工作面遇特殊地质构造带及老空区施工安全技术措施

1、阿拉善福泉煤炭有限责任公司煤矿 工作面遇特殊地质构造带及老空区施工探放水、火、瓦斯安全技术措施 编 制： 审 核： 总 工程师： 矿 长： 福泉煤矿 2015年6月目 录第一章 采煤工作面过地质构造带及收尾的安全技术措施一、采煤工作面过地质构造带的安全技术措施二、采煤工作面收尾的安全技术措施第二章 工作面过老空区施工安全技术措施 一、工程概况 二、过老空区探放水方案 三、钻探施工 四、过老空区掘砌方案 五、过老空区“一通三防”安全措施 六、过老空区施工辅助系统 七、过老空区施工组织措施 八、其它安全措施 第一章井田概况及地质特征 第一节 井田概况 一、 矿井基本情况 我矿为整合改造矿井，位于内

2、蒙古自治区贺兰山北段煤田呼鲁斯太矿区百灵井田中南段1924勘探线之间，行政区划位于内蒙古阿拉善左旗宗别立镇境内。本区距阿拉善左旗（巴彦浩特镇）北东约70km，距乌斯太镇约60km，距呼鲁斯太镇约3km。乌(达)巴(巴彦浩特)一级公路从井田西侧通过，有简易公路与呼鲁斯太镇、宁夏石炭井煤矿相通。大武口汝箕沟运煤专线铁路呼鲁斯太站距井田仅6km，交通条件便利。矿区面积约3.1072km2,设计生产能力120万吨/年，服务年限约20年。 阿拉善福泉煤炭有限责任公司煤矿（简称福泉公司煤矿）是阿拉善左旗煤炭有限责任总公司原采矿许可证范围内的一部分。福泉公司煤矿范围内矿井共有7对，分别开采2、3、6、7及1

3、5号煤层，其中开采2号煤层1对，3号煤层1对，6号煤层3对，7号煤层矿井1对，15号煤层矿井1对。开拓方式均为片盘斜井开拓，井筒及运输巷道均沿煤层布设。本公司7对矿井除3号煤层矿井设计生产能力为6万吨年，其余矿井设计生产能力均为3万吨年。目前除3号煤层井（三层井）保留外（已改造为0.3 Mt/a矿井），其它六对小井均已关闭。煤矿上部（+1350m以上），开采历史久，其采空区分布范围较大，故矿山在开采过程中，应严格按矿井设计的要求，留设保安煤柱，以防邻井积水直接溃入或沿断裂带涌入巷道。 开采中各煤层出露情况基本与原报告叙述相同，2号煤层平均厚度2.0m，含夹矸04层，煤层直接顶板岩性大多为页岩或

4、砂质页岩，一般厚度0.52.0m，其稳定性较差。2号煤层矿井涌水量约为100m3/d；3号煤层平均厚度为8.18m，含夹矸018层，煤层直接顶板为砂岩，该煤层顶板有一层伪顶为粘土岩，随采随落，使煤的灰分增高，另外3号煤层厚度较大，因采煤方法为房柱式，故回采率较低；开采过程中涌水量微弱，约为2m3/d；6号煤层平均厚度为0.9m，局部含1层夹矸，煤层顶板为灰岩，稳定性良好。6号煤层矿井涌水量十分微弱，基本无水；7号煤层平均厚度1.2m，局部含1层夹矸，顶板为灰岩，稳定性良好，涌水量微弱，1.0m3/d 。二、地形地貌井田位于贺兰山北段，为低山丘陵地形，山势多呈北西南东走向。最高标高为1658m，

5、位于井田东南角，最低为1506m，位于井田北部的呼鲁斯太沟。区内沟谷不发育，地形切割不强烈。三、水系、河流区内水系不发育，境内无地表水体，多为干涸的沟谷，仅在大雨过后沟谷中有暂时性流水。夏秋季节多洪水，洪水来势凶猛，但延续时间短，很快沿呼鲁斯太沟排泄区外。 四、矿井水文地质 根据我矿有关地质资料，开采标高+1599-+900m。根据矿井水文地质条件，结合矿井已开拓过的井巷资料分析，矿井充水水源来自大气降雨，排泄除部分蒸发外，主要沿沟谷向下游排泄，经第四系孔隙、裂隙及采空区补给井下，造成矿井充水。现简述如下：1、井田主要含水层井田位于百灵井田24线以北构造简单地段，总体构造为一走向南东2030，

6、倾向南西，倾角 2030的单斜构造。区内地层主要由石炭系太原组，二叠系山西组、石盒子组组成。在沟谷凹地中有冲洪积相砂、砾石堆积物和风积砂、黄土。地下水主要赋存于沟谷凹地中的砂砾石层和石炭系以及二叠系砂岩地层中。本区地下水按其含水层埋藏条件及水力性质不同，可划分为第四系孔隙潜水和基岩孔隙裂隙水。第四系松散冲洪积层：一般分布于沟谷凹地中，岩性以砂、砾石为主，厚度较小，含水层单一，水量一般不大。含水层水位、水量随季节变化而变化，埋深0.52m，流量0.483.6t/s，水质为ClSO4-CaMg，矿化度小于1.0g/L，PH值为8.48.3的淡水。主要接受大气降水补给，排泄除部分蒸发外，主要沿沟谷向

7、下游排泄。基岩孔隙裂隙水：据含水层埋藏深度、岩性等划分为5个含水带。第一含水带为2号煤层底板以上150m左右，含水层厚度约77.0m，岩性为中砂岩夹砂质页岩，单位涌水量0.00365l/s m，渗透系数0.004m/d。第二含水带为2号煤层底板3号煤层底板，含水带厚度52.0m，含水层厚度约37.0m，岩性为中、粗砂岩夹煤层，单位涌水量0.001570.0709l/sm，渗透系数0.01040.279m/d。第三含水带为3号煤层底板细砂岩8号煤层底板，含水带厚度69m左右，含水层厚度约18.0m，岩性为砂质页岩、细砂岩、煤层夹灰岩三层，单位涌水量0.013l/sm，渗透系数0.0609m/d。

