1033回风下山先探后掘安全技术措施

PAGEPAGE11033回风下山先探后掘安全技术措施（设计）xxxx煤业公司xx井区技术方案（措施）审批表技术文件名称1033回风下山先探后掘安全技术措施（设计）主持人地点：日期：参加会审人员职务签名职务签名编制人生产副矿长安全副矿长机电副矿长总工程师矿长会审意见总工程师意见：矿长意见：目录第一章井田概况 1第一节地理概况 1一、地理概况： 1二、开发现状: 3三、矿区电源、水源、通信情况 3第二节地质概况 5一、地层及区域地质 5第二章矿井充水因素分析 11一、矿坑充水因素分析 11二、矿坑涌水量调查 11三、矿坑涌水量预测 12四、老窑水： 12第三章探放水安全技术措施 13一、工程概况： 13二、探放水组织： 13三、探放水安全技术措施： 13附录1：探放水钻孔布置图 1附录2：避灾路线图 错误！未定义书签。第一章井田概况第一节地理概况一、地理概况：1、矿井所在地理位置、交通情况xx煤业管理有限责任公司xx井区位于xx井田东南翼浅部，井田境界为：西与大沙地井区相接，深部以+1570m标高为界，浅部峨眉山玄武岩组第一段顶界露头线为界，井田走向长0.62--0.84Km，倾斜宽0.85--0.93Km，面积0.6369Km2。矿井地理坐标：东经104°43ˊ52"--104°44ˊ34"，北纬25°58ˊ46"--25°59ˊ20"。水柏铁路横穿xx井田西部，并设有xx货运站，加上已有的盘西支线、威红支线以最短的距离连接贵阳、昆明、南宁、广州等地。从矿井工业广场西至洒基镇铁厂丫口，接两（河）水（城）公路（S217省道），至盘县干沟桥（距红果3Km）92Km，至水城163Km，路况较好，均为级Ⅱ公路；经两（河）水（城）公路（S217省道）在两水河接G320国道至贵阳419Km，至昆明399Km；另外在建的英（武）－－柏（果）二级公路从矿井工业广场北侧穿过，自矿井工业广场经英（武）－－柏（果）二级公路到英武，再沿G320国道至贵阳361Km，交通便利。2、地形地貌情况本区为构造剥蚀山地地貌。纵观井田，山岭走向与地层走向一致，发育单面山及脊壮山，地势总体中部高，南北两端低，最高点位于井田西部边界，标高+1978.8m，最低点在xx河床，标高+1671.9m，相对高差306.9m。3、气候条件本区气候温和、雨量充沛，属亚热带高原季风气候。据盘县特区气象站资料，年最高气温为六、七、八月份；最低为十二、一、二月份；年平均气温14.2℃，冬季（一月）最低气温－7.9℃，夏季（七月）最高气温37℃，历年平均日照1598.8h，日照率为36%。年最大降雨量在六、七、八月份，最小在十一、十二、一、二月份。年平均降雨量1399.3mm，月最大降雨量449.4mm，月最小降雨量3.2mm，年平均蒸发量1492.32mm。风速平均1.5m/s，以东北风和西南风为主。年平均冻结期为36天。4、水系及主要河流井田内地表水主要由沟谷小溪汇合而成的溪沟，属雨源型河流，具有山区河流暴涨暴落的特点。该溪沟位于工业场北侧，水流经淤泥河后汇入北盘江，属珠江水系。5、地震烈度按xx省城乡建设环境厅1993年12月编制的《xx省地震烈度区划分布图》，本区地震烈度为六度。二、开发现状:1、开发情况xx新成复采有限责任公司复采十三采区为原茨嘎煤矿、xx煤矿复采改造矿井，企业性质为私营，隶属盘县煤炭工业局管辖。原xx煤矿主平硐从+1681m标高开口，从煤层底板揭穿各可采煤层，揭穿煤层后沿煤层布置上山，对可采煤层进行分层开采，其中15号煤层+1716m标搞以上已经采空，12号煤层+1700m标高以上已经采空，13号煤层+1721m标高以上已经采空。另外该两矿范围内1+3号、4号煤层由于埋藏较浅，被小窑破坏严重，已形成较大范围的采空区。2、小窑分布及开采情况原xx+1745m水平以上所开采的10#、13#、15#煤层现均已封闭，形成了一定的采空区域，原茨嘎煤矿的主井于2007年年底已经关闭；原xx风井于2006年底关闭。