掘進探放水專項安全技術措施

2021-08-17 02:53:31 字數 4586 閱讀 5952

一.概述

1.xx煤礦於2023年11月建礦,開採標高1900—1600m, 礦區面積0.8068k㎡。xx煤礦位於富源縣城東南,直線距離62km,屬老廠鎮所轄。

區內公路多為柏油路面,交通較為方便,煤礦至老廠鎮駐地13 km。

2.主要開採煤層c2、c3、c7、c8、c9共五個煤層,地質儲量478萬噸,工業可採儲量307.88萬噸,服務年限29年。

3.設計生產能力9萬噸/年,核定生產能力為9萬噸/年。

4.xx煤礦位於老廠礦區三勘區西段,現開採一水平c3、二水平c7煤層。礦井瓦斯等級為低瓦斯礦井,煤塵無**性和不易自然傾向性,採用皮帶輸送機運煤出井(主斜井),機械抽出式通風,雙迴路供電。採煤方法為走向壁式,採煤工藝為炮採,工作面運輸方式為刮板運輸機和皮帶輸送機運輸。

現有110303回採工作面乙個點,掘進120302工作面、210701工作面兩個點。

為保證掘進巷道安全正常施工,避免施工期間水災發生,消除水患威脅,根據行業管理部門的要求,嚴格執行「有掘必探、先探後採」的探放水措施,特制定本探放水安全技術措施。(主要針對210701、110302掘進工作面掘進施工期間的探放水安全技術措施)二.成立探放水組織機構

(1)防治水領導組

組長:李二奎

副組長:徐寧

成員:王嘯昌、吳學林、張銳、牛開順、吳學雲、楊樹榮、李富平、楊建材、桂玉林、劉愛權、劉勝雄

(2)探放水組織:

組長:吳學青

副組長:陳冲

成員:楊洪勝、龔學軍、李立應、李立雄、熊從龍、張勤貴、李江、石國松

三.礦井探放水的原則及探水方法

掘進工作面必須執行「有掘必探,先探後掘」的探放水措施,在施工時,掘進工作面採用zlj150型煤礦用坑道探水鑽機和∮40×1500mm的鑽桿相結合,鑽桿採用∮50的連線頭連線和∮60的復合片鑽頭結合,進行打探眼觀測,探水孔布置採用超前探眼及頂眼聯合布置方式,打探眼深度30公尺。

四、礦井水災預兆

1、煤層發潮發暗,巷道壁或煤壁「掛汗」、「掛紅」;

2、煤壁發涼,工作面溫度降低,空氣變冷,工作面或風流中出現霧氣;

3、工作面或巷道來壓,頂板淋水加大,底板鼓起,片幫冒頂,支架變形出現淋水。

4、出現壓力水線,有水叫聲。

5、硫化氫氣味變大,老空區積水上處有害氣體湧出使工作面或巷道有害氣體增加。

6、水和長流水處出現流沙和水質發生變化。

五.水文地質及水患調查分析

礦區處於勘區水文地質工程地質條件簡單區,地勢高峻,山峰重疊,地形標高一般為1800—2065m,最低為1830m(即是最低侵蝕基準面)。

地貌型別為高原侵蝕中山地形。山脈走向為南北向或北東南西向,與構造線方向基本一致。山溝發育,切割深,多為「v」字形谷,向源侵蝕強烈。

地形起伏大,高差達235m,有利於地表水的排洩。

礦區內地表水系不甚發育,僅有山溝小溪。礦區內僅有西部大溝較大,其溪溝特點是:坡降大,延伸短(一般長為200—1500m),流域面積小,這些山溝溪流常年排洩礦區的地表水及地下水。

