探放水安全措施.doc

都匀市白岩煤矿掘 进 巷 道 探 放 水安全措施 编 制： 杨 惠 继 编制时间：2011年5月10日 掘进巷道探放水安全措施一、矿井概况本矿为3改9万吨/年的技改矿井。矿井用斜井开拓，目前正在进行井巷工程的建设。白岩煤矿位于贵州省都匀市城南，平距约18.6km，地理坐标为东经1072757-1072935，北纬260315-260525，面积3.475 km2。属都匀市墨冲镇管辖，距镇政府4km，有矿山简易公路与贵新高等级公路相通。距黔桂铁路都匀站约10km，交通方便。隶属关系：行业管理属都匀市煤炭局。二、自然地质情况一）、煤层情况：本区含煤岩系为上二叠上统吴家坪组（P3w），自上而下分为二段，仅第一段含煤，煤层厚0.830.95m，一般厚0.85m，其结构单一，不含夹矸，为全区可采煤层，结构较简单，煤层稳定类型均为较稳定。直接顶板为中厚层生物灰岩，抗剪、压强度高，稳定性好。底板为石英砂岩、泥岩，抗压强度弱，易底鼓。二）、地质构造：本区的工程地质复杂类型属中等类型。煤层顶、底板岩性较好，但当开采破坏岩层原生结构时，亦可能出现顶板跨塌、片帮、底鼓、支架下陷等工程地质问题。因此，在开采过程中应加强巷道顶、底、帮的支护管理工作，预防不良事故发生。煤层顶板岩性：直接顶板为泥岩（伪顶），强度低。间接顶板为灰岩、生物碎屑灰岩层。坚硬，局部裂隙较发育。煤层底板岩性：直接为细砂岩，细砂岩为泥质胶结，易风化破碎。冲击地压：地质资料中未提供冲击地压的相关资料，该矿井及周围矿井尚未发生过冲击地压。三）、水文地质： 1、地表水矿区及外围水系较发育，矿区外地表水体主要为矿区东部柳当河，该河流大致由北向南流汇入桐水河，属长江水系。此外，矿区内发育有方向各异的数条季节性冲沟。未来矿井大面积采煤，顶板岩层将产生不同程度的岩层移动及变形，引发地裂缝、地面塌陷坑；雨季，地表水将沿此薄弱处汇入地下，因此地表水对矿井充水有一定影响。2、矿区地层含、隔水性矿区内出露的地层主要有二叠系中统茅口组（P2m）、上统吴家坪组（P3w）、长兴及大隆组（P3c+d）及第四系，受构造、地貌影响地层呈南北向条带状分布，按含水岩组的组成简述如下：（1）富含水岩组茅口组（P2m）下部为深灰色中至厚层泥晶灰岩、燧石灰岩；上部为灰至浅灰色厚层及块状泥晶至粉晶灰岩。厚度大于200m。大面积分布于矿区西部。该组地层岩溶发育，含水强，属区域强含水层,上距C4煤层10-20m。（2）中等含水岩组吴家坪长兴组（P3w+P3c）主要以海相沉积灰岩为主，下部为灰白色、浅灰色，薄至中厚层铝土质岩，硅质岩及页岩互层，中部为深灰色厚层含燧石团块灰岩，顶部为薄层灰岩，厚度达430450m，吴家坪组（P3w）大面积分布于矿区中部及东部。矿区内该组地层地形主要以陡坡为主，有利于地表水自然排泄。该组地层富水性中等，属于中等含水岩组。（3）弱含水岩组区内主要以第四系（Q）残积、坡积物等为主、二叠系上统吴家坪组一段（P3W1）以灰、灰白色泥岩与砂质泥岩互层，时夹黑色灰质泥岩为主的非可溶层所组成，条带状分布于测区碳酸盐岩层之间的斜坡地带，泉点流量微弱。一般在0.1升/秒左右，透水性差，为相对阻水层，含水性弱。（4）各含水层之间的水力联系及对矿井充水的影响区内主要含水层吴家坪组第二段（P3w2）、茅口组（P2m），两含水层之间仅为吴家坪组一段（P3w1）,该段地层厚度为2032m，遇水易软化变形，易发生底板突鼓现象。当开采过程中，若破坏该煤层底板的原生态结构时，局部地段可能会变薄，茅口组（P2m）强岩溶含水层地下水有可能突入矿井，对矿井进行充水。从而对矿井生产造成威胁。3、老窑水文地质特征区内采煤历史悠久，在本次扩界后的矿区范围内分布有20余处小煤窑，分布于煤层露头线附近，规模小，季节性开采，自用为主。随着交通运输条件改善，区内煤炭资源逐渐转为外销为主。小煤窑所采煤层一般从煤层露头线延伸至地下80400m不等。