三、矿区电源、水源、通信情况1、电源该矿现在的电源一回路来自于淤泥河10Kv农网；另一趟线路来自于2008年底建成的淤泥河变电所10Kv电网，从主线至该矿的支线约为1.6Km，于2009年3月底建设完工投入生产使用，其次我矿有备用柴油发电机组，对矿井的供电提供保障。矿井在安全生产过程中的电力是有保障的。2、水源1)岩博山泉水位于矿井工业场地南面水平直线距离约2Km处（出水点标高1800.000m），可自流至工业场地生活水源净化站（地面标高：+1678.000m）。根据该泉水的流量情况，旱季时只能满足地面生活用水。雨季时能满足矿井生产、生活用水的需要。2)井下水根据相关专业资料，我矿井下正常排水量为25m3/h,最大排水量为60m3/h，经混凝沉淀处理消毒后，主要作为该矿井井下生产用水水源，不足部分井下生产用水（包含风井场地生产用水）由该矿井生产补充用水水源（河沟）补给。3)河沟井田内有一小河自南向北流经该矿井工业场地北面，经现场了解，该河沟流量较大，但无该河沟水质和枯季检测资料，应及时做好该河沟水质和枯季流量监测资料，为下步工作提供可靠的依据。经混凝沉淀、过滤消毒处理后，可做矿井井下生产用水（包含风井场地生产用水）补充水源。3、通信本矿井位于盘县淤泥乡境内，根据盘县淤泥乡的通信网现状，本片区形成了较完善的通信网，其通信系统均已实现程控化，具备将全片区的行政通讯系统纳入共用网的条件。矿井采用矿用型调合一电话站，井下通过安全栅成为本质安全型通信，井下和地面的重要部门可调置成直通用户。对外联系采用电信程控电话。第二节地质概况一、地层及区域地质1)地层井田区域范围内出露地层由老到新为：二叠系上统峨眉山玄武岩组（P2β）、龙潭组（P2l）、三叠系下统飞仙关组（T1f）、永宁镇组（T1yn）、第四系（Q）。①二叠系上统峨眉山玄武岩组（P2β）：平均厚700.8m分为三段：第一段（P2β1）：厚约630m，以墨绿色玄武岩为主，顶部及中部夹有紫红色凝灰质泥岩；第二段（P2β2）:厚4.50－39.0m，平均16.6m，由深灰色粉砂岩、泥岩、泥质粉砂岩及煤层组成，含植物化石；第三段（P2β3）：厚12.0－59.0m，平均35.4m，由凝灰质粉砂岩层、玄武岩层、凝灰岩层组成。②二叠系上统龙潭煤组（P2l）：厚322－384m，平均341m，分为上、中、下段：下段（P2l1）：以24号煤层顶界为其上界，厚67.0－109.0m，平均83.0m，含煤9－22层，平均15层，271、272、291、292、293号等可采煤层分布于中、下部，本段岩性以深灰至黑色的粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩为主；中段（P2l2）：由12号煤层顶至24号煤层顶板，厚135.0－182.0m，平均143.0m，含煤12－30层，平均含煤20层，其中12、15、16、17、18等为本井田主要可采煤层，岩性主要为细砂岩、粉砂质泥岩、粉砂岩及煤层；上段（P2l3）：由1(1+3)号煤层顶板至12号煤层顶板，厚94.0－132.0m，平均115.0m。本段岩性在全井田比较稳定，以灰色、灰绿色中厚层状细砂岩、粉砂岩为主。本段含煤9－18层，平均13层，1+3、4、51、62、9、10、11等可采煤层均分布在本段。③三叠系下统飞仙关组（T1f）：平均厚476.0m，与其下伏地层为整合接触，按岩性分为上、下两段。下段（Tp）俗称绿色层，上段（T1f）俗称紫色层；下段（Tp）：厚100.0－180.0m，平均145.0m，岩性为灰绿色粉砂质泥岩、粉砂岩和泥质砂岩等组成。上段（T1f）：厚248.0－711.0m，平均476.0m，岩性由紫红色粉砂质泥岩、细砂岩、粉砂岩组成。