国兴掘进探放水设计方案.

1、山西朔州平鲁区国兴煤业有限公司 探放水设计方案 第一章 工作面概况 山西朔州平鲁区国兴煤业有限公司位于朔州市平鲁区 榆岭乡韩村南，地理坐标为东经 112 度 27 分 45 秒 -112 度 30 分 33 秒. 北纬 39 度 30分 28秒-39 度 31分 33秒.矿井始 建于 19 81 年， 2009 年经山西省煤矿企业兼并重组整合工 作领导组办公室晋煤重组办发 2009116 号文件批准，同意 以国电燃料有限公司 为主体企业，将山西朔州兴泰源煤业 有限公司、山西万成煤业有限公司、山西朔州三家窑煤业有 限公司等 3处矿井重组整合为 1 处矿井。正式更名为山西朔 州平鲁区国兴煤业有限公

2、司，矿井正式立项。山西省国土资 源厅于 2009 年 12 月 11 日正式颁发了采矿许可证，其证号 为 C1400002009121220047600。井田面积 6.0593km2,批准开 采411号煤层，生产规模120万t/a。开采标高1310 1170 米, 现开采 9 号煤层 , 井田内煤层层理、斜交节理发育，煤层 倾角 3-5 度。根据生产矿井地质报告的描述，井田总体 为一向北东 -北西的背斜， 地表及井下发现 6 条断层、 陷落柱 1 个等构造，井田构造属简单。第二章 区域水文地质概况根据生产矿井地质报告 、矿井水文地质类型划分报告、矿井水文地质补充勘探报告 和矿井区域水文地质图，

3、 本区域内水文地质条件为中等，各含水层水力联系较弱，补 给条件差。含水层单位涌水量 0.056-0.01L/s.m ，渗透系数为 0.209-0.176m/d 。为弱富水性含水层。 奥灰系岩溶裂隙静水位 标高为 1060 米左右，低于 9 号煤层底板，不存在带压开采， 公司现所采 9 号煤层属于本区域，但掘进过程中仍要进行探 放水工作，确保矿井安全。第三章 探放水原则1、矿井防治水规定：矿井必须做好水害分析预报，坚持 “预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的探放水原 则。2、煤矿安全规程第二百八十六条规定：采掘工作面 遇到接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时，必须 确定探水线进行探水

4、。 经探水确认无突水危险后， 方可前进。3、我公司现采掘 9 号煤层，为防患于未然，必须认真 执行“安全第一，预防为主，综合治理”的安全生产方针和 “有掘必探”的原则，必须进行探放水工作。第四章 探水钻孔设计及布置1、探水起点的确定：因探水巷道其边界准确，水压不超过10kPa,所以，设计探水线至积水区的最小距离：煤层中不得小于 30 米；2、警戒线的确定：沿探水线终孔位置外推30 米。3、超前距离：探水钻孔终孔位置始终超前掘进工作面 的距离采用 30 米。4、允许掘进距离：经探水证实无水害威胁，可安全掘 进的距离：探水中心钻孔深度（或 5 个钻孔的最小平距）减 去 30 米。5、帮距：为使巷道

5、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 帮的距离取 30 米。6、超前距离的计算：a=0.5A L （3p/kp）1/2式中： a 超前距离（ m）L 巷道的跨度（宽或高，取其最大者） mKp 煤的抗张强度（ Mpa）P 水头压力（ Mpa）A-安全系数，一般取 25;本设计取5。a=0.5 X 5X 4.7XV 3X 20/10=0.5 X 5X 4.7X 2.45 29 （ m）, a （实） 29m据此，超前距取 30 米，帮距取 30 米。7、钻孔参数的确定（ 1 ）、根据工作面水文地质情况 ,工作面迎头布置 5 个探 放水钻孔： 中孔 1

