探放水方案设计及安全技术措施

探放水方案设计及安全技术措施探放水方案设计及安全技术措施 第一章概述第一章概述 针对我矿井下生产过程中可能存在水的自然灾害 为促进我矿井安全生产 保 障广大职工的生命安全 为有效防止矿井水灾水害事故的发生 根据 煤矿防 治水规定 和 煤矿安全规程 等相关文件要求 结合我矿井实际水文地质条 件 特制定矿井探放水方案设计及安全技术措施 第二章组织机构的建立与岗位责任第二章组织机构的建立与岗位责任 一 探放水工作领导组 组长 何厚益 矿长 副组长 吴德波 总工程师 苏广能 安全矿长 沈应书 生产矿长 黄永江 机电队长 徐进波 机电矿长 田林攀 地测技术员 曾勇 通风技术员 韩家顺 通风队长 徐佁权 后勤矿长 组员 谭龙芳 掘进一队队长 李荣莆 掘进二队队长 何金龙 维修队队长 杨建元 调度室主任 石宝玉 监控室主任 二 岗位责任 组长 全面负责探放水调度工作 副组长 具体负责探放水工作 配合组长调度人力 物力等后备物资 生产技术科 履行岗位职责 根据总工程师的安排 制定防探水措施 掌握开 拓进度 及时填写图纸 为防探水提供准确的技术资料 正确指导施工 安全科 履行岗位职责 按照防探水实际设计和措施 进行现场监督 监视现 在变化 随时按照程序上报矿调度室 机电科 履行岗位职责 负责机电设备的配置与检修 保证探水设备与电力供 给与正常运转 通风科 履行岗位职责 负责具体的打钻任务 同时要随时监测有害气体的变 化情况 调度室 履行岗位职责 负责调度通知 通报的上传下达 保证矿井通讯系统的 畅通 后勤部 履行岗位职责 负责物力供应 详细清查库房物品的缺失 随时反应 给采购人员进行购置 保证物品供给无误 办公室 守岗待命 保证运输无误 掘进队 开拓队队长 履行岗位职责 负责调度各班班长严格按照防探水设计 说明书及措施实施落实 第三章地质及水文地质概况第三章地质及水文地质概况 一 井田 18 煤位于长仙组下部 上距 17 煤平均 10 5m 煤层厚度 1 2 1 6m 平均 1 4m 井田内结构简单 大多不含夹矸 局部含 2 层夹矸 夹矸厚 度 0 01 0 36m 岩性为粉砂岩 顶板为灰岩 底板为砂质泥岩 属稳定全区可 采煤层 11807 采面 井下位于 18 煤一采区 北翼 工作面之间沿走向布置 北为 18 运输大巷 南至矿界 西为 11805 工作面 二 地表水文条件 1 1 河流 河流 珠江流域南盘江水系的二级支流楼下河流经矿区南侧 楼下河起源于矿区以北 地形图外 的地瓜 青山一 带 水源主要由大气降雨补给 其最大流量 1164205l s 最小流量 498950l s 矿区内冲沟 溪沟发育 呈树枝状分布 其流量变化幅度较大 雨季暴涨 枯 水季节流量较小或干涸 受大气降水控制 水流最后汇流于楼下河内 其冬季 流量小 约 20l s 2 2 水库 水库 三 井下水文地质条件 根据 矿井水文地质类型划分报告 久丰煤矿水文地质报告 久丰煤 矿防治水中长期规划 地面综合物探报告 及实际揭露地质情况资料 18 煤层位于长仙组下部 其顶板灰岩富水性较弱 预计对掘进影响不大 但 是井田各可采煤层赋存标高均低于奥灰水水位标高 因此 矿井开采过程中的 主要水害应为巷道底板高承压岩溶奥灰水突水水害和顶板灰岩和砂岩及其松散 孔隙水透水水害 依据 矿井防治水规定 和 煤矿安全规程 等规程规定 对所有工作面实施 超前钻探 必须坚持 预测预报 有掘必探 先探后掘 先治后采 的原则 防止矿井突水以查明工作面掘进前方的水文地质情况 