采空区探放水安全技术措施

采空区探放水安全技术措施采空区探放水安全技术措施 根据矿井 2015 年采掘规划要求 待掘 1319 工作面位于 1318 采空积水区北部 该区域地势南高北低 1319 规划掘进 面与 1318 采空积水区底板落差近 20 米 距最近的 1319 规划辅 助回风巷煤柱只有 25 米 空区积水若不提前排放将直接影响 1319 工作面的采掘安全 经公司研究决定对 1318 采空区积水 进行超前探放 为确保空区探放水施工安全 特制定以下安全 技术措施 一 1318 采空区概况 1318 采空积水区位于 1300 轨道巷东侧原 1318 工作面 350 1000m 范围内 北侧为 1319 待掘工作面 东侧为 1400 轨道巷 南为 1317 采空区 该空区原煤层由西北 东南走向转东西走向 倾向东北 空区原回风顺槽 904 米处根据地测科提供的巷道实 测数据为该巷道最低点标高 511m 700 1000 米段标高基本接近 煤层倾角 1 5 2 度 空区面积为 14 5 万平方米 1318 回采初期顶板破裂砂岩水涌入井巷 最大涌水量 60m3 h 回采结束后涌水稳定在 6 8 m3 h 随着空区范围的增 加 和新风井回风巷道的掘进 该空区在 1300 轨道巷出水点涌 水逐步减小 于 2013 年 6 月出现断流 根据 矿井水文地质类 型划分报告 由于采空区已经封闭 无法进行实地观测 现根 据 煤炭安全手册 第五篇矿井防治水 中的老空区积水估算 公式对 3 号煤层采空区积水量估算 1318 空区积水区投影面积 77032m2 平均采高 4 59m 煤层倾角 50 积水量 88732m3 1318 回风顺槽在 1300 轨道巷开口标高为 540m 工作面最 低标高为 511m 落差为 29m 积水区静水压低于 0 3mpa 二 矿井涌水与排水现状 1 井下现涌水主要来自采空区 涌水量 43m3 h 主要来 自各采空区 新风井井筒 1400 巷道顶板锚索钻孔渗水 2 排水系统 矿井布置主 副水仓各一个 容量 1522m3 中央水泵房装备 3 台 md155 30 10 水泵 单泵排水能 力 150m3 h 联合排水试验报告数据 现矿井总涌水量约 43m3 h 中央水仓日均排水时间 7 8 小时 1400 巷道现有临时 水仓两个 容积 54m3 共布置 4 台 d85 46 6 水泵 两趟直径 140 毫米管路直通中央水仓 单泵排水能力 70m3 h 1400 巷道 原 1320 空区涌水量 10 m3 h 风井涌水量 4m3 h 千米钻机排 水量平均 7m3 h 合计最大 21m3 h 水仓单台水泵排水能力富 余 40 50m3 h 放水期间使用 1320 空区背后临时水仓 三 施工位置 施工位置根据各揭露巷道底板标高和最适宜放水地点确定 在 1400 轨道巷 1322 辅助进风巷口往南 215 227 米 底板标 高 500 225 502 05m 该距离为水平距离已由地测科进行标定 四 施工方法 孔口安装止水套管 采用 zdy 1200s 全液压坑道钻机施工 钻孔放水 五 施工步骤 1 施工前准备工作 施工前由生产科协调安排相关队组对 1400 回风巷 现为 进风 道两个临时水仓进行清淤 对排水沟和沉淀池进行清理 为施工地点布置好电源和开关 通讯电话等机电设备 探放水队将钻机移到施工地点 先在 1400 轨道巷 1322 辅 助进风巷往南 175 米处随巷道坡度建规格为 3 1 5 0 5m 排渣池 一个 砖砌 在轨道巷 1322 辅助进风巷往南 风门往北处根据 巷道坡度建好 3 2 0 5m 沉淀池一个 砖砌 防止放水将巷道 中的煤渣冲入水仓 2 地测科技术员已经提供支设钻机点巷道底板标高 打 探水孔时现场确定钻孔方位角和钻孔倾角 3 钻孔使用 zdy 1200s 型坑道液压防爆钻机施工 安装平 稳并进行固定 固定方式为将钻机垫平后用单体柱压顶在顶板 上关采取好防倒柱措施 固定前 应将巷道底板清至硬底 4 安装止水套管 先用 114mm 钻头打 10m 深孔 用 130mm 扩孔钻头进行 扩孔 下入长 