西复采区探放水钻孔设计.doc

山西金星煤业有限公司西复采区探放水钻孔设计 编 制： 审 核： 总 工： 时 间： 西复采区探放水钻孔设计一、设计依据及目的 本次探放水设计主要依据煤矿防治水规定及煤矿安全规程相关规定并结合井下生产实际情况设计，目的为坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”探放水原则，探明掘进巷道前方地质及水文地质情况，避免突发水害事故，保证巷道安全施工。 二、水文地质的情况及矿井充水水源 1、位置及概况西复采区金星煤业西南部，其东部为1996年采空区，北部为西川向斜，南侧为集中运输下山；地表为东南上村西部，西复采区面积约1.4万平方米，储量约10万t。 2、水文地质情况 西复采区范围地面为耕地和沟壑，于东南上村西部，地表无明显水体。根据水文补勘以及前期的资料结果来看，3#煤顶板裂隙水是西复采区直接充水水源，另外西复采区东、西侧均为较早时期的采空区，因此采空区积水将是该处的重要隐患；从前期资料、勘探结果及周围已掘进的巷道情况来看，预计该区域地质及水文地质条件中等，防治水主要隐患为老空区水。 三、煤层赋存特征3号煤位于山西组中下部，上距下石盒子组底砂岩（K8）约30m左右，下距太原组K6灰岩20m左右，煤层平均厚度在6.01m，煤层稳定，顶板为黑色泥岩，局部为砂质泥岩；底部为粉砂质泥岩或泥岩，煤层结构单一，夹矸12层；煤层倾角在310左右。四、巷道布置及支护说明 1、巷道布置及开拓方式 西复采区主要巷道均沿3#煤层走向布置，主要有西复采区回风巷、西复采区主流浆巷等，上述巷道长度约180米。 2、支护设计 西复采区各阶段巷运输顺槽断面形状为梯形，巷道净断面为7.2，宽为（上宽2.8米，下宽3.2米），高2.4米，支护方式为木支护，支护间距为1.0米，。五、探水安全技术措施 1、根据“预报预测，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则，结合我矿的实际情况采取“探、防、堵、截、排”的措施。为了探水施工的安全开展，制定本安全技术措施。 探水地点：西复采区各巷道。 水源性质：预计充水水源主要为煤层顶板砂岩裂隙水，、老空区积水。 2、钻机型号及配备设备。井下探水钻机型号：ZYJ-400/130架柱式液压回转钻机。钻具配备：50mm钻杆90根(每根1m)，液压泵1套，操作台1套，合金钻头2个。 3、探水前的准备工作（1）钻机必须安装牢固，确保施工钻进时不退钻、不摆动，钻杆、钻头、开关等设备材料到位。（2）在搬运安装回转钻机过程中，安装运输人员应轻拿轻放，避免设备因受力碰撞而受损。（3）回转钻机的各种液压油管连接要牢固可靠，接头连接要准确防止液压油管连接断路，开机前要检查液压油箱表上的指示针，看其是否在规定的指示位置，确保钻机安全施工。（4）每次开钻前，检查钻杆接头的牢固情况，严防脱钻事故的发生；钻杆要达到不堵塞、不弯曲、丝扣不磨损。（5）在探水前，要对钻机附近10米范围内的巷道支护进行检查，发现巷道支护受损的及时处理并加强支护，并打好立柱和挡板。（6）保持钻场有足够的安全空间，便于施工。（7）清理巷道浮煤和矸石,挖好排水沟；清理巷道和撤退路线畅通；在打钻地点或其附近安设专用电话。（8）探水队技术人员要亲临现场，依据设计，确定探水钻孔位置、方位，深度以及钻孔数目。（9）为了防止在打钻过程中有毒有害气体的集聚，当班安全员、瓦斯员必须在探水地点监督安全和随时检查空气成分。如果有害气体浓度超过煤矿安全规程第一百条规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，及时处理。六、排水设施及排水路线 西复采区配备两台台80D-309型水泵抽水，将水排至井底主水仓。 排水线路：掘进迎头-西复采区水仓-主水仓-地面七、探水钻孔设计 1、探水线起点的确定： 探水线起点设计为紧跟掘进工作面距离掘进工作面1米左右。 2、警戒线的确定：沿探水线开孔位置外推30米。 3、允许掘进距离：经探水证实无水害威胁，可安全掘进的距离：探水中心钻孔深度减去30米。 4、帮距：为使巷道两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离，布置的最外侧探水钻孔所控制的范围与巷道帮的距离取30米。 