1095运输探放水措施.doc

1095运输巷探放水安全技术措施及设计贵州万海隆集团矿业有限公司坤元煤矿1095运输巷探放水设计及安全技术措施编 制日 期：2015年4月28日 措施会审表会审时间2015年4月28日会审地点会议室主持人毛治华安全技术措施名称1095运输巷探放水安全技术措施及设计部 门签 字部 门签 字部 门签 字地测科安检科通防科技术科机电队施钻队调度室掘进队会审意见： 年 月 日矿长意见： 年 月 日总工意见： 年 月 日1095运输巷探放水设计及安全技术措施一、概况1095运输巷位于我矿轨道下山东翼，巷道开口点坐标X：3006593.361.089m、Y：35591868.959m,按90方位沿M9#煤层走向向东掘进370m至井田边界，目前掘进160米。为严格执行“有掘必探、先探后掘”的探放水规定，按照探放水相关要求，编制本探放水设计及安全技术措施。二、巷道周围开采情况本巷道位于1095回风巷下部100米处，东部为采区边界，下部为1095运输巷，西部为采区轨道井。三、水文地质情况1.地下水类型矿区处林泉向斜北西翼，地层基本呈一单斜构造。矿区属低中山地形，中部和南部的地势较高，北部的地势较低，地表水、地下水也主要由中部向南北两侧排泄。最高点位于矿区西南角外围的河渠坡山顶，海拔标高约1820m，最低点位于矿区西北角一洼地附近，海拔标高1498.20m，相对高差321.80m。2.含水岩组及其含水特征根据岩性组合，岩层富水性和可采煤层赋存空间因素，自下而上将矿区内地层含水性简述如下。1)茅口组(P3m)：主要为浅灰色、深灰色中厚层状、厚层状灰岩、含燧石灰岩，含白云质团块或白云岩，具缝合线构造。出露在矿区外的北侧。厚度不祥。发育落水洞。矿区地表水流入该组落水洞。富水性强。在该组调查落水洞13个，泉水1个。泉水为覆盖该组的第四系松散物孔隙水渗出，流量极小，几乎断流。2)龙潭组(P3 l)：岩性由浅灰色、灰色及深灰色薄中厚层状细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、泥灰岩、灰岩、炭质泥岩、铝土质泥岩及煤层组成。出露于矿区南部斜坡地带。含浅部风化裂隙水。2000年9月调查，该组有3个流量小的泉水，2008年12月再次调查，这些泉水已经断流或干枯。该组出露地段煤窑较多，洞口垮塌封闭，难以查明煤窑积水情况。在该组调查16个煤矿（包括废弃小煤窑），绝大部分没有出水。2008年2009年对原成立煤矿和简槽沟煤矿涌水量观测，最大流量分别为2.17l/s和0.91l/s。3)长兴组：岩性主要为灰岩，深灰色，粉晶微晶结构，厚层状至块状。顶部含12层黄绿色蒙脱石泥岩，中上部夹2m左右的粉砂岩，中部为灰岩，下部含燧石团块。在地表呈条带状出露，多为陡崖地貌，发生崩塌。该组出露地段有发生渗水现象，其下斜坡多为湿地。仅发现S40泉水1个，流量约1l/s。该组除降雨外无其他水源补给,为弱含水层。4)沙堡湾段（T1y 1）：紫灰色，灰绿色，薄层状中厚层状，水平层理、小型交错层理的粉砂质泥岩及泥质粉砂岩为主，夹少量泥灰岩。出露于矿区中部。调查该组地裂3处，塌陷坑1个，落水洞1个，地表水塘1个，原先调查该组有3个泉水，现已断流，未发现大的泉水。除浅部含风化裂隙水外, 深部含水性弱，为相对隔水层。5)玉龙山段（T1y 2）：以灰色中厚层状石灰岩为主，含少量白云质灰岩。出露矿区南部矿界附近。在矿区附近的泉水流量约0.1 l/s。地表发育岩溶洼地、落水洞，透水性好，有矿区地表冲沟水注入。该段富水性强，在矿区附近为透水层。在该组调查地裂2处，塌陷坑1个，落水洞3个，地表水塘2个，泉水7个。6)第四系松散物：本层主要为残、坡积物和各地层的强风化带，多有耕地。