探放水设计Word格式.docx
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本区气候属暖温带大陆性气候,其特点为:
四季分明,冬长夏短,季风较强。
冬季寒冷少雪,春季干旱多风,常出现十年九旱;
夏季炎热多雨,秋季晴朗凉爽。
年降水量在433.2-814.3mm,平均532.8mm,大多集中在7、8、9月份,日最大降水量为101.5mm(1972年7月7日),最长连续降水天数为8天。
区内年平均蒸发量为1768.1mm,年最大蒸发量为1914.7mm,最小为1515mm,年蒸发量是年降水量的3倍以上。
井下涌水量一般在240m3/d左右。
采空区内也有一定量积水,但积水量不大。
3、水患威胁程度
(1)、地表水
井田内无大的常年性河流及地表水体,只发育季节性排洪冲沟。
其中井田东北部发育向东南倾斜的主冲沟。
其两侧发育羽状分叉小冲沟,各冲沟平时干涸无水,雨季排泄洪水,由井田排出后,向东汇入井田外东部的浊漳河北源。
井田属海河流域漳河水系浊漳河北源支流汇水区。
据调查,井田内水碾沟煤矿井口附近历史最高洪水位位于该处河谷2m以上,低于井口标高。
(2)、周边矿井对本井田煤层开采的影响
该矿北部、南部及东部无矿,西部与襄垣县上庄煤矿相邻,由于地层总体走向为北东—南西,倾向北西,倾角2°
~7°
,上庄煤矿煤层标高低于本井田。
所以西部相邻上庄煤矿采空区积水对本矿煤层开采基本无影响。
(3)、采空区积水对矿井充水的影响
井田内的西营煤矿、老窑港煤矿开采3号煤层,水碾沟煤矿的3号煤层也已采空。
各矿井的采空区内存在一定量的积水。
据调查,3号煤层采用炮采,资源回收率40%,目前采空区积水面积约16188m2,积水量约828m3。
采用全垮落法管理顶板,局部因垮落等形成积水的可能性同样是存在的。
兼并重组整合以前水碾沟煤矿、崇梁煤矿开采15-3号煤层,崇梁煤矿采煤方法采用壁式炮采,水碾沟煤矿采煤方法采用壁式高档普采,采用炮采,资源回收率60%,目前采空区积水面积约367m2,积水量约79m3,因此采用全垮落法管理顶板,局部因垮落等形成积水的可能性同样是存在的。
(4)、奥灰水对矿井充水的影响
据《水碾沟煤矿生产矿井地质报告》及区域、邻矿水位资料,本报告推测井田内奥灰水位标高在665m左右,本井田最低开采标高为700m,由于15-3号煤最低开采标高高于奥灰水位35m,因此奥灰水对15-3号煤开采无影响。
二、防治水机构
1、防治水机构:
组长:
王喜平(矿长)
副组长:
万全心(安全矿长)
成员:
雷正龙李向文杜涛杨占彪赵小锐
2、探放水机构:
万全心(安全矿长)
雷正龙杜涛
杨广成张旭春郝海同刘宏太
探放水队长;
张旭春
三、探放水设计
1、井下防治水规划
随着矿井不断开拓延伸和回采,矿井涌水量会越来越大,和相邻煤矿的位置关系越来越复杂,因此必须根据矿井实际逐年进行矿井水害因素分析和水害预测,每季度收集、调查、核对相邻煤矿和废弃的老窑情况,并及时填绘到采掘工程平面图上,每月进行一次防治水重大事故隐患排查,并逐项登记,做到项目资金,措施、人员、时间“五落实”。
每年进行一次避水灾演习,地质报告每8年修编一次,并审批。
水文地质补勘后要及时提交地质资料,以保证矿井正常安全生产,杜绝水灾事故发生。
2、防治水工程及设备
由于矿井开拓延伸和不断开采,矿井涌水量会越来越大,原有的水仓和水泵已不能满足安全生产排水要求,因此2012年对井下中央水泵房进行改造完成,扩大水仓容量,加大水泵排量,扩建后中央水仓容量为1200m³
