探放水設(shè)計(jì)及安全措施(采區(qū))

1、 山西臨縣華潤(rùn)聯(lián)盛黃家溝煤業(yè)有限公司 I采區(qū)運(yùn)輸巷探放水設(shè)計(jì)及安全技術(shù)措施 礦長(zhǎng)：李志亮 審核：王 慧 編制：李春林 二0一0年一 月 探放水設(shè)計(jì)及安全技術(shù)措施審批表 審批單位 審批簽字 審批時(shí)間 備 注 礦 長(zhǎng) 總 工 生產(chǎn)副礦長(zhǎng) 安全副礦長(zhǎng) 機(jī)電副礦長(zhǎng) 調(diào)度室主任技術(shù)科長(zhǎng)通風(fēng)科長(zhǎng)安監(jiān)科長(zhǎng)編 制 探放水設(shè)計(jì)及安全技術(shù)措施第1章 概 況第1節(jié) 水文地質(zhì)概況 山西臨縣華潤(rùn)聯(lián)盛黃家溝煤業(yè)有限公司位于臨縣湍水頭鎮(zhèn)黃家溝村，1971年建礦，1975年投產(chǎn)，井田面積7.392km，東西長(zhǎng)約2.3km，南北長(zhǎng)約3.2km，近似一平行四邊形?，F(xiàn)開采5號(hào)煤層，開采水平950m，開采深度140m。礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造較為

2、簡(jiǎn)單較簡(jiǎn)單，主體上為一南北走向的不對(duì)稱向斜，向斜兩翼傾角較大，一般為1530度，東翼傾角較小，一般小于10度，此向斜為離石向斜在本礦區(qū)的延伸，為離石向斜最北端。本礦井田南與方山縣店評(píng)煤礦相鄰，東西為風(fēng)氧化帶，北部為實(shí)體煤層。本礦涌水量每小時(shí)80m3左右，涌水水源主要為含水層水和風(fēng)氧化帶裂隙水。5號(hào)煤頂部含水層主要有第三系礫巖水、下石盒子組砂巖水及山西組砂巖水；5號(hào)煤層底部揭露的含水層有太原組砂巖水。奧陶系灰?guī)r水水位遠(yuǎn)低于5號(hào)煤層，沒有突水危險(xiǎn)，對(duì)基建構(gòu)不成威脅。 第二節(jié) 工作面概況本礦屬基建礦井，作業(yè)地點(diǎn)為新設(shè)計(jì)I采區(qū)運(yùn)輸巷的掘進(jìn)。工作面位于井田北部，遠(yuǎn)離采空區(qū)，涌水水源主要為含水層水、斷層水

3、及風(fēng)氧化帶裂隙水。 第二章 探放水方案 第一節(jié) 組織機(jī)構(gòu)為了確保安全，成立探放水專業(yè)隊(duì)：隊(duì) 長(zhǎng): 李玉清副隊(duì)長(zhǎng)： 陳來母 陳啟磚成 員: 安全員 瓦斯員 班組長(zhǎng) 技術(shù)員 探放水員專業(yè)隊(duì)人員不少于20人，包括作業(yè)人員和相關(guān)技術(shù)人員。 第二節(jié) 探放水原則及出水預(yù)兆 1、探放水原則 “預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘，先探后采”是防治水害的基本原則。凡是新開拓的區(qū)域和受水害威脅的地區(qū)，都必須堅(jiān)持這一原則。遇到下列情況都必須探水掘進(jìn)。 礦井新開拓區(qū)域或新布置的巷道。 接近含、導(dǎo)水?dāng)鄬?、溶洞和?dǎo)水陷落柱時(shí)。 打開隔離煤柱放水時(shí)。 接近可能與河流、湖泊、水庫、蓄水池、水井等連通的斷裂構(gòu)造帶時(shí)。 接近有出水可能