分布在斜坡、沟谷或低洼处。其孔隙度大，透水性好，接受降雨补给条件良好。含孔隙水，由于分布面积和厚度有限，富水性随降雨变化，一般为弱。该层地下水向冲沟排泄形成矿区地表冲沟水。3.矿井充水因素分析井田内小煤矿开采历史悠久。据目前生产规模较大的林丰、红林、金坡煤矿调查资料来看：煤矿为巷道穿过长兴灰岩时有岩溶裂隙水及回采时顶板局部有滴水，由于距地表较近，涌水量随季节变化明显。由于区内煤质好，小煤矿及老窑分广泛，并集中分布于井田的东北部，即本井田将成为各老窑水汇水单元，随开深度和开采面积的扩大，本矿将成为各老窑采空区集中排泄的通道。1）充水水源（1）大气降水是地下水的主要补给水源。由于含煤地层及长兴灰岩出露好，直接接受大气降水补给，其充水强度和降水的强度及持续时间有着密切联系。（2）地表水区内无大有地表水体及河流，冲沟水流量较小约1l/s，雨季暴涨。因此，在此地段下采煤应注意地表水溃入，要严防地表水。（3）老窑及生产煤矿水井田的北部及外围的老窑和小煤矿广泛分布，且开采历史悠久。老窑采空冒落造成地表开裂、塌陷，致使地表水及降雨由裂隙渗入老窑蓄积。由于这些老窑及生产煤矿均分布于本井田地下水的泄入方向，因此在开采至靠近老窑及相邻的小煤矿时，应预防老窑及周边的生产煤矿矿井水溃入，并保持和周边生产小煤矿的动态联系。（4）第四系空隙水岩性疏松，透水性较强，特别在雨季水量猛增。但在本井田内分布面积小，厚度也不大。对本井田的影响不大。（5）矿井直接充水含水层长兴组地层岩溶、裂隙发育，含地下水，属开采煤层的直接充水含水层。（6）茅口灰岩岩溶管道水当遇到大断层、构造破碎带、导水钻孔等时将成为直接充水含水层。2）充水通道（1）岩石天然节理裂隙井田内的长兴组、龙潭组含煤地层在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙较发育，且据目前已揭露的煤层巷道看，井田内节理较为发育，构造节理、裂隙，尤其是内部一些灰岩、燧石灰岩、菱铁质灰岩、菱铁质细砂岩等脆性岩石更为发育，它们成为地下水活动的良好通道，并增强上覆含水层与含煤地层的水力联系。（2）采煤冒落裂隙井田内煤层顶底板力学性质不甚好，采煤活动将已产生大量的采矿裂隙，这些人为裂隙会增强上覆含水层与含煤地层的水力联系，增加降雨的渗透性，成为地下水活动的良好通道。（3）小煤矿生产巷道及老窑采空区井田北部及外围有大小不一，开采深度较大的小煤矿和老窑，其废弃采面或巷道会成为老窑水、采空区积水、部分地表水进入矿井的通道。（4）岩溶管道及构造破碎带井田内玉龙山上段灰岩、长兴组灰岩及茅口灰岩发育岩溶裂隙及岩溶管道；当它们被大断层沟通与煤层联系时，就会成为矿井充水的大型通道。（5）未封闭好的钻孔本次施工的钻孔均采用了水泥浆封闭，但未作启封检查。对封闭不严的钻孔有可能成为导水通道。3）突水地带分析据本井田的实际情况：小煤矿及老窑分布区、积水洼地区、导水钻孔附近、构造破碎带附近等地段；M4煤层大面积采空积水，是将来井田开采时的主要突水地带，在靠近上述地带采煤时，必须采取有效的预防突水措施。4）充水方式虽然矿井长兴、玉龙山不是开采煤层的直接充水含水层，但接受大气降水补给强，并在局部形成洼地、岩溶漏斗积水，充水通道主要以岩溶管道、岩溶裂隙、采矿节理、裂隙为主，规模较大，加上有构造影响或老窑巷道导水，因此未来矿井充水方式主要以渗水、滴水、淋水及岩溶管道水为主，局部可能发生突水（特别在老窑采空区附近、岩溶洼地附近）。综上所述，该矿井可采范围+1695-+1400m煤炭资源大部分于最低侵蚀基准面以下：直接充水水源主要为含煤地层自身岩溶裂隙水、小煤矿和老窑采空区积水、第四系孔隙水等；间接充水水源为长兴、玉龙山中上段的岩溶管道水及茅口灰岩岩溶管道水等。