8、第四含水带为8号煤层15号煤层底板，含水带厚度72.0m左右，含水层厚度约31.0m，岩性为中细砂岩、砂质页岩、页岩夹煤层，单位涌水量0.l/sm，渗透系数0.00132m/d。第五含水带为15号煤层K1标志层底界，含水带厚度43.0m左右，含水层厚度约11.0m，岩性为砂质页岩、细砂岩、煤层夹两层灰岩，单位涌水量0.00026l/sm，渗透系数0.00159m/d。各含水层的水质类型为ClSO4-KNa或HCO3Cl-KNa。2、煤层及断层的含水特征从简易水文观测资料说明，煤层大多位于当地侵蚀基准面以下，各含水带具高压自流水，水位埋深一般在2050m，地下水流势和地形相似，以辅6勘探线附近为

9、地下水的分水岭，向北西、南东方向流洩。据钻孔揭露各断层破碎带时，冲洗液消耗量甚微，据2号水文孔F14正断层抽水结果，单位涌水量0.0134 l/s m, 渗透系数0.318m/d，故区内断层水微弱，并以静储量为主，导水性不强。区内煤系地层地下水的主要补给来源于大气降水，但该区年降雨量仅150200mm，而蒸发量为其12倍，属干旱地区，即降水量小，补给量少。综上所述，本区水文地质条件具以下特征：（1）本区水文地质条件简单，基岩含水量微弱，第、含水带接近无水，对矿井影响很小。（2）地下水补给来源为贫乏的大气降水，矿井排水以静储量为主，静储量疏干后相应地段干涸。（3）各含水带之间均以煤层及煤层顶底板

10、砂质页岩、页岩为隔水层，各含水带水位标高水质类型略有差异，其间一般不发生水力联系。然而第四系潜水底部无隔水岩层，直接补给基岩孔隙裂隙水，从而增加矿井涌水量，故在沟谷地段水量增多。3、矿床充水因素矿床充水因素很多，尤其在随着开拓掘进，矿床充水因素也随着改变，但最主要的是构造与地貌的综合作用对矿井的威胁最大，巷道在通过含水带及断裂时，地下水可沿断裂流入巷道，同时需注意破碎带的坍塌。4、矿井涌水量目前大部分煤矿开采浅部地段，其矿井涌水量均很小，只需简单疏干。但随着井巷的延深，涌水量会逐渐增大，但增幅不大。根据矿井勘探地质报告，矿井实际正常涌水量为40m3/h(960m3/d)，最大涌水量为51m3/

11、h（ 1224m3/d)。5、水文地质类型本区直接充水含水层的含水空间以孔隙为主，裂隙次之，直接充水含水层富水性弱(q0.1L/sm)，另外补给源以贫乏的大气降水为主，侧向径流补给受含水层导水性限制，补给量不足。主要可采煤层虽然位于地下水位以下，但地下水径流缓慢，补给导水条件差。据此将勘探区水文地质类型划分为第一第二类第一型，即为以裂隙孔隙含水层充水为主的水文地质条件简单型矿床。第二章 矿井排水设施能力现状该矿井整合后，原“60万吨/a井”中央水泵房主排水设备仍为矿井主排水设备。水流方向：一采区工作面涌水（顺槽污水泵）轨道石门（自流）南副斜井井筒南副斜井井底车场水仓，二采区工作面涌水（顺槽污水

12、泵）一区段车场（自流）北副斜井井筒（自流）北副斜井井底车场（自流）水仓，在回采、掘进工作面巷道积水排至南副斜井井底车场水沟内，流入水仓，由中央水泵房排水设备排至地面井下水处理站水池。2.1水仓井下设置主、副两条独立的水仓，总长度200m，容积为1008m3，主要水仓的有效容量应能容纳8小时的正常涌水量。本矿井的正常涌水量为40m3/h，则水仓有效容量需大于320m3/h，满足矿井涌水量的要求。2.2水泵主排水系统选用DFD85-679型离心式水泵，配用YB450S-2型、250kW、2985、10kV防爆电机三台，该矿选用3台DFD85-679型离心式水泵，正常涌水时，1台工作，1台备用，1台

13、检修。最大涌水时，两台轮流工作。2.3水管主排水系统设置两趟管路，一趟工作，一趟备用。排水泵及管路能满足矿井正常涌水量及最大涌水量。2.4采区排水系统选用3台WQX15-50-4型隔爆潜污水泵来满足采区排水需要。正常涌水时，1台工作，1台备用，1台检修。最大涌水时，两台轮流工作。第三章采煤工作面过地质构造带及收尾的安全技术措施 一、 采煤工作面过地质构造带的安全技术措施 1、 采煤面遇到断裂带时，必须采取架棚背顶支护，支架要与裂隙方向带垂直，支架的规格、质量应符合要求。 2、 支护要及时，严禁空顶作业，支架必须架设牢固，并有防倒柱措施。 3、 断裂带较破碎时，必须沿断裂带走向留不小于5米的保安

14、煤柱，并沿煤壁打点柱背帮支护。 4、 在断裂带附近作业时，要尽量减少爆破。确需爆破时，炮眼布置要合理，装药量要适当。 5、 出现透水预兆时，要立即撤离人员，待查明断裂带与积水区域的情况后，方可作业。 6、 严格执行上班前、放炮后严格进行敲帮问顶、支架验收、交接班和顶板分析等制度。二、 采煤工作面收尾的安全技术措施 1、 由于采面接近收尾时，顶板压力增大，应加强工作面和工作面出口支护，必要时可采用架棚、木垛等特殊支护方式支护。 2、 切实做好运输巷道、切眼（小井）支护。 3、 留足保安煤柱，不得随意开采保安煤柱。 4、 加强工作面局部通风，确保工作面有足够的新鲜风流 第4章 水患类型及防治 第一