4、的鉆孔時(shí)。 接近有水的灌漿區(qū)時(shí)。 受底板強(qiáng)承壓含水層威脅的采煤工作面。 接近其它可能出水（突水）地點(diǎn)時(shí)。 2、工作面出水預(yù)兆 煤壁掛汗：溫度下降，空氣變冷，霧氣產(chǎn)生；煤層發(fā)潮、暗沉沉有害氣體增高，呼吸困難，頭痛；頂、地壓加大，底板鼓起并有滲水、淋水；出現(xiàn)壓力水流并有“嘶、嘶”水叫聲；巷道掛紅，有異味等出水預(yù)兆情況，必須立即向礦調(diào)度室匯報(bào)撤出人員等候處理。 第三節(jié) 探水鉆孔設(shè)計(jì) 1、探水設(shè)備掘進(jìn)工作面布置ZLJ-350型探水鉆兩臺(tái)，鉆孔深度150-200米，鉆孔直徑50-89mm,功率5.5KW。2、 探水鉆孔的布置及要求 （1）我礦現(xiàn)開采的是5#煤層，巷道主要布置在5#煤層附近。故主要預(yù)防頂?shù)?/p>

5、板的砂巖水、斷層水及風(fēng)氧化帶裂隙水。根據(jù)工作面實(shí)際情況，該工作面在探放水時(shí)采用深孔、中深孔相結(jié)合的鉆孔布置方式，每次探放水打3個(gè)深孔，即一各中心孔，兩個(gè)外斜孔，呈扇形布置，其中中心孔與掘進(jìn)方向一致，中心孔的兩個(gè)外斜孔與中心孔的夾角為15度，孔深200米；再在3個(gè)深孔之間或外斜眼外側(cè)共布置4個(gè)中深孔，孔深65米，緊鄰深孔中心孔的中深孔與中心孔的夾角為8度，外側(cè)的中深孔與深孔中心孔的夾角為22度，在每次深孔探水范圍內(nèi)，第一、第二次允許掘進(jìn)距離為35米，超前距為30米。工作面在掘進(jìn)過程中不可能遇到老空積水，但可能遇到斷層水，因此斷層20米為積水線，外推50米為探水線，再外推100米為警戒線。每次探水

6、后掘進(jìn)35米，再進(jìn)行第二次探水，探水掘進(jìn)探水循環(huán)作業(yè)。（詳見探放水鉆孔布置圖） （2）預(yù)計(jì)前方有帶水壓的含水層時(shí)，探水孔必須安設(shè)套管?？卓谔坠鼙仨氂盟嘧{固孔，而且必須進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，耐壓試驗(yàn)不小于4MPa，穩(wěn)定時(shí)間不小于30分鐘。 （3）對(duì)水壓高于1 MPa且水量較大的積水或強(qiáng)含水層進(jìn)行探放水時(shí)，孔口應(yīng)安設(shè)防噴逆止閥。 （4）探得水壓高于2MPa、水量大于60m3h，需長(zhǎng)期保留時(shí)，孔口應(yīng)使用雙水門，下門備用。3、 孔口安全裝置的布設(shè)探放水孔必須使用孔口安全裝置，孔口安全裝置由孔口管、泄水測(cè)壓三通、孔口閥門和鉆桿逆止閥等組成，其施工和安裝程序如下：（1） 選擇巖層堅(jiān)硬完整的地段開孔，孔徑應(yīng)比孔

