蒼海煤礦探放水設計 精品.doc

織金縣阿弓鎮(zhèn)蒼海煤礦 探 放水設計 編制：曾高平 礦長：王志萍 20XX年1月1日規(guī)程設計會審職 務意 見簽 名日 期工 程 師機電礦長生產(chǎn)礦長安全礦長礦 長會審意見：織金縣阿弓鎮(zhèn)蒼海煤礦探放水設計1、 探放水原則（1） 按國家法律法規(guī)和上級部門規(guī)定：實行“有掘必探，先探 后掘”的原則。（2） 做好水害預測預報，針對有水害危脅的區(qū)域，確定探水線，加強探水。 （1）探水線：A、 對老空積水區(qū)，如邊界準確，水壓不超過10KPa時，探水線至積水線的最少距離：煤層中不得少于30米，巖層中不得少于20米。B、 對雖有圖紙資料，但不能確定積水區(qū)邊界的積水區(qū)，探水線至推斷積水區(qū)邊界的最小超前距離不得少于60米。C、 對有圖紙資料的小窯，探水線至積水區(qū)邊界的最小超前距離不得少于60米；對沒有圖紙資料可查的小窯，必須堅持“預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則，防止發(fā)生透水事故。D、 掘進巷道附近有斷層時，探水線至最大擺動范圍預計煤柱線時的最小超前距離不得少于60米。E、 石門揭開含水層前，探水線至含水層的最少超前距離不得少于20米。（2） 警戒線沿探水線外推50-150米（在上山掘進時指傾斜距離）即為警戒線。（3） 采掘工作面遇下列情況之一時，必須確定探水線進行探水。1、 接近水淹或可能積水的井巷、老空或相鄰煤礦時，井巷出水點的位置及其水量、有積水的井巷及采空區(qū)積水范圍、標高和積水量，必須繪制在采掘工程平面圖上。在水淹區(qū)域應標出探水線位置。采掘到探水線位置時，必須探水前進。2、 有與溶洞、含水層及與之有水力聯(lián)系的導水層、裂隙（帶）、陷落柱時必須查出其位置，并按規(guī)定留設防水煤柱。巷道必須穿過上述構造時，必須探水前進。如果前方有水，應超前預注漿封堵加固，也可采取其它防治措施。3、 打開隔離煤柱前必須探放水。4、 接近有水的采掘工作面時必須探放水。5、 接近未封閉又可能突水的鉆孔時必須探放水。6、 采、掘工程接近其它可能突水段時必須探放水。經(jīng)探水確認無突水危險后，方可向前掘進。每年雨季時，上部采空區(qū)的積水情況都在變化，一定要堅持“預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則。2、 探放水設計 A、采掘工程所采取的防治水措施1、必須密切觀察礦井內(nèi)的淋水、涌水情況，必須堅持“預測預報、有掘必探，先探后掘、先治后采”的原則，同時必須堅持“有疑必停”的原則。2、定期收集、調(diào)查和核對相鄰煤礦和廢棄的老窯情況，并在井上、下對照圖及采掘工程圖上標出其位置、開采范圍、積水情況、探水紅線等。3、針對主要含水層(段)建立地下水動態(tài)觀測系統(tǒng)，進行地下水動態(tài)觀測、水害預報，并制定相應的“探、防、堵、截、排”綜合防治措施。4、井巷在掘進過程中必須先探后掘，掌握前方水文情況，若發(fā)現(xiàn)有水患時，應及時采取措施，待確認安全后才向前掘進，并將出水點位置標于井上下對照圖及采掘工程圖上。井巷揭露的主要出水點或地段，必須進行水溫、水量、水質(zhì)等地下水動態(tài)和松散含水層涌水含砂量綜合觀測和分析，防止滯后突水。5、采掘工作面或其他地點發(fā)現(xiàn)有掛紅、掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產(chǎn)生裂隙出現(xiàn)滲水、水色發(fā)渾、有臭味等突水預兆時，必須停止作業(yè)，采取措施，立即報告礦調(diào)度室，發(fā)出警報，撤出所有受水威脅地點的人員。