回风绕道探放水措施.doc

回风绕道探放水措施一、矿井概况冬瓜凹煤矿为整合矿井(生产能力30万t/a)，根据贵州省人民政府(黔府函2006205号)“省人民政府关于六盘水市六枝特区等四县(区)煤矿整合和调整布局方案的批复”，原冬瓜凹煤矿和桐子林煤矿进行资源、企业整合，整合后矿名为盘县柏果镇冬瓜凹煤矿，整合前后矿区范围见表0-1，整合前后矿区范围叠合图见图0-1。矿井已于2007年7月12日依法取得一年期采矿证(证号：5200000711468)，矿区范围由9个拐点圈定，矿区面积0.7373km2，开采深度由1600米至1100米标高，生产规模30万t/a。2、通风方式采用中央并列抽出式通风。排水装备见表1。表1排水装备及型号设备名称设备型号技术参数配套电机功率数量地点管径管路长度（m)离心泵D155-30*5电压380/660v、流量155m3/min、扬程150m110KW1中央泵房200320m离心泵D155-30*5电压：380/660v、流量155m3/min、扬程150m110KW1中央泵房离心泵D155-30*5电压380/660v、流量155m3/min、扬程150m110KW1中央泵房3、供电系统：供电采用双回路供电，井下中央变电所KBZ-400A消防材料库41102回风绕道掘进迎头钻机、调度绞车。二、工作面情况、41102回风绕道，开口位于回风暗斜井变坡点往下153m（S1号点）处，左帮开口，开口坐标（x:x:2874397.331,Y:35449460.287），第一段(A-B)：按60度的方位角，-23度的倾角掘进8.7m转向；第二段（B-C）：按22度的方位角，以5的坡度掘进5.0m转向；第三段（C-D）：按137度的方位角，以5的坡度掘进6.0m转向；第四段（C-D）：按180度的方位角，以5的坡度掘进74.0m转向；第五段：按155度的方位角，以5的坡度掘进10m。总工程量103.7米。41102回风绕道采用U钢支护，断面形状为直墙半圆拱形，净断面积：8.3,毛断面积：9.8。净高：2.8m，毛高：2.95m；净宽：3.7m，毛宽：4.0m。三、开采技术条件（一）矿井主要地质构造特征矿区及外围出露的地层有二叠系上统峨眉山玄武岩组和龙潭组，三叠系下统飞仙关组，第四系。二叠系上统峨眉山玄武岩组(P3)本矿区内无出露。据大田坝井田资料，上队为灰绿色、紫色凝炭岩；下队为灰绿色玄武岩。厚度不详。与上覆地层龙潭组呈假整合接触。二叠系上龙潭组(P3L)出露于矿区北队和西队外围。厚度220230米。由灰一深灰色粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层组成。含菱铁质薄层及结核。含丰富的大羽羊齿、细羊齿等植物化石。上队和中队含动物化石。本组含煤总厚度36.21米，含煤系数16.09%。与上覆地层整合接触三叠系下统飞仙关组(T1f)分上、下两段。本矿区只见下段和上段的下队。下段(T1f1)：厚度120160米。分布于矿区大队。岩性以灰绿色粉砂岩、细砂岩为主，夹暗紫色粉砂质泥岩条带。底队2030米左右为灰绿色粉砂质泥岩，含瓣鳃类、腹足类动物化石。上段(T1f2)：井田内仅见下队，厚度150170米。岩性为暗紫色粉砂岩，夹灰绿色细砂岩及紫色泥岩，含大量蠕虫状方解石(虫孔)。第四系(Q)不整合覆于各地层之上。厚度040米左右。以残积、坡积及冲积物组成。冲积物分布于拖长江河床两侧；残积、坡积物分布于缓坡地带。含煤地层含煤地层为二叠系上龙潭组(P3L)，由灰一深灰色粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层组成。含菱铁质薄层及结核。含丰富的大羽羊齿、细羊齿等植物化石。上队和中队含动物化石，厚度220-230m。该组内含煤层30层左右。构造矿区位于盘关向斜北端段，地层走向NE，倾向SE，倾角1065,属不对称向斜构造。本矿区为一不完整的向斜构造，东段F21断层所截。轴向北50西。轴面近于直立，两翼不对称。北东翼地层走向北70西，倾向南西，倾角1065，南西翼地层走向北5015西，倾向北东，倾角28左右。