解除水害隐患 确保施 工安全 四 矿井开采历史及临界情况 1 矿井开采史 矿井周边为有一小窑 小窑积水不大 岁我矿没有危害 现矿井为生产矿井 但我矿图纸资料比较齐全 现井下无积水区域 2 矿井开采邻界情况 井田东部是能通煤矿 据调查该矿现无水患威胁 现其开采范围距井田东边界 0 8km 现煤矿处已关闭 井田北部是湖北宜化集团安利来煤矿 与本矿井井田北边界相连 靠近我矿保 安煤柱为实体且在我矿的高处 现该矿尚处于筹建阶段无任何采动 对本矿开 采 18 煤层构不成水患威胁 井田的西部以一条走向 nne 落差 50m 的大断层为井田边界 井田的南部以我矿煤柱为井田边界 五 地质构造情况 经历年开采揭露情况分析 矿井煤层赋存状况较稳定 属于单斜构造 走向 sw ne 倾向 sw 现有资料开采中没有发现断层等地质构造导水现象 第四章第四章 探放水工程布置与设备探放水工程布置与设备 一 掘进工程要求 在开展掘进工作时必须坚持 预测预报 有掘必探 先探后掘 先治后采 的 原则 采取防 堵 疏 排 截的综合治理措施 一 探放水前的准备 探放水施工前应配备好相关施工 排水 通讯 电力设备 探水钻机 多级离 心泵 2 寸潜水泵 50mm 阻燃型塑料管 50mm 钢丝胶管两节各 4m 带水笼头 直通矿调度室直通电话 备用电话 50m2阻燃电缆 35m2阻燃电缆 隔爆型 真空馈电开关 防爆型电磁起动器等相关设备 二 探放水的步骤 1 即开掘工程开口 15m 必须安装探水钻机 2 随其工程的进展向前移动 三 探放水设计 矿井巷道探放水设计说明 见附图 四 探放水的目的 施工 打钻 技术要求 一 探放水目的 1 探水是指采矿过程中用超前勘探方法 查明采掘工作面顶底板 侧帮和前方 含水构造 包括陷落柱 含水层 积水老窑等水体的具体位置 产状 赋存 状况等 其目的是为有效的防治矿井水害做好必要的准备 2 超前探测工作面前方 富 含水区 防止发生巷道掘进中的透水事故 3 探放掘进工作面前方瓦斯等有害气体 确保切眼掘进的安全生产 二 探放水的原则 采掘工作必须严格执行 预测预报 有掘必探 先探后掘 先治后采 的原则 因而遇到下列情况之一时 必须探水 1 接近水淹的井巷 老空 老窑或小窑时 2 接近含水层 导水断层 含水裂隙密集带 溶洞和陷落柱时或通过它们之前 3 打开隔离煤柱放水前 4 接近可能与河流 湖泊 水库 蓄水池 水井等相通的断层破碎带或裂隙发 育带时 5 接近可能涌 突 水钻孔时 6 接近有水或稀泥的灌浆区时 7 采动影响范围内有承压含水层或含水构造 或煤层与含水层间的隔水岩柱厚 度不清 可能突水时 8 接近矿井水文地质条件复杂的地段 采掘工作有涌 突 水预兆或情况不明 时 9 采掘工程接近其它可能涌 突 水地段时 三 采用手段和方法 鉴于矿井开采过程中处于带压开采的事实 巷道掘进前先在地面进行地面综合 物探 ytd400 a 矿井全方位探测仪 而后在井下施工前先采用物探 ytd400 a 矿井全方位探测仪 的方法探测工作面前方水文地质情况 之后掘 进时机械探眼跟进 以 物探先行 循环钻探跟进 的综合探测方法实施巷道 掘进中的探放水工作 四 钻探设计说明 1 根据工作面带压掘进的实际情况及相关规定要求 在矿井内所有掘进巷道均 采用物探先行 钻探跟进的探放水方法和 探 60m 掘进 30m 留 30m 安全距离 的边探边掘的施工作业方式向前推进 即在巷道掌头中心线位置布设钻机 具 体设计如下 1 首先运用 ytd400 a 矿井全方位探测仪进行超前探测 