10m 防治水规定探放老空水体封孔管长度不得小 于 10m 1318 空区积水垂高最大 29m 最大静水压 0 29mpa 直 径 110mm 孔口套管 用高压注浆泵把 525 标号水泥浆压入孔内 封孔固定 固定长度为 10m 孔口管标准见附图 要求耐 压不低于 1mpa 5 耐压试验 封孔 30 分钟后 安装孔口 dn100 闸阀及 y 100 型 1 5mpa 压力表 接防尘静压水注入孔口管 待压力表数 值大于 1mpa 后停止注水 30 分钟孔口管无松动 不滴漏水 压力无下降则开始泄压 6 扫孔时深度应超过孔口管长度 0 3m 六 探水 1 套管试验完毕后 在钻孔施工前把孔口安全放水 dn100 阀门 y 100 型 0 6mpa 压力表安装好 调整好钻进方位 角 倾角之后用 75 钻头向前钻进至采空区 打进空区 2m 后 停钻 探放水钻孔施工时 将孔口管三通用软管连接 水和渣 直接排放在排渣池内 钻孔期间及时清理排渣池内的煤渣和煤 泥 严禁顺水流入巷道中 钻进过程中由于钻头和钻杆的自重 和推进等压力的不同 地质条件的变化以及操作人员的轮换等 原因 钻孔容易发生偏斜 因此应保持施钻人员的稳定 2 钻孔布置 初步设计五个钻孔 4 个为放水钻孔 一个 为 2 号孔 为验证孔 钻孔开孔布置在 1400 轨道巷 1322 辅 助进风巷往南 215 227 米处 间隔 3 米布置钻孔一个 钻孔为 斜孔 沿煤层向上探测 施工顺序为 5 3 1 4 2 根据实际钻探 情况确定是否布置进一步的探放水工程 1 号孔 位置 215m 底板标高 500 22m 支机高度 1 4m 方位角 257 度 仰角 8 2 号孔 位置 218m 底板标高 500 52m 支机高度 1 4m 方位角 257 度 仰角 7 8 3 号孔 位置 221m 底板标高 500 88m 支机高度 1 4m 方位角 257 度 仰角 7 5 4 号孔 位置 224m 底板标高 501 15m 支机高度 1 4m 方位角 257 度 仰角 7 3 5 号孔 位置 227m 底板标高 501 54m 支机高度 1 4m 方位角 257 度 仰角 7 3 钻孔完成后 为防止钻孔堵塞 钻杆暂时不能起拔 留在孔中备扫孔之用 等水流稳定后再起出钻杆 六 放水 1 当探放水钻孔施工完毕后 探放水队用三通上的阀门 控制放水量 35m3 h 不大于临时水仓一台 d85 45 6 水泵的排 水能力 2 防治水办公室对放水过程进行监测监控 做好打钻和 放水实时记录 监测孔内水压变化 用流速仪流量计监测单孔 排水量 3 井下电队记录好水泵排水运行记录 4 若在放水期间水量异常变化 要立即向调度室汇报 然后查明原因 5 如果是放水期间钻孔堵塞 要由探水队用钻机进行清 理 6 排水 空区水沿 1400 轨道巷道排水沟自流至 1322 辅 助进风巷风门门口处转流 1400 回风巷 1 2 临时水仓 由 d85 45 6 水泵通过 1400 巷道排水管路排水至中央水仓 然后 排到地面 七 验证空区放水完毕 如放水钻孔不再出水 首先根据放水总量来判断空区是否 还存在积水 其次是探水队对所有钻孔用 zdy 1200s 钻机进行 扫孔 扫孔必须打至空区 5m 以上 确认钻孔是否被堵塞 最后是打 2 号孔来验证空区积水是否被排空 如果验证孔 没有出水 确认空区水已排空 到此放水结束 八 钻孔施工要求 排水孔由探放水队负责钻探 每班由一名负责人负责协调 组织施工 1 钻进时操作人员不准离开钻机 并做到 三看 二听 一及时 即看操作 挡位 把手振动 给进压力和进尺速度 看泵压表及回水情况 看水接头情况 听机器运转声 听孔内 振动声 发现异常及时处理 2 正确计算钻孔深度 并根据钻进情况及时为下一孔计 算更精确的方位 倾角 3 严格执行钻机维护保养检查制度 施工前要对钻机及 附属设置进行一次保养 对钻杆接头 丝扣磨损 弯曲度等情 况认真检查 对质量不好的钻杆严禁使用 4 钻进过程中如发生机械故障或突然停电 应立即拉开 动力开关 用人力将钻具提到安全孔段 以免埋钻 5 现场劳动组织为 班组长 1 人 