综采面探放水设计

根据防治水规定 物探先行 钻探跟进的原则 对 1210 回 采面进行了物探 根据坑透报告 550 米至 750 米有四个无炭柱 为了确保安全生产 在运输 回风顺槽进行了钻探 第一章第一章 工作面概况工作面概况 一 概况 1 1210 综采面位于井田西北部 地面所处位置为石 仙岩沟东西部山梁 主要覆盖物为灌木丛林 所采区域无 建筑物 公路 水体等设施 地面标高 1587m 1628m 井 下标高 1180m 1390m 之间 煤层走向南 北 倾向西 东 煤层倾角 8 11 采用后退式回采方法 2 四邻位置 东部为北采区回风 运输巷 西部为本 工作面采空区 南部距 1208 采空区 30m 北部距 1212 运输 顺槽 30m 第二章第二章 矿井水文地质与煤 岩 层基本情况矿井水文地质与煤 岩 层基本情况 一 矿井水文地质 本区为走向 NNE 倾向 SEE 伴随有与走向大体一致的 宽缓褶曲的单斜构造 是承受大气降水及地表水渗漏补给 地下水的良好自然环境 特别是二叠系上 下石盒子组地 层 在矿区大面积出露 接受大气降水和地表水补给 集 聚形成地下水 这部分地下水受构造影响 在适宜的地形 条件下以泉的形态又排出地表形成地表水 砂岩体储水岩 层的特点是 含水砂岩不稳定 常相变 尖灭 地形切割 较深 地下水补给量有限 水量较小 易排泄 以纵向褶曲为骨架的构造形迹 褶曲的两翼一般倾角 8 15 之间 背 向斜一般为紧闭型 这些向斜轴部赋存 着上 下石盒子组砂岩 宜于地下水集聚 形成承压含水 层 据详查区资料 曾有钻孔在这些地段揭露到含水层时 地下水就涌出地表 K2石灰岩含水层是开采 9 10 号煤层的直接充水含水 层 局部地段可能通过开采产生的塌陷裂隙带接受上部砂 岩的充水补给 由于含水层均为弱富水性 且充水方式以 顶板淋水为主 现采 9 10 号煤层最低标高为 1148m 井田 内水位为 950 990m 高于奥灰水位 不存在带压开采 掘进面位石仙岩沟东西部 煤层顶板为直接充水含 水性 k2石灰岩 但含水性较弱 其含水性与裂隙发育有关 涌水量不大 主要水害为大气降水 雨季时雨水通过地表 裂隙渗到井下 本矿为浅层开采 无承压水威胁 综合分 析 水文地质条件为中等类型 二 煤 岩 层基本情况 9 10 煤层位于太原组下段的顶部 厚度 l 83 2 87m 均厚 2 35m 9 号和 l0 号之间夹一层 0 1m 厚的泥 岩层 9 10 煤为中灰 高硫特低磷 发热量高的贫瘦煤 是较好的动力用煤 主要物理性质是 黑色 强玻璃状光 泽 条带状结构 层状构造 阶梯状与参差状断口 性脆 裂 隙较发育 9 10 号煤层顶板为 K2石灰岩 灰色 厚层状 质坚 硬 性脆 一般含有燧石层及透镜体 厚度为 2 50 10 O0m 平均厚 7 05t00 抗压强度 29 5 136 6MPa 均值 32 2 53 9 MPa 抗拉强度 0 85 4 70MPa 均值 3 30 4 10MPa 抗剪强度 4 54 12 35MPa 均值 5 87 10 82MPa 为难冒落的坚硬 顶板 局部 K2 石灰岩与煤层之间夹 1 0 1 4 米的黑色泥 岩层 俗称 小青顶 极不稳定 易垮落 9 1 0 号煤层底板多为泥岩或黑色粉砂岩 有时为细 砂岩 厚度为 8m 当底板为粉砂岩时 抗压强度为 54 5 73 8MPa 均值 66 5MPa 抗拉强度 3 04 4 65MPa 均值 3 64 MPa 抗剪强度 5 366 5 73MPa 均值 5 50MPa 第三章第三章 水情水害及水文地质构造水情水害及水文地质构造 一 预计在工作面掘进至 200 350 米处时为向斜构造 中部 顶板会出现淋水 最大涌水量预算为 0 5m3 h 正 常涌水量预算为 0 2m3 h 需在巷道最低处 