轴队最新地层为飞仙关组上段底队。井田内共发现断层8条，有北东向和北西向两组。其中，断层落差等于、大于30米者为F24、F23两条。F24落差60米，在井田边界外，对井田煤层无影响；F23落差100米,其余断层F271、F246、F247、F281、F282、F242断距均小于15米。F23直立断层：落差100米左右，走向N30E，倾向SE，倾角75。50号孔于267米过断层，测井曲线有3米左右破碎带异常，重复14号煤层，地表见T1f2顶、底界线均被断层断开，断裂线为一组近于平行的高角度的扭裂面组成。F24直立断层：落差60米左右，走向N2040E，走向与煤层走向相同，断层面近直立，断层以平推为主。地表煤层重复。F271断层：断距小于10米，走向长140米，地表见煤系底界被错开，性质及产状不清。F242断层：断距小于10米，走向长800米，地表不清，缺失煤层，局队岩层产状近直立。F246正断层：走向N15E，倾向SE，倾角62,走向长190米，断距小于5米。F247断层：断距约15米，走向长230米，地表见紫色凝灰岩与煤系地层为断层接触，煤系底队铝土岩被断失，断层产状不清。F281正断层：走向N54E，倾向SE，倾角81,断距小于5米，走向长81,地表岩层产状变陡，小错动发育。F282正断层：走向N60E，倾向SE，倾角87,断距小于10米，走向长400米，地表产状较乱，小错动发育，见粉砂岩、佃砂岩与粉砂质泥岩为断层接触。本矿区构造复杂程度属中等构造。（二）煤层顶底板10号煤层为焦煤，煤光亮，厚0.101.86米，平均0.98米，顶板岩层由粉砂质泥岩、中细沙岩、粉砂岩构成；底板岩层由泥质粉砂岩、泥岩构成。6号煤层厚度1.902.87米，平均厚度2.383米，顶板岩层由粉砂质泥岩、中细沙岩、粉砂岩构成，底板岩层由泥质粉砂岩、泥岩构成。（三）煤层及其赋存10号煤层、6号煤层，在标高为+1460m煤层情况，坡度65左右，属急倾斜煤层。（四）水文地质该矿是以大气降水为主的裂隙充水矿床，主要为顶板中所含裂隙水向巷道内渗漏。矿区的水文地质条件属中等类型。矿山开采正常涌水量为50m3/h，最大涌水量为100m3/h。四、探放水组织机构根据矿井概况和开采的水文地质条件，我矿在开采过程中，必须时刻了解调查小煤窑的开采情况，坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则和采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施特成立冬瓜凹煤矿探放水领导小组。组长：李鲲成员：余廷勇、秦明祥、高波、徐闯南、王东升、宋邦祥、秦成、袁磊、何后志、杨光飞、何鹏。由蒋二明、蒋文远、张奎、王会能、付忠流、赵卫东等人具体负责现场探放水施工作业，并将探水眼布置及深度、角度等原始记录资料整理后报矿总工程师。掌握掘进允许距离，确保预留的超前保护距离。五、探放水设计（一）、探放水原则探水按物探先行、钻孔补充验证的原则和“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则进行。每次探水之前必须使用福建华虹科技有限公司生产的矿用物探舜变电磁仪进行物探，根据物探结果进行探放水钻孔布置，探水钻孔必须保持一定的超前距（超前距公司统一规定为30m）、帮距和钻孔密度，探水工作采用“探水掘进探水”循环进行，探水孔为掘进巷道掘进探明一段安全距离后，巷道允许掘进一段距离，然后再探再掘，确保掘进安全。掘进巷道方向必须与探水方向一致，如有改变必须另行探水。（二）、探放水设备选择使用的探水钻机型号为ZY750三台（一台工作，二台备用），功率15KW，其最大钻进距离150m，钻头直径通常有45mm、75mm、95mm、120mm，我矿采用直径为75mm的钻头。（三）钻孔布置1.超前距：探水钻孔终孔位置应始终超前掘进工作面的一段距离，煤巷取30m，半煤岩巷取25m，岩巷取20m（公司统一规定取30m）。探水钻孔布置形式为，在迎头呈扇形布置。