泵房设3台水泵,排水量为54m/h,电机功率为75kw,一台工作,一台备用,一台检修。
同时更换副井两趟排水管路3寸改为8寸,长380m,高156m,一躺工作一躺备用,确保满足矿井正常涌水量的需求。
井下中央水泵房实行双回路供电,有2个安全出口,一与回风大巷相连,供外撤或内运排水设备,一个通副井底车场供行人通风和排水。
泵房要满足安装设备最大外形尺寸,通道宽度和安装检修条件要求,吸水井和配水巷之间设配水阀。
泵房内设水泵、配水阀、检修用的起重梁,泵房高度满足起重要求,泵房与车场相连的通道内设有向外开的密闭门保证发生水灾时,能正常关闭。
北翼151采区形成后,为防止采空涌水淹没工作面,应首先开掘采区水仓,然后再进行生产。
根据调研和结合本矿实际情况,采区水仓容量为500m³
,能够满足8小时工作面涌水量,3台水泵,水泵排量为32m3/h,排水管为3寸,排至北翼水仓,然后排到中央水仓。
3、防水安全煤柱留设
根据新庄煤业的煤层赋存特征,确定防水煤柱种类为
①井田边界煤柱
②采空区煤柱
结合邻近矿井留设煤柱的实践经验,确定本矿安全煤柱尺寸如下:
井田边界煤柱20m采空区煤柱30m
4、探放水设计:
井田东部为已关闭的崇梁煤矿,西部为上庄煤矿,在矿井开拓掘进时,要严格执行“有掘必探、先探后掘”的原则,实行综合防治水措施,加强采空区积水和有害气体的监测、监控和防治。
1、向北开拓掘进时必须进行探放水。
探水设计如下:
布置大探水眼深60m,警戒距离30m,可掘30m,每班掘进必须再用5m钻小探水,可掘1m,探眼位置和数量与大探水一致。
累计掘进30m到达警戒线时,必须进行下一个循环大探水,大探水眼平行底板方向布置:
工作面迎头1个;
15度角左右邦各一个;
正东方向1个,眼深60m。
由当班队长、安全员、瓦检员负责。
2、集中轨道巷掘进探放水设计:
集中轨道巷掘进,必须探放水,保证防水煤柱不小于30m。
设计如下:
探水眼布置3个,都平行于底板,正被方向一个,眼深60m、西北15º
、西南15º
方向各一个,深60m。
探完后可掘30m,再进行下一循环探水,由当班队长安全员,瓦检员负责。
5、制定矿井水灾应急预案
为了应对水灾突发事故的发生,使矿井灾害损失减到最小,必须制定水灾应急预案,成立应急救援指挥部,加强监测、监控,随时掌握井下涌水情况,发现异常及时汇报,加大防治水专项资金投入,配足配齐水灾应急所需物资和设备。
每天地排水系统进行认真检查、检修,保证灾害发生时正常运行,同时加强对职工进行灾害预防培训,每年组织一次避水灾演习,在井下西。
同位置标照避灾线路图,使井下每个干部、职工都能熟悉掌握避灾知识,正确有效避灾。
4、实施措施
1、地面防治水措施
①.留设防水煤柱,在与上庄煤矿的矿界之间,留设40m防水煤柱。
②.坚持“有掘必探、先探后掘”的原则,认真搞好探放水工作。
③.当探到水源后,要制定具体措施进行有计划的排水,解除水的威胁。
④.探放水时,要加固探水地点附近的巷道支架,北好顶帮,并在工作面迎头打好坚固的立柱和栏板,清理巷道挖好排水沟,在其附近安设专用电话,开掘安全躲避硐室,规定撤人的避灾线路等安全措施。
⑤.四月底前,必须对井下主副水仓、北翼水仓、皮带、轨道大巷排水沟进行清理。
并对中央泵房的全部工作水泵及备用水泵进行检修,同时做排水试验,发现问题及时处理。
⑥.雨季要随时观察井下来水,发现地面洪水涌入井下时,要认真组织人员按避灾线路撤离到安全的地带。
⑦.当井下水源增大时,应迅速采取隔水、截水、堵水和增加排水设备的措施。
