111124运输巷探放水设计及安全技术措施剖析

盘县柏果镇麦子沟煤矿11124 运输巷探放水设计及编制：潘强二0五年十月十二日安全技术措施盘县柏果镇麦子沟煤矿11124 运输巷探放水设计及安全技术措施编制:潘强审核： 曾寿文总工程师:肖克成矿长:朱兴跃编制单位：麦子沟技术科编制日期：2015 年 10 月 12 日公司审批意见:上级部门审批意见:上级部门审批意见11124 运输巷探放水设计及安全技术措施会审记录参加部门签字日期参加部门签字日 期矿长机电矿长总工程师生产技术科生产矿长安全管理科安全矿长探水队会审意见：11124运输巷探放水设计及安全技术措施贯彻学习记录名称11124 运输巷探放水设计及安全技术措施贯彻人贯彻地点贯彻时间被贯彻人签字：签字工种签字工种签字工种111124 运输巷探放水设计及安全技术措施一、 概述为了预防透水事故的发生，本着“物探先行、钻探验证”的 探放水原则和“有掘必探，先探后掘，先治后米”的探放水方针， 确保掘进安全顺利地进行，在施工11124运输巷时采取“先探后掘”方式掘进。特编制本探放水设计及安全技术措施。请相关单 位严格贯彻执行。二、巷道位置概况11124 运输巷设计从 1415 运输石门+1408m 标高开口，巷道开口点坐标：X=2876900.514, Y=35453468.903, Z= 1408.065m，开口方位为：30230 00”，巷道坡度为+3%。沿煤层掘进 200m 至采区隔水煤柱线止。本巷 道对应地表为山地，地面标高为+1656+1781米，无地面建筑物，本巷道布置在12#煤层中，距上1450开拓水平落差35米。三、巷道水文地质情况：1、地貌区内地貌具明显的受构造控制及遭受后期侵蚀破坏作用的侵 蚀构造特征，有利于地表水排泄。矿区无大的地表水体，仅有一 些季节性小溪，主要靠大气降水补给，受气候影响较大。水浅流 急与大气降水关系密切，有利于地表水排泄。2、地层含水性2岩溶裂隙含水层：含水岩组为永宁镇（yn）组，岩性由灰岩及泥灰岩组成，位于向斜轴部，岩溶裂隙及漏斗发育，易于接受大气降水，形成地下径流，该层裂隙下降泉较多，流量较大，平均流量为0.561.33公升/秒。中等裂隙含水层：含水岩组为三叠系飞仙关上段(T1f2)，由钙质砂岩及粉砂岩组成，节理裂隙发育，透水良好，但其出露点流 量较小，动态不稳定，大部分布于飞仙关下段(T1f1)砂质泥岩或泥岩隔水层接触带处，平均流量0.11公升/秒。弱含水层：含水岩组为三叠系飞仙关下段(T1f1)，由泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩组成，节理裂隙不发育，透水性弱，地下水露 头少，含水性差，为相对的隔水层，平均流量0.07公升/秒；煤 系地层由泥岩、泥质粉砂岩、 粉砂岩组成， 胶结物多为泥质， 故 含水量小， 透水微弱， 平均流量为0.06公升/秒，根据钻孔消耗 量统计仅在5070米透水性良好， 其流量垂直分带规律为随深度 增加而减少的趋势。3、 断层富水性及导水性区内的断层规模较大， 断距变化幅度亦大， 根据本煤矿采掘工 程揭露断层的情况，正断层稍有导水现象，逆断层其破碎带多被 充填，挤压紧密，含水微弱，导水性较差。4、 老窑积水根据调查，煤层露头线附近有老窑存在， 采深不大， 现已关闭。 根据现场踏勘调查访问，矿区煤层露头及煤层浅部地带小煤窑开 采历史悠久，开采深度一般为3060m已造成片段的采空区，形3成不同程度的积水。 本巷道标高在1415m没有积水，而且所处地 层是隔水层，所以本巷道预计无大的涌水。但仍应加强掘进中探 放水工作。5、充水因素分析大气降水， 老窑积水是矿井充水的主要因素， 一般沿风化裂隙 及冒落带渗入矿井，裂隙发育地段矿井充水会有所增加，为了防 止老窑积水渗入矿井，应留足隔水安全煤柱。