探放水队员 4 人 安 全员 1 人 瓦斯员 1 人 救护队员一人 九 安全技术措施 一 钻孔施工安全措施 1 接好供电线路 在探水地点附近安设专用电话 保证 施工地点的通讯 通风良好 2 检查好探水地点的顶帮支护情况 钻场及其前后 10 米 范围内的巷道支护必须牢固可靠 3 需清挖好沿途排水沟 保证打钻时用水和打透采空钻 杆未退出之前的钻孔出水量能及时排出 钻孔施工过程中 安 装好孔口管后 应立即安装好孔口安全阀门 耐压 1 0mpa 钻具从阀门进入孔内进行钻进 钻进过程中 应将阀门开至最 大位置 上下钻具过程中 应小心 防止碰坏阀门 每次提钻 前后 都要检查阀门启闭情况 保证阀门良好 如发现阀门损 坏 立即停止钻进 更换阀门 4 严格现场交接班制度 交接班时必须将本班进尺 钻 孔深度 钻探设备运行状况及存在问题进行交接 每班开工前 必须检查巷顶及两帮的支护情况 发现问题及时处理 5 钻进过程中 严禁磕碰阀门 钻孔临近水前 应检查 阀门 保证性能可靠 钻进过程中 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 但不得随意起拔钻具 必须及时将钻具固定 现场 施工负责人立即向调度室汇报 并派人监测水情 如果发现水 量过大 水压过高情况危急时 必须立即撤出所有受水威胁地 点的人员 然后采取措施进行处理 6 钻孔施工过程中 施工地点必须保持有足够的风量 停风必须撤人 并在施工地点悬挂便携式瓦斯报警仪监测瓦斯 浓度 当瓦斯浓度超过 1 0 时 必须停止施工 切断电源 撤 人 探放水过程中必须由瓦检员 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限 必须立即停止 钻进 切断电源 关闭孔口阀门 并向矿调度室汇报 必要时 撤出人员 进行处理 7 钻孔临近水前和钻透老空放水时 现场施工负责人立 即向调度室汇报 由调度室安排临时水仓排水人员作好排水准 备 随时准备排水 1400 巷道在排水量稳定之前除井下机电队 排水人员外巷道内不得有其它闲杂人员 8 所有设备应有的防护罩必须齐全 有效 9 机电设备检修应通知专职机电工检修 检修时必须切 断电源 切断电源的开关必须悬挂停电作业牌或有人看管 停 电后必须用合格的试电笔验电 放电 并挂接地线 10 严禁带电搬迁设备 11 施工钻孔时必须确保打透采空积水并进行放水 根据 放水水量情况确定是否再布置放水钻孔 二 放水安全技术措施 1 放水采用一个钻孔放水 其余钻孔备用的方案 2 1400 巷道临时水仓 配备 d85 45 6 水泵 2 台 轮流排 水 不允许一台水泵 24 小时不间断运转 根据水泵运转情况适 时做好维护保养工作 3 原则上放水坚持 2 台水泵交替 24 小时不间断排水 由 井下机电队全程负责 如果水泵出现故障 需要及时维护和检 修 在有运行和备用泵的情况下不允许关闭排水阀门 如有遇 到特殊情况涌水不能及时排出的情况下向调度汇报原因后可关 闭排水阀门进行检修 4 钻孔放水量不可过大过猛 防止堵塞钻孔 如果积水 冲刷颗粒物堵塞钻孔 除调节其余钻孔排水量以外要及时向调 度室汇报 安排探水队人员及时排除堵塞 5 排水期间 水泵值守人员不可擅离岗位 严格做到现 场交接班 九 职责划分 1 调度室主要负责联系协调指挥各部门工作 并在接到 突发事故汇报时 及时通知跟班矿长和下达各种指令 2 通风部门主要负责该地点的通风设施运行管理 和检 查瓦斯等有毒有害气体 保证通风安全可靠等 3 探放水队组主要负责按设计施工 落实安全技术措施 保证施工安全 完成施工任务并管理放水全过程 如果钻孔在 排水过程中有堵塞负责重新打通钻孔 4 地测部门负责提供钻孔需要的开口位置 底板标高 钻孔仰角及方位角 并在现场标定 跟班观测现场钻孔施工情 况 根据钻进过程中的情况适时测定并调整钻孔角度 5 防治水办公室主要负责本次放水设计的编制 现场检 查验收孔口管安装质量 现场监督钻孔施工 跟踪观测记录放 水量 水压 水位 6 井下机电队主要负责通讯 排水设施的安装及运转 施工用电 管理好水仓沉淀池 及时清