15、节 矿区主要水害类型矿区存在水害主要有以下三种类型：1）老窑水区内采煤历史悠久。由于区内煤质好，煤层厚度稳定，地质构造中等，据矿方调查，矿区域内小窑开采数目多、采量小，为安全起见，矿山应掌握该矿区范围的老窑分布及积水情况，在掘进和回采过程中，必须坚持“预测预报、有掘必探，先探后掘、先治后采”的原则，同时必须坚持“有疑必停”的原则，防止透水事故的发生。若发现积水量较大，应先疏干再回采，以防突水。在以上措施下，老窑积水无突水危险性。2）顶板裂隙含水层第四系潜水底部无隔水岩层，直接补给基岩孔隙裂隙水，从而增加矿井涌水量，故在沟谷地段水量增多。2、3及15等煤层顶板岩性为中、细粒砂岩，厚度一般38m，

16、有时厚达10余米，成份以石英、长石为主，胶结致密，地表裂隙发育，裂隙方向分为北西和北东两组，岩石吸水至饱和状态的抗压强度大于400kg/cm2，干燥状态的抗压强度为800 kg/cm2以上，故当砂岩作为煤层的直接顶板时，稳定性良好。但2号煤层直接顶板岩性以页岩或砂质页岩为主，厚度0.52.0m，其稳定性较差。3号煤层顶部粘土垂直节理发育，易于块状冒落，其顶板粘土不开采时，应特别加强维护，以防渗水跨落造成事故。6、7号煤层顶板岩性为灰岩，厚度0.53.0m。吸水饱和时的抗压强度大于500kg/cm2，干燥状态的抗压强度在1000kg/cm2以上。稳定性良好，易维护。因此，井田内除2、3号煤层底板

17、为砂岩外，余者均为页岩、砂质页岩，岩石性脆，浸水后不易膨胀，经实验煤层底板岩石软化系数虽低（0.75）,但底板尚稳定,易于管理，不存在突水危险性。3）底板岩溶含水层根据水文地质调查报告，2号煤层底板3号煤层底板，含水带厚度52.0m，含水层厚度约37.0m，岩性为中、粗砂岩夹煤层，单位涌水量0.001570.0709l/sm，渗透系数0.01040.279m/d。3号煤层底板细砂岩8号煤层底板，含水带厚度69m左右，含水层厚度约18.0m，岩性为砂质页岩、细砂岩、煤层夹灰岩三层，单位涌水量0.013l/sm，渗透系数0.0609m/d，管理适当不存在突水危险性。第二节 水害综合防治措施根据矿区

18、的主要水害类型，应采取相应的“探、防、堵、截、排”等综合防治措施。1）探：配备相应的探、放水设备，对老窑积水必须坚持“预测预报、有掘必探，先探后掘、先治后采”的原则，同时必须坚持“有疑必停”的原则；2）防：对采空区、老窑积水，应根据实际情况，可采取保留30m防水煤柱的防治措施，以防止老窑及采空区突水发生；对地表水，应留设足够防水煤柱，防止透水。3）堵：在地表主要迳流地带修建排水沟、防洪沟，将地表水引出矿区排泄，从源头上减少地表水的入渗；4）截：根据矿坑涌水量及突水量、透水量的大小，在矿井下修建水窝，截断及缓冲矿坑涌水及透水对工作场所的危害；5）排：井下应修建排水沟，完善水沟排水量等排水设施，保

19、证排水能力。 第五章 工作面过老空区施工安全技术措施 由 于 老 空 巷 道 长 时 间 封 闭、闲 置 ，未 采 取 通 风 措 施，易 积 聚 大 量 瓦 斯 、水 和 有毒 有 害 气 体 ，氧 气 含 量 减 少 ，为 保 障 施 工 时 工 人 的 生 命 安 全 ，结 合 我 矿 实 际 制 定本 安 全 技 术 措 施 。过老巷可能发生冒顶事故、自然发火和瓦斯有害气体超限等 安全隐患。为此，必须采取措施进行防治。一、 具体措施： 1、 必须坚持“先探后掘”的原则 1） 建立钻机施工台账，在钻进过程中，记录清楚钻孔的方位、倾角、机高、进尺、岩性及孔内气体情况等，保证钻孔施工资料的准

20、确性。 2） 原始记录要按要求在现场及时、详细记录，不得随意涂改，不得搞回忆录式记录。 2、 钻探期间有害气体检测 1) 在钻孔期间，瓦检员除进行正常的工作面巡回检查外， 应每班对钻孔口的瓦斯、CO等有害气体浓度随时检查，如果瓦斯、CO等其他有害气体浓度超过煤矿安全规程有关规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并及时汇报调度室和相关领导及时处理。 2) 当钻孔接近老空巷时，预计可能发生瓦斯或者其它有害 气体的涌出，应该设有瓦斯检查员或者矿山救护队员在现场值班，随时检查空气成分。如果瓦斯或者其它有害气体浓度超过有关规定，应当立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告调度室，及时处理。 3、

21、 掘进工作面揭透老空巷措施： 1) 掘进前先沿掘进方向打60m超前探放钻孔，进一步验证 老空巷位置，探测老空区详细参数，确认无安全隐患后方可掘进。 2）根据钻孔资料距离空巷位置0.30.6m时，采用掘进机截割头沿煤层正面与空巷贯通，严禁截割6号煤层底板坚硬岩层，避免产生火花。 3）先截割煤层小断面(10.5m )与空巷贯通，然后进行瓦斯排放，待瓦斯浓度降到0.5以下时，再进行全断面贯通。 4、 揭透老空巷有毒有害气体排放措施 1）排放过程中必须停止工作面的任何作业，并切断工作面所有电源。 2）由机电部门负责，必须保证供给该处风量的局扇连续运转，不得停风。若出现故障导致双风机均无法正常工作时，瓦