6、水文地质特征矿区地表冲沟发育， 地表水排泄条件良好， 煤系地层含浅部风 化裂隙水，随着开采深度的增加，风化程度减弱、深部含水微弱。 本工作面没有老窑水，也没有含水层，水文地质条件较简单。7、探水区域的积水范围，积水量11124运输巷掘进区域无积水。本着“先探后掘”的原则，进 行探放水。四、11124运输巷技术参数巷道采用圆弧拱断面， 掘进断面积6.77m2,净断面积5.94m2,支护材料采用工字钢支护,支架间距0.8米，背邦护顶采用木板。 顶净宽2.2m，底净宽3.2m，净高2.2米。五、探水钻设计技术要素1、设计参数依据顶净宽2.2m,底净宽3.2m，净高2.2m,符合煤矿安全规程 及行业技术规范要求。2、探水基点自巷道开口就进行探水。3、钻孔方向、角度、钻孔深度与超前距离：4(1) 中心孔，孔号1号，方位角3020、倾角Oo,距巷道底板0.9m，钻深70m超前距为30m允许掘进40米。(2)水平孔：孔号为2、3号，倾角为0，距底部0.9m，钻 深76.8m，与中心孔水平并排，孔与孔间距0.6 m方位角左右分 别与巷道中心线偏23.9。(3)底板控制孔：4号孔倾角为-12.5，方位角302，钻 深71.4m，距底0.5m。(4) 顶板控制孔： 孔号为5号。，倾角为23.9，方位角302，钻深76.8m，距底1.3m。4、钻孔数目及钻孔直径(1)采用物探预测时向巷道前方、左前下方和右前上方向采 用瞬变电磁线圈进行预测， 预测无异常时，对照该工作面探放水 设计施工1#至5#号共计5个探水钻孔， 确认无水害危险后留足钻 孔超前距正常掘进。(2)当物探推测前方为地质构造时，则向该区针对性至少补打1人钻孔。(3)当物探预测有积水威胁时或钻探发现有积水威胁时则针 对性加密补钻。遇老空水补孔密度以满足允许掘进终点位置钻孔平距与垂距不超3 m为准，如煤厚大于3.5 m，则垂距缩至1.5 m。遇断裂构造水和岩溶水等水时，钻孔沿掘进方向的前方及下 方布置，底板方向的钻孔不得少于2个。钻孔直径为75mm。5六、探水设备的选择：井下钻探设备选ZDY750型钻机，配备金刚石复合片（PDC） 钻头、配套电机功率：18.5KW。七、施工人员： 敖贵龙、何鹏、缪祥文、朱小兵、朱兴在、 朱兴波、崔茂撞、探水现场负责人：许大能。八、安全技术措施1、在11124运输巷掘进施工过程中，要随巷道的掘进同时施 工出排水沟。在探放水前，施工人员必须先沿途检查排水沟，对 有淤泥堆积堵塞的地段应先进行清理，保持水沟排水畅通。11124运输巷杂物必须清除干净， 不能有影响人员撤退的障碍 物存在。2、在探放水前，必须先检查所有的探放水设备和排水设备， 以保证各设备能正常运行，排水设备能满足放水时的排水要求。3、打钻前，必须加强钻场20米内巷道的支护，背牢接实巷 道顶、帮，在工作面迎头打好坚固的立杆和拦板,巷道高度必须达 到作业规程的规定。4、在工作面迎头后方15米的地点设置安全躲避硐室，硐室 内安设压风自救系统和供水管、与矿调度室直通的电话，并配备12台自救器。5、在11124运输巷探水掘进时，除探水作业人员外其他人员 禁止进入11124运输巷掘进工作面内。6、在整个探放水的过程中，必须加大施工地点的供风量，风 筒口距迎头不大于5米，以及时吹散瓦斯及有毒有害气体，避免聚积7、在整个钻进及放水过程中,必须有一名跟班矿长、安全员 在现场监督施工，必须有专职瓦检员随时检查孔口及其附近的瓦 斯、二氧化碳、硫化6氢等有毒有害气体的浓度，并作好相关的参 数记录。若CH4或CO浓度大于0.8%时，必须停止钻进作业， 采取措施 进行处理并汇报矿调度室。若CH或CQ浓度升至1.0%以上或硫化氢升至0.00066时，则将作业人员撤出，同时切断探水地点及 回风流中的所有电源，并立即向矿调度室汇报，采取措施进行处 理。