风巷探水设计和安全措施

风巷探水设计和安全措施风巷探水设计和安全措施 一 水文地质概况 九六八矿井田内无常年性地表积水 地势北高南低 自然 坡度 5 8 对降水排泄十分有利 第四系黄土层覆盖 平均 厚度 110m 下覆第三系粘土砾石层不整合于二叠系之上 本矿开采二 1 煤层 1201 风巷位于运输大巷北部 布置 在煤层中掘进 煤层厚度约 0 8 2 3m 煤层倾角正负 5 度 为 粉状焦煤 无发火倾向 顶板由中 粗粒砂岩组成 岩石较完 整 裂隙不发育 含水性弱 导水性差 以上至砂锅窑砂岩间 的泥岩 砂质泥岩 粉砂岩组成 层位稳定 一般可阻止山西 组砂岩含水层与其以上砂岩含水层发生水力联系 在二 1 煤层 的南部 西部以及东部均无老空区存在 只在井田北部存在原 九六八矿的少量老空区对矿井安全有影响 但已采取探放水措 施 二 1 煤层底板向下由泥岩 砂质泥岩与细粒砂岩组成 厚 20m 左右 具一定隔水性 正常情况下可以阻止山西组砂岩含 水层与太原组灰岩含水层发生水力联系 石炭系太原组上段灰 岩含水层由 l6 l8 灰岩组成 以 l6 l7 为主 厚 4 50m 最大 降深 41 54m 涌水量 0 5l s 单位涌水量 o 012l s m 渗透 系数 o 0902m d 本层岩溶裂隙发育较差 含水性及导水性极 不均匀 属岩溶裂隙承压水 为二 1 煤层底板直接充水含水层 下段由 l1 l4 灰岩组成 厚 7 50m 岩溶裂隙不发育 含水性 较弱 为极不均匀的岩溶裂隙承压水 向下本溪组隔水层由铝 质岩与铝质泥岩组成 厚约 9 50m 隔水性能好 一般情况下 能阻隔奥陶系与太原组含水层发生水力联系 但在该层薄弱地 带或遇构造破坏将失去隔水作用 风巷无空区存在 为防止构造水害 确保矿井安全生产 按照 预测预报 有疑必探 先探后掘 先治后采 的探放水原 则 依据防水办意见对风巷进行探放水工作 根据水文地质资料和现场涌水方式和涌水量测定 矿区所 采二 1 煤层是以顶板孔隙裂隙水充水为主的矿床 水源为顶板 孔隙裂隙充水 单位涌水量预计小于 10m h 水文地质条件属 于简单类型 为确保巷道掘进期间的安全 避免突水事故的发生 根据 煤矿防治水规定 和 煤矿安全规程 有关规定 决定在该 巷施工期间坚持 先探后掘 长探长掘 的探水实施办法 为此 特编制风巷探水设计和安全技术措施 二 探放水设计 1 设计基本条件 巷道围岩岩性 f 2 4 最大水压 0 5mp 打钻采用 zdy 400 型探水钻 带动 50mm 钻杆进行钻进 钻头采用 63 mm 合金钻头 设计在现掘进头为探水工作面 在工作面迎头设计五个探 水孔 孔号 1 2 和 3 4 5 以上五个探水孔均以掘进头为钻场实施探水作业 2 为确保钻孔效果 钻孔设计如下 1 2 3 号孔开孔位置 巷道底板上 0 5 米处 1 号孔 钻进方位角 巷道前进方向 钻进倾角 3 钻进距离 70m 2 号孔 钻进方位角 巷道前进方向减 2 钻进倾角 5 钻进距离 71m 3 号孔 钻进方位角 巷道前进方向加 2 钻进倾角 5 钻进距离 71m 5 4 号孔开孔位置 巷道底板上 1 米处 4 号孔 钻进方位角 巷道前进方向加 15 钻进倾角 1 钻进距离 73m 3 号孔 钻进方位角 巷道前进方向减 15 钻进倾角 1 钻进距离 73m 终孔位置 煤层顶板岩层 钻孔参数见下表 孔号方位仰角孔深 m 1 巷道前进方向 3 70m 2 巷道前进方向加 2 5 71m 3 巷道前进方向减 2 5 71m 4 巷道前进方向加 15 1 73m 5 巷道前进方向减 15 1 73m 三 