特别是矿区南部的LD5、LD6，为平硐斜井开拓，1993年建井，具备一定的生产规模。LD7平硐采深约400m。以上为无证小煤窑已被关闭。4、断裂构造对矿床充水的影响白岩煤矿位于都匀向斜西翼矿区整体为一单斜构造，岩层总体向东倾斜，倾向8592，倾角2633，一般30。总之，矿区范围内断裂构造不发育，构造复杂程度属于简单类型。矿区内无大的断层存在，断层导水的可能性较小。5、水文地质类型根据各含隔水层水文地质特征，区内地下水补给来源主要为大气降水，地表水及地下水排泄条件良好，开采标高低于当地最低侵蚀基准面约820m。C4煤层直接充水含水层为底板茅口组灰岩强岩溶含水层及顶板进水为辅的岩溶充水含水层，其矿床水文地质勘查类型为三类第二亚类第三型，即以底板进水为主及顶板进水为辅的岩溶充水矿床，水文地质条件复杂。6、矿井涌水量根据白岩煤矿目前每天抽排水量约54m3/d（枯季），雨季时估计矿井涌水量约106m3/d。据访：区内老窑采空区有积水，老窑及采空区，积水量大约在3000m3。四）、瓦斯情况：根据贵州省煤炭管理局文件：黔煤生产字2007487号，贵州省都匀市墨冲镇关上白岩煤矿2007年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复。白岩煤矿绝对瓦斯涌出量0.47m3/min，相对瓦斯涌出量8.29m3/t，为低瓦斯矿井。五）、煤层自然发火倾向性根据贵州省煤田地质局实验室2007年12月13日提交的都匀市墨冲镇关上白岩煤矿煤自燃倾向性、煤尘爆炸性鉴定报告对白岩煤矿C4煤层作出的“煤炭自燃倾向等级鉴定报告”，自燃倾向分类结论：级（自燃）。六）、煤尘爆炸性根据贵州省煤田地质局2007年12月13日提交的都匀市墨冲镇关上白岩煤矿煤自燃倾向性、煤尘爆炸性鉴定报告所作煤尘爆炸性鉴定试验，煤尘无爆炸性。三、巷道位置根据技改设计施工要求，现阶段施工需要探水的巷道有：11C42回风巷、11C42运输巷、11C42切眼、900回风石门、11C41运输巷、11C41回风巷、11C41切眼。如下图：四、探放水原则：矿井必须严格执行“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的探放水原则进行施工。五、掘进工作面的透水预兆有：（1）工作面煤壁松软、煤体发暗、潮湿；（2）工作面气温突然变冷；（3）巷道生产不明雾气；（4）巷道挂汗挂红；（5）顶板淋水或淋水突然增大；（6）炮眼出水；（7）工作面出现压力、巷道底鼓、底板渗水；（8）有嗅鸡蛋味或其它不明气味；（9）听到水叫声；（10）其它可疑情况时。在掘进过程中凡遇有上列情况之一者都必须进行探水。六、探水要求：由于巷道为沿煤层掘进，将受煤层厚度的变化布置探眼，但其探孔长度和超前距及帮距与角度不受影响（见探放水设计探眼布置图）。由于我矿回采的煤层为极薄煤层，现需要施工的巷道队切眼处均为沿煤层底板等高线掘进的平巷，所以，在进行探放水时，平巷只布置3个探孔，斜巷布置5个探孔。本措施按5个钻孔设计。七、探放水安全技术措施1、探水工具及方法：1)、采用ZY-650型液压钻机探水。2)、探水超前距：采用防水隔离煤柱的宽度作为探水超前距，根据本矿煤（岩）层及煤质特征，探水超前距约为20m。3)、探孔帮距：探孔帮距与探水超前距相同，即沿煤层两帮（两边）各为20m.4）、钻孔长度：设计为50米（如煤层稳定，尽量长距离钻探，以加大一次探水后的掘进距离）。5)、允许掘进距离：30米，即每掘进30m延伸一次钻孔，保持20m的安全超前距离。6)、钻孔个数：在当头布置5个探孔。7)、钻孔布置：采用喇叭布置方式，即一个处于巷道中间沿巷道轴线布置,另4个以中间一个为中心向两侧呈扇形各布置两个钻孔，与当头成300度夹角。全煤或全岩巷道时钻孔在当头中间布置，半煤岩巷时在煤层中布置。如图：2、探水注意事项：1)、探放水人员必须先行学习本措施，并掌握相应的探放水安全技术，严格按安全措施及操作规程作业。