5、根据长治市煤炭工业局相关要求，超前距为30米。八、钻孔参数的确定 1、，由于西复采区东西两侧均存在老空区，且可以观测到局部老空出水，因此参照煤矿防治水规定并结合我矿井下实际条件，每次探水钻孔布置5个孔，为防地层倾角突然变化探水孔也兼有探明地质构造的作用，如果遇到老空问题突出位置，适当增加探水钻孔数量。 2、钻孔直径：65mm，钻孔深度据设计及现场实际情况决定。 3、钻孔沿巷道煤层倾向内呈扇形布置。 4、钻孔水平夹角：1、5号钻孔与巷道中线水平夹角为28；2号与巷道中线水平平行；3、4号孔与巷道中线水平夹角为20。由于该区域不存在较大的顶底板水患，因此探水钻孔均设计为顺层钻孔。 5、钻孔孔口要高于底板1.0米左右为宜，孔钻左右间距为0.3米。 6、每次施工钻孔倾角需根据煤层产状而进行适当调整。 7、在每次探水地点做好标记，并挂牌管理，每班必须记录清楚，悬挂于工作面明显位置。 8、附图：煤层探水钻孔布置图。九、探水施工中的技术要求： 1、钻进时应准确判别煤、岩层厚度并记录换层深度。一般每钻进10m或更换钻具时，测量一次钻杆并核实孔深。终孔前再复核一次。2、采用ZYJ400/130型矿用架柱式液压回转转机，岩石探放水钻，经安装合适，装上钻杆、钻头，接通电源、水源，方可开眼钻孔，在开孔时，工作压力不得超过14Mpa;停机时应可靠地关闭液压阀门，防止回转机构自动开启，尤其应严防液压推进机构自动伸展而造成人员伤亡事故。严禁干打眼，严格执行先供水，后开钻、先停钻，后停水的方法。3、钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或孔中的水压、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，然后采取措施进行处理。4、钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时，必须有瓦斯员现场值班，检查空气成分，如果瓦斯或其他有害气体浓度超过规程规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室及时处理。 5、钻进中发现有害气体喷出时，应立即停止钻进、切断电源，将人员撤到有新鲜风流的地点。立即报告矿调度室，采取措施。 6、在探水孔施工中，遇到含水层、断层、陷落柱和积水区，应停止钻进，安好孔口装置后再继续钻进。 7、遇高压水顶钻杆时，不可将钻杆拨出，立即汇报矿调度室，采取措施进行处理（可用立轴卡瓦和逆止阀交替控制钻杆，使其慢慢地顶出孔口，操作时禁止人员直对钻杆站立）。8、探放断层水的探水孔终孔后，孔内有水应进行放水试验。孔内无水时应选择一个孔进行压水试验，检验断层隔水性能；压力一般应略大于断层所承受的静水压力。9、探放水过程中必须设专人经常对钻孔进行瓦斯检查，瓦斯浓度达到0.8%时停止打钻，达到1.2%时切断电源，撤出人员，严禁瓦斯超限作业。10、探水地点必须安设专用电话。十、避灾路线西复采区集中运输下山井底车场主斜井 地面十一、超前探水的安全措施： 1、巷道中间不得有低洼积水段。 2、巷道支护应牢固，顶、帮背实，无高吊棚脚，倾斜巷有撑杆，使巷道有较强的抗水流冲击能力。 3、受水威胁地区的施工人员必须学习掌握报警信号及避灾路线。 4、探水巷道应加强出水征兆的观察，发现有挂红、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掺水、水色发挥、有臭味等突水预兆时，一旦发现立即停止施工，采取措施，立即报告调度室，情况紧急时必须立即发出警报，撤出所有受水威胁地区的人员。5、在有突然大量涌水情况下探水时，应在探水工作面附近设临时防水闸门，防止高压水涌出。6、探水人员必须按照批准的设计施工，未经审批单位允许，不得擅自改变设计。 7、本措施未尽事宜，严格按煤矿安全规程和煤矿防治水规定执行。十二、钻机操作的安全措施：1、探放水人员必须经过培训，学习作业规程并持证上岗。2、钻孔必须严格按设计的方位、角度、深度施工，严禁私自变更钻孔参数。3、操作钻机人员，要由班组长或有经验的工人担任，另一人跟前监护。钻机操作按扭，应设在距司机工作处不超过0.5m的地方,确保能及时停送电。 4、每次探水开钻前，钻机要先试正、反转。钻机开始运转后，任何人不准触摸钻杆及机器旋转部位，防止钻机绞人。5、操作钻机要严格执行操作规程