6、 个， 左帮孔 1 个， 右帮 1 孔个， 顶孔 1 个， 底孔 1 个。中孔沿巷道工作面垂直方向打设，距巷道两帮2.35m,距底板1.75m。左、右帮孔与巷道方向以 15o-17 o夹 角外斜打设，各距巷道两帮 0.8m。顶底孔与巷道方向以 10o -17o夹角上下打设，距巷道顶底板0.8m。钻孔布置如图所示：（2）、钻孔直径： 50mm。（3） 、钻孔沿煤层倾向呈扇形布置，超前距30 米，准 掘 70 米。（ 4）、在每个钻场地点做好标记，并挂牌管理。8、老空的探水线：沿老空积水线或老空边界平行外推80 米，其探水设计同上。9、井巷通过导水或可能导水断层前的探水设计： （1）、超前探水：探

7、水线（探水起点）至断层交面线的最小距离为 30米，当水压大于 2Mpa 时按每增加 0.1Mpa 增 加1m。（ 2）、其他技术参数同上（探水设计） 。 探放水钻孔参数设计表：见附图 探放水钻孔布置示意图：见附图探水眼布置图0. 8m0.8m亍0155m6 .55iiiq&如fQ. 8m国兴煤业有限公司探放水记录O8flu钻孔参数钻孔布置图钻探情况总工程师0OOCJI5巷道名称巷道长度钻探时间年 月曰附表二:山西朔州国兴煤业有限公司探放水记录巷道 名称技术负责人备注负责人操作人探眼 深度探眼 数量探眼位置 及角度钻探 时间钻孔 直径安全员瓦斯员施工负责人第六章 设备选型根据钻孔参数以及探水超前

8、距离设计选用 ZDY-1000S 型 煤矿用全液压坑道钻机。钻机有效钻探长度 150 煤，钻孔直 径 50mm 。第七章 钻机使用1、开机前的准备a. 油箱加满液压油，一般选择用 N46 抗磨液压油，环境温 度较高可用 N48 抗磨液压油；b. 检查各紧固件连接是否可靠，主机安装是否牢固；c. 在需要润滑的部位加注润滑油或润滑脂；d. 检查各油管连接是否正确；e. 将液压泵排量调到额定值的四分之一；f. 将操纵台上各手把放在中间位置，增压、背压调节手轮 顺时针旋转到极限位，给进压力调节手轮反时针调到中间位 置，变速箱上的手把扳到所需要的档位上；g. 打开油箱上的截止阀（手把与连接管路平行） 。

9、h. 接通电源。2、启动a. 试转电机，注意转向是否和液压泵的要求一致；b. 启动电机， 观察液压泵是否运转正常。 检查各部件有 无渗漏油；c. 一般情况下，应使系统空运转35分钟，方可开始试运转。3、试运转a. 液压马达正转、反转，回转器的回转应平稳、自如；b. 回转器前进、后退，排除油缸的空气，直到运行平稳 为止；c. 实验卡盘、 夹持器、 开合灵活、 夹持可靠、 动作正确；d. 工作机构的动作应与指示牌的方向一致， 不一致应及 时调换有关油管。4、无岩心开孔a. 起下钻转换手把置于下钻位，给进起拔手把向前推， 夹持器打开，关上截止阀，夹持器处于松开状态；b. 给进起拔手把向后拉，再打开卡

10、盘；c. 从回转器后端插入钻杆，穿过卡盘、夹持器；d. 给进起拔手把推到中位， 卡盘夹紧钻杆。 在夹持器前 方人工拧上无岩心钻头，准备钻进。5、钻进a. 接上水龙头，起下钻转换手把置于起钻位， 后退回转 器，使钻具提离孔底。开动泥浆泵，向孔内送入冲洗液；b. 待孔口见到返水后，将给进起拔手把拉到起拔位置 （后拉）使回转器退回到极限位置，夹持器打开，随之关闭 截止阀，使夹持器保持常开状态。马达手把向前推，回转器正向旋转。给进起拔手把回到中位，起下钻转换手把置于下 钻位；c. 给进手把向前推， 调节给进压力手轮 （顺时针旋转） ， 逐渐增大给进压力，当钻具开始移动时，停止增压，让钻头 慢慢进行扫孔

