14101上采面切眼探放水措施设计.doc

晴隆县永荣煤矿14101切眼上山探放水设计及安全技术措施2014年8月20日矿 会 审 意 见矿长： 总工程师：生产安全技术通风地测机电14101切眼上山探放水专项设计及安全技术措施为了搞好我矿的防治水工作，防止水害事故的发生，根据国家安全生产监督管理总局第28号令的规定：“采掘工作面探放水前必须编制探放水设计”的要求。特编制晴隆县鸡场镇永荣煤矿14101上运巷开切眼探放水设计。第一章 地质概况一、 煤（岩）层赋存特征1、煤层特征C14煤层是鸡场片区各煤矿主采煤层之一，亦是本矿主采煤层。该煤层位于龙潭组第二段中下部，呈层状产出，产状与围岩一致，倾向1015，一采区倾角1521。围岩由灰色、深灰色薄中厚层状砂质、泥质粉砂岩和泥岩或砂泥岩互层组成，局部夹薄层的泥质灰岩和结核，煤层层位和厚度2.02.4m（实际揭露），平均厚2.2m。煤层结构简单，一般含夹矸02层，厚度在0.10.6m之间，夹矸为炭质页岩，煤层较稳定。2、煤层围岩及顶、底板情况该煤层围岩由灰色、深灰色薄中厚层状砂质、泥质粉砂岩和泥岩或砂泥岩互层组成，局部夹薄层的泥质灰岩和结核。顶板为薄层粘土岩、白色粉砂岩互层，其抗压强度及抗剪强度均较低、易破碎，稳定性较差；底板为灰白色粉砂岩，吸水后不易膨胀，不易发生底鼓现象。3、煤层特征表煤层特征表指 标现 状备 注煤层厚度（m） 2.02.4 实际揭露 煤层倾角() 1521 瓦斯状况 煤与瓦斯突出煤层 煤尘爆炸性 煤尘无爆炸性 煤层自燃倾向性 级不易自燃 煤层结构 简单 煤层稳定性 稳定 容重(t/m3) 1.45 可采煤层编号 C14 地温 常温 二、地质构造14101上采面区域煤层为单斜构成，倾向为10，走向为100，煤层平均倾角19，切眼西部经上运巷和上回风巷揭露，煤层稳定，无断层；切眼东部经14101下采面回风巷、机巷、14103回风巷揭露，有一条断层。该断层走向35，倾向、落差不详。断层外为老窑采空区，由于老窑开采时间久、且无测量资料，老窑位置、采空区范围难以圈定。根据上回风巷探放水情况分析，老窑距上回风巷头向上20米以外，向前30米以外。三、水文地质1、14101上采面切眼段位于14101上运巷之上，上部为14101上采面风巷，风巷上为以已钻探20m煤层，再以上为老窑冒落带会造成地表开裂、塌陷，致使地表水及降雨由裂隙渗入老空，左部为断层带，右部为待圈定的14101上采面。因此，在掘进过程中，应严格执行“物探先行，钻探验证，预测预报，有掘必探，先探后掘”的原则，必须采用超前钻孔探放水等防范措施，预防老窑老空区突水。2、严格按煤矿安全规程、煤矿防治水规定有关规定执行，掘进工作面或其他地点出现挂红、挂汗、空气变冷、出现水雾、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、地板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突水预兆时，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。3、预计掘进工作面正常涌水量为2m/h，最大涌水量为8m/h。四、巷道布置及支护说明14101上运巷切眼开门位置在14101上运巷当头后3米处，延煤层掘上山与14101上回风巷形成回采工作面。切眼方位201，斜长45米，切眼断面形状为矩形，宽3.2米，高2.3米，延煤层顶板施工。支护方式采用四排DW一2500/100单体柱配1m铰梁支护，矩形断面,排距1.0米，柱距0.6米。第二章 探放水设计一、概况14101上运巷开切眼位于14101上运巷（标高+1023.6）和14104上回风巷（标高+1039.5）之间，其左部为老井边界，右部为上采面准备工作面。上山斜长45米，倾角+19，煤层平均高度2.2米。该上山左部已探明为断层，由于该断层落差、断层外废井及采空情况不详，根据四川省煤田地质局一三五队提供的永荣煤矿矿井水文地质补勘报告分析，该区域水源主要来自于地表水、老窑水和裂隙水。所以掘进过程中必须坚持“预报预测，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原则，采取“防、堵、疏、截、排”综合防治的措施。严格控制好帮距、超前距。重点观察左侧涌水、压力、温度等水害特征，发现异常，及时撤人。二、探放水设计1、积水线、警戒线、探水线的确定由于切眼上山在C14煤层中掘进，透点为14101上回风巷停掘点，依据永荣煤矿井上下对照图，故切眼左侧积水线确定为140m、探水线为90m、警戒线为40m。透点上部积水线经探放确定在20米以外，其划定范围详见采掘工程平面图。2、探水眼的巷帮保护距离，超前保护距离，巷道允许掘进距离及钻孔深度（1）因为采空区在左侧，故要求巷道左帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离，虽然右侧没有采空区考虑到断层的存在，故设计全扇形布置钻孔。即呈全扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道左、右帮的距离，本矿规定20m。（详见示意图）（2）超前探放距离为钻孔终孔位置与允许掘进距离之差，本矿规定超前探放距离30m。（详见示意图）（3）巷道允许掘进距离，即经探水证实无水害威胁，可安全掘进的长度，本矿规定20m。（4）钻孔深度50m（详见附表和附图）3、探水眼布置（1）钻孔密度：孔间距是指终孔（50m处）横剖面上探水钻孔之间的间距，一般不超过3m，以免漏掉积水区，本矿取3m。