当发现工作面前方 地质 水文地质状况有异常时 在工作面掌头分 3 组进行超前钻探 在距巷道 底板 1 2m 的位置上 以巷道前进方向为标准方向 平行于巷道底板为倾角 施 工第 1 组钻孔 第 1 组的钻孔分别为 9 7 5 3 1 11 13 15 17 然后施工第 3 组的钻孔 分别 为 18 距巷道底板 1 3m 19 距巷道底板 1 4m 20 距巷道底板 1 5m 21 距巷道底板 1 6m 施工完第 1 组和第 3 组钻孔后在距巷道底 板 1 8m 处以巷道前进方向为标准方向 以平行于巷道底板的倾角施工第 2 组钻 孔 钻孔分别为 8 6 4 2 10 12 14 16 施工完第 1 组 2 组 3 组钻孔后 确认前方无水害隐患则继续向前掘进 30m 再进行钻探 以此 类推 当工作面前方地质 水文地质状况没有发现异常时 则在工作面前方布置 3 个 钻孔 在距巷道底板 1 2m 的位置上 以巷道前进方向为标准方向 平行于巷道 底板为倾角 施工 9 1 17 钻孔 施工完上述 3 个钻孔后 确认前方无水 害隐患则继续向前掘进 30m 再进行钻探 以此类推 每一钻探循环均保留 30m 超前距和 20m 侧帮距 实际钻探深度达不到设计深度 时 可增加循环钻探组数 次数 在允许掘进距离内 施工队仍要执行短探 短掘的原则 短探短掘具体措施由施工队编制 2 探放水设备选择 依照规定 井下探放水应使用专用的探放水钻机 根据选择 工作面探水所选 设备为 1 zywl 750 型全液压坑道钻机 煤巷 设备主要特点 钻探距离 150m 钻孔直径 65 115mm 钻孔倾角为 0 到 45 额定输出转矩 1200n m 2 zyl 6000 型煤矿用履带式全液压坑道钻机 煤巷 设备主要特点 钻探距离 600m 钻孔直径 65 113mm 钻孔倾角为 10 到 30 额定输出转矩 6000n m 3 cms1 6500 100 型煤矿用深孔钻车 煤巷 设备主要特点 本钻车可实现 180 水平回转 钻孔直径 65 115mm 钻孔倾 角为 45 到 45 俯仰角 额定输出转矩 3000n m 4 zhyd155diab 型煤矿用钻机 岩巷 设备主要特点 钻探距离远 适用于各种岩性的岩石巷道的钻探 钻孔直径为 69mm 钻孔倾角 90 到 90 仰俯角 五 起探位置的确定 将每条巷道的开口处作为首次探水线的起点 然后根据每次钻探情况在保证 30m 安全距离的前提下确定探水线位置 以此类推 第五章第五章 水患防治的经济投入水患防治的经济投入 一 防止水患规划 由矿井生产技术人员做每年的防治水患规划和雨季三防规划 制定经济预算 申报公司审批 二 经济投入 1 每年按正常生产计划按吨煤售价的一定百分比提起 专款专用 做防治水患 的准备资金 2 保证正常资金投入 确保探水需要的设备的供给 第六章独立排水系统与供电第六章独立排水系统与供电 一 矿井独立排水系统 1 采用二级排水系统 掘进工作面的水排至井底水仓内由主水泵排出地面 即 工作面积水 巷道低洼处污水泵 主皮带巷 副水仓 井底水仓 地面 地面 矿井水处理车间 返回到井下用于洒水灭尘 2 矿井副立井井底主排水泵房共安装型号 md280 65 10 水泵三台 电压 6kv 额定扬程 672m 额定流量 160m3 h 电机功率 630kw 额定转速 1485r min 正常排水运行方式为一台运行两台备用 10 天倒泵运行 另外 在 18 煤四部皮带机尾处已建一个 4 5m 4 8m 2 