22、检员、安全员必须立即撤出。 3)由综三队队长负责，保证供风风筒不漏风，风筒末端距工作面距离不得大于5米，风筒吊挂，平、直、稳。 4)坚决杜绝使用“一风吹”的作法，排放。 5)由通风部负责甲烷传感器，按规定悬挂在距工作面不大于5米之处，并保证正常运行。 6)瓦检员、安全员必须现场交接班，随时进行检测有害气体，瓦斯员每班每隔一小时检查一次甲烷、二氧化碳浓度和温度，检查两次一氧化碳浓度，一次硫化氢浓度，每次检查结果必须汇报调度，调度应将汇报结果情况记入瓦斯管理台账。瓦斯浓度达1%，CO2浓度达1.5%时，必须撤出人员。 7)在无瓦检员允许的情况下，任何人不得私自进入工作面。8)瓦检员进行气体检测时，

23、必须在安检员的陪同下，由外向里逐渐检测，确认安全后，方准逐步进入工作面。 9) 该巷道内严禁出现一切火花，如工具撞击、摩擦等。 10)排放瓦斯后，经瓦检员检查工作面瓦斯浓度不超过1%，二氧化碳浓度不超过1.5%，且稳定30分钟后瓦斯浓度没有变化时，证实确无危险后，方可通知调度恢复工作,方可进行全断面揭透。 二、过老空区探放水方案 （一）防治水原则 井筒施工过程始终坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则，采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施。其中对老空区重点采取“疏、排、堵”措施进行防治水。 （二）水害分析 1、正常煤岩层段地下水害分析 根据补充勘探资料，矿区为以裂隙含水层为

24、主的地层，直接充水含水层为基岩裂隙水（砂岩裂隙层间含水层）。根据抽水试验，基岩裂隙水单位出水量为0.0036l/s.m0.0109l/s.m，单位涌水量小于0.1l/s.m，富水性弱，补给条件差，其充水通道为渗入性通道。水文地质类型属于以裂隙含水层充水为主、水文地质条件简单的矿床，而且资料显示附近无明显地质构造形成充水通道，井筒掘进前方正常段煤岩体无突水可能，可采取前探眼引导防水和排水设备排水措施进行掘进。 2、其它水害分析 矿区除谷沟排泄大气降水形成的短暂洪水外，基本无地表水体。平时仅有少数沟谷沟脑部位存在下降泉排泄基岩裂隙水和矿井排水，水量很小，很快渗、蒸发殆尽。在一般情况下，地表水不会对

25、矿井构成充水威胁。但由于小煤矿井口位置不详，有可能地表水成为老空区的充水水源。井田东部的小煤矿总排水量174m3/h，均沿沟谷排除区外或消耗于生产，对矿井不构成威胁。 临近矿井考虑存在防隔水煤柱，其涌水不会对井筒施工区域产生威胁，但也可能存在越界开采对防隔水煤柱的破坏，会造成各矿井老空水的串通，应通过调查进一步确定。三、钻探施工 （一）施工准备 1、工作面条件 井筒掘进至探水警戒线时，工作面停止掘进，井筒永久支护紧跟工作面，并且在工作面迎头喷射200mm厚C20混凝土，然后方可布置钻场进行探放水。 2、搭设钻机工作平台 在距工作面1.8m处布设钻机平台便于钻机工作。平台采用14#工字钢制作，立

26、柱要生根于巷道底板下300mm，用C25混凝土捣制，平台上面铺设60mm厚木板，用8#铅丝绑扎固定。 3、钻探设备 （1）钻机：采用ZLJ-400型煤矿用液压钻机1台。 （2）泥浆泵：采用ZNB/1.5-2.2型泥浆泵1台。 （3）钻杆：采用42mm防突钻杆。 （4）钻头采用75mm金刚石钻头，孔口钻孔采用127mm金刚石钻头。 （5）孔口管：采用1084 mm无缝钢管制作，长度5m。（二）钻孔布置及钻机安装 根据探放水钻孔设计，由测量人员在工作面标定开口位置和方位角。在平台上摆设好钻机，调整钻机，使钻杆方位角和仰角与设计一致并对准开口位置，用手动葫芦、钢丝绳环子固定钻机，并用垫木和木楔将钻机

27、顶柱两端等部位加固，使其稳固。（三）开孔施工 1、开孔 开孔孔径127mm，孔深5m，下入108mm套管5m作为孔口管，用水泥浆封闭套管外的环状间隙。空口管外端安装有法兰盘、闸阀、压力表，其耐压不得低于3MPa（600m处水头最大静压为2.44Mpa），正常段钻孔直径75mm。孔口管的埋设要按设计的孔位和钻孔倾角进行埋设。 2、孔口管（套管）固管 将套管下入孔内规定的深度，用钻杆下入孔底，将配制好的水泥浆（水泥用P.O42.5级，水泥：水=10.6）注入套管外的环状间隙，至孔口返出水泥浆，凝固36小时后扫孔至孔底，继续钻进穿过至设计层位后终孔。（四）钻探方案及步骤 1、钻探方案 采用75mm金

