轨道上山探放水安全技术措施

轨道上山探放水安全技术措施轨道上山探放水安全技术措施 第一章 编制依据和目的 大营煤矿为正在建设的 21 万吨 年的矿井 根据矿井 开 采方案设计 的要求布置一采区轨道上山掘进工作面 在掘进 的同时 首先考虑该巷探放水工作 根据 煤矿安全规程 煤矿防治水规定 以及公司物探报告为依据 为确保一采区 轨道上山掘进期间不受水害威胁 避免水害事故发生 确保作 业安全 特编制一采区轨道上山掘进工作面探放水安全技术措 施 第二章 矿井概况 一 工程概况 一采区轨道上山位于运输大巷西南侧 巷道设计全长约为 510m 一采区轨道上山巷道服务于一采区 沿煤层布置 一采 区轨道上山 距回风联络巷起 28 米处 2 号探水基点 坐标 为 x 2966868 738 y 35644595 621 z 1056 25m 巷道掘进 方位 320 沿指定的方向上山掘进 二 地质构造 矿区位于北东向乌栗断层与北北东向腊腮断层之间 郭家 寨向斜之东翼 总体为一单斜构造 地层走向北东 南西向 倾 向北西 倾角 16 25 东部及南部倾角相对较陡 西部较缓 根据 修文县谷堡乡大营煤矿矿井地质水文资料及说明书 说 明及技改 安全专篇 中说明 煤层顶 底板稳定性较差 如 果支护不良 可能出现顶板跨塌 片帮 底板底鼓 支架下陷 等工程地质问题 故本井田工程地质条件为中等类型 无冲击 地压现象 一采区轨道上山巷道直接顶为粉砂岩 粉砂质粘土 岩 强度中等 局部裂隙发育 直接底为泥质粉砂岩 粉砂质 泥岩强度中等 三 水文地质情况 1 矿井井田地表无水体 地形有利大气降水的补给 为 溶隙 裂隙型充水矿床 最低侵蚀基准面 920m 左右 矿 井直接充水水源主要为裂隙水 地表冲沟水 故本矿区属于以 裂隙充水为主 总体水文地质条件为简单类型 但在以后开采 时顶板陷落导致裂隙的发育 掘进时要加强防治水工作 本工 作面目前预测涌水量为 最小涌水量为 9m3 最大涌水量为 15m3 2 一采区轨道上山掘进区域为未开拓的区域 无采空区 及老巷道 掘进区域地表面为缓坡山丘荒山荒地 无山塘和河 流 水库等蓄水设施 此区域水文地质条件简单 且掘进区域 顶板为泥岩和粉砂质泥岩 强度中等 局部裂隙发育 水稳定 性差 本巷掘进作业时 应加强水文地质观测 为确保巷道掘 进时的安全 防止底板地层裂隙水对掘进工作面造成水患 巷 道掘进时将严格执行 物探先行 钻探验证 先探后掘 的方式 前进 同时坚持有掘必探的原则 防患于未然 第三章 探放水钻孔布置设计 一 设计依据 根据 2014 年 12 月 24 日贵州浙商集团公司对一采区轨道 上山掘进工作面在迎头处进行物探检测资料显示 前方 100 米 范围内局部呈现低阻区 低阻区域一位于探测 90 60 方向 探测横坐标 0m 30m 纵坐标 40m 90m 低阻区域二位于 探测 135 120 方向 探测横坐标 20m 40m 纵坐标 30m 70m 附 探测成果图 根据 煤矿防治水规定 必须布置探水钻孔对其前方 100 米进行钻探验证 二 超前距计算 为探水钻孔终孔位置应始终超前掘进工作面的一段距离 超前距按下式计算 a 式中 a 超前距 m a 安全系数 一般取 2 5 本次设计取 3 l 巷道跨度 宽或高取其大者 m 本次设计取 4 2m p 水头压力 kgf cm2 取 8kgf cm2 kp 岩的抗张强度 kgf cm2 取 50kgf cm2 通过计算一采区轨道上山最低超前距离为 30m 三 探放水钻孔布置 1 探水起点的确定 从巷道开始掘进时 实施探水作业 根据一采区轨道上山掘进工作面在迎头处进行物探检测资料 探水距离不得小于 100m 2 钻孔深度及超前距离 根据物探资料 一采区轨道上 山掘进探水时 1 钻孔深度为 100 米 2 钻孔深度为 110 米 3 钻孔深度为 110 米 根据上述计算一采区轨道上山最大允许掘 进距离为 70m 保留 30m 的超前距离 以此循环 因上山进行 探放水 为防止布置上山钻孔有一定的难度 