具体参数为：探放水钻孔安全超前距为30m，帮距为30m。钻孔直径75mm。施钻要求：探水钻采用ZY750全液压煤矿用钻机，钻孔按编号15号为一组，施工迎头钻孔平距不小于60米，每推进30米停止掘进，进行一组钻孔的施工。钻孔施工完毕无异常，掘进迎头再推进30米停头，进行下一组钻孔的施工。依此交替进行，直至施工完毕。施工时，严格按本设计钻孔参数组织施工和验收，并做好相关记录。2、允许掘进距离：每次探放水钻孔施工完毕后，以最短的钻孔长度（水平投影长度）减去超前保护距离之后所剩余的距离。3、帮距：为使巷道的两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离，即成扇形布置的最外则探水孔所控制的范围与巷道帮的距离，取30米。4、钻孔密度（孔间距）：遇地质构造或有突水威胁的区域以及地质钻孔，其竖直扇形面内钻孔间的终孔垂直距不得超过1.5m；水平扇形面内各组钻孔间的终孔水平距离不得大于3m。5、钻孔布置要求：钻孔探眼一般按扇形布置；探眼个数：基本孔5个加物探验证孔；探眼深度：80-83米探眼孔径：钻眼孔径为75mm；6、探水眼钻孔采用中深孔，平面、断面上均按扇型布置，探放水采用先探水，后掘进的方式，即探水掘进至探水安全距离再探水再掘进的循环方式进行，方能防止水灾，安全掘进。7、探水孔设计视图及探掘关系图见附图六、探水安全技术措施（一）井下钻工上岗条件（1）必须熟悉煤矿安全规程和井下工作的一般安全知识，经专门技术培训，考核合格后，方可上岗。（2）熟悉钻机的工作原理。掌握各种钻机的操作要领，维护保养及排除故障的技术知识。（3）掌握瓦斯抽放、煤层注水、注浆、防灭火、防突等各种钻孔的封孔和施工方式。(4)掌握煤矿安全规程对瓦斯抽放、煤层注水、注浆、防突等的有关规定。(5)了解有关煤矿瓦斯、煤尘爆炸的知识。(6)熟悉预防灾害的措施和矿井避灾路线。(7)掌握井下打钻、注浆、封孔、煤层注水、防灭火、瓦斯抽放、防突等各种钻孔的施工方法。（二）探水安全技术规定安装钻机前，必须遵守下列规定：1、加强钻场附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和挡板。2、清理巷道，挖好排水沟。3、安设探水钻机前，必须在打钻地点或附近10米内安设能直通矿调度室的专用防爆电话，一旦出现透水无法控制时，可立即通知矿调度及有关的风险作业人员按避灾路线撤离。4、技术人员和防探水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水孔的位置、方位、角度、深度及钻孔数目。钻机运往作业地点后，应仔细检查：1、检查所有紧固件是否牢固，检查操作手轮柄是否灵活可靠，检查齿轮咬合情况。主轴转动是否灵活，皮带松紧是否适宜。皮带可通过调整螺丝进行调整，电机的接线一定要专职电工操作，并检查电机及防爆开关是否符合要求，并注意电机的旋转方向（钻机主轴应顺时针方向旋转），一定按箭头的方向旋转。先空机运转，待正常后，再正式钻机。钻机固定安装在井下可借机座用木头支柱与巷道顶板或梁撑紧。同时对底座的左右后部也应支撑，防止机体左右摆动和钻机受力后向后移动，钻机安装必须平稳、牢固。钻探操作1、打钻人员必须对钻机的结构原理了解清楚，详细看懂说明书，严禁盲目开钻。2、开钻前不要锁紧钻杆，先试旋转方向（主轴应顺时针方向），待方向正确后，才能锁紧钻杆。严禁开反车！以防钻杆、岩芯管、钻头在钻孔中脱扣（落），造成事故和损失。3、钻机工作时，通过给进装置驱动，实现主轴和钻杆一体前进。在钻机钻进一个行程后，松开主轴卡环将给进手柄扳至回程，主轴后退，退回主轴后。再用卡瓦夹紧钻杆，进行二次给进。如此往复实现钻进，在需添加钻杆时，须先关掉电源、水源，将前一根钻杆后的给水器取下，所加钻杆接在前钻杆末端，并用两把600管子钳夹住钻杆将其拧紧，然后再接上给水器，便可继续钻进。钻进结束后，将钻杆从钻孔拖出，拖出的每根钻杆应及时松下，避免由于取出的钻杆过长而对钻杆部分的螺纹造成损坏。4、按技术人员所标定的孔位及施工措施中规定的方位、角度施工，不经技术人员同意，不得擅自改动。