7、口管直徑大3-5mm，鉆至預(yù)定深度（視水位高低和煤巖層強(qiáng)度而定）后，將孔內(nèi)沖洗干凈。（2） 向孔內(nèi)注入水泥漿，將預(yù)先準(zhǔn)備好的孔口管（末端用木塞塞?。┓湃肟變?nèi)，待水泥凝固后，即可在孔內(nèi)鉆進(jìn)。（3） 水泥凝固后掃孔，其深度超過孔口管長(zhǎng)度0.5-1.0m,向孔內(nèi)注水。試液壓力大于孔口管末端承壓靜水壓力的1.2倍，呈水壓值超過預(yù)計(jì)放水時(shí)的水壓，穩(wěn)壓時(shí)間至少保持半小時(shí)，孔口管周圍沒有漏水現(xiàn)象，則合乎要求，否則要重新注漿加固。（4） 探放強(qiáng)含水層水時(shí)，應(yīng)在孔口管上安裝水壓表、水門、三通和泄水管等。 第四節(jié) 鉆機(jī)的安裝 1、加強(qiáng)鉆場(chǎng)附近的巷道支護(hù)，并在工作面迎頭打好堅(jiān)固立柱和擋板。 2、清理巷道挖好排水溝，

8、探水鉆孔位于巷道低洼處時(shí)，必須配備與探放水相適應(yīng)的排水設(shè)備。 3、在打鉆地點(diǎn)或附近安設(shè)專用電話。 4、測(cè)量和探放水人員必須親臨現(xiàn)場(chǎng)，依據(jù)設(shè)計(jì)，確定主要探水孔的位置、方位、角度以及鉆孔數(shù)目。 第五節(jié) 探放水施工中的技術(shù)要求 一、探水技術(shù)要求 1、 鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確判別煤、巖層厚度并記錄換層深度。一般每鉆進(jìn)10m或更換鉆具時(shí)，測(cè)量一次鉆桿并核實(shí)孔深。終孔前再?gòu)?fù)核一次，如有可能應(yīng)進(jìn)行孔斜測(cè)量。 2、 鉆進(jìn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來壓或孔中的水壓、水量突然增大，以及有頂鉆等現(xiàn)象時(shí)，必須立即停鉆，記錄其孔深并同時(shí)將鉆桿固定。要立即向礦調(diào)度室匯報(bào)，及時(shí)采取措施，進(jìn)行處理。 3、 鉆進(jìn)中發(fā)現(xiàn)有害氣體噴出時(shí)，應(yīng)立

9、即停止鉆進(jìn)、切斷電源，將人員撤到有新鮮風(fēng)流的地點(diǎn)。立即報(bào)告礦調(diào)度室，采取措施。 4、 鉆孔內(nèi)水壓過大或噴高壓水時(shí)，應(yīng)采用反壓和防噴裝置的方法鉆進(jìn)，應(yīng)有防止孔口管和煤(巖)壁突然鼓出的措施： 5、 背緊工作面，在攔板外面加設(shè)頂柱或木垛，必要時(shí)還應(yīng)在頂、底板堅(jiān)固地點(diǎn)砌筑防水墻，之后方可放水。 6、對(duì)于水壓大于2MPa，中間要穿過煤層的探斷層水鉆孔，在打穿斷層或含水層前，還應(yīng)下第二層孔口管并超過煤層1 m以上。 7、 在探水孔施工中，見到含水層、斷層、陷落柱和積水區(qū)之前，應(yīng)停止鉆進(jìn)，安好水門后再繼續(xù)鉆進(jìn)。 8、 遇高壓水頂鉆桿時(shí)，可用立軸卡瓦和逆止閥交替控制鉆桿，使其慢慢地頂出孔口，操作時(shí)禁止人員直

10、對(duì)鉆桿站立。 9、應(yīng)做到交接班時(shí)不停鉆。 10、 探放斷層水的探水孔終孔后，孔內(nèi)有水應(yīng)進(jìn)行放水試驗(yàn)。孔內(nèi)無水時(shí)應(yīng)選擇一個(gè)孔進(jìn)行壓水試驗(yàn)，檢驗(yàn)斷層隔水性能；壓力一般應(yīng)略大于斷層所承受的靜水壓力。 11、 探放水鉆孔，完成探測(cè)任務(wù)后必須全孔注漿封閉，并做好封孔記錄。 二 、放水的技術(shù)要求 1、 鉆孔探到水后，要觀測(cè)水壓、水質(zhì)、水量和估計(jì)積水量或補(bǔ)給量。根據(jù)礦井排水能力及水倉(cāng)容量，決定是注漿堵水還是放水?？刂品潘椎牧髁炕蛘{(diào)整排水能力，并清理水倉(cāng)、水溝等。 2、 煤層頂板有含水層和水體存在時(shí)，應(yīng)當(dāng)觀測(cè)“三帶”發(fā)育高度。當(dāng)導(dǎo)水裂隙帶范圍內(nèi)的含水層或老空積水影響安全開采時(shí)，必須超前探放水并建立疏排水系統(tǒng)