依据物探报告的 距离为 100 米 此次上山钻孔为两次钻孔布置 本次设计钻孔 距离为 65 米 允掘距离为 35 米 超前距离为 30m 下一次钻 孔设计距离为 60 米 允掘距离为 30 米 超前距离为 30m 3 钻孔直径 从探 排有效 又能防止冲垮煤壁和放水 过大影响巷道安全的原则出发 终孔孔径选为不大于 50mm 为 宜 4 探水钻孔个数及方向 根据物探资料 按照防治水规 定对一采区轨道上山掘进工作面布置 3 个钻探孔来进行探放水 本次探放水钻孔方位角设为假方位 垂直工作面反时针方向 分别为右帮孔布置 3 探水孔 分别与巷道掘进方向呈 75 中孔布置 1 探水孔 分别与巷道掘进方向呈 90 左帮布置 2 探水孔 与巷道掘进的方向呈 135 钻孔呈半扇形顺层布 置 采用垂直于巷道前方钻探的方式 5 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 距离为 30 米 6 钻机型号 钻机选用 zdy 750 型探水钻 最大钻进深度 150m 开口孔径用 65mm 钻头开钻 终孔用孔径 50mm 钻头 钻杆 75 米 7 警戒线 沿探水线外推 70 米 8 本巷掘进探水钻孔相关参数表及探放水布置示意图附 后 第四章 探放水钻孔施工安全技术措施 一 探水钻安装安全措施 1 安装钻杆和钻头 动力头退至机架后端 打开夹持器 卡板 将钻杆旋接在水辫轴上 动力头旋转 徐徐前进 当钻 杆前端外螺纹通过夹持器后停机 将钻头旋接在钻杆上 2 开孔操作 修平开孔处的煤岩 使钻头接触平稳 打 开供水阀门给冷却器和水辫供水 动力头慢转 并徐徐推进 钻进一定深度且钻机 钻具运转平稳后 方可用正常旋转和进 给速度钻进 3 加接钻杆 钻机钻进到钻杆四方处时停机推进 关闭 水辫供水阀门 动力头慢转 钻杆上四方对准夹持器卡板时停 止旋转 将卡板卡住钻杆 再操作动力头反转并慢慢后退 当 螺纹完全松开后 停止旋转 可将动力头正常后退或快速后退 至可放入一根钻杆后 停止后退 搬动机架上的把手压缩弹簧 水辫后退一定距离 放入加接的钻杆并对准中心 松开手把 打开夹持器卡板 打开水辫供水阀门 动力头正转并推进 即 可接上钻杆 钻机正常钻进 4 拆卸钻杆 拆卸钻杆时 动力头正转并后退 当第二 根钻杆四方对准卡板时停止后退 关闭水辫供水阀门 将卡板 卡住钻杆 动力头发转并后退 即可松开钻杆一端螺纹 另一 端则需人工用管钳下第一根钻杆 此后动力头正转并前进与第 二根连接后 停止转动松开夹持器卡板 再按上面的操作即可 卸下第二根 第三根直至最后一根钻杆 5 将主机安装在跑道上 把两端联接好 再把跑道固定 到钻架上 6 钻杆前将手轮转到空档位置 空载运转五分钟 当电 机绝缘良好 探水钻无异常 并且主轴旋转方向与减速器上箭 头方向一致时 再装上钻杆钻头 7 在开孔时 将手轮按箭头方向缓慢旋转轻轻接上离合 器 当钻头体全部钻入煤层后再用力合上离合器 但用力不能 太猛 钻到所需深度时 应迅速反向转运手轮停止前进 再接 箭头反向上紧离合器 主机快速退后 等到钻头全退出孔口时 再停钻 否则易损坏钻头 这时 手轮转到空档位置 8 在钻孔过程中 若发现钻杆弯曲或卡杆 应立即退出 钻杆并检查 钻头是否磨钝崩裂 是否遇到较硬的断层或检查 电机进线端的电压是否符合额定电压 若低于额定值 必须调 压到额定值 9 注意保护隔爆面 电源部分电器安装必须符合 煤矿 安全规程 规定的隔爆要求 10 接线盒部件 接线端子上的镀锌圈 不允许大直径代 替 以确保其隔爆性能 11 探水钻机若有异常 应立即检查修理 不得带病运行 减速器内应定期清洗 并更换润滑油 必要时电机定期烘干 12 在操作过程中操作人员必须扎好衣服衣服下摆和袖口 不能戴手套进行操作 防止作业人员被钻机钻杆缠绕致伤 13 煤层探水钻的安装必须坚持 两闭锁 即 风电 和 瓦 斯电 闭锁 做到局扇通风运行和工作面风流中的瓦斯浓度低于 0 8 时探水钻才能送电运行 当瓦斯浓度高于 0 8 时自动报警 