6、井下和地面排水設施保證完好，所設沉淀池、水溝要及時進行清理，每年雨季前必須清理一次。每年雨季前對礦井防治水工作進行一次全面檢查，成立防洪搶險隊伍，并儲備足夠的防洪搶險物資。7對于巷道破碎和淋水段特別加強支護，并采取導水等措施以免淋水直接淋至電纜上腐蝕電纜，巷道排水溝按規(guī)定設置并及時清理，巷道要保證排水坡度，對于巷道局部地段低洼集水段要設潛水泵或泥漿泵及時排水。8、以后掘進的開拓、準備巷道應根據(jù)井下地層情況選擇穩(wěn)定、淋水小的巖層，盡量避免穿過斷層等構造帶。9、凡掘進巷道順層布置在最低侵蝕基準面以下的含水層（特別是強含水層）之中，或穿層掘過含水層（特別是強含水層）時，必須采取“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采”及“有疑必?！钡姆乐嗡胧?0、要加強水文地質(zhì)預測預報工作，提前預測和查清采掘工作面前方“斷層、裂隙、陷落柱等構造導水性”的基本情況，以便提前采取針對性的防治水措施。B、防水安全煤巖柱留設在礦井可能受到水害威脅的地段留設一定寬度或高度的煤(巖)柱，用以堵截水源流入礦井巷道，這段煤(巖)柱稱之為防水煤(巖)柱。1、防水煤(巖)柱的種類根據(jù)防水煤(巖)柱所處的位置，可以分成不同的種類。對于本礦井而言主要有： 井田邊界煤柱； 井巷保護煤柱； 小窯及采空區(qū)邊界防水煤柱； 風氧化帶煤柱(在風氧化帶以下存在采空區(qū)時則按采空區(qū)煤柱考慮)； 采區(qū)邊界防水煤柱；2、留設防水煤(巖)柱的條件通常在下列情況下都應留設防水煤(巖)柱：（1）煤層直接被疏松含水層覆蓋或位于疏松含水層以及地表水體之下，而含水層或地表水體又無法疏干時，應留設防水煤柱，以保證開采后頂板冒落及其產(chǎn)生的導水裂隙不波及到含水層或地表水體。（2）煤層局部位于強含水層之下時應留設防水煤柱，以免采空后頂板破壞冒落波及到含水層引起突水。（3）煤層直接與強含水層接觸或與強含水層接觸又被它局部掩蓋時，煤柱的作用前者主要是防止含水層水突入巷道，后者除防止含水層水直接進入巷道外，還應防止煤層采空后頂板冒落波及含水層。（4）巷道接近底板承壓含水層時，如有底板突破的危險，則應留設防水煤柱，以防止地下水沿斷層或突破底板進入巷道。（5）煤層與充水斷層或巖溶陷落柱接觸時應留設防水煤(巖)柱，以防止地下水沿斷層或陷落柱進入巷道。（6）巷道接近被淹井巷，積水量很大又不宜疏干時，應留設防水煤柱，使礦井生產(chǎn)巷道與被淹井巷隔離。3、防水煤(巖)柱的留設計算1）井田邊界煤柱的留設本礦由水文地質(zhì)調(diào)查報告知為水文地質(zhì)條件為中等復雜，可采用垂直法留設，但總寬度不得小于40m（兩礦），因此一側留20m。2）采區(qū)邊界防水煤(巖)柱的留設相鄰水平（采區(qū)）防水煤（巖）柱取20m。3）老空積水區(qū)(采空區(qū))防水煤(巖)柱的留設(1)巷道在水淹區(qū)下或老窯積水區(qū)下掘進時，巷道與水體之間的最小距離不得小于巷道高度的10倍，經(jīng)計算最大為102.5（巷高）=25m。因此巷道在水淹區(qū)下或老空積水區(qū)下掘進時，防水煤(巖)柱按25m留設。(2)在水淹區(qū)下或老窯積水區(qū)下的同一煤層中進行回采時，隔水煤柱的尺寸按25m留設。(3) 在水淹區(qū)下或老窯積水區(qū)下的煤層中進行回采時，隔水煤柱的尺寸，不得小于裂隙帶最大高度與保護帶高度之和，留設35m保護煤柱。表1 本礦防水煤柱留設表名 稱留設尺寸（m）井田邊界煤（巖）柱20采區(qū)邊界煤（巖）柱20采空區(qū)或老窯積水區(qū)巷道在水淹區(qū)下或老窯積水區(qū)下掘進時，巷道與水體之間的最小距離25m；在水淹區(qū)下或老窯積水區(qū)下的同一煤層中進行回采時，隔水煤柱的尺寸按25m留設；在水淹區(qū)下或老窯積水區(qū)下的煤層中進行回采時，隔水煤柱的尺寸為35m斷層100m/落差100m；50m/50100m；30m/1050m；20m/小于10m4）風氧化帶煤柱儲量核實報告未提供煤的風氧化帶寬度，根據(jù)鄰近煤礦揭露經(jīng)驗，一般在3050m，因此本礦井設計風氧化帶寬度按30m考慮。