采区回风配巷探放水设计 5孔.doc

回风配巷探放水设计回风配巷探放水设计 二零一六年二零一六年 回风配巷探放水设计回风配巷探放水设计 审批签字 审批签字 矿 长 生产矿长 安全矿长 机电矿长 总工程师 安全指挥中心主任 通风助理 探放水队 防治水副总工程师 调 度 室 安 全 科 技 术 科 防治水科 编 制 人 编制时间 第一章第一章 设计依据设计依据 1 1 第二章第二章 工程概况工程概况 1 1 第一节 掘进工程概况 1 第二节 巷道周边关系 3 第三章第三章 掘进区域水文地质条件掘进区域水文地质条件 3 3 第四章第四章 探放水设计探放水设计 5 5 第一节 探水作业施工目的 5 第二节 物探 化探设计 5 第三节 探放水钻孔设计及施工组织 6 第五章第五章 探放水设备探放水设备 1 17 7 第一节 探水钻机性能 17 第二节 探水设备安装及操作 17 第六章第六章 排水设备及管路排水设备及管路 1818 第七章第七章 探放水技术要求及安全措施探放水技术要求及安全措施 2020 第一节第一节 探水前准备工作探水前准备工作 2020 第二节 防治瓦斯涌出事故的安全措施 21 第三节 探放水作业安全技术措施 21 第四节 探放水人员交接班制度 25 第八章第八章 探放水设计贯彻 学习探放水设计贯彻 学习 2525 0 回风配巷探放水设计回风配巷探放水设计 第一章第一章 设计依据设计依据 回风配巷掘进面探放水设计依据回风配巷掘进面探放水设计依据 1 煤矿安全规程 2 煤矿防治水规定 3 回风配巷掘进作业规程 4 本矿 矿井水文地质类型划分报告 5 矿井水文地质补充勘探报告 6 矿井地质报告 7 与煤矿防治水专业相关的法律 法规和煤炭管理部门下发的文 件 8 根据 物探先行 化探跟进 钻探验证 综合探测程序 严 格执行 预测预报 有掘必探 先探后掘 先治后采 的防治水工作 原则 结合我矿的实际情况 编制本设计 第二章第二章 工程概况工程概况 第一节第一节 掘进工程概况掘进工程概况 一 巷道名称 工程量一 巷道名称 工程量 回风配巷巷道设计长度 500 米 设计开口方位角 231 沿 3 煤 层底板进行掘进 巷道坡度 3 6 1 二 施工目的二 施工目的 为了布置东翼采区通风 轨道运输系统 满足东翼采区的通风 行 人 运煤的基本要求 三 回风配巷断面及支护形式三 回风配巷断面及支护形式 1 巷道断面尺寸 巷道呈梯形 上口净宽 3 1m 下口净宽 4 0m 巷 道净高 2 7m 净断面积 9 59m2 棚距为 0 5m 2 巷道支护形式 回风配巷为工字钢棚梯形支护 工字钢棚之间用刹杆搭接 棚顶 支设 8 根刹杆 棚帮支设 6 根 刹杆长度 1200mm 刹杆直径不小于 60mm 间距不小于 430mm 刹杆直径小于 60mm 必须增加刹杆密度 多 支设刹杆 刹杆上铺设金属网 塑料网 顶网 帮网均为经纬金属网 塑料网 金属网规格 3 0m 1 1m 采用 10 铁丝编制 网片长 短边搭 接上下相错 200mm 采用 16 绑丝相连接 上层网边与下层网孔相连 联网要求双丝三扣 按规定相连 并梳理成辫 塑料网规格 3 0m 1 1m 塑料网片用 16 绑丝连接固定在金属网上 工字钢棚与煤 壁之间接触有力 严禁空帮 空顶 四 巷道掘进坡度四 巷道掘进坡度 该巷道沿煤层底板掘进 巷道坡度 3 6 五 掘进施工次序五 掘进施工次序 安全检查 顶板 通风 瓦斯 工作面支护 探头位置等 敲帮 问顶 截割落煤 敲帮问顶 临时支护 清煤 工钢支护 收尾整理 2 工程质量 循环回尺 0 5m 最小控顶距不小于 0 3m 最大控顶距不大 于 1 3m 第二节第二节 巷道周边关系巷道周边关系 一 地面相对位置一 地面相对位置 回风配巷地面位于向阳村西部 地表为荒山和部分梯田 