28、刚石钻头、42mm，L=1.5m防突钻杆、ZLJ-400型液压煤矿安全钻机配合ZNB/1.5-2.2型泥浆泵施工。采用机械回转、孔底冲洗液钻进法施工钻孔，冲洗液使用普通泥浆。 2、施工步骤 1)、根据钻孔技术参数，由测量人员在工作面进行钻孔参数标定和复核。施工前由技术员对施工人员进行参数交底。 2)、严格按照钻孔设计要求开孔，调整钻机位置，使施工的钻孔方位、倾角、孔口位置符合设计，并在钻进1m左右时复查钻孔方位、倾角是否符合设计要求，如不符合，重新开孔，确保施工的钻孔符合设计要求。 3)、开孔后钻机开始正常钻进，在钻进施工过程中操作人员对钻机固定部件要经常性紧固，防止钻机移位，造成钻孔方位和倾

29、角改变。 4)、建立钻机施工台帐，在钻进过程中，记录清楚钻孔的方位、倾角、机高、进尺、岩性及孔内气体情况等，保证钻孔施工资料的准确性。 5)、钻孔施工完毕由验收员复核钻孔参数，达到设计要求时，方可通知机长提钻终孔，进行下一程序。测量人员对钻孔实际开孔坐标、方位、倾角等进行测定，做好记录。 6）、专门配备水文工程师，负责简易水文观测和其他水文技术工作。 7）、原始记录要按要求在现场及时、详细记录，不得随意涂改，不得搞回忆录式记录。（五）钻机操作规程 1、钻机钻孔操作前，必须进行调压试车。试车后接上冷却器、水鞭与水管。 2、钻机钻孔时，根据需要选择钻机旋转速度，钻机换挡必须在停机状态下进行。 3、

30、安装钻杆和钻头操作：动力头退至机架后端，打开夹持器夹板，将钻杆旋转接在水鞭轴上，动力头旋转，慢慢前进，当钻杆前端外螺纹通过夹持器后停机，将钻头旋转接在钻杆上。 4、开孔操作：修平开孔处的岩层，保证钻头接触平稳。打开供水阀门给冷却器和水鞭供水，动力头慢转，并缓慢推进，当钻进一定深度且钻机、钻具运转平稳后，方可用正常旋转和速度钻进。 5、加接钻杆操作：钻机钻进到钻杆四方处时停止推进，关闭水便供水阀门。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，退至可放入一个钻杆位置，扳动机架手把，压缩弹簧，水鞭后退一定

31、距离，放入加接的钻杆并对准前一个钻杆中线，松开手把，打开夹持器，打开供水阀门，动力头正转前进，即可接上钻杆，钻机正常钻进。 6、拆卸钻杆:拆卸时动力头正转并后退，第二根钻杆四方对准卡板时停止旋转，关闭水鞭阀门，将卡板卡住钻杆，动力头反转后退，松开钻杆一端螺纹，另一端人工卸下。 7、钻机在钻进过程中，动力头禁止反转。（六）钻探施工人员组织 根据巷道设计尺寸，在工作面布置一台钻机施工钻孔，“三八”制连续作业，每条井筒钻探施工劳动力组织见下表。 每条井筒钻探施工劳动力计划表 工 种人 数工 种人 数工 种人 数 班 长13钳 工13地质工程师1 钻 工13电 工13验 收 员13 泥浆工13辅助工2

32、3技 术 员1 水泵工13瓦检员13信号工23（七）钻探期间有害气体检测 在钻孔期间，瓦检员除进行正常的工作面巡回检查外，应每班对钻孔口的瓦斯、CO等有害气体浓度随时检查，如果瓦斯、CO等其它有害气体浓度超过煤矿安全规程有关规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并及时汇报调度室和相关领导及时处理。（八）放水 1、在探放水钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或者钻眼中水压、水量突然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；应当立即向调度室汇报，派人监测水情。发现情况危急，应当立即撤出所有工作人员到地面，然后采区安全措施，进行处理。 2、当钻孔接近老空时，预计可能发生瓦斯或者其

33、它有害气体涌出的，应该设有瓦斯检查员或者矿山救护队员在现场值班，随时检查空气成分。如果瓦斯或者其它有害气体浓度超过有关规定，应当立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告调度室，及时处理。 3、钻孔放水前，应当估计积水量，并根据排水能力，控制放水流量，防止淹井；放水时，应设有专人监测钻孔出水情况，测定水量和水压，做好记录。如果水量突然变化，应当及时处理，并立即报告调度室。（九）施工现场环境管理措施 为了加强施工现场环境管理，节能降耗，保证噪音、废气、污水、油污、粉尘和故废物达标排放处理，创造人性化的人与自然和谐的施工环境。 及时清理钻探现场，确保现场干净、清洁、整齐，无油污、杂物，工具、钻具的摆

34、放必须做到整体合理、安全、有序，坚决杜绝使用过程中随意乱用乱放现象。 现场油污的管理：机械使用过程中造成的漏油、洒油等现象，必须及时按要求清理。 施工人员个人安全防护：钻探施工人员必须使用防油污矿工靴、雨衣、工作服、防尘口罩、手套等劳保用品，未使用规定劳保用品者严禁上岗施工。 现场工作人员必须佩带并能正确使用隔离式自救器，熟悉避灾路线与避难所的自救设施与情况，确保意外情况下的个人安全防护。 四、过老空区掘砌方案 （一）总体方案 由于主、副、风斜井井筒均为矿井主要巷道，巷道内又设计有皮带、猴车、轨道、管路、电缆等永久设施，采用绕道方式通过老空区的方式不符合要求，只能采取加强支护强行穿越方式，保证

35、井筒的正常使用和服务年限。根据对老空区的实际情况及对以往穿越老空区成功经验的借鉴，制定如下方案：短段掘进，超前探眼探测，地面引爆放炮，排除瓦斯、CO等有害气体，排除积水，从上向下采用顶柱、木垛护顶，锚网喷加固顶板，片石墙体接顶，浇筑混凝土井壁，特殊区段采用钢架混凝土加锚索支护。（二）掘进方案 1、掘进巷道前方老空区探测方法 施工前，首先根据物探结果，在采掘工程平面图上标明十煤层预计老空区位置。掘进前先沿井筒掘进方向打60m超前探放钻孔，进一步验证老空区位置，探测老空区详细参数，确认无安全隐患后方可掘进，掘进超前段距30m。在井筒掘进至老空区5m时，每掘进循环开始前先施工5m深超前探眼，以准确判