充水通道主要为岩石原生节理、裂隙，人工采矿冒落裂隙、断层破碎带、小煤矿生产巷道、老窑采空区、岩溶管道等。充水方式主要以渗水、滴水、淋水、岩溶管道水为主，局部可能发生突水。故本井田属于以顶板进水为主，进水方式以裂隙充水为主，水文地质条件中等，水文地质类型属二类二型。特别在老窑密集地带、上覆岩溶垂向深发育地带、未封闭好的钻孔及构造破碎带附近要严加防范。5）水文地质类型矿区属单斜构造，最低侵蚀基准面标高为1525m左右。在2000年9月进行矿区水文地质调查时，矿区有许多泉水，由于煤矿开采，至2008年12月又进行水文地质调查时，地表出现塌陷坑、地裂缝等，绝大部分的泉水已干枯，故矿区地表水少。出露地层中沙堡湾段（T1y1）、龙潭组（P3l）、等富水性弱，为相对隔水层；第四系松散物、玉龙山段（T1y 2）、长兴、大隆组（P3c+d）等，除降雨补给外无其他水源补给，富水性弱。茅口组(P2m)有地表水注入，富水性强。煤矿赋存在富水性弱的龙潭组地层中，矿井充水水源主要为龙潭组地层的构造裂隙水、浅部的风化裂隙水和大气降雨。煤层浅部有老窑积水，开采浅部煤层存在老窑透水事故隐患。矿区未发现大的富水性强或导水的断裂构造使煤矿与强含水层沟通。故该矿区属以大气降水为主要补给水源的裂隙充水矿床，水文地质条件中等。四、1095运输巷探放水原则1095运输巷必须严格坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘”的探放水规定。在探水前，必须编制有针对性的探放水设计和安全措施；探放水效果必须达到设计及安全要求，未经探放水、探放水工作不到位或存在安全隐患未解决的，严禁施工作业。五、1095运输巷探放水设备选择该头探放水设备选用ZDY-750探水钻，电压660V/380V，配备金刚石复合片（PDC）钻头（75mm），最大钻进深度150m。六、1095运输巷钻孔布置1.探放水方案为：采用长钻孔探放水，留有一定保护距离（30m），先探后掘进的施工方案。2.探放水钻孔布置：该1095运输巷为沿煤层走向掘进，每循环均布置5个探水钻孔，详见探水钻孔设计图。七、1095运输巷探放水钻孔施工安全技术措施1.要求1)在正常情况下，以钻孔最短的为准，前方留30米的安全煤、岩柱。（即：最短钻孔施工80米，留30米安全保护距后，准掘50米），然后在组织实施下一个循环。2)工作面设控制点，施工班组每班施工前必须严格控制施工长度，当班安全员、瓦检员监督，严禁超掘。3)当瓦斯压力大于0.74Mpa时，由通防部门制定专项防突措施后再按防突措施施工。2.探水安全技术措施1)探放水作业前，必须先加强钻场附近巷道支护，并在迎头设置好一牢固的“#”字档栏，防止迎头突水伤人。2)清理好巷道内的杂物、水沟，确保井底水仓排水泵及管道能安全可靠地投入使用，保证有畅通的安全退路。3)距探水作业点20米处安设一防爆电话直通矿调度室。以保作业现场相关信息能及时准确地反馈到矿调度室。4)在探放水施工作业前，必须将巷道内的电器设备设施吊挂稳固，以防水淹设备设施等事故的发生。5)详细检查施工设备，用具是否齐全，有无失爆现象，发现问题及时处理，并试运转无异常后方可进行钻孔施工，钻孔施工期间本巷道不得从事其他工作。而且低于本巷道标高以下巷道不得从事任何作业，撤出所有人员至安全地点。6)事先必须组织施工人员认真学习相关安全技术措施，并熟悉避灾路线。7)钻探过程时，带班矿领导、安全员、瓦检员、施工负责人必须亲临现场指挥监督探水工作。加强作业点附近20米范围内瓦斯检查工作，只有确保瓦斯浓度在0.8%以下或其他有毒有害气体浓度在安全浓度范围内才能进行正常施工作业。