礦區為一向南東傾斜的單斜岩層(資源量核實區內),出露地層有第四系鬆散堆積物、三疊系下統永寧鎮組(t1y)灰岩、泥質灰岩,飛仙關組(t1f)粉砂岩夾泥岩,卡以頭組砂岩,上二疊統長興組、龍潭組含煤地層,岩性為細砂岩、粉砂岩、泥質粉砂岩。現將其水文地質特徵簡述如下:

1、第四系(q)透水層

由鬆散碎(礫)石、砂及粘土組成,為殘坡積和衝洪積形成。厚度0—50m,平均小於20m,大多分布在緩坡和河谷地帶。結構鬆散,透水性強。

降雨時容易在該層與基岩接觸面處滲水,形成季節性下降泉。

2、下三疊統永寧鎮組(t1y)岩溶裂隙含水層

岩性為灰色、青灰色中厚層狀灰岩,泥質灰岩。厚度大於42m。岩層堅硬—半堅硬,節理裂隙發育,泉點較多,均發生湧、漏水現象,隔水性較極差。

3、下三疊統飛仙關組(t1f)隔水層

岩層主要為紫紅色泥質粉砂岩,厚404.30m,覆於卡以頭組含水層之上,傾向南東,傾角18°左右,厚度穩定。岩層屬半堅硬。

節理裂隙不發育,泉點少見,上覆含水帶的泉水多沿該層頂部溢位,未發生湧、漏水現象,隔水性較好。

4、下三疊統卡以頭組(t1k)弱裂隙含水層

岩層為灰綠色厚層狀粉砂岩及細砂岩,厚135.73m,含水層厚度105.46m。

補給條件單一,主要接受大氣降水的補給,以泉的形式排洩。在正常情況下與上、下含水帶無水力聯絡。是礦床充水的間接因素。

另外,卡以頭組底部約30.27m為泥質粉砂岩,經工作,可認為是良好的隔水層。

5、上二疊統長興組(p2c)龍潭組第三段(p2l3)弱裂隙含水層

岩性為灰色細砂岩、菱鐵巖、粉砂岩、粘土岩及煤層,厚449.86m。其中細砂岩及部分粉砂岩、菱鐵巖含裂隙水,而粘土岩及煤層不含水,組成含、隔水層相間的含水帶。

地層傾向南東,傾角18度左右,全區厚度穩定。節理裂隙較發育,裂隙率0.62%。

主要有四組,以北西組節理最發育,屬張扭性,為主要含水裂隙;其次是近南北向裂隙含水,北東向及近東西向兩組節理裂隙含水較差。淺部風化帶裂隙發育,向深部含水裂隙成倍減少,含水性也逐漸變弱,但含水裂隙卻發育很深,在地面下393.07m,標高1393m處尚見有水蝕跡象明顯的含水裂隙。

富水性較好。在自然條件下,該帶與上、下含水帶之間無水力聯絡。但由於斷裂構造的破壞,致使與其它含水帶直接接觸,可造成互為補給的關係。

該含水帶對煤礦開採的影響最大,是礦井充水的直接因素。

(三)礦井水文地質情況

1、礦床充水因素:

(1)大氣降水以滲透的形式補給礦井;

(2)主含煤段裂隙含水層地下水直接流入礦井;

(3)卡以頭組裂隙含水層地下水間接流入礦井;

(4)斷層水直接或間接流入礦井;

(5)滑坡水直接流入礦井;

(6)老窿水直接潰入或滲入礦井;

(7)地表溝溪水滲入礦井。

2、礦井充水**主要有兩個系統的地下水:

(1)主含煤段含水層的地下水;

(2)卡以頭組含水層的地下水。

因此,礦區水文地質型別為以裂隙含水層為主的中等偏複雜型別。

六.礦井水患調查及預防措施

1.為切實搞好本礦水患排查防治工作,做到早排查、早發現、早治理,防患於未然,杜絕和避免水害事故發生。確保從業人員安全和礦山財產裝置不受損失,促進安全發展和社會穩定和諧。