36、断老空区位置和检测老空区积水、瓦斯、发火情况，防止盲目揭开老空区造成事故。若超前探眼内存在承压积水、高浓度瓦斯和煤层自燃，必须立即停止掘进，采取措施进行处理。 2、爆破参数要求 接近老空区和在老空区掘进时，必须短掘短砌，循环进尺不得超过1.2m，炮眼深度不得超过1.5m，与老空区打通的炮眼不得装药，并用炮泥充填严实；炮眼布置周边眼间距不得超过400mm，顶板破碎时加密炮眼，间隔装药，减少对围岩的破坏。炸药选用煤矿许用二级乳化炸药，雷管选用毫秒延期电雷管，总延期不得超过130ms，放炮采用矿用发爆器。 3、远距离放炮规定 在穿老空区期间，必须采取远距离放炮措施进行放炮，每次放炮前，通知三条井筒所

37、有人员全部撤到地面，在井口设置警戒，放炮员在地面进行放炮。为保证放炮安全，井筒内敷设一趟16mm2矿用橡套电缆作为专用放炮电缆。（三）支护方案 1、正常段支护方式 在未采煤层（煤柱）中掘进时，先采用锚网喷支护方式进行初期支护，一掘一支，每6m进行一次永久混凝土砌碹，永久支护与初期支护最大距离不超过6m。具体做法是： 炮后先清除顶板活石，然后视顶板情况选点打好临时掩护带帽（或前探短梁）液压支柱，在支柱掩护下边排水、边打树脂锚杆支护，采用202200mm螺纹钢树脂锚杆，每根锚杆充填一节Z2370树脂药卷，间排距800800mm，钢筋网采用6.5mm圆盘条焊制，网格150150mm，喷射C20混凝土

38、80mm封闭岩石。掘够6m后支设碹胎浇筑永久井壁。 2、老空区位置高于巷道时的支护设计和施工方法 老空区顶板高于巷道顶板时，应重点做好顶板支护。初期支护采用锚网喷+锚索支护，每3m进行一次永久混凝土支护，若顶板破碎，则每1.5m进行一次混凝土永久支护，具体方法是： 放炮后站在矸石上进行敲帮问顶，打设临时支柱，然后由近及远，由中间向两帮采用锚网索对顶板进行初期支护。锚杆采用202200mm螺纹钢树脂锚杆，间排距800800mm，每根锚杆充填一节Z2370树脂药卷；钢筋网采用6.5mm圆盘条焊制，网格150150mm；锚索规格为15.247000mm锚索，托梁采用12#槽钢加工，每个托梁长600m

39、m，每根锚索充填四节Z2370树脂药卷，锚索间距按照实际需要现场确定，但不得超过2m。锚杆、锚索眼均采用锚杆钻机施工。锚网索施工完成后，喷射C20混凝土80mm封闭围岩。 然后进行出矸，出矸过程中采用风泵将两帮及正前涌水抽入后巷水箱，由卧泵排出地面。出矸后巷道高度允许时，在巷道两侧用1.2m长的圆木或木轨枕搭设木垛，对井帮老空区进行加强支护，木垛间距最大为3m。掘够3m后，清理底板浮矸，沿井筒永久支护井壁外侧砌筑片石支承侧墙，墙厚1000mm，采用M10水泥砂浆砌筑。为了保证墙体不透风，在片石墙体内侧再喷浆封闭50mm混凝土，墙体砌筑高度接顶，为防止以后老空区积水量过大对巷道造成水压威胁，在浇

40、筑井壁时预留2吋钢管和闸门作为放水管。然后在片石墙体内侧支设碹胎浇筑永久井壁，待浇筑完成后用浮渣充填井壁外侧与片石墙体间空隙，穿越老空区过长的区段，做500mm以上碴矸垫层，每隔2m架设一座木垛，以控制老空区顶板的缓慢下沉，保证井壁的安全。 3、老空区位置低于巷道时的支护设计和施工方法 老空区底板底于巷道底板时，应重点做好底板强化支护。炮后临时支护和初期支护与老空区位置高于巷道支护设计相同。然后进行出矸，出矸过程中采用风泵将两帮及正前涌水抽入后巷水箱，由卧泵排出地面。在出矸后巷道允许时，在巷道两侧打设木垛，对井帮老空区进行加强支护。 掘够3m后，将底板浮矸由设计掘进底板位置垂直向下清理500m

41、m，然后砌筑500mm厚片石混凝土强化底板，强化底板宽度超出巷道设计掘进轮廓线以外1.5m，混凝土强度等级为C25。再沿井筒永久支护井壁外侧砌筑片石支承侧墙，墙厚1000mm，片石支撑墙采用M10水泥砂浆砌筑。为了保证墙体不透风，在片石墙体内侧再喷浆封闭50mm，墙体砌筑高度接顶，为防止以后老空区积水量过大对巷道造成水压威胁，在浇筑井壁时预留2吋钢管和闸门作为放水管。 然后在片石墙体内侧支设碹胎浇筑永久井壁，待浇筑完成后用浮渣充填井壁外侧与片石墙体间空隙。 4、特殊情况支护方案（1）大面积悬空采空区 若井筒穿入大面积采空区，为防止施工中顶板突然下沉造成重大顶板事故，必须首先采用单体液压支柱从揭