地面无 建筑 公 铁 路 水体 二 邻近巷道分布情况二 邻近巷道分布情况 回风配巷开口位置距巷口 275 米处 回风配巷西边是东翼采区进风 巷 东边是 26 米处是旧巷 78 米处是原向阳矿回风立井 预计在掘进 中会揭露旧巷 三 邻近采空区分布情况三 邻近采空区分布情况 回风配巷东边是 C6 古空区 古空区对掘进有一定影响 附图 1 回风配巷巷道布置图所示 第三章第三章 掘进区域水文地质掘进区域水文地质 一 掘进区域水文地质一 掘进区域水文地质 1 回风配巷掘进区域地表无河流 湖泊等水体 井下掘进区域主 要充水水源为煤层顶板砂岩裂隙含水层水 预计在掘进区域有裂隙含 水层水 掘进区域奥灰岩溶水 区域奥灰岩溶水水文地质单元属辛安 泉域的南部补给径流区 区域奥灰岩溶水水位标高为 620 622m 本掘 3 进区域最低底板标高为 990m 高于奥灰岩水水位 368m 奥灰岩溶水对 回风配巷掘进无影响 2 根据中国煤炭地质总局华盛水文地质勘查工程公司为我矿编制 的 矿井水文地质补充勘探报告 报告划分 C6 古空区 古空区面积 古空区无积水 回风配巷巷道距 C6 古空区最近距离 14 米 古空区对 掘进会有一定影响 回风配巷掘进巷道坡度 3 6 巷道在掘进过程 中严格执行探放水 有掘必探 先探后掘 制度 我矿按照 三线管理 在接近警戒线时 巷道在掘进 584 米处时 接近 C8 古空区警戒线 接近 C8 古空区警戒线后注意透水预兆观察 掘进至在 667 米接近探水线及时安排探放水作业 掘进至 756 米时接 近积水线时严格按照探老空设计进行探放水作业 3 构造 掘进区域处于我矿 S5 向斜构造 S5 构造位于井田东部 轴向东西 方向 纵贯井田 两翼不对称 北翼比较宽缓 地层倾角 3 6 南翼稍陡地层倾角 7 8 掘进区域无陷落柱 预计前方有一断层 构造 构造对掘进有一定影响 4 岩浆岩 掘进区域未发现岩浆侵入现象 地表无岩浆岩出露 二 煤层二 煤层 回风配巷煤层为 3 煤 赋存于下二叠系山西组地层 煤层厚 4 14 5 22m 平均 4 92m 硬度 f 3 倾角 3 6 属稳定可采煤层 煤层结构简单 直接顶板为泥岩 粉砂质泥岩 底板为泥岩 粉砂质 泥岩 泥质细砂岩 4 附图 2 回风配巷掘进区域充水性图 第四章第四章 探放水设计探放水设计 第一节第一节 探放水作业施工目的探放水作业施工目的 我矿坚持 物探先行 化探跟进 钻探验证 综合探测程序 严 格遵守 预测预报 有掘必探 先探后掘 先治后采 的防治水原则 在回风配巷掘进过程中严格执行探放水制度 分析掘进区域内含水情 况 为安全掘进奠定基础 第二节第二节 物探 化探设计物探 化探设计 一 回风配巷掘进前进行物探 物探设计如下 一 回风配巷掘进前进行物探 物探设计如下 1 物探目的 探测巷道前方低阻异常区及分布范围 分析测区内含水构造形态 水力联系 对测区内煤层开采或水害治理提供物理探测技术依据 为布置探放水钻孔设计提供依据 对异常区域进行钻孔验证 2 物探方法 布置基本测线 3 条 每条测线 10 个物理点 总计 30 个物理点 3 物探仪器 武汉地大华睿地学技术有限公司生产的矿用瞬变电 磁仪和用隔爆兼本安型发射机 有效勘探距离 140 米 4 针对物探报告中异常区域 要布置钻孔钻探验证 二 化探跟进二 化探跟进 5 在探水作业过程中 钻孔一旦出水要在 3 小时内采集水样完毕 并在 12 小时内送相关资质单位进行水质化验 7 天内取回水质化验报 告 以分析 判断涌水的来源 第三节第三节 探放水钻孔设计及施工组织探放水钻孔设计及施工组织 一 正常探放水钻孔设计一 正常探放水钻孔设计 1 正常探放水钻孔布置 根据回风配巷掘进区域水文地质情况及煤层厚度 煤质硬度进行 钻孔设计以指导回风配巷探水作业 探水钻孔为 4 