④三叠系下统永宁镇组（T1yn）：平均厚248.0m，本井田只出露永宁镇组第一段和第二段；第一段（T1yn1）：厚137m，由深灰色、灰色的薄－中厚层石灰岩和泥灰岩组成；第二段（T1yn2）：厚111m，由土黄色、深红色粉砂质泥岩和泥质粉砂岩组成。⑤第四系（Q）：本井田第四系不发育，虽覆盖较广，但厚度不大，以残积、坡积和冲积、亚砂土为主，多未胶结，厚度一般在6.0m以内。2、地质构造：区域构造：盘县煤田大地构造位于滇－黔―桂台向斜黔西南台凹，煤田内构造大致有北西向和北东向两组。北西向的褶皱有土城向斜、照子河向斜；北东向的褶皱有盘关向斜、水塘向斜、盘南背斜、旧普安向斜，本矿井位于土城向斜北翼中段，为一单斜构造，地层走向北西，倾向南东，倾角20－25°。区内仅有茨15断层，位于井田中部，顺走向穿过整个矿区，走向北西，倾向南西，倾角30－45°，最大落差约50m，对矿段内的1+3、4、62号煤层开采影响较大。综上所述，井田构造程度中等。3、煤层及特征井田内含煤地层为二叠系上统龙潭煤组和峨眉山玄武岩组第二段。二叠系上统龙潭煤组：厚322－384m，平均341m，含煤47－66层，一般50层；含煤总厚37－47m，一般41m，含煤系数12%，含可采及局部可采煤层18层，可采总厚23.51m，可采含煤系数7.1%，煤层倾角20－35°。可采煤层主要分布在含煤地层的上段和中段。煤组上段可采煤层为薄及中厚煤层，结构较简单，煤层厚度、间距多数比较稳定；中段可采煤层多数为中厚煤层，结构为较简单至复杂，煤层厚度和间距有一定变化；下段可采煤层为薄煤层，结构复杂，煤层间距比较稳定，而厚度变化比较大。区内主要可采煤层为8层（3、9、10、12、15、16、17、18），主要可采煤层平均总厚14.54m，另外根据矿井揭露煤层情况，该矿13号煤层也为可采煤层。煤层特征详见下表。表1：可采煤层特征表序号区域组煤层名称煤层平均厚度（m）层间距（m）稳定性平均倾角(°)顶底板岩性顶板底板(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)01龙潭组622.315－225较稳定25泥岩、粉砂岩、细砂岩粉砂质泥岩、泥岩、粉砂岩0291.3较稳定25泥岩、粉砂岩、细砂岩粉砂质泥岩、泥岩、粉砂岩17.2-22.52103101.08较稳定25泥岩、粉砂岩、细砂岩粉砂质泥岩、泥岩、粉砂岩0-23.51604122.5较稳定25泥岩、粉砂岩、细砂岩粉砂质泥岩、泥岩、粉砂岩9.5-343405152.8较稳定25泥岩、粉砂岩、细砂岩粉砂质泥岩、泥岩、粉砂岩2.7-171606161.15较稳定25泥岩、粉砂岩、细砂岩粉砂质泥岩、泥岩、粉砂岩4.8-251207172.2较稳定25泥岩、粉砂岩、细砂岩粉砂质泥岩、泥岩、粉砂岩0-242308183.2较稳定25泥岩、粉砂岩、细砂岩粉砂质泥岩、泥岩、粉砂岩4、矿井瓦斯等级、煤尘爆炸性、煤层自燃发火期和自燃倾向性、地温情况1)矿井瓦斯等级根据《六盘水市2008年度矿井瓦斯等级鉴定结果表》，xx新成煤业复采有限责任公司第十三采区矿井绝对瓦斯涌出量为6.25m3/min，相对瓦斯涌出量为32.14m3/t。矿井未进行煤与瓦斯突出危险性鉴定，根据xx省安全生产监督管理局、xx省煤矿安全监察局、xx省煤炭管理局文件黔安监管办字【2007】345号《关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见》，本矿井按煤与瓦斯突出矿井进行管理。2)煤尘爆炸性根据xx省六枝工矿（集团）公司救护大队实验室煤尘爆炸性坚定报告表结论：煤尘爆炸性等级为有爆炸性。3)煤层自燃发火期和自燃倾向性煤层自燃倾向等级属Ⅱ类自燃煤层，按照自燃煤层进行采掘巷道的布局和管理。4)地温情况该矿井属地温正常矿井，在实际生产过程中从未发生过地温异常现象。5)矿井煤与瓦斯突出危险性、冲击地压该矿井按煤与瓦斯突出矿井进行管理。本矿井在生产过程中从未发生过冲击地压。