2)、探放水前，先在探水地点设置与调度室、矿井其它釆掘面以及泵房联系的通信系统，一旦出现水情，工作人员立即通知调度室及其它受威胁的人员全部撤到探水水平以上或主井附近。3)、探水工作面，必须先行加强支护，背好顶帮并在工作面迎头打好坚固的立柱和挡板，以防高压水冲垮工作面支护及煤壁。4）、清理好探放水巷道及水沟的杂物，保证撤退线路的畅通。5)、探水工作人员以及井下其它人员都必须熟悉避灾线路，并保证避灾线路及通讯线路的畅通。6)、探放水地点设置一名专职瓦斯检查员经常检查工作面及附近的瓦斯情况，当CH4浓度达到1%或其它气体超过煤矿安全规程第100条规定值时，必须立即停止钻进，并立即釆取加强通风等相应措施，待开关及钻场附近20m范围内瓦斯及各种气体浓度达到规定的安全值后，才可继续钻探。7)、在钻探或掘进过程中，应随时注意顶板及煤壁和支架的情况，若发现钻探地点附近突然来压，煤（岩）壁发生外鼓时，必须立即停止作业。并加固工作面（巷道）支架，情况危急者，应立即撤出人员，并尽快报告调度室。8）钻探中，应随时注意钻机及围情况变化，如果发现煤体松软，煤体变暗发潮发湿，钻进突然变得容易或顶钻，应立即停钻，但不能拨钎，应进行认真观察分板，查明情况，进行相应处理，待险情排除后方可继续钻进。9）如钻进过程中钻孔中出现射流、喷孔，应立即停止钻进，同时固定钻杆，并打好顶柱及迎面支架，情况危急马上撤人。10）钻机操作者必须熟悉钻机性能，掌握钻技术及相关操作规程，并严格按操作规程作业。11)钻机前面及后面手把活动范围内禁止站人，以防高压水把钻杆打出或者手把反转打人伤人。12)钻探工作必须现场交接班，并作好相关记录工作。13）探水工作面，必须严格按照探水步距探水和掘进。14)探水工作面进行打眼放炮掘进时，炮眼孔必须避免打透探水孔。两孔之间最少应保持有0.2m的距离。15)必须严格按照煤矿安全规程有关探放水规定进行探放水工作。3、放水注意事项：1)当钻进探到水后，应立即稳住钻杆，及时加固工作面，待情况稳定后，再改用大孔钻加套管进行排放，套管上应安装阀门和水压表，做到控制放水。2）放水套管必须进行加固，管壁周围必须进行密封，严防套管冲垮事故。3）正式放水前应进行放水试验，放水前，必须先通知放水平以下的其它人员，做好防范水患准备。发现问题及进行处理。4）放水前应估算好积水量，根据排水能力有控制地放水，对于目前阶段，放水量不得超过60m3/h。5)在进行探放水前，必须先清理好水沟、布置并检修好排水设备，以保证有足够的排水能力。6)放水时必须有专人观测，放水点附近巷道内的瓦斯及二氧化碳等有害气体情况，若发现浓度超限应立即控制放水量或停止排放水，待釆取加强通风等安全措施排除有害气体后，再行排放。7)排放水当中必须随时保持与调度的联系。8）放水时，必须有专职人员进行观测，并做好相关记录。9)水放完后，还要釆取边掘边探的原则进行掘进，防止因放水孔堵塞造成假象而发生事故。4、加强矿井全员职工的防治水思想教育及技术培训，做到所有井下职工都熟识避灾线路，懂得透水预兆和相关救灾避险知识具有一定的处理应变技能。5、建立、健全矿井防治水管理制度，以及防治水管理台帐记录。6、建立完善的避灾、救护体系，并保证矿井安全调度的正常运行，矿井上下通风线路随时畅通，避灾线路处处无阻，抢险物资充足保障。7、加强技术管理，完善水文图纸资料，保证矿井测量的准确性。8、掌握好掘进进度，在到达预掘位置时，即停止往前掘进，改向掘切眼。按煤矿安全规程规定留足煤柱。9、搞好矿井排水管理，保证足够的排水能力。10、做好地面防治水及调查工作，掌握矿区范围内地面河流、积水、煤层露头、断层、陷落柱以及他们之间的关系，必须密切注意采空塌陷、裂隙穿透他们的情况。11、因该巷道比较靠近地表，要求在掘进过程中，必须加强对顶板的支护，支架必须打到当头，当头空顶距不能超过1米，防止在靠近地表顶板破碎形成泥石流冒落。12、必须做好顶、帮的观察工作，发现隐患，马上汇报调度或矿生产