5、钻探工人穿戴要整齐、利落，衣襟、袖口、裤脚必须束紧。6、启闭开关时，注意力要集中，做到手不离按钮，眼不离钻机，随时观察和听从司机命令，准确、及时、迅速地启动和关闭开关。7、禁止用手、脚直接制动机械运转部分；禁止将工具和其他物品放在钻机、电机保护罩上。8、司机要站在钻机后侧，不得紧靠钻机；钻机后面和前面的给进范围内，不准站人，给压要均匀，根据孔内情况及时调整钻法及压力。9、采用清水钻进时，要保证有足够的水量，不准打干钻。10、预计水压较大的探水地点，在钻孔之前，必须先安好孔口管和控制闸阀，并准备好木塞，以便必须要时堵孔之用。控制闸阀在入井前必须进行耐压试验，达到设计承受水压后，方许可投入井下使用11、掘进工作面安设探水钻探水时，必须撤出该掘进工作面与探水无关人员，并将其与井底车场及中央泵房联通巷道内人员全部撤退到安全地点后，方许可开钻探水工作。12、探水地点，必须有安全员，瓦检员现场检查安全工作和检查瓦斯用其它有毒有害气体。并将风筒未端接到探水迎头，对着钻孔，及时吹散瓦斯、避免有害气体涌出伤害探水作业人员。探水作业人员必须携带隔离式自救器，在压风掘进工作面，压风管路应保持完好。备黄泥、破布、水塞，在有害气体涌出时将钻孔临时封闭。13、钻进过程中，一旦发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，但不得拔除钻杆，现场负责人员应立即向矿调度室报告，并派人监测水情。如果发现情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁地区的人员，然后采取措施，进行处理。14、探水钻机在探水过程中、若发现钻孔水量增大或推进手柄松动（这可能是快透入老空或断层），应加固套管和钻机附近的支架，压力很大时可用支架或木垛支撑。15、完成钻眼工作后，拆卸钻杆时应注意安全，拆卸钻杆要完全，有遗失钻杆的要采取堵孔并汇报矿调度室防止上山眼遗杆受瓦斯压出下滑伤人。折下的钻杆应放在箱内装好，以便下次再用。然后再拆除供电电源及管路，并整理好。16、探放老空水前，必须使用套管，首先要分析查明老空水体的空间位置、积水量和水压，老空积水区高于探放水地点位置时，只准用钻机探放水。探放水孔必须打中老空水体，并要监视放水全过程，核对放水量，直到老空水放完为止。钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时，必须有瓦斯检测工或矿山救护队员在现场值班，检查空气成分。如果瓦斯或其他有害气体浓度超过规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告调度室，及时处理。17、钻孔放水前，必须估计积水量，根据矿井排水能力和水仓容量，控制排放水流量，放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，做好记录。若水量突然变化，必须及时处理，并立即报告矿调度室。18、透老空后，需经瓦检员检查有无有害气体溢出，并严格按操作规程要求对钻孔进行处理。七、放水时的安全措施通过探水钻孔探明老窑水位置后，决定采取直接放水方法的来进行处理。并按以下步骤和方法实施放水。（一）首先控制探水钻孔出水，由于水压不大，直接采用木契控制。（二）加固迎头煤壁、加固钻场支护。（三）关闭挡水半墙，撤出井下所有人员。（四）疏通、清理钻场与主平硐之间水沟。（五）埋设放水管及控制闸门，进行控制放水试验。（六）根据放水试验，检验放水方法及措施是否合理，是否需要补充措施。（七）放水过程中，要随时注意水量的变化，出水的清浊和所含杂质情况，以及有无有害气体涌出和有无特殊声响，如发现异状应及时采取措施，以防意外事故发生，当水量变小或无水时，应反复多次下钻具到原孔深度或超过孔深，以防钻孔被堵塞，造成放干积水的假象，避免掘进时发生事故。（八）应事先规定人员撤退路线。撤退路线应保证畅通。探到小窑水后，应首先关挡水半墙的拦水门，开始放水前，撤出井下所有人员。确认放水流量可控且水压不大时，再根据情况确定是否恢复井下作业生产。