國興掘進探放水設計方案

1、山西朔州平魯區(qū)國興煤業(yè)有限公司探放水設計方案第一章 工作面概況 山西朔州平魯區(qū)國興煤業(yè)有限公司位于朔州市平魯區(qū)榆嶺鄉(xiāng)韓村南，地理坐標為東經112度27分45秒-112度30分33秒.北緯39度30分28秒-39度31分33秒.礦井始建于19 81 年， 2009年經山西省煤礦企業(yè)兼并重組整合工作領導組辦公室晉煤重組辦發(fā)2009116號文件批準，同意以國電燃料有限公司 為主體企業(yè)，將山西朔州興泰源煤業(yè)有限公司、山西萬成煤業(yè)有限公司、山西朔州三家窯煤業(yè)有限公司等3處礦井重組整合為1處礦井。正式更名為山西朔州平魯區(qū)國興煤業(yè)有限公司，礦井正式立項。山西省國土資源廳于2009年12月11日正式頒發(fā)了采礦

2、許可證，其證號為C1400002009121220047600。井田面積6.0593km2，批準開采411號煤層，生產規(guī)模120萬t/a。開采標高13101170米,現(xiàn)開采9號煤層,井田內煤層層理、斜交節(jié)理發(fā)育，煤層傾角3-5度。根據(jù)生產礦井地質報告的描述，井田總體為一向北東-北西的背斜，地表及井下發(fā)現(xiàn)6條斷層、陷落柱1個等構造，井田構造屬簡單。第二章 區(qū)域水文地質概況 根據(jù)生產礦井地質報告、礦井水文地質類型劃分報告、礦井水文地質補充勘探報告和礦井區(qū)域水文地質圖，本區(qū)域內水文地質條件為中等，各含水層水力聯(lián)系較弱，補給條件差。含水層單位涌水量0.056-0.01L/s.m，滲透系數(shù)為0.209-

3、0.176m/d。為弱富水性含水層。奧灰系巖溶裂隙靜水位標高為1060米左右，低于9號煤層底板，不存在帶壓開采，公司現(xiàn)所采9號煤層屬于本區(qū)域，但掘進過程中仍要進行探放水工作，確保礦井安全。第三章 探放水原則1、礦井防治水規(guī)定：礦井必須做好水害分析預報，堅持“預測預報，有疑必探，先探后掘，先治后采”的探放水原則。 2、煤礦安全規(guī)程第二百八十六條規(guī)定：采掘工作面遇到接近水淹或可能積水的井巷、老空或相鄰煤礦時，必須確定探水線進行探水。經探水確認無突水危險后，方可前進。 3、我公司現(xiàn)采掘9號煤層，為防患于未然，必須認真執(zhí)行“安全第一，預防為主，綜合治理”的安全生產方針和“有掘必探”的原則，必須進行探放

4、水工作。第四章 探水鉆孔設計及布置 1、探水起點的確定： 因探水巷道其邊界準確，水壓不超過10kPa，所以，設計探水線至積水區(qū)的最小距離：煤層中不得小于30米； 2、警戒線的確定：沿探水線終孔位置外推30米。 3、超前距離：探水鉆孔終孔位置始終超前掘進工作面的距離采用30米。 4、允許掘進距離：經探水證實無水害威脅，可安全掘進的距離：探水中心鉆孔深度（或5個鉆孔的最小平距）減去30米。 5、幫距：為使巷道兩幫與可能存在的水體之間保持一定的安全距離，布置的最外側探水鉆孔所控制的范圍與巷道幫的距離取30米。 6、超前距離的計算： a=0.5A L ×(3p/kp)1/2 式中：a -超前

5、距離（m） L-巷道的跨度（寬或高，取其最大者）m Kp-煤的抗張強度（Mpa） P-水頭壓力（Mpa） A-安全系數(shù)，一般取25；本設計取5。 a=0.5×5×4.7×3×20/10=0.5×5×4.7×2.4529（m）， a（實）29m 據(jù)此，超前距取30米，幫距取30米。 7、鉆孔參數(shù)的確定 （1）、根據(jù)工作面水文地質情況,工作面迎頭布置5個探放水鉆孔：中孔1個，左幫孔1個，右?guī)?孔個，頂孔1個，底孔1個。中孔沿巷道工作面垂直方向打設，距巷道兩幫2.35m,距底板1.75m。左、右?guī)涂着c巷道方向以15º-1

