老系统探放水措施及设计

1、水城县化乐乡兴化煤矿探放原兴化煤矿采空区积水方案及安全技术措施编 制： 安全副矿长： 生产副矿长： 机电副矿长： 总 工： 矿 长： 时 间：2013年9月10日第一章：设计方案为了防止井下水害事故发生，确保我矿南翼安全生产，坚持“预测预报、有掘必探、先治后采”的探放水原则，特编制兴化煤矿老系统积水探放设计和安全技术措施，望施工单位认真贯彻落实。一、探放目的：通过钻探，了解南翼原兴化煤矿M2#煤层采掘和积水情况，进一步掌握兴化煤矿老系统内的积水区域范围、水性、水质和积水量等情况，了解该区域内水源补给规律和状况。二、原兴化煤矿开采范围及采空区积水情况1、原兴化煤矿位于朝阳煤矿新系统南翼，原兴化煤

2、矿老系统主采M2#煤层，根据现有资料表明老系统10201工作面切眼在我矿主斜井上部位置，工作面进风巷标高1438.2m，回风巷标高为1437.5m。M2#号煤层采空区面积为26767.1m。该区域煤层倾角在8-15，厚度为1.6-1.8m。井口标高1438.2m，井底标高1375.7m。由于老系统已关闭，现无去实测。根据现有资料分析：M2老空标高在1435m以上26767.1m2，老空积水4.28万 m3，水头高度62.44，最大静水压为0.3Mpa；2、根据调查，朝阳老窑的充水因素主要是龙潭组中的裂隙水和地面大气降水。地面井口赵家河，根据观测赵家河河水不具备渗入采空区的条件，。根据矿井已经揭

3、露的正、逆断层来看，井田内埋藏较深的断层含水性及透水性均较差。浅部断层多有漏水现象，具有透水而不含水的性质。但是目前探水地点和区域断层发育不明显，资料无明显断层标示。垂直地下水流向的，倾向和斜向逆断层及正断层含水性较强。二、设计方案1、（1）、在112回风石门揭M2处后退10m（因M2煤层中间有约0.2m厚泥岩，无抵抗性）处施工探放水钻，设计钻孔长度不小于60米，共施工3个探放水孔。（2）、在111材料石门K点往前20米施工2个钻孔，设计钻孔长度不小于60米。2、根据现井底水仓的排水能力(80 m3/h，现矿井井下正常涌水量30 m3/h)，具体调节探放水孔的流量（50 m3/h)。3、由于原

4、兴化煤矿采空区积水时间较长，有害气体严重，故不采取启封原兴化煤矿老系统抽水，确保安全排放。4、预计防水时间定于10月中旬，此阶段已近基本进入枯水期，矿井补给水源不充足，井底中央泵房排水压力相对较小，适于放水作业。5、如需增加放水量，减少放水工期，可在112回风石门施工临时水仓，水仓面积不低于100m，安装离心式排水泵两台，有放水套管闸门控制放水量（根据实际情况定）。6、钻孔设计（1）、采用钻探的方法进行探放水钻进行探放水。（2）、探水点为111材料石门K点前20米或112回风石门巷道里程 196.7米处。（3）、探放水工具：ZDY-650 油压钻机一台。（4）、探水钻孔的布置（探水钻孔布置及参

5、数如附图表所示），探水钻孔布置为3个，钻孔深大于60米，孔径为75mm。（5）、探放水施工具体工作由探水队完成。（6）、探水孔的位置、方向、角度、数量、钻进深度等参数，应由地质测量工程师按措施要求现场标定钻孔的位置、方向、角度，测量钻孔深度，认真做好记录，并由当班安全员、瓦检员验收签字，否则视无效钻孔。 （7）、在施钻过程中若出现透水预兆、遇断层、煤岩层产状等情况时，应根据实际情况增打钻孔, 探明水害、断层性质、产状, 煤岩层和采空区情况, 增打钻孔的参数由工程师编制补充设计及措施, 会审通过后执行。三、组织领导与分工矿成立探放水工作领导小组，加强对探放水工作的领导和管理。每次施探，必须由探放

6、水工作领导小组和探水队到现场组织落实。组 长：吴安华副组长：李 华、王家碧、胡雍平、谢正均成 员：吴发勇、刘开军、谢传文、孙乾斌、谢显朝 、李荣魁、胡永祥1、组长吴安华负责探放水的全面工作。2、副组长李华负责探放水的技术指导。3、副组长谢正均负责安排指导人员安装钻机、管路、电缆、开关，排水、通信系统, 并确保正常运转。4、副组长胡雍平负责人员协调和现场施工组织。5、副组长王家碧负责探水措施的落实和现场安全把关。6、成员吴发勇责责按措施（设计）指导现场施工和记录并负责技术措施实施到位。7、成员谢显朝毎班安排专人负责组织探水期间通风管理、瓦斯检查,监控探头安装、维护等工作，并保证正常使用。四、探放