0m 的水仓 同时安装 配套排水泵 ydqw 11 s 型 电压 660v 电机功率 11kw 和排水管路 1 5 寸 的水管 进一步加强和完善了矿井的防排水系统 3 副井井筒深度 1290m 井筒设置两趟 219mm 排水管路 一趟运行 一趟 备用 排水管路的抗压强度为 70mpa 二 矿井供电系统 地面采用双回路供电 本矿井两回供电电源取自青山镇所属 110kv 变电站较为 合理 确保排水系统有的足额供电量 第七章矿井正常涌水量与排水能力第七章矿井正常涌水量与排水能力 一 权矿井设计正常涌水量为 100m3 h 目前实际为 40m3 h 二 外仓的容水量 950m3 内仓的容水量 510 m3 总计 1460m3 三 排水能力 矿井排水系统满足设计要求 第八章第八章 信号联络信号联络 探水地点必须安设专用电话 使其能够及时与矿调度室或中央水泵房联系 1 电话离前头不得超过 50m 2 维护员要经常维护 保持电话可以随时联系 3 发现电话不通或损坏的及时与维护员或调度联系 使得尽快修复 第九章避灾路线第九章避灾路线 若发生水灾 其受害人员要沉着冷静 视情况进行自救 若灾情无法控制要及 时通知矿调度室 报告受灾人员和灾情等 一 工作面 18 进风巷 副井 地面 工作面 18 进风巷 主副井联络巷 主皮带上山 地面 二 突水来势凶猛 特别是上山出水 来不及躲避时 不可采取顺山势下行的 方法 要紧靠帮壁 扶牢支柱 棚架 待卸洪稳定后 方可按照避灾路线行走 人员撤到地面上 应立即清点人数 向领导汇报 第十章第十章 井下探放水钻探施工安全技术措施井下探放水钻探施工安全技术措施 一 钻探前的准备工作 一 钻探前的准备工作 1 钻探施工人员要认真学习贯彻措施 充分了解钻探工作的目的和任务 明确 自己的职责 同时要召开施工单位全体职工会议 学习贯彻钻探施工中的要求 及注意事项 参加学习贯彻措施的人员必须鉴字 2 了解钻探施工地段的水文地质情况 3 熟悉避灾路线 并保证避灾路线畅通无阻 4 掌握操作规程及操作顺序 熟练操作技术 严禁违章作业 5 钻探工作过程中 要加强责任心 体现团体性 做到统一指挥 统一 行动 遇到问题要沉着 冷静 稳妥 机智 果敢 6 对钻机进行全面检修 保证钻机完好 7 配备足量的钻头 钻杆及套管等必备工具 8 备足防水材料 麻绳 木楔 铁丝 大锤 管钳 法兰球形阀 压力表等 二 钻探施工安全技术措施 二 钻探施工安全技术措施 1 加强钻机附近段的巷道支护 2 钻机要安装牢固 以免改变钻孔方向和角度 造成漏探现象而达不到设计探 放水目的 3 钻机各转动部分要安装安全防护罩 电机要设置合格的接地线和防水罩 钻 工及现场人员要扎紧袖口 衣裤 穿绝缘胶鞋等 4 钻探作业人员要携带化学氧式自救器 当班探放水负责人员要携带便携 并 挂于距工作面规定距范围内 5 钻孔要先下套管 6 钻孔方位 倾角由测量人员和防治水人员共同现场确定 设计钻孔位置一般 不得改变 若特殊情况需变动孔位时 须由主管技术人员提出修改意见 并报 矿总工程师同意 7 提前接好排水系统 并进行试运行 确保排水系统完好 稳定 8 钻机和排水泵不能共用一条动力线 要分开架设 9 施工期间 每班要安排专人跟班 落实各项安全技术措施 确保不对钻场以 外区域构成水害威胁 10 钻探过程中 操作人员必须精力集中 时刻注意钻进情况 若发现气体涌 出或沿钻杆向外流水征兆时 必须立即停止钻进 及时采取措施进行处理 11 工作面应加强通风 并应配一名专职瓦斯检查员 随时测量瓦斯及其它有 