6、7 º夾角外斜打設，各距巷道兩幫0.8m。頂?shù)卓着c巷道方向以10º-17º夾角上下打設，距巷道頂?shù)装?.8m。鉆孔布置如圖所示: （2）、鉆孔直徑： 50mm。 （3）、鉆孔沿煤層傾向呈扇形布置，超前距30米，準掘70米。 （4）、在每個鉆場地點做好標記，并掛牌管理。 8、老空的探水線：沿老空積水線或老空邊界平行外推80米，其探水設計同上。 9、井巷通過導水或可能導水斷層前的探水設計： （1）、超前探水：探水線（探水起點）至斷層交面線的最小距離為30米，當水壓大于2Mpa時按每增加0.1Mpa增加1m。 （2）、其他技術參數(shù)同上（探水設計）。 探放水鉆孔參數(shù)設計表

7、：見附圖 探放水鉆孔布置示意圖：見附圖國興煤業(yè)有限公司探放水記錄鉆孔布置圖鉆孔參數(shù)鉆探情況總工程師個數(shù)編號深度5個巷道名稱巷道長度鉆探時間年 月 日 附表二：山西朔州國興煤業(yè)有限公司探 放 水 記 錄巷道名稱技術負責人備 注負責人操作人探眼深度探眼數(shù)量探眼位置及角度鉆探時間鉆孔直徑安全員瓦斯員施工負責人第六章 設備選型根據(jù)鉆孔參數(shù)以及探水超前距離設計選用ZDY-1000S型煤礦用全液壓坑道鉆機。鉆機有效鉆探長度150煤，鉆孔直徑 50mm。第七章 鉆機使用1、開機前的準備 a. 油箱加滿液壓油，一般選擇用N46抗磨液壓油，環(huán)境溫度較高可用N48抗磨液壓油； b. 檢查各緊固件連接是否可靠，主機

8、安裝是否牢固； c. 在需要潤滑的部位加注潤滑油或潤滑脂； d. 檢查各油管連接是否正確； e. 將液壓泵排量調到額定值的四分之一； f. 將操縱臺上各手把放在中間位置，增壓、背壓調節(jié)手輪順時針旋轉到極限位，給進壓力調節(jié)手輪反時針調到中間位置，變速箱上的手把扳到所需要的檔位上； g. 打開油箱上的截止閥（手把與連接管路平行）。 h. 接通電源。 2、啟動 a. 試轉電機，注意轉向是否和液壓泵的要求一致； b. 啟動電機，觀察液壓泵是否運轉正常。檢查各部件有無滲漏油； c. 一般情況下，應使系統(tǒng)空運轉35分鐘，方可開始試運轉。 3、試運轉 a. 液壓馬達正轉、反轉，回轉器的回轉應平穩(wěn)、自如； b

9、. 回轉器前進、后退，排除油缸的空氣，直到運行平穩(wěn)為止； c. 實驗卡盤、夾持器、開合靈活、夾持可靠、動作正確； d. 工作機構的動作應與指示牌的方向一致，不一致應及時調換有關油管。 4、無巖心開孔 a. 起下鉆轉換手把置于下鉆位，給進起拔手把向前推，夾持器打開，關上截止閥，夾持器處于松開狀態(tài)； b. 給進起拔手把向后拉，再打開卡盤； c. 從回轉器后端插入鉆桿，穿過卡盤、夾持器； d. 給進起拔手把推到中位，卡盤夾緊鉆桿。在夾持器前方人工擰上無巖心鉆頭，準備鉆進。 5、鉆進 a. 接上水龍頭，起下鉆轉換手把置于起鉆位，后退回轉器，使鉆具提離孔底。開動泥漿泵，向孔內送入沖洗液； b. 待孔口見