探水钻孔施工程序 1 钻机安装 钻机运到位后 按预打设计钻孔方位和倾角 安装并稳好 钻机 以保证钻机不晃动 并能提供足够的水平反力以抵挡孔 内水压 然后 将钻机 注浆泵接上电源 试运转 保证设备 运转正常 2 开孔 开孔前重新标定钻机钻杆方位和倾角 然后用 50mm 钻 杆接 63mm 钻头开孔 每次钻探在钻进至孔深 6m 时停钻 准备下套管 3 扩孔固套管 用 113mm 锯齿钻头对 63mm 钻孔进行扩孔 将 75mm 长 6m 的套管边回转边下入孔内 在 75mm 套管外口周围缠上干海带封闭孔口 管口接上 注浆泵 用注浆泵将水泥浆从套管内压入 当水泥浆由套管外 环间隙返浆到孔口时 停止注浆 用碎布捣实 拆掉注浆管 停 1 小时后再注一次 直至套管外环间隙无浆液为止 固管水泥养护 24 小时后 用 63mm 钻头将套管内水泥 柱扫透 4 试压 套管外口接测压装置 启动高压泵 调节高压水管进水量 直到套管内水压上升到 0 75mp 停止 5 钻探 套管经试压符合要求后开始钻探 用 50mm 钻杆接 63mm 钻头进行钻进 如发现明显顶 钻 立即稳好钻杆 慢慢退出钻具 待钻头从闸阀内退出后 关闭闸阀 稳定 10 分钟后记下水压值 每次钻探开工前 钻场 开孔位置 方位 倾角由技术科 测量专业人员现场标定 探水队人员进行钻探作业 四 探水安全技术措施 一 探水前的准备 1 对现有靠近探水工作面的锚网巷道认真检查 巷道不 得有空帮空顶现象 并用钩钎找掉掌头浮石活矸 如发现离层 坏帮现象必须复喷 以防巷道片帮 2 检查排水系统 清理巷道浮煤 浮矸 挖好水沟 确 保流水能顺利流向井底水仓 3 探水地点或附近安设专用电话 以便和调度室 泵房 联系 4 经常检查瓦斯和其它有害气体 5 检查安全撤退路线 使其畅通无阻 万一突水 保证 工作人员顺利撤离 6 探水钻底座要安装牢固 不得晃动 7 检查泵房排水 供电设备 确保正常运转 二 探水 1 钻进时 发现煤岩松软 片帮 来压或钻眼中水压 水量突然增大等 要立即停止打钻 但不得拔出和摇晃钻杆 以免高压水顶出钻杆伤人和钻孔成为透水通道造成事故 要立 即向调度室汇报和监视钻孔和水情的变化 2 设专人监测钻孔出水情况 测定并记录有关参数 遇 有水量变化时必须处理 3 当水量变小或无水时 不得随意开启控制阀门 以防 钻孔被堵 造成积水排干假象 发生误判 4 经常检查有害气体情况 防止放水孔中释放出有害气 体造成事故 5 一旦有异常情况 要立即汇报矿调度室 通知所有受 水威胁区域的人员全部撤离 三 施工安全技术措施 1 打钻前探水队应对施工地点的杂物等进行清理运走 钻具设备安放牢固 并在施工地点安装一部专用电话 保证通 讯畅通 并对施工地点支护进行检查 发现问题 及时处理 2 操作人员必须穿戴整齐 袖口扎牢 禁止带手套作业 3 打钻期间 工作面不得无关人员停留 且必须保持正 常通风 5 钻底座要稳固可靠 支架各个部位要将螺栓紧牢 钻 进中每班要派人随时检查施工处的支护及钻架稳固情况 发现 不安全隐患要及时停钻处理 同时在打钻中 特别是进入破碎 带时 要轻压慢进 以防卡钻事故 6 在钻进过程中 若发现顶钻 水压增大等异常情况时 立即停止钻进 但不得拔出钻杆 并及时通知矿调度室 等候 处理 7 钻机操作人员必须集中精力 与接卸钻杆人员配合一 致 听从一个口令 8 钻进加尺时要认真检查钻杆质量 弯曲或坏扣钻杆严 禁使用 9 加尺或起钻时必须正确使用夹持器 将钻杆牢固稳定 在钻架上 并确认夹钻器夹牢钻杆 钻机未停稳时不准用手摸 钻杆或管钳夹钻杆 10 打钻施工中要严格按 钻机操作规