5、水文地质情况：1、含水层：该井田的间接含水层为下三叠统飞仙关组，为一套滨海至浅海相泥岩及砂岩的岩性组合，区域地层厚度393～684米，为一弱含水岩组，单位涌水量（Q）一般为0.036L/S•m。煤矿的直接充水岩层为上二叠统龙潭—长兴、大隆组，前者为一套以陆相为主的海陆交替相含煤砂页岩，厚242—250米；后者为一套海陆交替相含煤砂页岩及泥灰岩沉积，厚约100米。直接充水岩组仍为一弱含水岩组，单位涌水量(Q)略大于飞仙关组。2、隔水岩层：广义而言，为区域上的上二叠统峨眉山玄武岩组，其特征是裂隙发育，含较丰富的潜水，但随深度的增加而减弱。单位涌水量(Q)一般多为0.00041L/S•m以下，因为是煤层底板很好的隔水层。第二章矿井充水因素分析一、矿坑充水因素分析根据矿区水文地质特征分析，可能构成矿区充水因素的主要水源有以下几点：①大气降水补给，这是主要补给水源。②地表水渗入补给。③煤系中砂页岩含水，但本身含水量较小。④老硐积水，矿界周边发现有少量民采老硐及生产矿井，本矿建成后，在开采过程中应注意民采老硐积水补给矿井现象。二、矿坑涌水量调查根据矿山周边矿井涌水量的调查，在整个开采过程中未出现矿坑突水，淹井等现象。矿坑内有少量积水,枯水季节3-4小时，雨季5-6小时即可疏干。根据调查情况表明，该矿井坑道涌水量一般为10-30m3/h，雨季坑道涌水量50m3/h以上。此涌水量，雨季、旱季稍有变化，但悬殊不大。坑道出水多受标高控制，上山坑道积水被下山坑道袭夺，上山坑道多处于干燥状态，下山坑道虽有积水，但水量不大。三、矿坑涌水量预测未来矿井生产能力每年产原煤21万吨，采用类比法预计未来矿井矿坑涌水量为现在矿井矿坑涌水量的5倍，既枯水季节矿坑涌水量为50-150m3/h，雨季矿坑涌水量为250m3/h。从以上几点可看出，矿区水文地质条件较复杂，矿床为以裂隙充水岩层为主，水文地质条件中等的“二类一型”四、老窑水：通过目前矿井巷道所揭露的情况，未发现矿井内的小窑水，未揭露以前的采空区，但在后续的采（掘）作业过程中，必须严格执行“预测预报、先探后掘、有掘必探、先治后采”的原则进行施工组织；在后续的掘进施工组织及规划时，严禁采用平巷贯通上山，必须严格遵循上山贯通的原则进行。第三章探放水安全技术措施一、工程概况：1033回风下山掘进前进方位为230°30′40″，按中线跟煤层顶板掘进，掘进前方未受到采动影响，设计掘进长度为170m。二、探放水组织：组长：于山清成员：孔祥用、龙正文、孔家稳、吴德永、马贵现场负责人：袁胜超措施施工组（钻探人员）：王兴珠、朱松吉、赵兴华三、探放水安全技术措施：（一）探放水原则采掘工作必须严格坚持执行“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则，采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施。根据相关规程规定及煤矿安全管理要求，必须坚持“有掘必探”的原则。（二）探放水注意事项：1、安装钻机探水前，要遵守下列规定：(1)加强钻场附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。(2)清理巷道，挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低凹处时，必须配备与探放水量相适应的排水设备。(3)在打钻地点或附近安设专用电话。(4)依据设计，确定主要探水孔位置时，由测量人员进行标定。负责探放水工作的人员亲临现场，共同确定钻孔的方位、倾角、深度和钻孔数量。（5）在预计水压大于0.1MPa的地点探水时，预先固结套管。套管口安装闸阀，套管深度在探放水设计中规定。预先开掘安全躲避硐，制定包括撤人德避灾路线等安全措施，并使每个作业人员了解和掌握。2、探水钻孔应保持适当的超前距离、帮距和密度。