7、水施工准备1、在接近积水区时采用下套管安装孔口管和放水闸阀，套管规格为直径3寸75mm无缝钢管，长度不小于10米。2、在探水钻进行前，利用乳化泵站对孔口管进行耐压力试验，耐压压强不小于1.5Mpa.3、套管安装严格按照设计进行，在套管口两侧平行位置各打一棵锚杆，锚杆与套管夹角为15，锚杆长度为2.2m，直径20mm，以此进一步增强套管安装的稳固性。4、放排水设备与设施：（1）水泵主排水设备为副斜井底中央泵房中型号为MD120-50（SL）5离心式水泵三台套，两台运行排水，一台备用。（2）排水管选用配套耐高压6寸塑料水管500米，由副斜井排出地面，112回风石门选配高压6寸塑料水管。（3）放水闸

8、阀选用配套水闸阀三套（见附图）。（4）水仓：利用中央泵房水仓作为主排水仓，112回风石门施工临时水仓。5、探放水工作由组长组织，工程师具体负责检查和验收工作，在检查无安全隐患等问题后，由矿长或工程师签批，进行放水。6、现场施工人员将每班探水情况和进度、数据等记录准确，并及时向探放水领导小组回报，以便掌握探放水情况。7、实施探放水前清理112回风石门和111材料石门的水沟，保证水沟畅通。8、电工负责在距防水点附近约3-5米安装一部直通矿调度室电话，并确保通讯畅通。9、在探水点（112回风石门201.7米处）采用液压支柱打好坚固的立柱和拦板。探水钻要安装牢固，不能晃动，确认安全后再开钻。10、每次

9、施探前必须认真检查机具是否完好，稳固，安全可靠。11、每次施探前，必须严格执行“敲帮问顶”制度，首先对探水地点进行一次全面安全检查，内容包括顶底板围岩、支护、通风、瓦斯等情况，发现隐患，立即处理。12、在探放水现场备用一定数量的坑木、木塞、木板、黄泥、锯和斧等。13、撤出111材料石门或者112回风石门以及同水平以下所有与探水无关的人员。第二章：安全技术措施一、施钻安全技术措施1、施工前必须加强钻探场所附近巷道的支护，不得出现冒顶或空帮空顶等不安全因素。2、钻机下井前必须在地面进行试验，确保运转正常无误后，方可安排下井施工，施工前按要求稳固好钻机，基础牢固平衡。3、探放水人员要用专职探放水人员

10、，在现场依据设计要求，确定探水孔的位置、方位、角度、深度和钻孔数量等。4、钻机与启动开关距离不能超过5m。5、开钻前要仔细检查钻机及配套设备是否完好，并试运行5分钟，一切正常方可正式开钻。6、开钻前先供水，调整好水压，等孔口有出水时方可开钻。严禁干钻，以免磨坏钻头和出现卡钻等故障。7、开钻孔径为（108mm），钻进10m，安装孔口管并下牢，用水泥灌浆,管壁用干海带和棉纱缠实封严，安装控制闸阀。8、在钻进过程中，要掌握好钻进速度，不得随意加速加压。9、操作人员要按操作规程操作，并注意观察钻孔出水情况。如出水量突然增大，或有水叫声，顶钻等现象，要及时停钻，不得拔出钻杆，上报调度室，并及时将所有受威

11、胁的人员撤到安全地方，等待有关人员处理。10、打钻时，施工人员袖口、腰带、矿灯线应系牢系好，严禁戴手套操作。11、拆卸钻杆时，施工人员要集中精力配合好。12、打钻时，严禁用手扶托钻杆，增加或更换钻杆时，必须先停机，然后用扳手扭紧或拆除，再开机作业。13、打钻时，施工人员要注意防止断杆伤人，人员严禁站在钻机正后方。14、探水组长要认真观察钻孔情况，发现问题及时处理，如果未能处理必须及时汇报，采取措施进行处理，如围岩变化、顶钻、卡钻、有毒有害气体逸出、渗水等情况。15、有下情况之一时，严禁打眼。（1）工作面风流中瓦斯超限达到0.8%时。（2）排渣使用的水压不足，不能顺利排出钻孔内的岩渣时。（3）发

12、现煤层有响声或大量瓦斯涌出，有煤与瓦斯突出征兆时。（4）出现顶钻、卡钻杆等动力现象时。（5）发现煤、岩壁变潮、有挂红、挂汗、出现雾气、水叫、顶板淋水、空气变冷等透水预兆时。（6）打眼过程中突遇压力水从钻孔流出时，严禁抽动钻杆。16、有下列情况之一时，应立即停止打眼，经查明原因处理完毕后，方可继续打眼。（1）出现卡住钻杆时。（2）钻机电动机声音突然异常时。（3）钻杆严重震动时。（4）电钻外壳带电时。（5）电钻外壳超温烫手或有烧焦味时。17、钻进时，发现岩石松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异常状况时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人应立即向调度室报告，并派人监测水