当瓦斯浓度高于 1 5 时能迅速切断受矿用隔爆真空启动器控制 的电钻电源 探水电钻必须用带综保功能的矿用隔爆真空电 源启动器 二 探水安全技术措施要求 1 探水作业开始时 矿探放水领导小组要在现场监督 指导 严禁违章作业 违章指挥 技术人员和探放水人员必须 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 2 本巷道在施工掘进前必须实行先物探 后钻探 再掘 进 根据物探资料按照防治水规定来进行钻孔验证 查清预掘 巷道水文地质情况后方可掘进施工 3 当巷道掘进接近钻探规定距离时 要及时进行物探检 测 并根据物探资料重新进行钻孔验证 查清预掘巷道水文地 质情况后方可掘进施工 否则要停止施工作业 4 循环进行探水作业时 要确保第二轮钻孔的探水起点 距离离积水区域最小保护距离不得小于 30m 否则不能进行循 环探水作业 5 事先必须组织施工人员认真学习探放水作业规程和安 全措施 并熟悉避灾路线 6 钻孔编号 角度 方位 深度等必须在现场作好原始 记录 并填写好探放水记录牌板 7 各作业班必须把探水打钻的情况如实地填写在登记薄 上 严格执行现场交接制度 探到设计规定的距离 经验收后 才可恢复掘进 当掘进到规定的超前距离时 必须停掘 再继 续打钻探水 三 探放水前的准备工作 1 设备运输 1 在组织施工前 要求施工单位将打钻所需的材料及 工具 设备准备到位 不能因为准备工作的原因而影响施工 2 在运输 zdy 750 型探水钻机等设备的过程中 运输人 员应注意保护 避免设备因受力碰撞而受损 3 钻机及其附属设施及各部件间连接要牢固可靠 并 在每次使用前检查 确保施工的安全 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 丝口不磨损 5 将 50mm 排水管随掘进向前延接 迎头 20 米范围 可使用软管 6 预计水压较大的地区 探水钻探之前 必须安好孔 口管和控制闸阀 进行耐压试验 达到设计承受的水压后 方 可继续钻探 7 在打钻地点附近 10 米处安设专用电话及报警装置 并保证随时与调度室联系 2 安全检查及施工准备 1 探放水作业在组织施工前 施工人员对钻机附近 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 并在迎头设置好一牢固的 十 字档 防止迎头突 水伤人 2 清理好巷道 水沟 保证有畅通的安全退路 保持 钻场有足够的安全空间 便于施工 检修好排水设备 详细检 查施工设备 用具是否齐全 有无失爆现象 发现问题及时处 理 并试运转无异常后方可进行钻孔施工 钻孔施工期间本巷 道不得从事其他工作 3 在探放水施工作业前 必须将相关巷道内的电器设 备设施吊挂稳固 以防水淹设备设施等事故的发生 4 在此巷道进行探放水施工作业时 该点标高以下巷 道内严禁有人从事任何作业 只有确保井底水仓 井底联络巷 等相关巷道内无人后再进行施工作业 5 技术人员和探放水人员必须亲临现场 依据设计 确定探水钻孔位置 方位 深度以及钻孔数目 6 带班干部和当班安全员 瓦检员必须在探放水地点 监督安全和随时检查空气成分 如果瓦斯浓度超过 1 或其他有 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 四 探水施工中的技术要求 1 钻孔流程 大直径钻孔 安装止水套管 闸阀 小直 径钻孔至终孔位置 2 巷道必须在探水钻孔有效控制范围内掘进 探水孔的 超前距 帮距及孔间距应符合设计要求 每次探水后 掘进前 应在起点处设置标志 并建立挂牌允掘制度 3 钻孔水压过大时 采用反压和有防喷装置的方法钻进 并要防止孔口管和煤 岩 壁突然鼓出 4 钻探时 发现岩石松软 片帮 来压或孔中的水压 水量突然增大 以及有顶钻等现象时 必须立即停钻 记录其 孔深并同时将钻杆固定 不得盲目取出钻杆 现场人员撤离到 安全地带 立即向矿调度室汇报 及时采取措施 进行处理 