10、到返水后，將給進起拔手把拉到起拔位置（后拉）使回轉器退回到極限位置，夾持器打開，隨之關閉截止閥，使夾持器保持常開狀態(tài)。馬達手把向前推，回轉器正向旋轉。給進起拔手把回到中位，起下鉆轉換手把置于下鉆位； c. 給進手把向前推，調節(jié)給進壓力手輪（順時針旋轉），逐漸增大給進壓力，當鉆具開始移動時，停止增壓，讓鉆頭慢慢進行掃孔，掃孔完畢，再調整給進壓力到規(guī)定值，開始正常鉆進。如果系統(tǒng)壓力較低，不能滿足給進壓力時，則可反時針旋轉增壓調節(jié)手輪，增加系統(tǒng)壓力，達到給進壓力的所需值。 鉆進過程中，轉速和給進壓力應根據(jù)工藝需要及時調整?？椎讐毫砂匆韵鹿剿悖?P鉆=210P給 -310P背-9.8q·

11、L·Sin 式中：P鉆孔底壓力（N）； P給給進壓力表讀數(shù)(MPa)； P背起拔壓力表讀數(shù)(MPa)； q每米鉆桿重量(kg/m)，考慮接頭其近似值，42鉆桿為5 kg/m,50鉆桿為6.5 kg/m； L鉆具長度(m)； 9.8重力加速度(m/s)； 鉆孔軸線與水平面的夾角，上斜孔的取為“正”，下斜孔的取為“負”，相應的Sin也有正負之分； 310和210分別為給進與起拔壓力的換算系數(shù)。 6、倒桿 a. 減小孔底壓力，停止給進，然后停止回轉，打開截止閥，夾持器夾住鉆具。 b. 退回回轉器 c. 借助給進打開夾持器，關閉截止閥，重新開始鉆進（操作同前）。 7、加桿（接長鉆桿） a.

12、減小孔底壓力，停止給進、回轉，打開截止閥； b. 停供沖洗液，卸下水龍頭； c. 接上加尺鉆桿，再接上水龍頭，退回回轉器，打開夾持器，關閉截止閥，即可開始鉆進。 8、停鉆 a. 減小孔底壓力，停止給進、回轉，打開截止閥； b. 將鉆具提離孔底一定距離。 9、退鉆 a. 停供沖洗液，卸下水龍頭； b. 起下鉆轉換手把置于起鉆位，給進起拔手把向后位，回轉器后退拉出鉆桿，待接頭露出夾持器250300mm時停止，馬達反轉，擰開鉆桿（注意：需將變速手把扳到低速檔，以便增加轉矩。卸鉆桿扣時，回轉器應留70mm以上的后退距離，以便在卸扣過程中隨著絲扣的脫開而自動后退，否則將損壞機件或鉆桿絲扣）； c. 向前

13、移動回轉器（卡盤松開，夾持器夾緊），使孔內的鉆具尾端進入卡盤，同時取下已卸開的鉆桿； d. 拉出下一根鉆桿，再如上述擰卸，如此循環(huán)往復，直到拔出孔內全部鉆桿； e. 最后取出粗徑鉆具。第八章 打鉆注意事項 1、探放水人員必須由探放水隊組織專門的培訓。作業(yè)人員要熟習鉆機的性能、結構、操縱方法及公司規(guī)定的一般安全事項； 2、在將鉆機通過膠管連接到液壓動力站前，必須保證鉆機控制閥和動力站截止閥均處于關閉狀態(tài)； 3、在探放水作業(yè)過程前，機組要向后退距工作面5米，并閉鎖，防止機組突然開停。如需啟動，機組司機必須與鉆機操作人員聯(lián)系，確認安全后方可開停； 4、鉆機和鉆架的支撐安裝必須牢靠，鉆頭應銳利、硬度好

