探放水措施

2021-08-15 00:05:49 字數 4823 閱讀 5941

[2010]山西西山晉興能源有限責任公司斜溝煤礦

作業地點:21採區一號回風上山

掘字第19號

探水措施

編制: 喬鑫

施工單位: 綜掘九隊

施工負責人: 邵澤渠

批准日期: 2023年月日

21採區回風上山超前探水設計及施工安全技術措施

根據新頒布的《煤礦防治水規定》和《西山煤電(集團)公司 「有掘必鑽」實施細則》相關規定,本著「**預報、有掘必探,先探後掘、先治後採」的工作原則,為消除21採區回風上山水害隱患,確保安全生產,特編制本措施:

一、工程概況

21採區一號回風上山位於13#煤層中,矩形斷面,掘進寬度5840mm,掘進高度3920mm,掘進斷面22.89 m2,淨斷面20.72m2,淨寬5600mm,淨高3700mm,以5上山掘進,從1#聯絡巷開口,設計全長3471m。

二、巷道穿越的煤(巖)層和圍岩特徵

21採區回風上山巷道底板標高為645-910m,13#煤層厚度14.00-15.28m,平均14.

51m,亮煤為主,暗煤次之,內生裂隙發育,條帶狀構造,含2-5層夾矸,夾矸多為炭質泥岩;13#煤層直接頂板以砂質泥岩為主,層厚7.70-17.14m,平均9.

59m,黑色,泥質結構,塊狀構造,小型層理發育,區域性夾有一層中粒砂岩;老頂為中粒砂岩,區域性相變為粗粒砂岩,層厚8.12-17.79m,平均13.

42m;煤層直接底為泥岩,層厚1.09-5.46m,平均3.

41m,黑色,塊狀構造,泥質結構,可見動、植物化石,區域性上部有一層炭質泥岩。

三、地質構造情況

根據《山西省河東煤田興縣斜溝井田勘探地質報告》資料,區內構造簡單,總體上為一走向近南北,傾向西的單斜構造。煤層傾角平均為9°,預計掘進過程中會遇少量小斷層,大斷層、陷落柱不發育。

四、水文地質情況

根據斜溝煤礦提供的相關通知和礦井勘探地質報告:從13#煤底板至奧灰岩頂面平均厚50.85m,該段地層隔水性很好,是13#煤層和奧陶系地層之間重要的隔水層。

本區煤層底板等高線在330-910m之間,而奧灰水水位標高為850~854m,13#煤層底板854m以西為帶壓開採。13#煤層底板645m以東區域突水系數小於0.06mpa/m ,屬於岩層非完整塊段突水性安全區,也就是說在沒有導水構造直接導水的情況下,一般不會發生突水問題。

21採區一號回風上山在開口處標高為685m,綜上所述,巷道自開口處向上到854m段(巷道長度約1900m),處在13#煤層645m以東區域,該段突水系數小於0.06mpa/m ,屬於岩層非完整塊段突水性安全區,在施工至底板854m以東區域時,巷道為非帶壓開採,屬於突水性安全區。

附圖一煤層柱狀圖

根據《斜溝煤礦「有掘必探,有疑必鑽」專項管理制度》及有關上級檔案要求,該工作面超前距離定為20m。

五、超前探水鑽孔引數確定

超前探水使用zyj-1000/135型架柱式液壓迴轉鑽機打孔,工作面布置6個鑽孔,全扇形布置方式,其中1#鑽孔沿巷道施工方向;2#鑽孔見頂; 3#、4#鑽孔控制幫距;5#、6#鑽孔控制底板;具體引數如下:

鑽孔參數列

附圖二鑽孔布置平面示意圖

附圖三鑽孔布置剖面示意圖

六、施工方案

堅持「**預報,有掘必鑽,先探後掘,先治後採」的原則,該工作面探100m,掘80m,保留20m的隔水煤柱,掘到位後再行鑽探,如此迴圈。

如果經過探鑽發現有水,就必須進行對鑽孔進行注漿封閉密實。

如果經過探鑽發現有大量水存在就必須制定專項安全技術措施進行放水。

七、準備工作

1、由各隊隊長組織,技術員負責向全隊人員貫徹本措施。

2、各隊自備超前探水工具:鑽機1臺、鑽桿120根、鑽頭4個、水管1根。

3、入井前打鑽人員必須帶足易損件(鑽頭、鑽桿聯結器等)。

4、打鑽時必須佩戴瓦斯報警儀。

5、在打鑽前,跟班隊長認真檢查施工地點的支護狀況,嚴禁空頂作業。

6、清理巷道,並將風筒、風管、排水管接至工作面。

7、**必須及時延接至工作面附近。

8、開鑽前,將掘進機退後,停止工作面所有機電裝置。

八、施工工藝

1、孔口管施工工藝

1)孔口管的加工:

孔口管採用φ108鋼管,一端焊接高壓法蘭盤,法蘭盤上安裝閘閥,孔口管長不得小於5m,孔口管周圈焊10#鐵絲作為防滑肋。

2)孔口管埋設:

檢修鑽機、注漿機等裝置,備好鑽桿、注漿材料。工作面清理乾淨,臨時水窩挖設完畢,檢查工作面附近支護情況,確保按設計支護到位。

鑽機按設計位置和角度進行架設,用地錨將其固定牢固,然後使用φ113mm鑽頭進行打眼,眼深5m,將孔內巖粉沖洗乾淨,然後將孔口管用大錘砸入孔內,隨後進行注漿固定,完成孔口管的埋設。

3)探水施工工藝:

孔口管埋設完畢,待水泥漿凝固後,將閘閥安裝在孔口管法蘭上,開啟閘閥,即可進行探水鑽孔的施工。探水孔沿孔口管埋設方向進行套管施工,在此過程中,司機要集中精力,嚴格掌握鑽孔的方向和傾角,以防打偏破壞孔口管。在探水過程中,要有專人記錄桿數。

4)注漿封孔:

探水鑽孔施工完畢後,工作面布置乙個水泥漿攪拌桶、乙個專用水玻璃桶,採用雙液調速注漿幫浦配套1寸高壓軟管做輸漿管,對鑽孔進行雙液注漿封閉密實。

九、排水能力計算

根據礦地質報告及實際揭露情況分析,21採區回風上山最大湧水量為20m3/h,為此,我們採取在21採區1#聯絡巷內設定臨時水倉,工作面湧水和施工水通過臨時水溝自流至臨時水倉,然後採用集中排水的方式進行排水。

工作面24小時最大湧水量:24×15=360m3/d。

要求工作面水幫浦的最小流量:360÷20=18m3/h。

考慮水幫浦老化及工作面環境,我們選用以下水幫浦:

臨時水倉固定水幫浦選用md85-45×2多級離心幫浦4臺(兩用一備一檢修),主要引數:級數2;流量85m3/h,揚程90m,電動機功率37kw,效率70%,最大吸水高度7.2m。

水幫浦能夠在20小時內排出工作面24小時的湧水量。

排水線路:21採區回風上山掘進工作面→1#聯絡巷臨時水倉→21採區輔助運輸上山→下組煤措施巷→副斜井→地面

附圖四排水路線圖

十、探水施工注意事項

1、跟班隊長是打鑽負責人,現場打鑽人員要聽從跟班隊長統一指揮。

2、在打鑽前,嚴格執行敲幫問頂制度,由跟班隊長檢查工作地點頂板是否有浮岩、浮煤,煤幫是否有裂隙、片幫,在確認鑽場無安全隱患以後,方可打鑽。

3、打鑽過程中,打鑽人員應相互配合好,避免意外傷害。

4、在鑽進過程中若遇到岩石,在無水流出的情況下,拔出鑽桿,換個位置、角度重新打鑽。

5、每次打鑽完,必須用紅漆在兩幫準確標出開鑽位置和本次鑽孔準確深度。

6、驗收員要班班驗收好本班掘進長度,準確確定鑽孔孔深剩餘量,並及時準確填報在原始記錄本上,班前會值班幹部要根據本措施做出是否向前推進及向前推進長度等具體工作。

7、每次打鑽結束,確保安全後,鑽探工具由專人收拾保管好,方可繼續掘進作業。

8、 工作面或其他地點發現有掛紅、掛汗、空氣變冷、出現霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產生裂隙出現滲水、水色發渾、有臭味等突水預兆時,必須停止作業,採取措施,立即報告礦排程室,發出警報,撤出所有受水威脅地點的人員。