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 报告矿调度室 采取措 施进行处理 6 钻孔内水压过大或喷高压水时 禁止人员直对钻杆站 立 及时关闭高压止水闸阀 现场人员撤离到安全地带 并及 时报告调度室 采取措施进行放水 7 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 立即停止施工 采取措施 并报告调度室 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 8 钻孔探到水后 及时关闭闸阀 观测水压 水质 水 量和估计积水量或补给量 根据矿井排水能力及水仓容量 控 制放水孔的流量或调整排水能力 并清理水仓 水沟等 9 加强放水地点的通风 增加有害气体的观测次数 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 并报告矿调度室 及时处理 10 必须监视放水全过程 放水结束后 立即核算放水量 与预计积水量的误差 五 打眼安全措施 1 打钻人员必须站在支架完好的地方操作钻机 严禁空 顶裸帮施工作业 2 钻机必须进行风电和瓦斯电闭锁 3 打钻之前必须检查作业地点附近 20 米范围内的顶板及支 护情况 发现不安全隐患 必须排除确保安全后 方可进行施 钻作业 4 打钻地点及附近 20 米范围内的瓦斯浓度超过 0 5 时 严禁施作业 5 打眼前先检查钻机的零部件是否齐全完好 要及时进 行试运转后方可钻进 6 打钻前必须先检查迎头是否有瞎炮 残炮 如有必须 先处理完后方可打眼 7 打钻时杜绝戴手套打眼 施钻人员必须精力集中 并 把毛巾和袖口扎好 8 严禁打钻和其他工作平行作业 必须待钻打完且矿领 导同意后方可从事相关作业 9 打钻人员必须避开眼口方向 只能站在钻机侧面 防 止断钎等伤人 10 打钻过程中 如发现有煤与瓦斯突出或透水预兆时 必须停止打钻 立即切断电源 撤出人员 设置栅栏 揭示警 标 并汇报矿调度室 严禁拔出钻杆 11 拔钻杆时人员只能站在钻杆侧面 以防钻杆被喷出伤 人 12 严禁带电检修或搬运钻机 打钻完毕后 必须切断钻 机电源 并移出安全地点放好 13 接 卸钻杆时 必须停止钻机电源和运转 待确保无 任何不安全因素存在时方可接 卸钻杆 14 启动钻机前 必须检查好施钻人员衣物是否被钻机部 件卡 夹 防止钻机启动伤人 六 通风方法和瓦斯检查制度 1 本巷掘进 探水工作面采用压入式局扇通风 局部通 风机安设在副斜井地面 全风压供风给该地点 并有专人负责 管理 每班必须加强各作业地点局部通风管理和瓦斯监测工作 要确保按 作业规程 要求供给工作面所需风量 且巷道中风 流最低风速不得低于 0 15 m s 风筒要求吊挂平直 风筒联接 紧密不漏风 风筒拐弯处必须使用铁质风筒 风筒末端出风口 距工作面的距离不大于 5 m 严禁无风 微风 瓦斯超限作业 2 必须保证局扇的正常运行 风筒吊挂保持平直 风筒 联接紧密不漏风 严禁随意停开局扇 遇突然停电局扇停开时 探水工作面所有人员必须立即撤出工作面至新鲜风流中 并切 断探水钻机电源 3 恢复通风前 必须检查瓦斯 只有在局部通风机及其 开关附近 10m 以内风流中的瓦斯浓度都不超过 0 5 时 方可 人工开启局部通风机 恢复通风后 必须由瓦斯工先检查巷道 内各点瓦斯浓度及二氧化碳含量 只有当瓦斯浓度小于 0 8 二氧化碳浓度小于 1 5 经瓦斯工同意后 其余人员方可进入 工作面 4 瓦斯工要随时检查探水工作面风流 回风流中瓦斯及 二氧化碳浓度 当瓦斯浓度达 0 8 二氧化碳浓度达到 1 5 时 必须责令其他人员停止作业 撤出人员 采取措施进行处理 只有当瓦斯浓度小于 0 8 二氧化碳浓度小于 1 5 时 方可继 续作业 5 在探水工作面巷道内回风流中距回风口 10 15m 的地 方 在距探水工作面 5m 的地点安设瓦斯断电报警仪 并按规定 安设报警和断电浓度 且传感器灵敏可靠