11、。 3、 加強(qiáng)放水地點(diǎn)的通風(fēng)，增加有害氣體的觀測(cè)次數(shù)。 4、 必須監(jiān)視放水全過程，放水結(jié)束后，應(yīng)立即核算放水量與預(yù)計(jì)積水量的誤差，查明原因。 第五章 探放水安全技術(shù)措施 1、 探水安全技術(shù)措施 1、探水前的安全準(zhǔn)備工作 （1）、探水前對(duì)排水設(shè)備進(jìn)行徹底檢查，探水過程中要有專人維護(hù)、保證正常排水。 （2）、探水前對(duì)水溝、沉淀池進(jìn)行徹底清理，保持水流暢通。 （3）、要有專人對(duì)鉆場(chǎng)附近的頂板進(jìn)行檢查維護(hù)，避免發(fā)生冒頂事故。 （4）、探水鉆場(chǎng)后方必須有安全躲避峒室。 （5）、保證鉆場(chǎng)的正常通風(fēng)，并制定專項(xiàng)檢查措施。 （6）、鉆場(chǎng)附近要安裝電話，并保持通訊暢通。 （7）、明確水害避災(zāi)路線，并認(rèn)真貫徹至施

12、工人員。 2、鉆機(jī)運(yùn)輸、安裝的安全措施 （1）、運(yùn)輸、安裝鉆機(jī)人員，要互相配合好，防止鉆機(jī)反倒傷人和擠傷手腳事故發(fā)生。 （2）、鉆場(chǎng)在穩(wěn)鉆前，應(yīng)清凈浮煤。鉆場(chǎng)巷道支護(hù)要符合質(zhì)量要求，禁止有空幫、空頂現(xiàn)象。鉆機(jī)要穩(wěn)牢、穩(wěn)平，底座墊上底木梁，鉆機(jī)穩(wěn)固在底木梁上，四角要大好四根立柱，并用鐵絲聯(lián)在一起。將鉆機(jī)穩(wěn)定牢固后，方準(zhǔn)開鉆。 （3）鉆具應(yīng)統(tǒng)一放在鉆場(chǎng)內(nèi)，禁止在巷道內(nèi)亂放。 3、鉆機(jī)操作的安全措施。 （1）、鉆工上崗前，必須經(jīng)過培訓(xùn)，學(xué)習(xí)作業(yè)規(guī)程并持證上崗。 （2）、鉆孔必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)的方位、角度、深度施工，嚴(yán)禁私自變更鉆孔參數(shù)。 （3）、鉆孔施工期間，必須有專職瓦斯檢查員隨時(shí)檢查鉆孔、鉆場(chǎng)瓦斯，