⑧.井下泵房的设备除一台检修外,其它必须处于空好状态,泵房必须认真做好排水记录,以供统计矿井涌水量。
3、综合治理措施
①.加强防治水工作的领导,严格落实,安全生产责任制。
定期研究解决工作中出现的具体问题,保证各项防治水工程和措施落实到位。
②.建立健全矿井防治水组织机构,配足地质及水文专业人员。
制定防治水方面的有关劳动组织,技术管理及岗位责任等规章制度并贯彻执行。
③.建立稳定的安全投入机制,保证矿井防治水所需资金总额,及时到位。
④.定期进行矿井水害困素分析和预测,通过对矿井井田周边范围内可能导致水灾事故的各种危险源进行不断勘查和分析大力推扩应用新技术,提高矿井水害预测、预报水平。
⑤.开展水文动态观测,矿井总涌水量、采区、掘进涌水量,每月观测2次,异常情况加密观测次数,同时对观测资料进行系统整理分析,掌握其变化规律,保证水文资料的准确性、连续性。
及时提交采、掘工作面地质说明书,保证安全指导生产。
⑥.定期组织全矿干部职工进行培训、学习。
学习有内容、有课时、有总结,使全矿职工及时掌握矿井隐患和防治水安全知识。
⑦.强化安全质量标准化建设,不断改善矿井安全生产条件,确保施工和工程质量,保证防治水安全设施达到要求,形成应有抵御水害的能力。
⑧.加强全矿监督管理,跟班矿长、跟班队干、跟班安全员、驻矿安全员现场监督,保证防治水工作正常有效进行。
5、操作规程
探水工操作规程
1、安装钻机探水前,必须遵守下列规定:
(1)工作人员进入钻场必须首先检查钻场诼其周围的全安状况,必须打好顶压柱,并保持钻机平稳,以防钻进偏斜或断杆。
并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。
(2)检查煤壁。
煤壁有松软或膨胀等现象时,要及时处理,闭紧填实,必要时可打上木垛,防止水流冲垮煤壁,造成事故。
(3)清理巷道,挖好排水沟,清理好水仓;
检查排水泵、排水管路及电动机,使之正常运转,达到设计的最大排水能力。
探水钻孔位于巷道低洼处时,必须配备与探放水量相适应的排水设备。
(4)准备堵水材料。
在探水地点应备用一定数量的坑木、麻袋、木塞、木板、黄泥、棉线、锯、斧等,以便出水或来压时及时处理。
(5)检查安全退路。
避灾路线内不许有煤炭、木料、煤车等阴塞,要时刻保证畅通无阴。
(6)详细检查探放水钻机是否完好,钻机是否摆放平稳,钻杆是否平直、接水器是否能正常使用、钻头是否符合要求,压柱是否打牢,声音是否正常,在完好正常的时候使用钻机。
钻杆不能弯曲,丝扣必须严合。
(7)探水工穿戴要整齐、利落,衣襟、袖口、裤脚必须束紧,戴好安全帽,系好矿灯及自救器。
2、钻机电缆应盘放合理,不允许拐硬弯、拖在溜槽内和绕在柱子上。
3、探放水作业时,必须严格按照探放水设计的钻孔间距、钻孔高度、钻孔深度、钻孔方位、钻孔角度,钻孔数目进行施工。
钻孔数目不得少于3个,钻孔深度不得小于60m,钻孔方位与钻孔角度不得超过设计的±
1。
如遇特殊情况,未经总工程师答应,不得擅自改变设计。
4、在钻探过程中,操作人员必须密切注意岩煤粉的湿润程度、探水孔的水压水量与煤岩情况,发现孔内岩粉较湿或涌水加大、煤岩松软、片帮、来压以及有顶钻等现象时,必须立即停钻,记录其孔深首当其时同进将钻杆固定,同时向矿安全指挥中心汇报,及时采取措施,进行处理。
5、操作过程中,操作人员要精力集中,根据煤层的软硬程度适当调节压力,防止用力过猛。
不准用手扶托钻杆。
6、每班钻探人员要共同配合,发现钻进困难、负荷过大、机器有异常现象等情况时,要立即查明原因,排除故障。