（九）放水前，应做好涌水流量测量准备。（十）掘进迎头支护措施掘进工作面迎头必须随时准备有充足的木材，当工作面或探水钻孔有出水预兆以及断层带、煤层松软地带打探水孔时，应对当面迎头煤壁进行斜撑背板加固。见下图所示：（十一）钻孔施工安全措施钻机开钻在地质破碎带、煤岩层硬度变差时，应按上图对煤壁进行加固处理。钻场附近必须安设电话，遇有情况及时汇报调度及有关领导。钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大、以及有顶钻等异状时必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人员应立即向矿调度室报告，并派人监测水情，如果发现情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁地区的人员，并采取措施，进行处理。掘进工作面发现挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色变浑、有臭味、有滑腻感等突水预兆时，必须停止作业，采取措施，立即报告矿调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。探水作业时，要有专职瓦检员现场检查瓦斯、二氧化碳浓度的变化情况，发现异常，立即采取措施。探水钻孔必须严格按本措施规定的数量、角度等施工，杜绝随意性，探水钻孔完成后由当班安全员按要求验收。探水钻孔施工时，上下钻杆操作卡具时人员必须站在侧面，钻机后边严禁站人。施工钻机必须加好顶称、安设牢固。煤壁松软时，必须在加好护壁套管后，方可开始钻进。八、透水时的灾情处理措施（一）当掘进迎头发生突然透水时，现场人员应立即撤出到安全地点并报告上级领导，同时尽可能地就地取材迅速加固工作面，设法堵住出水点，以防事故的继续扩大，如遇情况紧急，水势很猛，无法抢险时，现场人员应按图7规定的避灾路线迅速撤离。在有瓦斯和其他有害气体溢出时，应防止中毒。（二）井下其他地点人员万一来不及撤至安全地点时，可暂找一独头上山巷道避难待救，遇难人员应保持镇静，避免体力的过度消耗。（三）矿调度、矿领导接到透水报告后，应立即通知有关人员撤离危险区域。同时应立即通知上级有关部门和矿山救护队，（四）井下所有排水设备，应全部开动排水，同时应积极组织人员抢险救灾，营救遇难人员。九、疏放水安全技术规定（一）探明老空或存水废巷或断层水源后，应设法将威胁矿井生产的积水，有计划地放出。如果积水压的水量和水压都不大，可直接利用探水钻孔放水。若积水压的水压较大，可另打放水钻孔放水，在打放水钻孔时，孔口应安置直径100200，长度46m的套管，套管上应有放水闸门，带止动钢环的套管，用砼固定在围岩（煤）中，钻机、钻杆通过套管进行工作。（二）放水前要进行放水量、水压、煤层透水性试验。并根据排水设备的排水能力及水仓容量，拟定放水顺序，控制水量，避免盲目性放水。（三）探放老空积水前，首先应分析查明老空水体的空间位置，积水量和积水压。老空积水位置高于探放水点位置时，只准用钻机探放水，探放水孔必须打中老空水体，并要监视放水全过程，核对放水量，直到老空水量被放完为止。（四）放水时，应派专人负责检查瓦斯、通风和观测水随时掌握水量变化情况及水质、异常声响等，发现异常状态应即时汇报矿调度室，矿有关部门即时研究采取措施（五）为防止高压水和碎石、煤喷射或将钻具压出伤人，在水压过大时，钻进应采用反压和防喷装置，并用档板背紧工作面，以防止套管和煤、岩壁突然鼓出，档板后面要加设顶柱或木垛，必要时在顶、底板坚硬的地点砌筑防水墙，然后才能放水。（六）钻孔放水前，必须估计积水量，并根据矿井排水能力和水仓容积，用闸门控制放水量，以免造成水灾，放水时必须设专人监视钻孔出水情况，测定水量、水压。若水量突然变化，必须及时处理，并立即报告矿调度室。（七）钻孔放完水后，应及时用水泥砂浆将放水孔封闭，封闭长度不得小于1米深。并及时将钻场设备和加固装置撤出，恢复掘进工作。（八）探水工作人员应做好探放水记录，并根据放水量绘