C探放水鉆孔布置探放水鉆孔布置方式：1）、超前距、允許掘進距離、幫距和密度的確定（1）超前距：a=式中：a-超前距，m；A-安全系數(shù)，一般取25；取3；L-巷道跨度（寬或高取其大者），m；取3；P-水頭壓力，（kgf/cm2）；取50（kgf/cm2）；Kp-煤的抗張強度，取10（kgf/cm2）。a= = 17.4m，為安全起見，取25m。（2）允許掘進距離每次探放水鉆孔完畢后，以最短的鉆孔有效控制距離減去超前保護距離之后剩余的距離。（3）幫距最外側探水孔所控制的范圍與巷道幫的距離。（4）鉆孔密度（鉆孔間距）豎直扇形面內(nèi)鉆孔間的終孔垂距不得超過1.5m，水平扇形面內(nèi)各組鉆孔間的終孔水平距離不得大于3m。 根據(jù)計算，本設計探水鉆孔對巷道的投影長度取60m，超前距取20m，幫距取20m。2）探水鉆孔布置方式探水鉆孔的布置方式、數(shù)量和夾角大小，一般分大夾角與小夾角兩種，大夾角鉆孔夾角為715，小夾角為13。視老空規(guī)模而定，規(guī)模大的取大夾角，規(guī)模小的取小夾角。3）一般傾斜煤層平巷探水鉆孔及上山巷道探水鉆孔布置方式 探放水鉆孔采用星形布置，在煤層中布置5個鉆孔。鉆孔設計長度為60 m，預留20 m的超前距離，允許掘進40m。 分上山巷道探放水鉆孔布置圖、下山巷道探放水鉆孔布置圖、水平巷道探放水鉆孔布置圖來設計。具體見鉆孔布置示意圖 D探放水措施一、 井下探放水措施1、探放水原則當采掘工程面接近含水層、被淹井巷、斷層、溶洞、老空積水等地點或遇到可疑水源以及打開隔水煤柱時都必須“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采”及“有疑必?！钡脑瓌t。接近積水地區(qū)掘進前或排放被淹井巷和積水前，必須編制探放水設計，并采取防止瓦斯和其他有害氣體危害等安全措施。探水眼的布置和超前距離，應根據(jù)水頭高低、煤(巖)層厚度和硬度以及安全措施等在探放水設計中具體規(guī)定。 2、探放水注意事項(1)安裝鉆機探水前，要遵守下列規(guī)定：加強鉆場附近的巷道支護，并在工作面迎頭打好堅固的立柱和攔板。清理巷道，挖好排水溝。探水鉆孔位于巷道低洼處時，必須配備與探放水量相適應的排水設備。在打鉆地點或附近安設專用電話。測量和防探水人員必須親臨現(xiàn)場，依據(jù)設計，確定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及鉆孔數(shù)目。(2)探水鉆孔應保持適當?shù)某熬?、幫距和密度?3)預計水壓較大的地區(qū)，探水鉆進之前，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后，方準繼續(xù)鉆進。特別危險的地區(qū)，應有躲避場所，并規(guī)定避災路線。(4)鉆孔內(nèi)水壓過大時，采用反壓和有防噴裝置的方法鉆進，并有防止孔口管和煤(巖)壁突然鼓出的措施。(5)鉆進時，發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來壓或鉆孔中的水壓、水量突然增大，以及有頂鉆等異狀時，必須停止鉆進，但不得拔出鉆桿，現(xiàn)場負責人員應立即向礦調(diào)度室報告，并派人監(jiān)測水情。如果發(fā)現(xiàn)情況危急時，必須立即撤出所有受水威脅地區(qū)的人員，然后采取措施，進行處理。