11、，扫孔完毕，再调整给进压力到规定值，开始 正常钻进。如果系统压力较低，不能满足给进压力时，则可 反时针旋转增压调节手轮，增加系统压力，达到给进压力的 所需值。钻进过程中，转速和给进压力应根据工艺需要及时调整。 孔底压力可按以下公式算：P 钻=210P 给-310P 背-9.8q L Sin a式中： P 钻孔底压力（ N）；P 给给进压力表读数 （MPa）；P 背起拔压力表读数 （MPa）；q每米钻杆重量（kg/m），考虑接头其近似值，42钻杆为 5 kg/m,50 钻杆为 6.5 kg/m；L 钻具长度（m）;9.8重力加速度 （m/s）；a 钻孔轴线与水平面的夹角，上斜孔的a 取为“正”，

12、下斜孔的 a 取为“负”，相应的 Sina 也有正负之分；310 和 2 1 0 分别为给进与起拔压力的换算系数。6、倒杆a. 减小孔底压力，停止给进，然后停止回转，打开截止阀，夹持器夹住钻具。b. 退回回转器c. 借助给进打开夹持器， 关闭截止阀，重新开始钻进 （操 作同前）。7、加杆（接长钻杆）a. 减小孔底压力，停止给进、回转，打开截止阀；b. 停供冲洗液，卸下水龙头；c. 接上加尺钻杆，再接上水龙头，退回回转器，打开夹 持器，关闭截止阀，即可开始钻进。8、停钻a. 减小孔底压力，停止给进、回转，打开截止阀；b. 将钻具提离孔底一定距离。9、退钻a. 停供冲洗液，卸下水龙头；b. 起下钻

13、转换手把置于起钻位，给进起拔手把向后位， 回转器后退拉出钻杆，待接头露出夹持器250300mm时停止，马达反转，拧开钻杆（注意：需将变速手把扳到低速 档，以便增加转矩。卸钻杆扣时，回转器应留70mm以上的后退距离，以便在卸扣过程中随着丝扣的脱开而自动后 退，否则将损坏机件或钻杆丝扣） ；c. 向前移动回转器（卡盘松开，夹持器夹紧） ，使孔内 的钻具尾端进入卡盘，同时取下已卸开的钻杆；d. 拉出下一根钻杆，再如上述拧卸，如此循环往复，直 到拔出孔内全部钻杆；e. 最后取出粗径钻具。第八章 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。作业人员 要熟习钻机的性能、结构、操纵方法及公司规定

14、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

15、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 探放水安全技术措施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、探放水时， 必须撤出受水害威胁区域内的所有无关人员。 清理好巷道，保证水灾避灾路线畅通无阻

16、；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、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，并及时报告安全指挥中心和调度室及相关科室，分 析出水原因。水量较大时，所有人员应立即按照作业规程规 定的避灾路线撤出工作面至安全地点。将充水区域水放出至 不受威胁时，方可边掘边放，然后由相关部门进行分析，并 按本方案中的放水设计进行放水；6、在探放水钻进中，发现煤岩松软、片帮、来压或者钻眼 中水压、水量增大或沿钻杆向外流水超过

17、正常打钻供水量或 冲击钻具透水征兆时，应当立即停止钻进，但不得移动或拔 出钻杆并记录好孔深同时将钻杆固定，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。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，通知相关科室，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。12、探放老空水前，应当首先分析查明老空水体的空间位 置、积水量和水压。探放水孔应当钻入老空水体，并监视放 水全过程，核对放水量，直到老空水全部放完为止。当钻孔 接近老空时，应当设有瓦斯检查员在现场值班，随时检查空 气成分。如果瓦斯或者其他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