个钻孔布置 1 号孔位于巷道中间位置 距底板距离为 1 2m 方位角 0 钻孔 深 60m 钻孔倾角与煤层 a 平行 钻孔方位角和巷道方位角相同 随掘 进方位角的变动而变动 2 号孔位于 1 号孔右侧 与 1 号孔水平距离 1m 距底板距离为 1 2m 方位角 19 与 1 号钻孔方位角夹角 19 钻孔深 63 5m 钻 孔倾角与煤层 a 平行 3 号孔位于 1 号孔左侧 与 1 号孔水平距离 1m 距底板距离为 1 2m 方位角 341 与 1 号钻孔方位角夹角 19 钻孔深 63 5m 钻 孔倾角与煤层 a 平行 4 号孔位于 1 号孔上侧 与 1 号孔垂直距离 0 2m 距底板距离为 1 4m 方位角 0 钻孔深 61m 钻孔倾角 a 3 注 为煤层倾角 2 探水距离 允许掘进距离 帮距 超前距离的确定 6 回风配巷探放水时 确保钻孔终孔位置距探水位置距离不小于 60m 允许掘进距离 30m 保证帮距 20m 在掘进过程中要保持 30m 的 超前距离 经矿防治水领导组人员验收钻孔合格后 下发允许掘进通 知单后 方可在允许的安全距离内掘进 附图3 探放水钻孔布置图 附表1 探水钻孔参数 根据回风配巷掘进区域水文地质情况及煤层厚度 煤层厚度 4 14 5 22m 煤质硬度 f 3 物探报告编制本探放水设计 指导回风配巷探 放水作业 三 注意事项三 注意事项 1 如果在探水过程中 探入空巷 空区 在探明空巷 空区 无积水 无有害气体时 采取措施 向前掘进揭露空巷 空区 2 钻孔钻入空巷 空区 后 无积水 经瓦斯员现场检查 空巷 空区 内瓦斯浓度超过 0 8 然后汇报调度室 制定安全技术措施后 进行排放瓦斯 浓度降至 0 8 以下 钻孔必须要用黄土封孔 封孔长 度不低于 1 5m 保证空巷 空区 瓦斯不通过钻孔向工作面释放 工作 面不向采空区漏风 再进行下步作业 3 钻孔钻入空巷 空区 后 钻孔出现涌水 巷道停止掘进 采取 安全技术措施控制钻孔涌水量进行放水 同时采集水样 进行水质化 验 分析涌水来源 防治水科人员定期观测 记录钻孔涌水量 及时 疏通涌水钻孔 积水放完后 方可进行掘进作业 四 验证钻孔时测量杆的使用四 验证钻孔时测量杆的使用 7 钻孔验收时用测量杆进行验收钻孔长度 使用时注意事项 1 测量杆数量要满足钻孔验收需求 2 测量杆要悬挂在钻场附近位置 3 在连接测量杆过程中要连接紧固 防止发生丢杆现象 五 钻孔验收流程五 钻孔验收流程 当班钻探结束后 由跟班矿长 探水队队员 防治水科人员 驻 矿安检员 安全员共同验收探水钻孔长度 倾角 方位是否合格 不 合格重新进行钻探 合格后把钻孔深度填写当班 掘进工作面探水验 收表 然后由掘进队长 探水队 防治水科 跟班矿领导 驻矿安检 员填写 探放水钻孔验收及安全确认移交单 签字确认安全后 由防 治水科长 掘进队队长 安全矿长 防治水副总 总工程师共同签发 允许掘进通知单下发到掘进队 六 回风配巷探水施工工序六 回风配巷探水施工工序 探水前准备工作 运输钻机 钻杆 排水设备 挖水沟 检查工 作面支护质量 安设专用电话 支设钻机 接通电源 调试钻机 钻 进探水 钻孔验收 撤除钻机 七 劳动组织七 劳动组织 回风配巷探放水作业共安排 6 人 防治水科 1 人 探放水队员 3 3 人 安全员 1 人 瓦斯员 1 人 探放水人员严格按照探放水设计进行 探水作业 并持证上岗 依据设计 确定探水孔位置时 由测量人员 进行标定 负责探放水工作的人员必须亲临现场 共同确定钻孔的方 8 位和倾角 深度和钻孔数量 探放水人员必须实行现场交接班制度 交接班时间按矿上下班时间规定为准 表 3 人员施工组织 工种探水工防治水科安全员瓦斯员合计 人数3 人1 人1 人1 人6 人 第五章第五章 探放水设备探放水设备 第一节第一节 