13、若瓦斯達(dá)到1 %，應(yīng)立即通知停鉆撤人。 （4）、操作鉆機(jī)人員，要由班組長(zhǎng)或有經(jīng)驗(yàn)的工人擔(dān)任，另一人跟前監(jiān)護(hù)。鉆機(jī)操作按扭，應(yīng)設(shè)在距司機(jī)工作處不超過0.5m的地方,確保能及時(shí)停送電。 （5）每班開鉆前，鉆機(jī)要先試正、反轉(zhuǎn)。鉆機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)后，任何人不準(zhǔn)觸摸鉆桿及機(jī)器旋轉(zhuǎn)部位，防止鉆機(jī)絞人 （6）、操作鉆機(jī)要嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程。在鉆進(jìn)中，掌握好鉆進(jìn)速度，壓力要適當(dāng)，注意孔內(nèi)水循環(huán)，禁止干鉆，避免損壞鉆機(jī)和發(fā)生卡鉆事故。 （7）打鉆過程中，要嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)交接班制度，現(xiàn)場(chǎng)交清孔內(nèi)情況和鉆機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況。 （8）、鉆孔透水后，要詳細(xì)觀測(cè)和記錄水情變化。起鉆時(shí)，工作人員禁止站在鉆桿的正后方向。鉆桿全部起出后，立即關(guān)

14、閉閥門，并向調(diào)度室匯報(bào)透水情況。 （9）打鉆出水后，若水量較大，威脅到巷道內(nèi)人員安全時(shí)，要通知巷道內(nèi)所有人員和受威脅的其他人員，一并撤出，并迅速向調(diào)度室匯報(bào)。2、 放水安全技術(shù)措施 1、待鉆孔全部施工結(jié)束后，同時(shí)分別測(cè)定水壓，測(cè)定水壓要求連續(xù)8小時(shí)壓力表指針不動(dòng)。 2、放水延續(xù)時(shí)間與穩(wěn)定時(shí)間要求 為充分查明含水層的富水性，放水試驗(yàn)按一次最大降深進(jìn)行，延續(xù)時(shí)間不少于24小時(shí)。放水試驗(yàn)結(jié)束前流量穩(wěn)定時(shí)間必須達(dá)8小時(shí)。并以最遠(yuǎn)觀測(cè)孔穩(wěn)定2小時(shí)為準(zhǔn)。 3、放水孔的流量觀測(cè)與觀測(cè)孔的壓力觀測(cè)必須同步進(jìn)行。開始一般應(yīng)按每隔30分鐘觀測(cè)一次，連續(xù)3小時(shí)后，可每隔60分鐘觀測(cè)一次，直至放水結(jié)束。 觀測(cè)孔壓力表

15、指針觀測(cè)應(yīng)與主孔流量同時(shí)進(jìn)行觀測(cè)，不得提前或延后。 4、放水試驗(yàn)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。如放水中斷，而中斷前放水已超過6小時(shí)，且中斷時(shí)間不超過1小時(shí)，則中斷前的放水時(shí)間仍可計(jì)入延續(xù)時(shí)間內(nèi)，否則一律作廢。在中斷放水時(shí)間內(nèi)，應(yīng)按觀測(cè)穩(wěn)定（靜止）水位的要求觀測(cè)水位(包括觀測(cè)孔)，直到重新放水為止。 5、水溫、氣溫的測(cè)量，應(yīng)在放水過程中，每隔2小時(shí)同時(shí)觀測(cè)一次（應(yīng)與流量、壓力表指針的觀測(cè)相應(yīng)），其精度要求為0.5。 6、在放水過程中，必須隨時(shí)繪制Q=f(S)及q=f(S)曲線，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正放水發(fā)生的錯(cuò)誤。 7、水樣應(yīng)在放水試驗(yàn)結(jié)束前按設(shè)計(jì)要求采取，其方法按有關(guān)規(guī)程要求進(jìn)行。 8、放水結(jié)束后要進(jìn)行探測(cè)孔深?？?/p>