害气体浓度 瓦斯探头应挂在钻孔附近 5 米 水平距离 处 瓦斯检查员在探 前 探后要进行气体测量 若检测到瓦斯或其它有害气体含量超标时 必须立 即停止打钻 切断电源 撤出人员 并报矿调度室 待采取措施排除有毒气体 后 方可继续施工 12 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 顶钻 等现象时 必须立即停钻 记录其孔深并同时将钻杆固定 要立即向矿调度室 汇报 及时采取措施 进行处理 13 如果在钻进过程中出现夹层或裂隙 钻杆补卡住 应减小推进力或退出钻 杆 如果无法将钻杆拔出 应关掉钻机 卸下钻杆 然后用专用工具旋转钻杆 并取出 14 在接近有出水可能的地区打钻时 钻孔内水压过大或喷高压水时 应采用 反压和防喷装置的方法钻进 严禁将钻杆拔出 操作时禁止人员直对钻杆站立 15 钻孔探后出水时 要观测水压 水质 水量和估计积水量或补给量 并对 水的来源作出正确的判断 采取相应的措施 16 若钻孔出水且水压很小或无水压时 要将探出的水体放尽 经捅孔确认水 放净时方可允许掘进施工 防止因钻孔塌孔堵塞而造成施工期间透水事故的发 生 放水时必须经常观察钻孔中的出水情况 并记录水量 水压 以便进行必 要的计算 遇有水流突然变化时 应立即报告 突然断水要捅孔 3 5 次 当水 流变大时 要通知水文地质人员分析增大原因 然后采取相应措施 17 钻进中要做好简易水文观测工作 如漏水 掉钻 出水等要认真记录 18 出现下列情况之一 可视为终孔 钻孔在钻进过程中出水 且水压 水量较大 钻孔漏水且出现卡钻 无法继续钻进 孔深达到设计深度 遇到其它突发 异常 情况 19 钻机停钻起钻杆时 要注意前后 以免造成伤害 20 打完一个钻孔后要核实钻孔深度 详细记录钻孔的水文地质情况 若钻孔 无水 瓦检员一定要对孔内进行气体监测 并详实记录观测结果 然后用炮泥 破布等封孔 进行其它钻孔的施工 21 钻探结束后 要及时整理好钻探资料 并以书面形式通知有关科室及施工 单位 主管业务部门必须根据探孔资料 做好水文地质分析与判断 以指导该 探水工作面的掘进安全 22 交接班时若正在进行打钻 严禁停钻 三 安全施工技术要求安全施工技术要求 1 孔位严格按照设计的位置 方位 仰角施工 具体位置由施工单位技术人员 按照设计放线 每条巷各用一台钻机施工 2 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 有顶钻等异状时 必须停止钻进 但不得提出钻杆 现场负责人员立即向矿调 度室报告 并派人监测水情及有害气体情况 如果发现情况危急时 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 3 本次设计施工的探放水孔 钻进过程中要保持压力均匀 不得随便加压 避 免出现钻头跑偏 达不到预期效果 4 施工过程中必须严格按规定详细做好施工记录 5 全孔质量要求达到设计要求 6 每孔施工完毕后 施工单位必须经过带班队长 技术员及操作人三人同时经 验收合格后 方可掘进 7 掘进工程达不到设计深度时 探掘出水可利用掘进的下山工程做临时储水 但必须控制放水量 加强排水设备 保证满足排水系统供电 也可调动其它区 域的设备服务于排水 8 探放水工程必须有总工程师负责 有一名副矿级领导亲自抓 设一名专职技 术人员 结合施工单位负责人 按照探放水 探眼布置方法 进行定位 定向 定上仰角度 规定探进深度 必须按设计要