当钻头压力突然下降时，也必须立即停止钻进，瓦检员立即 检查迎头风流中CH4、C O2、H2S浓度，并观察钻孔出水情况。8、 打钻及回撤钻杆时，人员不得对着钻杆操作，且严禁戴手 套操作。在探水时，钻机前面严禁站人，以免钻杆被顶出，高压水喷 出，孔内碎石块、岩/煤粉喷出伤人。打钻时，人要站在钻机的侧面，钻机后面不得站人，防止钻杆 绞人。打钻工作必须由两人作业，一人开水、一人开钻机。换钻杆时必须断电，严禁带电换钻杆。9、 打钻时，若孔内无回水，应首先检查泵上水是否正常，若 正常，表明钻透老窑或断层破碎裂隙带；如无水流出，则迅速用 黄泥、破布、木塞等将钻孔临时封闭，以防止有害气体涌出。10、 钻进过程中遇到地质变化带及其它异常情况、 钻速下降 或难以继续钻进时，必须停止钻机运转，但严禁退出钻杆，并向 矿负责人汇报。11、钻进过程中发现煤岩片帮、松软、来压或在钻眼内有水 流出、水压突然增大、以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，但 不得拔出钻杆，并立即向矿调度室汇报，同时派人监视水情，观 察孔口的情况，必要时进行封孔处理。12、在施工过程中，如遇以下透水征兆时，必须立即停止作 业，但不得7拔出钻杆，撤出井下所有人员，并向矿调度室汇报， 待查明原因并采取有效措施后方可恢复作业：（1）、工作地点空气温度降低，感到发凉；空气潮湿，温度异 常增大。（2）、煤壁有挂红、挂汗，煤帮渗水，且逐渐增大。（3）、矿压增大，煤岩破碎，裂隙发育，出现片帮、冒顶及底 鼓等现象。（4）、局部冒顶， 有涌水或淋水， 且逐渐增大并浑浊含泥砂等（5）、有时可听见嘶嘶水流声或底爆响声。13、放水前，必须有人员专职监测出孔水压、水量、流速等 相应参数，若水量突然变化，必须及时处理，并立即报告矿调度 室。14、放水时注意事项： （1）探到水后，放水时，若水量不大，不超过排水能力时， 可利用探水钻孔直接放水。（2）当水量大，一时排不完时，必须先堵住排水点，然后采取措施进行排水 （需另打放水孔， 放水孔直径为42-75mm孔深不 少于50m） 。（3）放水前，必须进行放水量、水压及煤壁透水性试验，并 根据排水能力及水仓容量，拟定放水顺序和控制水量，避免盲目 性。（4）放水过程中要随时注意水量变化，出水的清浊和杂质， 有无有害气体涌出，有无特殊性声响等，发现异常要及时汇报矿 调度室。（5）为防止高压水和碎石喷射或将钻具压出伤人，在水量过 大时，用挡板背紧工作面以防止套管和煤/岩壁突然鼓出，挡板背 后要加设顶柱和木垛。15、放水结束后，必须经矿相关部门对放水效果进行检查验 收，并制定具有针对性的掘进施工措施后，方可恢复掘进施工作 业。16、 探水钻孔打好确认无异常后，方能进行掘进施工。掘进时 必须保证8超前探水30米的规定。17、 其他：1参加探水的所有施工人员都必须进行对本措施的学习，未 对本措施进行学习者严禁参加施工。2下一次探水时要重新对本措施进行学习。3开始探水后，必须坚持“探水-掘进-再探水-再掘进”的方 式循环进行。九、矿井流水路线及排水方式1、 钻探地点水流路线：11124运输巷-1415运输石门-1415水仓（水泵）副井地面。2、排水方式：一级排水，水经1415水仓（水泵）排到地面。 十、通风和避灾1、通风：采用2X15KW局部通风机向探水作业地点供给新 鲜风流。2、避灾：若井下掘进工作面或其它地点发生灾害事故时，井 下所有工作人员必须立即按照避灾路线图规定的撤退路线迅速撤 到地面。探水作业人员避灾路线：11124运输巷-1415运输石门-1415轨道大巷-副井-地面。其他人员避灾路线：依就近就高的原则，按矿井避灾路线 图撤退至地面。十一、其他按11124运输巷掘进作业措施相关规定执行。 附件：1、11124运输巷探水钻孔设计图2、避灾路线图10