14、； 5、所有操作人員必須穿戴利落，以防衣物纏繞進鉆機部件內，開鉆時所有人員應撤至安全位置； 6、先供水，后開鉆，先停鉆，后停水，嚴禁干打眼； 7、開始打鉆前應人工在巖體上鑿出位坑，當鉆頭進入位坑后方可開鉆； 8、鉆孔中若發(fā)現(xiàn)突然卡釬停鉆或鉆桿彎曲，應立即松開離合器，撤退鉆機，檢查鉆頭是否有崩片或刃口磨損過大等情況，以決定是否更換鉆頭；遇局部硬巖層時，可操縱離合器緩慢推進； 9、孔內有鉆桿時，除按規(guī)定程序卸鉆桿外，不允許馬達反轉； 10、操作開關或按鈕必須固定在鉆機附近2米以內的地方并由專人負責； 11、鉆機用電必須由專職電工負責，不得出現(xiàn)失爆等； 12、用馬達反轉卸鉆桿打接頭時，須留出足夠的卸

15、扣長度； 13、在鉆進過程中要隨時注意觀察各壓力表的讀數(shù)變化，發(fā)現(xiàn)異常及時處理； 14、交接班時若正在進行打鉆，嚴禁停鉆。第九章 探放水安全技術措施 1、必須向探水受水威脅地區(qū)的人員貫徹、交待報警信號及避災路線。 2、探放水時，必須撤出受水害威脅區(qū)域內的所有無關人員。清理好巷道，保證水災避災路線暢通無阻； 3、在探水點附近要安設電話和報警裝置，遇到水情及時向安全指揮中心和調度室匯報，并停止作業(yè)，根據(jù)實際情況按放水設計要求組織放水； 4、打鉆前必須對排水設備和管路完好狀況進行確認，水泵、管路均無異常后方準開始作業(yè)； 5、在探放水過程中，若遇探水孔出水時，應停止工作面一切作業(yè)，并及時報告安全指揮中

16、心和調度室及相關科室，分析出水原因。水量較大時，所有人員應立即按照作業(yè)規(guī)程規(guī)定的避災路線撤出工作面至安全地點。將充水區(qū)域水放出至不受威脅時，方可邊掘邊放，然后由相關部門進行分析，并按本方案中的放水設計進行放水； 6、在探放水鉆進中，發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來壓或者鉆眼中水壓、水量增大或沿鉆桿向外流水超過正常打鉆供水量或沖擊鉆具透水征兆時，應當立即停止鉆進，但不得移動或拔出鉆桿并記錄好孔深同時將鉆桿固定，應當立即向安全指揮中心和調度室匯報，派人監(jiān)測水情。發(fā)現(xiàn)情況緊急，應當立即撤出所有受水威脅地區(qū)的人員到安全地點，然后采取安全措施，進行處理。 7、瓦檢員要做好有害氣體的檢測，發(fā)現(xiàn)鉆孔內有害氣體超標時，

17、必須立即停止打鉆，切斷電源，并將人員撤到有新鮮風流的地點，并向安全指揮中心報告，通知相關科室，采取措施及時處理； 8、遇高壓水頂鉆時，可用逆止閥交替控制鉆桿，使其慢慢地頂出孔口，操作時禁止人員直對鉆桿站立； 9、在接近有出水可能的地區(qū)打鉆時，鉆孔內水壓過大或噴高壓水時，應采用反壓和防噴裝置的方法鉆進，嚴禁將鉆桿拔出； 10、鉆孔探后出水時，要觀測水壓、水質、水量等。并對水的來源作出正確的判斷，采取相應的措施； 11、打鉆前盡量選擇煤壁較好，無片幫處進行鉆進。 12、探放老空水前，應當首先分析查明老空水體的空間位置、積水量和水壓。探放水孔應當鉆入老空水體，并監(jiān)視放水全過程，核對放水量，直到老空水全部放完為止。當鉆孔接近老空時，應當設有瓦斯檢查員在現(xiàn)場值班，隨時檢查空氣成分。如果瓦斯或者其他有害氣體濃度超過有關規(guī)定，應當立即停止鉆進，切斷電源，撤出人員，并報告安全指揮