13、情。如果发现情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁的人员，然后采取措施，进行处理。18、排水路线：111材料石门1片口车场副斜井主水仓地面19、搬运、移动钻机时，必须先卸下钻杆轻放，不得摔砸。20、探水钻孔施工完成后，必须绘制钻孔成果图，分析效果，报矿长、工程师审核。21、所有作业人员，都必须掌握透水预兆，熟悉避灾路线和自救方法。突水预兆如下：（1）巷道壁或煤墙“挂红、挂汗”，煤层变凉、工作面温度降低、工作面可见到淡淡的雾气、使人发冷、顶板来压力、片邦、淋水加大或底板鼓起、出现渗水、出现压力水流等等，这都是离积水区域较近的预兆，注意观察水流情况，如出水清净，则前方可能遇断层裂隙水，若出水浑浊，则

14、前方可能遇老窑或采空区积水。（2）、水叫，煤（岩）层裂缝中有水挤出“嘶嘶”的响声，有时还可以听到像低沉的闷雷声或开水声，这都是突水的危险预兆。（3）、工作面有毒有害气体的增加，因老窑积水区常有毒有害气体向外散发，如CO2，H2S等气体。（4）打钻时发觉钻孔底松软或钻孔有较大水流出，说明即将穿透水区。22、如长时间停钻，要拔出所有钻杆，并摆放整齐，并关闭放水闸阀。23、探放水人员要认真做好探放水记录。24、施工期间密切监视工作现场，顶板、两邦和钻机运转情况，出现不安全问题，及时处理。25、施工人员要严格按技术要求和安全规程操作施工。26、探放水人员不得随意离开工作岗位，手及衣物不得靠近转动部位，

15、以防发生意外事故。27、钻机及其配套设备下井前必须经有关人员检查其完好性和防爆性能，合格后，方可下井使用。28、钻机及其配套设备装卸车，安装及拆除时要轻拿轻放，以免设备损坏，装车时要捆扎牢固。29、钻机工作时所有人员必须思想集中，听清口令后再操作。除钻机手外，其它人员应离开机身，不得站在钻机正后方。30、所有电源的安装、拆除一律由机电专职人员按有关规程操作。31、安全员、瓦检员要现场跟班监测，钻进过程中，一旦发生异常情况，应立即撤人并回报调度室，采取急救措施，等待有关人员处理。32、探水地点水平以下严禁有任何采掘活动。33、做好应急救援准备，出现险情能够按照预定的方案进行撤退处理，杜绝伤亡，减

16、少损失。34、实行探水挂牌管理，随时掌握探放进度，记录每班和每日的进度和累计进度及剩余工程量。二、通风瓦斯管理措施1、必须保持正常通风，不得随意停开局扇。2、井下所有局扇与电器设备必须实行瓦斯电闭锁。3、工作面必须安设瓦斯监控自动报警传感器，并与与该工作面所有电器设备实行瓦斯电闭锁。4、打钻期间，必须由瓦检员跟班作业，经常检查瓦斯和二氧化碳及其他有害气体浓度，并认真做好记录。5、每钻进一根钻杆，必须检查一次瓦斯和二氧化碳及其他有害气体浓度。6、当工作面风流中瓦斯浓度超过0.8%时，必须立即停止作业，进行检查，不得拔出钻杆；若是接采空区，必须加强通风，降低有害气体浓度。7、钻孔放水期间和结束后，

17、都要认真检查有害气体浓度。三、放水安全技术措施1、矿安排专职有责任心人员现场进行三班放水，进行现场交接班，记录每班放水时间，涌水量，并及时汇报调度室。2、放水人员如发现套管有异常现象，必须及时汇报当班跟班矿长和调度室，及时采取相应措施处理后方可继续放水。3、加强通风和瓦斯管理，安全员和瓦斯员要不定时对防水地点进行安全和瓦斯检查，保证放水人员的安全。4、矿长、安全矿长、防治水副总工程师、必须经常深入现场，查明放水量和检查排水设施设备，确保放水安全。5、在放水过程中，如发现出水量突然增大、减小或者出气等异常情况，应首先关闭放水闸阀，汇报调度室等待查明原因进行处理。6、防水人员必须清楚水害事故的避灾路线，一旦出现危险能够通知和带领井下所有人员按避水灾路线撤至地面。四、避灾安全技术措施1、探放水期间，111材料石门及以下水平不准有人进行其他作业，撤出所有与探水无关的人员。2、当钻孔出水较大时，应用尽可能快的速度，利用储备材料，迅速加固工作地点，利用放水阀调节流量，同时向矿长汇报。3、出现紧急情况时，现场矿领导或