16、內(nèi)沉淀物不得超過含水層厚度的1/5。 9、靜止水位與恢復(fù)水位觀測(cè)要求： 正式放水前及正式放水結(jié)束后，放水孔和觀測(cè)孔均應(yīng)進(jìn)行靜止水位和恢復(fù)水位的觀測(cè)。 觀測(cè)時(shí)間，開始時(shí)一般可按1、2、2、3、3、4、5、7、8、10、15分鐘的間隔觀測(cè)，以后每隔30分鐘觀測(cè)一次，直至穩(wěn)定。觀測(cè)孔與主孔應(yīng)統(tǒng)一。10、靜止水位、恢復(fù)水位采用壓力表觀測(cè)，連續(xù)8小時(shí)指針不動(dòng)。三、截水、堵水安全技術(shù)措施根據(jù)有關(guān)規(guī)定及我礦的具體情況，井下的截水措施可采取修筑水墻和水閘門。水閘門一般應(yīng)設(shè)在發(fā)生涌水時(shí)需要截水而平時(shí)仍需運(yùn)輸、行人的井下巷道內(nèi)，具體位置是井底車場(chǎng)、井下水泵房和變電所的出入口；采區(qū)之間聯(lián)絡(luò)巷中。并應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1

17、、 筑墻地點(diǎn)的巖石應(yīng)堅(jiān)固無裂縫，如有風(fēng)化松軟或有裂縫的巖石，應(yīng)全部清除。2、 水墻四周要用手鎬或風(fēng)鎬掏槽直至完整的煤體或巖體；禁止放炮，以免造成裂縫。3、 修筑水墻時(shí)，四周應(yīng)留灌漿孔，墻建好后應(yīng)向四周灌注水泥沙漿，以使墻和四周巖膠結(jié)，防止漏水。4、 為便于施工，在水閘墻下部應(yīng)設(shè)放水管，便于墻凝固結(jié)前排放積水，墻固結(jié)后再關(guān)閉閘門或加以堵塞。四、排水設(shè)備1、必須有工作、備用和檢修的水泵，工作水泵的能力在20h內(nèi)排出礦井24h的正常涌水量（包括充填水和其他涌水）。備用水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵的能力的70%。工作和備用水泵的總能力，應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量。檢修水泵的能力應(yīng)不下于工作

18、水泵能力的25%，水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井，可在主泵房?jī)?nèi)預(yù)留安裝一定數(shù)量水泵的位置。2、水管：必須有工作和備用的水管。工作水管的能力應(yīng)能配合工作水泵在20h內(nèi)排出礦井24h的正常涌水量。工作和備用的水管的能力的總能力，應(yīng)能配合工作和備用水泵在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量。3、配電設(shè)備：應(yīng)同工作、備用以及檢修水泵相適應(yīng)，并能夠同時(shí)開始工作備用水泵。煤層頂板有含水層和水體存在時(shí)，應(yīng)當(dāng)觀測(cè)“三帶”發(fā)育高度。當(dāng)導(dǎo)水裂隙帶范圍內(nèi)的含水層或老孔積水影響安全開采時(shí)，必須超前探水并建立疏排水系統(tǒng)。4、 探放水地點(diǎn)到中央水泵房必須有能使水流流到水庫的通道或管道。五、應(yīng)急措施當(dāng)井下某一地點(diǎn)發(fā)生突然透水事故時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)人員除立即報(bào)告礦調(diào)度室外，如果情況危急，水勢(shì)很猛，則應(yīng)采取以下應(yīng)急措施：1、 在場(chǎng)人員的行動(dòng)原則及避災(zāi)路線：（1）行動(dòng)原則發(fā)生透水時(shí)，在場(chǎng)人員應(yīng)盡量了解或判斷事故的地點(diǎn)和災(zāi)害程度，在保證人員安全的條件下，迅速組織搶救，盡可能就地取材，設(shè)法堵住出水點(diǎn)，加固采掘工作面，以防止事故的繼續(xù)擴(kuò)大。如果無法搶救，則應(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)的實(shí)際情況，有組織地沿著規(guī)定的避災(zāi)路線，避開壓力水頭，迅速撤退到涌水地點(diǎn)的上部水平或地面，而不能進(jìn)入出水點(diǎn)附近的獨(dú)頭巷道內(nèi)。如果獨(dú)頭上山下部的唯一出口已