7、钻进过程中,工作人同要精力集中,注意观察钻进情况,根据煤层的软硬程度适当调节压力,防止用力过猛。
随时注意电动机的负荷情况,不得超载,当发生火化、冒烟、转速急剧降低和发热、发现机身震动异常、发热、漏电等现象时,立即停止作业,处理好后再进行工作。
8、透老空后,如孔内无水流出,经瓦检员检查有害气体涌出且有害气体浓度超过规定时,必须立即停止钻进,用半圆形木塞封闭,加强通风,撤出人员,待有害气体浓度符合要求时,继续相关后续作业。
9、如预计水压较大时,在探水钻钻进之前,必须先按好孔口安全装置,进行耐压试验,达到设计承受水压后,方准继续钻进。
孔口安全装置由孔口管、泄水测压三通、孔口水门和钻杆逆上阀等组成。
(1)孔口管的安装与固定
①选择坚硬完整地段开孔,孔径应大于孔口管直径1—2级,钻至6m后,将孔内冲洗干净。
注浆使孔口管(管四周应焊扶正肋骨片)片孔壁间布满水泥浆。
待孔口管四周水泥浆凝固后扫孔,扫孔深度应超过孔口管长度0.5m。
②扫孔后对孔口管和控制闸阀必须进行耐压试验,试验压力应大于预计水压并稳定30min后,孔口管四周不漏水时,方可钻进。
③孔口管插入孔仙长度,一般可按经验值小一塌胡涂6m选定。
④节进裂隙发育,岩石松软或破碎,无条件另选放水地点时,应注浆加固后,再安设孔口管。
(2)对水压高于1MPa且水量较大的采空区积水或强含水量进行探放水时,孔口应安设防喷逆止阀。
(3)在高压水喷出条件下继续钻进时,斜孔应使用孔品防喷逆止阀,钻具可使用“防喷接头”,上下钻可用“孔口反压装置”。
(4)探得水压高于2MPa、水量大于60m3/h,需长期保留时,孔口应使用双水门,下门备用。
10、钻进时应准确记录钻进深度。
一般每钻进10m或更换钻具时,测量一次钻杆并核实孔深。
终孔前再复核一次,如有可能应进行孔斜测量。
11、钻进发现有害气体喷出时,应立即停止钻进、切断电源,将人员撤到有新鲜风流的地点。
立即报告矿安全指挥中心,采取措施。
12、操作时禁止人员直对钻杆站立。
13、在钻探操作过程中,必须严格按照钻探操作规程执行。
14、探水时应加强出水征兆的观察,一旦如发现水压、水量突然增大或水位上升快时,必须停止钻进、切断排水泵供电电源。
但不得拔出钻杆,迅速报告安全指挥中心,通知附近地区人员,按规定的避水灾路线撤离灾区,撤离时要往高处走,位于透水点人员撤离时,要摒住呼吸,用手拽住管路等用力闯过出水点,直到安全地点,若退路被水隔断,要寻找最高位置或离井筒、大巷最近点暂时躲避,并经常敲打铁器、巷帮,发出求救信号。
若透水来自老空积水,撤离时应戴自救器哐用湿手由掩信口、鼻等。
并立即向矿安全指挥中心报告,情装饰品紧急时必须立即必出警报,撤出所有受水威胁工区的人员。
15、每次探水后、掘进前,应在起点处设置标志,并建立挂牌制度。
16、工作面或其它地点发现有透水预兆(挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水增大、顶板来、底板鼓起、产生裂隙、产生涌水、水色发浑有臭味等症状)时,必须停止作业,采取措施,报安全指挥中心,如情况昆急,发出警报,撤出所有受威胁地点的人员。
17、打眼结束后,钻机、电缆均须摆放整齐,产搬置到距迎头10米处,按照要求填写探放水牌板,写明探放水也深度、探放水情况、可掘进深度,由驻矿安检员、安全员、班组长检查后确认无危险时,与掘进队进行现场交接,并探放水台帐上进行签字。
18、升井后,及时整理记录并将数据向井下防治水领导组汇报。