构筑临时水仓 建立涌水量观测站 安装两台排水能力不低于 3m3 h 扬 程不低于 40 米的水泵 并及时清挖水仓内的淤煤 二 根据地质资料反映及北采区运输巷揭露地质情况 分析北运输东翼回风根据北运巷揭露地质情况分析掘进过 程中顶板局部会滴水 受自然裂隙影响涌水量 0 1m3 h 对 开采有影响 做好防治水水害预报及涌水量观察记录分析 预报及防治水措施及防治水工作 严格按探放水设计要求 进行钻探工作 第四章第四章 探放水原则探放水原则 为了贯彻落实好国家 省 市有关矿井水害防治的方针 政策 切实做好煤矿安全生产 保障矿工生命财产不受侵害 依 据 有掘必探 先探后掘 的探放水原则 对北采区运输东翼 回风编制探放水设计方案 在探放水过程中 若遇探水孔出水 时 应停止工作面一切作业 并及时报告调度室及防治水科 分析出水原因 水量较大时 应立即撤出工作面所有人员至安 全地点 当有毒有害气体浓度超过有关规定时 应当立即停止 钻进 切断电源 撤出人员 并报告安全指挥中心和调度室 进行处理 在探水钻进中 发现煤岩松软 片帮 来压或者钻 眼中水压 水量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 应当立即向安全指挥中心和调度室汇报 派 人监测水情 发现情况紧急 应当立即撤出所有受水威胁地区 的人员到安全地点 然后采取安全措施 进行处理 第五章第五章 探水钻孔设计及布置探水钻孔设计及布置 一 钻孔设计及布置 1 探水线 钻孔深度 孔径 根据水文地质报告和周围采掘情况 在运输 顺槽北邦 550 750m 处每隔 20m 以扇型方式布置一组钻孔 确定运输顺 槽北邦为探水线 钻孔孔深 80m 孔径 42mm 在回风顺槽南邦 550 750m 处每隔 20m 以扇型方式布置一组钻孔确定回风顺槽 南邦为探水线 钻孔孔深 80m 孔径 42mm 2 钻孔数目及布置设计 根据工作面水文地质情况 北 南邦 布置 3 个探放水钻 孔 中孔 1 个 左 右孔 1 个 以水平面为基准 沿顺时针方 向 左孔 71 中孔 90 右孔 109 距底板 0 8m 钻孔布 置附示意图 第六章第六章 设备选型设备选型 根据我矿在近几年内使用过的探水设备使用情况比较 依照 防治水规定 井下探放水应当使用专用的探放水钻 机的规定 工作面探水钻机所选择设备为 ZLJ 350 型煤矿 坑道钻机 电机功率为 7 5KW 石家市义德隆机电设 备制造有限责任公司 设备主要特点 钻进深度 200m 每节钻杆长度为 1 0 米直径 42 毫米 携带钻杆数量 70 节 75 节 便于搬迁 便于稳固 同时减轻了工人的劳动强 度 第七章第七章 钻机使用钻机使用 一 施工工艺 施工工艺 1 检查 检查现场顶板 煤帮和支护是否完好 检查油箱内油液多少 应在液位计红线标志以上 检查钻机各部分紧固件是否紧固 检查钻机立柱 戗柱是否紧 稳固 检查各油管连接是否无误 检查各操作手把位置是否正确 检查油箱上的截止阀是否打开 检查钻机出水是否畅通并试运转 2 安装钻机 联结钻机开关 液压泵开关送电 接通电源 将坡度规 钻头等作业工具准备齐全 根据给定的钻孔方向将钻机摆好 调节立柱上的顶紧油缸 使立柱上端顶住巷道的顶 部 并加压顶紧立柱 将钻机压紧 固定 将各油管 水管接好 将油箱上的截止阀打开 未打开前不准启动电动机 主泵按指示的箭头先将泵量调至最小位后 再反转 5 8 圈即可 副泵的泵量调 60 左右即可 将副泵功能转换手把置于前位 其它操作手把均放 在中间位置 背压调节手轮顺时针调到极限位置 减压阀 溢 流阀手轮调至最小位置 马达变量手轮按钻探工艺需要调 节 一般在中速排量范围 3 根据煤层的倾角给定钻孔角度 方向来确定钻孔的 角度 4 钻探 要求一人在操作台操作 两人具体负责接卸 