我礦計畫安排每季度一次水文地質調查工作。

2.根據本礦水文地質資料和礦井開採現狀,強化礦井安全基礎,提高礦井水患綜合防治能力,於2023年2月5日法人代表(吳學忠)組織技術科和安全生產科對本礦井田範圍內地表和井下及礦界周圍進行了認真的水文調查,並於2月6日及時組織安全生產管理人員召開了具有針對性的礦井水文地質調查分析會議,通過調查和分析:

①本礦井田範圍內及礦界邊緣地面無水體和河流,無地表陷落區,無滑坡現象,無私挖井口。

②井下110201和110203採空區無積水,c3煤110303回採工作面上部c2煤採區有少量積水,已安排人員用探水鑽在副斜井正石門運輸巷向c2煤採區積水最低點鑽探排水眼4個,將積水排放至副斜井主副水倉中,經實地觀測,自鑽探貫通至今湧水量已逐漸減少,甚至出現斷流現象,已確定不受水患威脅;正在掘進的110302機運巷、回風巷上部c2煤層構造複雜不可採,未進行任何採掘行為,不受水害威脅,但必須堅持「有掘必探」的探放水措施。

③現今正在施工掘進的210701掘進工作面經實際調查和查閱相關資料,上部為110301回採工作面採區(已回採完),110301採區經調查有少量積水,但在現今正回採的110303工作面回風巷中段掘破保安煤柱作為110301採空區的積水排放巷道,經實地觀測,現在只有不到2m3/h的湧水量,不受水患威脅。在掘進過程當中必須堅持「有掘必探」的探放水措施。

④在開採過程中,防治水患的重點主要是裂隙水和斷層含水。

⑤對井下湧水量進行了實測,最大湧水量40m3/h,正常湧水量20m3/h。

⑥副斜井主副水倉布置:在副井井底最低點處開口布置水倉。為了便於清理,水倉由內外水倉組成,同一入口處進水,在水倉通道斜坡上分岔。

內外水倉線路全長160m,水倉選用矩型半圓拱錨桿、錨網、鋼架噴漿,淨斷面為11m2,人工清理,經計算,水倉有效容積1500m3,能夠滿足大於8小時最大湧水量320m3的要求。

⑦在副斜井主副水倉的建設中自主購置安裝選用md155—67×5型水幫浦三颱,正常湧水時,水幫浦為一台工作,一台備用,另一台檢修。最大湧水時,兩台水幫浦同時工作,一台備用。配用電機:

型號yb2 355m1——2;功率220kw;電壓660v,選用排水裝置能夠滿足相關要求。

3.上述⑥和⑦經計算和實際觀測比對出的效果,水倉布置合理,經認真細緻對排水裝置的選型和安裝,且使用執行正常,排水能力大大提高,提高了礦井不受水患威脅的預防能力,同時也更加夯實了煤礦安全生產基礎。

4.在採掘過程中,只要始終堅持「有疑必探、先探後掘、先治後採」的原則和「有掘必探」的探放水措施,同時按礦井最大湧水量並嚴格按照《煤礦安全規程》的有關規定配備齊全工作幫浦,備用幫浦和檢修幫浦,並經常保持排水系統正常執行,固定專人排水、專人維護,就能避免水患事故的發生。

七、探放水時注意事項

1、 安裝鑽機探水前,必須遵守下列規定:

(1)加強巷道掘進迎頭附近的巷道支護,並在工作面迎頭打好堅固的立柱或攔板。

(2)探水鑽孔位於巷道低窪處時,必須配備與探放水量相適應的排水裝置及管路。

(3)在打鑽地點或附近安設專用**。

(4)測量和防探水人員必須親臨現場,依據設計,確定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及鑽孔數目。

2、探水鑽進之前,必須先安好孔口管和控制閘閥,進行耐壓試驗,達到設計承受的水壓後,方准繼續鑽進。特別危險的地區,應有躲避場所,並規定避災路線。

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