8)施工作业前，必须对瓦斯探头进行检查，确保能灵敏、可靠地运行。9)施工钻孔时，必须严格按照措施规定的方位、角度、距离进行施工。10)探水人员要严格按照操作规程细心操作设备，并密切观察钻进情况及煤壁变化情况。发现异常必须及时汇报或采取有效措施进行处理。11)探水人员要根据钻进变化及时作出正确判断，如钻进中钻杆突然感觉轻松或顺杆往外流水量增加，说明接近或打穿积水区，这时绝不能抽出钻杆，应停止钻进，将钻杆固定，详细检查，监视水情，报告调度室处理。12)瓦斯浓度超限或发现有害气体涌出时，应立即停止钻进，撤出人员，切断电源，加强通风，及时汇报。13)各作业班必须把探水打钻的情况如实地填写在登记薄上，严格执行现场交接制度，探到设计规定的距离，经验收后才可恢复掘进，当掘进到规定的超前距离时，必须停掘，再继续下一个循环钻探水工作。14)探放水中发现异常情况，应立即撤出探水作业人员以及临近受灾变影响区域的人员。并立即向矿值班领导报告。放水时应有专人观察并在水沟中及时测定涌水量，并应加强探水地点通风，经常检查瓦斯浓度的变化。15)钻孔编号、角度、方位、深度等必须在现场作好原始记录，在巷道内标明探水起始点，并填写好探放水牌板。3.打眼安全措施1)打钻人员必须站在支架完好的地方操作钻机，严禁在空顶裸帮地点进行施工作业。2)掘进工作面必须实现“两闭锁”装置，并保证能灵敏、可靠地运行。3)打钻之前必须检查作业地点附近20米范围内的顶板及支护情况。发现不安全隐患，必须排除确保安全后，方可进行施钻作业。4)施钻地点及附近20米范围内的瓦斯浓度超过0.8%时，严禁施作业。5)打眼前先检查钻机的零部件是否齐全完好，要及时进行试运转后方可钻进。保证所安设的钻机稳固，四角要用撑钢配木楔抵实、抵牢。6)打钻前必须先检查迎头是否有瞎炮、残炮，否则必须先处理完后方可打眼作业。7)施钻操作人员杜绝戴手套作业，并确保精力集中，毛巾和袖口扎好。8)严禁打钻和其他工作平行作业，必须待钻打完并经调度室同意后方可从事相关作业。9)打钻人员必须逼开眼口方向，只能站在钻机侧面，防止断钎等伤人。10)打钻过程中，如发现有煤与瓦斯突出或透水预兆时，必须停止打钻，立即切断电源，撤出人员，设置栅栏，揭示警标，并汇报矿调度室。严禁拔出钻杆。11)拔钻杆时人员只能站在钻杆侧面，以防钻杆被喷出伤人。12)严禁带电检修或搬运钻机。打钻完毕后，必须切断钻机电源，并移出安全地点放好。13)接、卸钻杆时，必须停止钻机电源和运转，确保无任何不安全因素存在时方可接、卸钻杆。14)启动钻机前，必须检查好施钻人员衣物是否被钻机部件卡、夹。防止钻机启动伤人。4.放水时的注意事项1)钻孔见水时，停止钻机钻进，进行涌水量的观察，并进行涌水量预测，只有待涌水量稳定后，才能继续施钻。2)涌水量继续加大时，立即进行套管设置，控制放水；若设置套管失效，立即撤出全部作业人员。3)当第一个探眼出水正常无危险后，才能施钻第二个探眼，按照排水能力的大小进行控制放水。4)打钻期间，安排电钳工和水泵工值班，随时准备进行排水工作，如涌水超过排水能力时，电钳工和水泵工立即停止排水水泵，撤出地面。5)打钻过程中，由瓦检员随时检查孔口瓦斯及工作面瓦斯浓度变化情况，只有确定无瓦斯威胁时，方可继续施钻，发现异常情况，立即停止钻进工作，撤出作业人员，同时向调度室汇报。6)探到水源后，要根据水压预计水量，水沟排水能力情况，有计划放出积水。7)如发现钻孔中出现淤泥，小块煤岩堵塞钻孔，水量减少及无水情况，要认真检查分析，防止假象，不可轻易作出无水或已放完水的结论。8)无论在任何情况，杜绝采用爆破放水。9)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。10)恢复