探水钻机性能探水钻机性能 探水钻机技术参数 专用探水钻机型号 ZYJ380 210 架柱式液压回转钻机 辅助液压泵站型号 BZ15 10 73 18 ZY 第二节第二节 探放水设备安装及操作探放水设备安装及操作 一 钻机安装的具体要求 1 立柱必须垂直于底板平行线 接触有力 2 钻机与立柱 副支柱连接可靠 3 油箱用 46 抗磨液压油 有效容量 200L 4 钻机各部件紧固体要牢固 主机安装牢固 5 各油管连接无误 油管 水管接头 U 型销要卡好 6 操作台各手柄放在中间位置 然后起动马达 油缸 排除油路 的空气 至运转平稳为止 9 7 各工作机构的动作方向与指示牌的标记方向一致 如不一致应 及时调换有关油管 二 开动钻机前准备工作 1 检查确保钻机与立柱 副支柱连接可靠 巷道高度应保证立柱 能竖立于巷道中 2 检查并确保各管路接头可靠连接 压力正常 3 检查并将各控制开关处于关闭状态 位置 4 在开机后严禁任何人触摸旋转及伸缩活动部件表面 5 在开机后严禁任何人敲打回转设备 滑台部位 尤其在油缸伸 缩困难时 6 受控零部件不得更换 溢流阀的工作压力不得随意调节 7 检修油管时 钻机周围及轴线方向严禁站人 8 钻机操作者应站在钻机两侧 开动钻机时远离 1m 操作台操作 人员服从钻机操作者口令或手势 9 油缸伸缩时 手不要按在油缸上 以防挤伤手部 10 钻机推进过程中 钻杆与钻机不得相对倾斜 以防发生意外 推进速度和推进力要适度 防止卡钻 第六章第六章 排水设备及管路排水设备及管路 一 矿井排水系统设备及排水能力一 矿井排水系统设备及排水能力 1 中央水泵房 中央水泵房安装三台水泵型号为 MD155 67 5 一台为工作水泵 一台为备用水泵 一台为检修水泵 中央水泵房安设两趟管径 150mm 10 排水管路到地面净化水池 中央水泵房主副水仓容积 m3 我矿主副水仓容量 m3 矿井 8h 的正常涌水量为 144 m3 水仓容量 符合 煤矿安全规程 第二百八十条要求 2 东翼采区水仓 东翼采区水仓位于东翼采区三部皮带巷 105 米处 有效容量 300m3 东翼水仓安装水泵型号 BQS80 100 37 水泵 2 台 额定流量 80 m3 h 可以满足 20 小时排出 24 小时正常涌水量 排水管直径 100mm 连接至矿井主副水仓 二 矿井排水能力计算二 矿井排水能力计算 1 按照 水文地质类型划分报告 中我矿正常涌水 18 5m3 h 24 小时涌水量为 444m3 一台工作面水泵 20 小时排水能力为 3100m3 大 于矿井 24 小时正常涌水量 2 按照 水文地质类型划分报告 中我矿最大涌水 26 9m3 h 24 小时涌水量为 645 6m3 一台工作面水泵和备用水泵 20 小时排水能力 为 6200m3 大于矿井 24 小时最大涌水量 目前我矿实际正常涌水量 18 5m3 h 雨季最大涌水量为 26 9m3 h 三 回风配巷排水设备排水能力三 回风配巷排水设备排水能力 回风配巷掘进面安装有工作和备用水泵 型号均为 BQW50 70 18 5 排水量 50 m3 h 扬程 70m 功率 18 5kw 可以满足排水需求 积水由排水管路排至东翼采区水仓再排往主水仓 11 附图 4 回风配巷排水系统图 第七章第七章 探放水技术要求及安全技术措施探放水技术要求及安全技术措施 第一节第一节 探水前准备工作探水前准备工作 回风配巷开始掘进前 探水队人员搬运型号为 ZYJ380 210 架柱式 液压回转钻机到探水位置附近 具备探水作业空间后再进行探水 安装钻机进行探水前 应当符合下列规定安装钻机进行探水前 应当符合下列规定 1 在探水位置探水时 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拦板 2 钻窝不得做松软煤 