钻杆 一人在现场进行观测记录钻进时变化 深度 钻探 工作完毕后 按操作规程进行退杆 卸杆程序 撤除钻机 设备 设施 并放置到安全指定地点 5 钻探作业操作顺序 检查 安装钻机 启动 试运转 上钻 杆 钻头 开液压泵站 调整压力钻进 加 杆 停钻 起钻 撤除 第八章第八章 打钻注意事项打钻注意事项 1 探放水人员必须由探放水队组织专门的培训并持证 作业人员要熟习钻机的性能 结构 操纵方法及公司规定 的一般安全事项 2 在将钻机通过胶管连接到液压动力站前 必须保证 钻机控制阀和动力站截止阀均处于关闭状态 3 在探放水作业过程前 机组要向后退距工作面 5 米 并闭锁 防止机组突然开停 如需启动 机组司机必须与 钻机操作人员联系 确认安全后方可开停 4 钻机和钻架的支撑安装必须牢靠 钻头应锐利 硬 度好 5 所有操作人员必须穿戴利落 以防衣物缠绕进钻机 部件内 开钻时所有人员应撤至安全位置 6 先供水 后开钻 先停钻 后停水 严禁干打眼 7 开始打钻前应人工在岩体上凿出位坑 当钻头进入 位坑后方可开钻 8 钻孔中若发现突然卡钎停钻或钻杆弯曲 应立即松 开离合器 撤退钻机 检查钻头是否有崩片或刃口磨损过 大等情况 以决定是否更换钻头 遇局部硬岩层时 可操 纵离合器缓慢推进 9 孔内有钻杆时 除按规定程序卸钻杆外 不允许马 达反转 10 操作开关或按钮必须固定在钻机附近 2 米以内的地 方并由专人负责 11 钻机用电必须由专职电工负责 不得出现失爆等 12 用马达反转卸钻杆打接头时 须留出足够的卸扣长 度 13 在钻进过程中要随时注意观察各压力表的读数变化 发现异常及时处理 14 交接班时若正在进行打钻 严禁停钻 第九章第九章 探水技术措施探水技术措施 1 必须向探水受水威胁地区的人员贯彻 交待报警信 号及避灾路线 2 清理好巷道 保证水灾避灾路线畅通无阻 3 在探水点附近要安设电话和报警装置 遇到水情及 时向安全指挥中心和调度室汇报 并停止作业 根据实际 情况按放水设计要求组织放水 4 打钻前必须对排水设备和管路完好状况进行确认 水泵 管路均无异常后方准开始作业 5 若遇有突水情况或水量较大时 应首先组织人员撤 到安全地点 并报告矿安全指挥中心和调度室 采取措施 及时处理 6 打探水钻时如发现煤体变松 片帮 来压或沿钻杆 向外流水超过正常打钻供水量或冲击钻具时 必须立即停 止打钻 不得移动或拔出钻杆 记录好孔深同时将钻杆固 定 并报告调度 及时采取措施 进行处理 7 瓦检员要做好有害气体的检测 发现钻孔内有害气 体超标时 必须立即停止打钻 切断电源 并将人员撤到 有新鲜风流的地点 并向安全指挥中心报告 采取措施及 时处理 8 遇高压水顶钻时 可用逆止阀交替控制钻杆 使其 慢慢地顶出孔口 操作时禁止人员直对钻杆站立 9 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 10 钻孔探后出水时 要观测水压 水质 水量等 并 对水的来源作出正确的判断 采取相应的措施 11 打钻前尽量选择煤壁较好 无片帮处进行钻进 第十章第十章 施工组织施工组织 1 探放水工作由探放水队完成 每隔 20m 按设计钻探 一次 根据探 60 米 掘不大于 30 米的循环进度 留 30 米 超前距 不需每班都前探 要根据掘进进度安排探班作业 当掘进到 30 米时 就再进行前探 60 米 依次循环 每班 配备 4 人 一人在操作台操作 两人具体负责接卸钻杆 一人在现场进行观测记录钻进时变化 深度 2 记录好每班的掘进进度和钻探异常情况 第十一章第十一章 探水区域信号联系 避灾路线确定探水区域信号联系 避灾路线确定 1 北运输东翼回风 信号联系方式 距工作面掘进头 约 30m 左右处安设直通调度值班的通讯设施 2 水害避灾路线的确定 遇见