42、穿处向下6m和向两侧3m成排打设进行支护，然后进行锚网喷+锚索联合支护顶板。初期支护完成后，在巷道掘进轮廓线1m以外，沿倾斜方向按间距3m搭设木垛加强支护。搭设木垛后，回收巷道外侧单体液压支柱，采用片石砂浆在井筒两侧砌筑支撑墙，然后支模板进行巷道永久支护，巷道顶部采用浮渣充填作为缓冲层，并采用木垛接顶，锚网喷、锚索、片石支撑墙、混凝土支护参数同上。（2）垮落破碎带施工 若井筒穿入老空区冒落带或围岩破碎带，必须采取钢支架管棚超前支护、锚网喷+锚索初期支护、短掘短砌的方法进行施工。支护方法为： 加强地质预报工作，若前方可能出现破碎带应及时作出预报，以便提前做好准备工作。 破碎带施工以超前预控为要点

43、，采用超前支护或注浆加固的方法，对破碎带提前加固，防止直接开挖后造成大面积冒落而增大处理难度。 在遇到破碎断面前，先采用钢支架、管棚超前联合支护。然后采用多打眼、少装药松动爆破法进行小断面掘进，再采用人工风镐扩刷到设计断面，短掘短支，掘支段距不大于1m。 巷道开挖后，在掘进断面符合设计要求的基础上，先初喷30-50mm厚的砼及时封闭围岩，再然后进行锚网索初期支护。最后进行混凝土永久支护。 钢支架采用11号矿工钢制作，共分三节，支架间距800mm。管棚采用直径为38mm的钢管，长度为2200mm，沿巷道掘进方向拱顶水平打入，布置间距为300400mm，超前支护距离为1000mm。 若围岩破碎冒落

44、严重时，可在超前管棚支护的基础上，采用管注方式对破碎围岩进行注浆加固。对巷道正前顶板及两帮3m范围进行加固，然后再进行掘进，注浆采用水泥浆。 若管棚超前支护实施困难，可增加超前锚杆进行支护，锚杆参数同正常锚杆，但位置为紧贴迎头、向前倾斜30度布置。 其施工顺序为：架设钢支架管棚超前支护掘进初喷锚网索支护永久支护。 （3）若探测到老空区底板位于井筒顶板以上10m内，或老空区顶板位于井筒底板以下10m内时，则由建设单位、设计单位根据实际情况确定井筒支护方案，项目部编制补充措施后进行施工。 5、临时支护方法 放炮通风后由班组长、安检员、瓦检员、放炮员先进入工作面检查瓦斯和放炮情况，敲帮问顶后在工作面

45、打设水压临时支柱，临时支柱采用DWB-30/100轻型单体液压（临时）支柱配合专用前探粱对炮后空顶区域进行临时支护。临时支柱并排同时使用3根，打设临时支柱时将钢筋网按设计搭接要求顶到顶板上，并用铁丝与已安装钢筋网连接牢靠。临时支柱前探粱不能一次探到工作面迎头时，应分次向前移动临时支柱支护顶板。作业人员必须在有临时支护的顶板下作业，不得空顶作业。炮后最大空顶距不超过2m 五、过老空区“一通三防”安全措施 (一)过老空区通风安全措施 1、供风系统 采用原有局部通风机压入式供风，双风机双电源，风筒采用抗静电阻燃风筒，风筒口距工作面距离不大于10m，揭穿老空区时根据情况随时向前延伸风筒，确保有害气体不

46、超限。备用风机必须采用不同的电源连续供电，正常情况主局扇供风，备用局扇在主局扇停风后能够自动切换，保证连续供风。 2、供风制度 风机由当班瓦检员负责管理，保证风机连续运转，不得随意停风。因故必须停风时，必须提出停风申请，制定停风撤人及恢复通风安全措施，经生产经理、安全经理、项目经理批准后方可停风。恢复通风必须按制定的措施排放瓦斯，严禁“一风吹”。若出现故障导致双风机均无法工作时，瓦检员必须立即撤出工作面人员，汇报调度，由当班班长负责在井口设置警戒线，严禁人员入内。 3、风量测量 项目组安检组负责风量测量，配备高、中、微速风表各一块，并进行校正。每十天测定一次局部通风机供风量，保证达到设计供风量

47、，使有害气体浓度降到允许范围内。当井筒与老空区贯通后，立即测定井筒风量和风向变化情况。若出现井筒回风增加、减小、风流停滞、风流反向等情况时，必须立即撤出人员，汇报值班经理，分析原因，采取措施进行处理。 4、供风异常情况处理 （1）若炮后观测到炮烟未正常排出，人员不得入井，通风15分钟后，应由瓦检员、班组长、放炮员和安检组长，携带氧气测定仪、多种气体检测仪、光学瓦斯鉴定器从井口逐段向下检查，查明原因进行处理。 （2）若与老空区贯通后出现回风量增加，必须立即撤出人员，在井口观测气体成分，连续观测30分钟无异常时，方可入井恢复生产，尽快在贯通点设置临时风障，使风流恢复正常。期间必须增加瓦斯检查次数，

48、发现异常立即撤人。同时应对附近矿井通风系统进行调查，查明原因，采取防范措施。 （3）若贯通后回风减少、停滞、反向，说明工作面向老空区漏风严重，此时必须连续监测井筒风量，立即在贯通点打设临时风障减少漏风，维持井筒正常风速，防治瓦斯等有害其它超限。（二）过老空区防治瓦斯、防治自然发火、防治煤尘措施1、人员配置 过老空区期间，每条井筒必须每班配备一名专职瓦检员检查瓦斯、煤层发火情况和煤尘情况。另配一名专职“一通三防”仪器仪表维护工，负责瓦斯监测、检测仪器、仪表的维护和校验。 2、监测、检测仪表的配置 必须配够足够的光学瓦斯鉴定器、多种气体检测仪、氧气浓度测定仪、一氧化碳测定仪、瓦斯断电仪和瓦斯传感器