根据《煤矿防治水规定》第98条的规定：探水钻孔超前距离和止水套管长度，应当符合下列规定：（一）探放老空积水的超前钻距，根据水压、煤（岩）层厚度和强度及安全措施等情况确定，但最小水平钻距不得少于30m，止水套管长度不得小于10m，同时结合《防治水规定》，特确定：探放水钻孔深度为60m，允许掘进距离为不超过30m，超前保护距离为不小于30m，帮距为18m，钻孔终孔间距为3m。3、预计水压较大的地区，探水钻进之前，必须先安好孔口管和控制闸阀，进行耐压试验，达到设计承受的水压后，方可继续钻进。特别危险的地区，应有躲避场所，并按规定避灾路线进行撤离。4、钻孔内水压过大时，采用反压和有防喷装置的方法钻孔，并有防止孔口管和煤（岩）突然鼓出的措施。5、钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异常情况时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人员应立即向矿调度室报告，并派人监测水情。如果发现情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁地区的人员，然后采取措施，进行处理。6、在钻进过程中，如发现孔内显著变软，沿钻杆向外流水等透老空征兆时，应立即停钻，旋紧安全套管上的钻杆卡，切勿移动和起拔，钻机后面严禁站人，以免有害有毒气体和大量积水突然涌出或高压水将钻杆顶出伤人。待检查各项措施并加固迎头等工作进行完毕后在行放水。7、探放老空水前，首先要分析查明老空水的空间位置、积水量和水压。老空积水区高于探放水点位置时，只准用钻机探放水。探放水控必须打中老空水体，并要监视放水全过程，核对放水量，直到老空水放完为止。钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害有毒气体涌出时，必须有瓦斯检查工或矿山救护队员在现场值班，检查空气成分。如果瓦斯或其他有害有毒气体浓度超过规程规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告调度室，及时处理。8、钻孔放水前，必须估计积水量，根据矿井排水能力和水仓容量，控制放水流量；放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，做好记录。若水量突然变化，必须及时处理，并立即报告调度室。放水过程中应经常检查空内放出的瓦斯及其他有害气体的含量，以便采取措施。(三)探放水设计1、探水点的确定为保证采掘工作和人员的安全，防止误穿积水区、老空区、断层带，即探水线距积水线距离为60m，警戒线沿探水线外推50～150m。探水起点：巷道开掘点。2、探放水钻孔布置探放水钻孔布置见图。(1)超前距根据《煤矿防治水规定》第98条的规定：探水钻孔超前距离和止水套管长度，应当符合下列规定：（一）探放老空积水的超前钻距，根据水压、煤（岩）层厚度和强度及安全措施等情况确定，但最小水平钻距不得少于30m，止水套管长度不得小于10m。因此，确定1033回风下山探放水的超前距为30m。(2)允许掘进距离经探水证实无水害威胁，可以安全掘进的长度，为每次探水钻孔施工完毕之后，以最短的钻孔距离减去超前距之后剩余的距离。(3)帮距为使巷道两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离，即呈扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离，其值一般与超前距相同，本设计取30m。(4)钻孔密度（孔间距）指允许掘进距离终点横剖面上，探水钻孔之间的间距。根据《井下探放水规范》竖直扇形面内钻孔间的终孔垂直间距不得超过1.5m，水平扇形内各组钻孔之间的终孔距离不得大于3m。(5)钻孔孔径本设计配备ZDY－750探水钻，最大钻进深度150m，终孔直径65mm。(6)钻孔数目及布置设计钻孔5个，钻孔参数见图钻孔之间的夹角：