(6)在鉆探過程中，如發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)顯著變軟，沿鉆桿向外流水等透空征兆時，應立即停鉆，旋緊安全套管上的鉆桿卡，切勿移動和起拔，鉆機后面嚴禁站人，以免有害氣體和大量積水突然涌出或高壓水將鉆桿頂出傷人。待檢查各項措施并加固迎頭等工作進行完畢后再行放水。(7)探放老空水前，首先要分析查明老空水體的空間位置、積水量和水壓。老空積水區(qū)高于探放水點位置時，只準用鉆機探放水。探放水孔必須打中老空水體，并要監(jiān)視放水全過程，核對放水量，直到老空水放完為止。鉆孔接近老空，預計可能有瓦斯或其他有害氣體涌出時，必須有瓦斯檢查工或礦山救護隊員在現(xiàn)場值班，檢查空氣成分。如果瓦斯或其他有害氣體濃度超過規(guī)程規(guī)定時，必須立即停止鉆進，切斷電源，撤出人員，并報告礦調(diào)度室，及時處理。(8)鉆孔放水前，必須估計積水量，根據(jù)礦井排水能力和水倉容量，控制放水流量；放水時，必須設專人監(jiān)測鉆孔出水情況，測定水量、水壓，做好記錄。若水量突然變化，必須及時處理，并立即報告礦調(diào)度室。放水過程中應經(jīng)常檢查孔內(nèi)放出的瓦斯及其他有害氣體的含量，以便采取措施。(9)排除下山的積水以及恢復被淹井巷前，必須有礦山救護隊檢查水面上的空氣成分，發(fā)現(xiàn)有害氣體，必須及時處理。排水過程中，如有被水封住的有害氣體突然涌出的可能，必須制定安全措施。(10)嚴格鑒定放水效果，放水工作應盡量避免在雨季進行。放水終了時將會出現(xiàn)下列一些現(xiàn)象：a、完全不淌水，向里進風或向外出風；b、水流始終不斷，但沒有壓力；c、捅搗時有小水流，不捅搗時無水。這時可停止放水，繼續(xù)進行掘進工作。（9）進行探放水施工作業(yè)前，礦技術負責人必須結合探水巷道的實際，另行編制安全技術措施，明確探放水作業(yè)人員一旦面臨突水威脅時的避災線路。（10） 進行探放水施工作業(yè)前，必須提前撤出可能受探水作業(yè)地點宊水威脅的其它采掘工作面和其它工作地點的所有人員。3、加強探防水起點的確定為保證采掘工作和人員安全，防止誤穿積水區(qū)，將水淹區(qū)的積水范圍、水位標高、積水量等資料填繪在采掘工程圖上，經(jīng)過分析劃出二條界線：即積水線、警戒線。警戒線距積水線距離為有圖紙資料的按100m，無圖紙資料的按150m。由于積水范圍不可能掌握得很準，因此必須在離可疑水源150m以外開始編制有針對性的探放水措施，加強探防水工作，及時探明水體位置，做好防排水工作。二、探放水設備的選擇：1、鉆機型號：ZDY-360型煤礦用坑道鉆機，2、功率：75kw，3、最大鉆進深度：150m。三、躲避硐室的確定：巷道內(nèi)每隔3040米掘進一個躲避硐室（2米寬，2米深，1.8米高）。四、排水設備：掘進工作面安裝2臺5.5Kw潛水泵，主水泵房有55kw離心式水泵3臺，兩趟3寸排水管路排出地面， 井下所有巷道水溝必須隨時保持暢通，不得堵塞。五、通訊系統(tǒng)：地面電話安裝地點：礦調(diào)度室、監(jiān)控室、絞車房。井下電話安裝位置：主副井聯(lián)絡巷、水泵房、煤倉、各掘進面、采面進、回風巷。打鉆時必須把電話移到鉆機旁，便于聯(lián)系。六、供電系統(tǒng)地面配電房主斜井機電硐室主斜井各掘進工作面工作面必須安裝風電、瓦斯電閉鎖，掘進工作面風流中瓦斯達到1時報警，達到1時，并能切斷運輸下山、總回風巷和風井的非本質(zhì)安全型電器設備電源。 七、鉆機的操作：（一）鉆機安裝試車； 1、鉆機安裝前，首先清理好鉆場，鉆場周圍的巖層應安全可靠，且具有足夠的空間，通風良好。2、配有與鉆機相適應的水源（供水量Q50L/min，供水壓力0.3mPa）或壓風（需壓風排渣風壓0.4mPa）,電源及相應的配套設備。3、根據(jù)鉆孔的方位角將立柱框架牢固地錨固在頂?shù)装逯g。