（2）14101上回风巷是沿煤层掘进，因此钻孔按全扇形布置：（详见钻孔全扇形布置平面示意图和断面示意图）主要是对巷道左侧采空区积水进行探放，设计布置15个钻孔，本矿为中厚煤层，平均厚度2.2m，为了设钻操作方便在巷道迎头中部一字排开（钻孔距顶底板均不超过1.5m符合规定），打仰角+15+21，详见纵剖图和附表。钻孔之间水平夹角为4，以巷道中心线为0逆时针方向转4、8、12、16、20、24、28，然后以巷道中心线为0顺时针方向转4、8、12、16、20、24、28，为各孔与巷道中心线的夹角。各钻孔与巷中心线夹角、仰角、及深度列表孔号与巷中心线夹角仰角深度孔号与巷中心线夹角仰角深度中0143550.0m中0143550.0m左14135550.1m右14135550.1m左28131550.5m右28131550.5m左312123551.5m右312123551.5m左416115552.0m右416115552.0m左520111553.2m右520111553.2m左624103554.7m右624103554.7m左72895556.6m右72895556.6m三、安全技术措施1、排水设备的维护（1）现有井下在用的3台水泵，做到1台正常运转，1台备用，1台检修。（2）井下的2趟排水管路。要保证1趟正常使用，1趟备用。（3）对排水设备应每天必须检查维修1次，发现问题及时处理，以保证矿井的正常排水。2、水仓、水沟的清理：（1）每年在雨季前必须对井下水仓（包括临时水仓）、水沟，进行1次全面的清理和维修，保证水仓有足够的储水能力。（2）矿井要利用年终检修时间，同时对全矿水仓、水沟进行1次全面的清理和维修。（3）每周要安排专人负责对水沟、临时水仓进行检查、维修、清淤等工作。3、流水线路：出水地点巷道水沟（排水管路）井下水仓地面。4、巷道维护：（1）探放水巷道必须设专人维修，保持巷道设计断面。保证通风，运输畅通和行人安全，巷道失修率不得超过规定。（2）独头探水巷严禁上、下段同时作业，其它执行巷修专项措施。5、通风和瓦斯管理：（1）探水地点采用局部通风机压入式通风。（2）风筒距迎头不得大于5m。（3）探放水地点必须设置专职人员进行瓦斯检查。（4）每班检查次数3次，并按规定记录在牌板上。（5）严禁瓦斯超限作业。（6）其它未尽事宜执行煤矿安全规程和14101上运输巷掘进技术作业规程中的相关规定。6、通讯：（1）探水地点必须安装1部通往地面调度室的直通电话，可及时向调度汇报。（2）要确保通讯线路的畅通，做好维修和检查。（3）作业前每班必须要试通电话1次，电话不通则停止作业。7、避灾路线：（1）瓦斯、火：施工地点14101上运输巷14101回风下山14101回风巷+1020石门副斜井地面。（2）水灾：施工地点14101上运输巷14101回风上山14101老回风平巷14101西回风下山+1020回风平巷回风井地面。9、钻孔放水措施，包括孔口装置、套管深度和套管固定方法：（1）放水钻孔孔径的确定应根据煤层坚硬程度，钻孔深度，放水水量和静水压的大小等因素来确定，实际工作中，我矿采用ZDY620矿用坑道钻机，钻进能力100m。（2）当钻孔迎头有水流出时，应视孔内水流大小和水头压力而定，首先不要拔出钻杆，待水情稳定后方可拔出钻杆放水，放水量应视实际情况而定。（3）放水钻孔的施工技术要求：安设钻机时根据巷道的宽窄、高度、钻孔的设计位置而定。孔口套管的安装：当老空积水的静水压力高，水量大时，为了防止高压水流出冲溃放水钻孔，造成水害事故，规定必须安装安全可靠的孔口管和留有足够的安全煤柱及超前距，以保证探放水工作的安全。孔口套管的安装方法，先按108mm的孔径钻进510m的水平钻孔，然后安装一根直径91mm长度510m的无缝钢套管，即放水孔孔口管在安装位置的无缝钢套管中注入水泥浆或泥浆由孔口垫小管溢出为止，将套管牢固的胶结在煤层或煤岩内，然后用70mm直径的钻孔进行钻进，直至钻进积水区进行放水为止。10、钻孔安装及钻机施工操作的安全措施：（1）安装钻机探水前，要遵守下列规定。加强钻场附近的巷道支护，并在工作面迎头打好牢固的立柱和栏板。清理巷道挖好排水沟，探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水量相应的排水设备。在打钻地点或附近安设专用电话。测量和探放水人员必须亲临现场，依据设计确定主要探水孔的位置、夹角、仰角、深度以及钻孔数目。（2）预计水压较大的地区，探水钻孔钻进之前，必须先安好孔口管和控制阀门，进行耐压试验，达到设计承受的水压后，方可继续钻进。特别危险的地区应有躲避场所，并规定避灾路线。（3）钻孔内水压过大时，采用反压和有防喷装置的方法钻进，并有防止孔口管和煤（岩）壁突然鼓出的措施。（4）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，以及有顶钻等异常情况时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人应立即向矿调度报告，并派人监测水情，如发现情况危险时，必须立即撤出所有受水害威胁地区的人员，然后采取措施进行处理。（5）探放老空水前，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位置时，只准用钻机探放水，探放水必须打中老空水体，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它有害气体涌出时，必须有瓦斯检查工或矿山救护队员在现场值班，检查空气成分，如果瓦斯或其它有害气体浓度超过规程规定时，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。（6）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，控制放水量，放水时必须设专人监测钻孔出水情况，测