岩 层内 3 清理巷道 挖好排水沟 巷道低洼处时 必须配备与探放水量 相适应的排水设备 4 在打钻地点或附近安设专用电话 5 探放水人员依据设计 确定主要探水孔的位置时 由测量人员 进行标定 负责探放水工作的人员必须亲临现场 共同确定钻孔的方 位 倾角 深度和钻孔数量 6 安好钻机接电时 要严格执行停送电制度 7 安全员监督挂好探水地点的风筒 电缆 管道等设施 8 明确发生透水预兆立即撤人的避灾路线 并使每个作业人员了 解和掌握避灾路线 第二节第二节 防止瓦斯涌出事故的安全措施防止瓦斯涌出事故的安全措施 1 加强机电设备管理 杜绝一切失爆现象 12 2 在钻孔施工作业过程中瓦斯员要随时检查瓦斯浓度 严密监视 瓦斯变化情况 一旦瓦斯超限 应当立即停止钻进 切断电源 撤出 人员 并报告调度室 及时采取措施进行处理 3 探放水作业现场 瓦斯员 安全员必须自始至终检查瓦斯浓度 情况和安全施工 4 安全科安排瓦斯员监督局部通风机运行情况 风筒完好情况 监控系统运行情况 发现异常及时进行处理 保证回风配巷通风系统 正常运行 附图 5 回风配巷通风系统图 第三节第三节 探放水作业安全技术措施探放水作业安全技术措施 1 作业人员衣服穿戴整齐 衣袖口扎紧 矿灯佩戴规范 2 在探水起点处设置探水点标志 并建立挂牌管理 3 巷道支护应牢固 顶 帮背实 无高吊棚脚 使巷道有较强的 抗水流冲击能力 4 立柱必须垂直于底板平行线 否则 会使顶紧油缸压力增大时 导致立柱与油缸连接处弯曲甚至断裂 探放水人员必须对钻杆 钻机 与管路连接处进行检查 保证完好 钻杆连接必须拧紧 防止漏水和 脱扣 钻机液压管路连接处无漏液 5 钻进中严禁无水钻进 保证冲洗液循环正常 一旦停水 应立 即将孔内的钻具全部拔出来 以防止发生埋钻事故 6 钻机安装必须周正 水平 稳固 防止钻进中发生移动 13 7 在探放水钻进时 发现煤岩松软 片帮 来压或钻眼中的水压 水量突然增大和顶钻等透水征兆时 应当立即停止钻进 但不得拔出 钻杆 现场负责人员应当立即向矿井调度室汇报 立即撤出所有受水 威胁区域的人员到安全地点 然后采取安全措施 派专人监测水情并 进行分析 妥善处理 8 钻进中发现有害气体涌出异常时 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 等待指令 9 钻孔内水压过大时 应采用反压和有防喷装置的方法钻进 应 背紧前方煤体 在拦板外面加设顶柱或木垛 必要时还应在顶 底板 坚固地点砌筑防水墙 之后方可放水 巷道两帮打设锚杆用钢丝连接 孔口管 进行固定 孔口管前方架设厚度不小于 5mm 钢板 防止孔口 管突出伤人 10 钻孔放水前 应当估计积水量 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 并做好记录 若水量突然变化 必须及时处理 并立即报 告矿调度室 11 探水时应加强出水征兆的观察 一旦发现异常应立即停止工作 及时处理 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 透水预兆 1 煤层变湿 挂红 2 挂汗 积水区的水在自身压力作用下 通过煤岩裂隙而在采 14 掘工作面的煤岩壁上结成许多水珠 3 空气变冷 采掘工作面接近积水区域时 空气温度会下降 煤壁发凉 4 出现雾气 当采掘工作面气温较高时 从煤壁渗出的积水 会被蒸发而形成雾气 5 水叫 含水层或积水区内的高压水 向煤岩裂隙挤压时 与 两壁摩擦会发出 嘶嘶 叫声 这说明采掘工作面距积水区或其他水 源已经很近了 6 顶板来压 片帮 顶板淋水加大 底板鼓起或产生裂隙 7 出现渗水 钻孔喷水 底板涌水 煤壁溃水 水色发混 有 臭味 8 采掘工作面有害气体增加 积水区向外散发瓦斯