49、，所有使用仪器使用必须进行鉴定合格，并定期校验，保证仪器准确可靠。3、有害气体检查制度 （1）穿老空区期间，瓦检员每班至少检查三次甲烷、二氧化碳浓度和温度，检查两次一氧化碳浓度，一次硫化氢浓度，当风量变化，出现异常气味时，必须增加检查次数。每次检查结果必须通知现场作业班长并签字认可，然后汇报调度，调度应将汇报情况记入瓦斯管理台帐。 （2）当放炮后与老空区贯通时，入井工作前必须先由瓦检员、班组长、放炮员入井检查瓦斯、顶板、积水情况，无问题后方可允许其它人员进入。检查时必须从井口向工作面逐步向里检查，检查时应检查CH4、CO2、CO、H2S、O2、温度等参数，发现异常立即撤出，制定相应措施由矿山救

50、护队协助进行处理。检查时3人应保持3m左右的前后距离，依次向前检查，不得盲目进入。对老空区瓦斯等参数检查，人员必须站在井筒内，采用探杖伸入老空区采样，不得直接进入老空区检测。 （3）停风后恢复通风时必须检查瓦斯，编制专项排放措施对积聚瓦斯进行控制排放。 （4）当气温发生较大变化时、附近井筒停风时，必须要加强瓦斯检测，防止老空区瓦斯异常涌出造成事故。 （5）对已穿过的老空区封闭段，在巷道上部预埋4mm检测铜管，每周检测一次老空区气体情况。4、瓦斯异常情况汇报制度 检测人员发现有害气体超标、有火区存在、煤尘飞扬等异常情况时，必须立即撤人，同时汇报调度室，调度室应立即汇报值班经理、安全经理和项目经理

51、。值班经理应根据具体情况，立即做出相应的撤人、停电、设置警戒、保持通风、加强瓦斯检测的命令，严防发生安全事故。对严重异常情况，应立即汇报项目经理，由项目经理汇报建设单位和公司分管安全副经理。5、盲巷管理制度 贯通老空区后，局部通风扩散有效通风距离正前按风筒口向前10m、巷道两侧按3m确定为人员安全工作范围，之外的老空区均按盲巷进行管理。应拉设警戒线，悬挂“老空区内有瓦斯、严禁入内”的警示牌，所有人员不得进入老空区。当需要进入老空区观测时，必须制定专项措施报项目经理审批后方可进入。掘进头在进行掘砌作业时，靠近水体掘进时，作业人员必须佩戴安全带，防止意外滑入老空区盲巷内。穿过的老空区应在井筒内挂牌

52、标识，分段在其下部埋设2吋钢管并安装闸门作为放水管，防止已穿过的老空区再度积水后对井筒施工形成威胁；在其上部埋设4mm铜管作为老空区气体检测取样管，以便于观测老空区瓦斯和发火情况。6、掘进放炮瓦斯管理 炮眼施工前应先施工超前探眼，若探眼与老空区贯通，则由瓦检员使用探杖测定老空区瓦斯情况，若气体承压且浓度大于3%，必须施工排放钻孔进行瓦斯卸压排放，期间必须停止工作，撤出无关人员，进行控制排放直到正常。与老空区打通的炮眼和探眼，放炮前必须用炮泥全长封闭，不得作为炮眼使用。严格执行“一炮三检”制度，工作面风流中瓦斯浓度大于1%严禁装药、放炮。实行全断面一次爆破，若需扩帮放炮时，也必须严格执行“一炮三

53、检”制度，实行远距离放炮。7、自然发火观测 由于该矿井采用房柱式开采，已揭开的老空区大多未完全垮落，加之可能与附近矿井老空区串通，老空区漏风严重，可能存在发火隐患，尤其当井筒与老空区贯通后供氧条件发生改变，可能加速煤炭自燃。所以老空区揭开后应加强CO、CO2和风流温度检测，无异常时应尽快封闭，支护穿过。若贯通后发现老空区自燃发火，则由矿山救护队协助进行老空区封闭，并采用注浆方案对火区进行隔离灭火。穿过后的老空区也要定期对老空区气样进行分析，监测老空区自然发火情况。 六、过老空区施工辅助系统1、供电系统 采用原有井筒施工供电系统，矿方应尽快形成双回路永久供电系统到工业广场。2、运输系统 采用原有

54、运输提升系统，在永久供电系统形成后，人车必须投入使用，瓦斯异常期间，人车或箕斗必须停在工作面，出现险情人员能够及时撤离3、压风系统 采用原矿井压风系统，压风系统不得随意停机，4、排水系统 老空区施工期间，在工作面2030m处安设2m2m3m水箱，工作面涌水由两台BQF-型风动潜水泵排到水箱，水箱处安设DM-46-506卧泵，将涌水通过1084无缝钢管，直接排出地面。为保证连续排水，工作面备用两台风动潜水泵，备用一台DM-46-506卧泵。探放水期间排水系统最大排水能力为46m3/h，所以对老空区放水必须控制排放，防止淹井。当老空区积水量较大，为加快速度，可根据具体情况增加卧泵和管路，同时将水泵安设到井底直接排水。5、安全监测系统 三条井筒分别安设一套瓦斯断电仪，在工作面和后巷安设瓦斯传感器，连续监测瓦斯浓度。瓦斯浓度超过1%时报警，并自动切断井筒所有电气设备供电，听到报警后，所有工作人员必须撤出井口，待处理后瓦斯浓度小于1%才能人工恢复供电。每班工作面挂设CO报警仪，CO浓度超过0.0024%时报警，所有人员撤出至地面，汇报调度室或相关领导，待按照规定进行处理浓度低于0.0024%时人员方可进入工作面作业。 风机装设风电闭锁，停风时自动切断动力电源，在工作面停风的情况下所有人员撤出井口。 带班队长、班组长、安检员、电钳工及其它零散人员下井配备便携式瓦斯报警器