十一、探水施工安全技術措施

1、所有打鑽人員必須嚴格按本措施執行,正規操作、按章作業、穿戴整齊、褲管袖口紮緊,以防被鑽機纏住傷人。

2、探水負責人不在場,嚴禁打鑽人員擅自組織施工。

3、各打鑽人員必須時刻牢記「安全第一」,各司其職、操作規範、注重自保、互保。

4、鑽探施工時,有人操作,有人監護。

5、接、卸鑽桿時,人員要相互配合好,防止傷人。

6、鑽進過程中發現煤層變軟、煤壁開裂等異常情況,應停止鑽進,查明原因,及時處理。

7、打鑽人員在鑽進過程中發現異常情況,應停止鑽進,立即向跟班隊長匯報,查明原因,及時處理。

8、鑽進中發現有害氣體噴出時,應立即停止鑽進、切斷電源,將人員撤到有新鮮風流的地點,立即報告礦排程室。

9、鑽進中若發現有水流出或鑽孔中的水壓、水量突然增大,以及有頂鑽等異狀時,應立即停止鑽進,但不得將鑽桿拔出,並將鑽機固定住,跟班隊長立即向礦排程匯報,派人監測水情,現場人員嚴禁站在鑽孔直衝方向。發現情況危急,應當立即撤出所有受水威脅地區域的人員到安全地點,然後採取安全措施,進行處理。

10、探水時,必須設專人檢測鑽孔出水情況、測定水量,並做好記錄。若水量突然發生變化,必須及時處理,並報告排程室,排程室立即匯報專案部。

11、鑽進施工時要嚴格依據操作規程執行,防止出現卡鑽現象,一旦發生卡鑽要依據規程處理,避免造成更大事故。

12、鑽機必須經地面試運轉,正常運轉後方可下井。

13、建立鑽機運轉、瓦斯濃度檢測、探水情況及交**記錄。

14、鑽機司機必須專心操作,發現機器異常應立即停止作業,保證裝置、人員的安全,解除故障後,方可繼續施工。

15、裝卸鑽桿時必須先停鑽機,再用大扳手等工具進行拆裝。

16、操作人員應使架柱緊固地支撐在支撐點上,並在工作中集中精力,防止因鑽機轉矩突然增大時發生架柱構件「擊人」等意外人身事故。在鑽孔過程中,嚴禁手扶鑽桿,防止鑽桿卷傷手臂等意外事故。

17、在鑽孔過程中,要注意推進力適當,嚴禁使鑽桿在彎曲狀態下工作,防止鑽桿突然斷裂或更換鑽桿不當造成鑽桿從鑽孔中脫出而砸傷操作人員。

18、zyj-1000/135型架柱式液壓迴轉鑽機操作安全技術措施。

(1)檢查油箱油量,使用l-hm68、l-hm46抗磨液壓油或30#機械油,容積約為189l。

(2)檢查鑽機各部位緊固體是否牢固,推進支撐部分安裝是否牢固。

(3)在需要潤滑部位加註潤滑油和潤滑脂。

(4)將操縱台各手柄放在中間位置,然後起動幫浦站,空轉馬達、油缸,排除油路的空氣,至運轉平穩為止。

(5)檢查各工作機構的動作方向與指示牌的標記方向是否一致,如不一致應及時調換有關油管。

(6)鑽機工作時不得擅自調節調壓溢流閥。

(7)使用時,工作壓力不得超過18mpa,停機時應可靠地關閉進液閥門,防止迴轉機構自動開啟,尤其應嚴防液壓推進機構自動伸展而造**員**事故。

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