為適應不同的鉆場高度，可用初定立柱伸縮套管長度，用立柱上端絲桿調(diào)節(jié)高度并預緊，立柱下端可用內(nèi)注式單體液壓支柱加載錨固。在錨固立柱框架時，立柱與頂?shù)装逯g加木墊。4、將動力頭裝在機架上，一起吊裝在機架座上或先吊裝機架再安裝動力頭。5、確定鉆孔高度、方位角、傾角的操作：通過橫梁兩端的抱箍調(diào)整橫梁的位置，即可調(diào)整鉆孔的高度；通過機架座下面的抱箍調(diào)整鉆孔的傾角；通過轉(zhuǎn)盤調(diào)整鉆孔的方位角。6、鉆機安裝好后，進行調(diào)壓試車。試車后接上水管。（二）鉆機操作； 1、安裝鉆桿和鉆頭操作、動力頭退至機架后端，打開夾持器卡板，將鉆桿旋接在水平軸上，動力頭旋轉(zhuǎn)，徐徐前進，當鉆桿前端外螺紋通過夾持器后停機，將鉆頭旋接在鉆桿上。2、開孔操作；修平開孔處的煤巖，保證鉆頭接觸平穩(wěn)。打開供水閥門慢轉(zhuǎn)，并徐徐推進，當鉆進一定深度且鉆機、鉆具運轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，方可用正常旋轉(zhuǎn)和進給速度鉆進。3、加接鉆桿操作；鉆機鉆進到鉆桿四方處時停止推進，關閉水辯供水閥門，動力頭慢轉(zhuǎn)，鉆桿上四方對準夾持器卡板時停止旋轉(zhuǎn)，將卡板住鉆桿，再操作動力頭反轉(zhuǎn)并慢慢后退，當螺紋完全松開后，停止旋轉(zhuǎn)，可將動力頭正常后退或快速后退至可放入一根鉆桿后，停止后退，搬動機架上的手把，壓縮彈簧，水辯后退一定距離，放入加接的鉆桿并對準中心，松開手把，打開夾持器卡板。打開水泵供水閥門，動力頭正轉(zhuǎn)并推進，即可接上鉆桿，鉆機正常鉆進。4、拆卸鉆桿操作：拆卸鉆桿時，動力頭正轉(zhuǎn)并后退，當?shù)诙@桿四方對準卡板時停止后退，關閉水泵供水閥門，將卡住鉆桿，動力頭反轉(zhuǎn)并后退，即可松開鉆桿一端螺紋，另一端則需人工用管鉗卸下第一根鉆桿，此后動力頭正轉(zhuǎn)并前進與第二根連接后，停止轉(zhuǎn)動松開夾持器卡板，再按上面的操作即可卸下第二根、第三根直至最后一根鉆桿。5、操作中的注意事項（1）鉆機在鉆孔過程中，動力頭禁止反轉(zhuǎn)，只有在加接或拆卸鉆桿時，卡板卡住鉆桿后才可反轉(zhuǎn)。（2）注意各運動部件的溫度不得超過油溫不得超過50度，否則應停機檢查并加以處理。（3）觀察各壓力表所指示的壓力，判斷鉆機是否過載，出現(xiàn)過載現(xiàn)象應調(diào)節(jié)節(jié)流閥，降低推進速度，減少負荷；當發(fā)現(xiàn)回油壓力超過0.8mpa時，應停機清洗或更換精過濾器濾芯。（4）觀察鉆機在鉆進過程中的運動狀態(tài)，若發(fā)現(xiàn)有異常聲響、動力頭振動過大、機架有擺動、立柱框架有晃動應停機檢查并加以處理。（5）各操作手把應按規(guī)定的記號和規(guī)定的程序操作，換向不能過快，以免造成液壓沖擊，損壞機件。（6）觀察油箱的油位，當油位下降到標定位以下時，應停機加油。八、打鉆安全措施1、每班鉆孔操作工2人，瓦斯檢查工1人，計3人/班。2、鉆機操作工必須經(jīng)過培訓上崗。3工作面人員必須隨身攜帶自救器。4、嚴禁帶電搬遷鉆機。5、鉆機安裝前由值班電工檢查鉆機、關機、電纜防爆性能，嚴禁使用非防爆設備，杜絕電氣設備失爆。6、電纜懸掛牢固，防止落于軌道被礦車砸傷造成短路。7、必須安裝瓦斯電和風電閉鎖，開鉆前用遙控器調(diào)正傳感器濃度檢查斷電靈敏度，由瓦檢員和值班電工進行。8、打鉆前先用三根立柱和木板關閉煤壁防止片幫冒頂，并加固工作面支護。9、鉆架必須固定牢固，鉆孔人員不得面對鉆孔。10、鉆孔操作人員必須系好燈帶、毛巾、衣角袖口，防止絞入轉(zhuǎn)動部位傷人。11、工作面瓦斯周期波動為突出