19、对所使用的钻具、工具要合理保管,定期检查。
20、必须熟悉避水灾线路。
21、探水人员要认真如实填写探水记录表,报通风科与安全指挥中心存档备案。
22、每月必须参加矿防治水管理机构组织的探放水工作总结,总结本月的探放水经全和教训,参与制定下月探放水计划。
放水工操作规程
1、探放钻孔见采空区积水,嫩水压较大时,不得拔出钻杆。
当确认水压减小达到安全要求时,方可拔出。
待水流微小或结束,由施工队及时清理淤泥积水,并向安全指挥中心汇报。
2、钻孔探到水后,要观测水压、水质和估计积水量,根据矿井排水能力及水仓容量,控制放水的流量或调整排水能力。
3、如水量较大或水位上升快时,要切断排水泵供电电源,以防漏电伤人。
4、必须监视放水全过程,放水结束后,应立即核算放水量与预计积水量的误差,查明原因。
5、探水巷道应加强出水征兆的观察,一旦发现异常应立即停止工作,及进处理。
情况紧急时必须立即发出警报,撤出所有受水威胁地区的人员。
6、加强对矿井供排设备、设施的维护,确保供排系统完好可靠。
7、如果有透水征兆(挂红、挂汗、空气变冷、发生雾气、水叫、顶板淋水加大等),迅速撤离人员,并汇报安全指挥中心。
8、探放水钻孔,过错成探测任务后必须全孔注浆封闭,并做好封孔记录。
9、必须熟悉避水灾线路。
10、每月必须参加矿防治水管理机构组织的探放水工作总结,总结本月的探放水经验和教训,参与制定下月探放水计划。
6、超前钻探安全技术措施
工作面共布置三个钻孔,1#钻孔布置在掘进工作面煤墙中心点,方位沿煤尘与掘进工作面方位一致,孔深为60米,钻孔直径为65毫米;
4#、7#钻孔分别布置在距离1#钻孔左右两侧1.3米处,方位角沿煤尘与工作面掘进方向成15度夹角,孔深61米,允许掘进30米,始终保留30米安全煤柱。
一、钻探与掘进施工顺序及循环进度
1、严格执行“有掘必探、先探后掘、不探不掘”的原则。
2、探水钻孔必须超前工作面30米,超前钻孔不足30米时,严禁掘进施工。
3、掘进按三八制作业,打钻作业安排在八点班,确保钻孔超前工作面的距离不小于30米。
二、钻孔施工及组织
1、钻孔时使用ZYJ-270/170型钻机进行作业,三人配合将钻机、开关、钻杆、水管和所用工具等运至工作面。
使用双股8#铅丝将钻孔和钻机架按钻孔设计方位悬挂于工钢棚梁上。
安装好钻杆,使用坡度轨将钻杆角度调整与煤层的底板倾斜角度一致后将钻孔机用8#铅丝固定牢固,接通水源同时经检查确认排水设施能够正常使用时,开始钻进施工。
2、施工是时由三人配合作业,其中一人负责开关电源,另外两人负责操作钻机和安装连接钻杆,施工时使用600毫米管钳或链钳安装连接和拆卸钻杆。
3、钻探时必须安排专职的钻工进行作业,需要移动钻机、开关和接火时必须由掘进队安排电钳工配合作业。
4、完善钻探记录,现场施工人员钻探完毕要及时将钻探结果(钻探日期、钻孔编号、设计角度、设计深度钻探施工人员、有无异常和能否掘进等内容)记录在随身携带的钻探施工记录本和现场的探水、防突记录牌班上升井后向值班队干汇报钻探情况并认真填写记录台帐,以便值班队干根据钻探结果组织生产。
现场的探水牌板必须有安全人员的签字,地面的探放水记录台帐每日必须有总工签字,否则不准掘进施工。
三、安全注意事项
1、生产班结束前必须将工作面的浮煤清理干净,为钻探施工创造号条件。
2、施工中,严格坚持敲帮问顶制度,入有活矸活炭,必须及时用长柄工具找下,悬挂安装钻机前,必须检查施工点巷道的支护情况,上全支架构件,以免发生片帮和冒顶事故。
3、将所用ZYJ-270/170型钻机、电缆、开关经全面检查确认无机电隐患后运到施工地点。
搬迁钻机和钻机开关时必须事先停电,严禁带电搬迁钻机和钻机开关。
抬运开关和钻及时。
严禁拖拖拽电缆。
以免拽脱电缆,造成短路和漏电事故。
4、严格执行“停、松电管理制度”。
以免造成触电事故。
5、钻探施工前必须检查施工地点的排水设备,确认排水设备能够正常运转时方可进行钻探施工。
准备五个封孔用的木楔,木楔长度不小于1米,钻探时遇有空巷出水,必及时退出钻机,用木楔将钻孔封堵,以免水淹工作面。
6、施工中,必须对钻机和开关采区防水措施,以免电机、开关进水。
钻探施工完毕要将钻机和开关放在无淋水的干燥处,开关上架,若有淋水,必须用风筒布遮住,以免设备进水,并闭锁开关。
7、施工中必须严格执行ZYJ-270/170型钻机操作规程,严格按钻工岗标作业。
施工前,必须检查钻机性能并将钻机防护装置上齐上全上牢固,确保设备完好、防护有效,发现问题及时整改。
钻进施工中,施工人员严禁站在钻机正后方,以免钻机突然急速后退造成伤亡事故;
施工人员必须穿戴整齐、扎紧袖口,严禁随意触摸钻机转动部分,以免造成伤人事故。
8、施工是,严格执行“先送水,后送电;
先停电,后停水”原则,以免堵塞钻头。
施工人员要密切注意钻机状态,如发现钻孔不出水,钻机变形等情况必须及时停机,查明原因进行处理。
9、开孔时,要缓慢钻进,以免影响钻孔角度,钻头进入煤墙后,要用坡度轨检查钻杆角度是否有变化,并及时调整。
10、施工中,施工人员要使用便携式瓦斯检测报警仪连续检测施工地点的瓦斯浓度,严禁瓦斯超限作业。
钻进施工中,要动态观察钻孔情况,发现瓦斯升高、水量增大、顶钻、卡钻。
煤岩松动、片帮、顶板来压等异常情况时要立即停止钻进,切断并闭锁电源,按照避灾路线及时撤出施工地点,同时向调度室汇报汇报。
严禁随意拔出钻杆。
11、施工人员必须熟悉现场避灾路线及灾害预防措施,正确避灾。
12、施工中三人要配合默契,由专人发口令,注意力集中,防止误操作造成伤人事故。
13、发现局扇停风或电量不足时,必须立即停止作业及时撤出施工地点,严禁无风和微风作业。
14、施工完毕,要做好钻探记录,并将钻探情况填写在现场的探水记录牌板和防突钻探记录牌板上。
15、施工中,确保超前探测安全距离不得少于30m。
16、探钻是要缓慢钻进,防止压力过大将钻头卡死,拆接钻杆必须在停电后进行。
17、如发现煤岩松软、片帮、来压、钻孔中水压、水量增大,以及有定钻、夹钻现象时,必须停止钻进,但不得拔出钻杆,现场负责人立即向调度及队部汇报,同时派专人监测水情,如发现情况危急,必须立即撤出所有受水威胁地区的人员,然后采取措施进行处理。
18、施工中,严格执行打钻人员站位规定,严禁人员站在钻机正后方,施工时要注意钻架状态,如有钻架变形或是倒架要及时维护好,施工中操作钻机人员要站在距离钻机档位手柄侧400-500mm范围,操作按钮人员与钻机保持1.5-2m的距离,钻杆接、卸人员站在钻机两侧,距离钻机水平距离不得小于500mm,非施工人员距离钻机不得小于2m。
19、现场负责人必须携带便瓦仪,动态监测施工现场的瓦斯浓度,瓦斯浓度超限后要停止钻进,汇报调度后迅速沿避灾路线撤离。
20、探钻过程中,专人负责风机管理,保证风机正常运转,若施工中发生局扇停风时,施工人员迅速撤至全风压供风巷道,汇报待命,听侯指挥,撤离时,切断钻机电源,并闭锁开关。
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