新建矿井井底车场探放水安全技术措施
说明:根据《煤矿安全规程》第二百八十五条规定,矿井必须作好水害分析,坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则和《煤矿安全规程》第二百八十六条规定:采掘工作面遇到接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时,必须确定探水线进行探水。
根据以上有关规定,特编制《新建矿井井底车场掘进巷道探放水设计及探放水安全技术措施》,以正确指导安全施工。
一、水文地质条件:
矿井的可采煤层多为泥砂岩,今后充水通道主要为构造裂隙带及开采后形成的导水裂隙带。在这些充水道影响范围内的地下水将直接进入矿井,矿井涌水量将会突增。
矿井地下水主要以大气降水补给为主,自然滑坡对渗漏有利,区内构造发育程度为中等。主要矿体位于当地侵蚀基准面以下,龙潭组的裂隙水为直接充水水源;上覆长兴组溶蚀裂隙中等含水层、三叠系下统夜郎组第二段灰岩溶洞水属强含水层;下浮茅口组灰岩溶洞水强,含水层区内距上部15号煤层距离5.52~8.70m,平均7.16m。对今后矿床开采影响不大。区内无地表河流,仅有几条溪沟,规模不大,对今后矿床开采影响不大。
综上所述,本区龙潭组基岩裂隙为矿床直接充水水源;长兴组溶蚀裂隙水为矿床直接充水水源、夜郎组第二段灰岩溶洞水为矿床顶板间接充水水源、茅口组灰岩溶洞水为矿床直接充水水源,本区水文地质条件中等,水文地质类型为以溶洞为主的岩溶充水矿床。
茅口组灰岩出露于矿区东部边界附近及边界外,为浅灰至灰色,中厚至厚层状生物碎屑灰岩,属强岩溶含水层,含水性较强。
现掘送井底车场,巷道标高:+1070m,总工程量:100m,断面S净:10.8m2,坡度:3‰,支护形式:锚喷,全岩。
施工时为防患于未然,必须认真执行“安全第一,预防为主,综合治理”的安全生产方针和“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的水害防治十六字原则,严格按此《探放水设计及安全技术措施》施工,确保施工人员生命及企业财产的安全。
二、探放水安全技术设计:
1、探水钻孔必须成组布置并在巷道前方的水平面和竖直面内呈扇形或半扇形;各钻孔终端位置以满足平距20m为准,煤层内各孔终孔的平距不得小于20m。
2、警戒线的确定:沿探水线起始位置外退50米设置警戒位置,严禁与探放水无关人员进入钻场;
3、探放水钻孔布置:
探放水位置必须确定探水巷道其边界准确,水压不超过10kPa时严格执行和选择以下参数:
(1)、总探水钻孔的探水线最小距离不得小于40米;
(2)、允许掘进距离:探水钻孔起始位置允许掘进距离20m,然后停止掘进;
(3)、超前保护距离:掘进工作面的施工进度掘进到20m后,停止掘进,然后继续进行探放水工作,必须留有20m超前保护距离,以此循环渐进。
(4)、帮距:为使巷道两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离,布置的最外侧探水钻孔所控制的范围与巷道帮的距离取20米,各钻孔之间角度为30°。
4、井巷通过导水或可能遇导水断层前的探水设计:
(1)、超前探水:探水线(探水起点)至断层交面线的最小距离为40米,当水压大于2Mpa时按每增加0.1Mpa增加1m。
(2)、其探水设计技术参数同上。
5、探放老空水、陷落柱水时,老空的探水线沿老空积水线或老空边界平行外推60米,其探水设计参数同上。
6、探放断裂构造水和岩溶水等时,探水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。
7、煤层内,原则上禁止探放水压高于1MPa的充水断层水、含水层水及陷落柱水等;如确实需要的,可以先建筑防水闸墙,并在闸墙外向内探放水。
8、根据本矿《开采方案设计》车场掘进工作面的净断面为:10.8m2,决定将探放水钻孔设计确定为5个,分别布置在巷道底板以上1.0m处,以钻孔中心孔1号为准,其它每一个钻孔平距以0.8m间距,∠30°角度呈扇形向两侧布置。
9、钻孔时深度必须达到40m∕个,允许掘进距离20m,超前保护距离20m。(详见探放水钻孔布置图)
10、在预计水压大于0.1MPa的地点探水时,预先固结止水套管,止水套管安装闸阀,套管深度不小于15m。
11、预先在井底大巷每隔20m处,掘送一个能容纳6人以上的躲避硐室,并将“三条生命线”设置到位,当发生水害时施工人员来不及撤到主斜井筒时,人员将全部进入硐室避难。
12、钻孔探到水后,要观测水压、水质、水量和估计积水量或补给量;并根据矿井排水能力及水仓容量,控制放水孔的流量或调整排水能力,并清理水仓、水沟等。
?13、加强放水地点的通风,增加有害气体的观测次数。
?14、必须监视放水全过程,放水结束后,立即核算放水量与预计积水量的误差,查明原因。
15、井下探放水必须使用专用的探放水钻机,严禁使用煤电钻进行探放水。
三、井巷透水前预兆:
1、挂红。因地下水中含有铁的氧化物,在水压作用下,通过煤(岩)裂隙时,附着在裂隙表面,出现暗红色铁锈。
2、挂汗。当工作面接近积水区时,水在压力作用下,通过煤岩裂隙而在煤岩壁上凝结成许多水珠,但有时空气中的水分遇到低温煤壁也可凝结为水珠。因此,遇到挂汗现象,首先辨别真伪,辨别方法是拔去表面层,观察新暴露面是否也有潮气,如果煤岩潮湿则是透水征兆。
3、空气变冷。掘进工作面接近大量积水时,气温骤然降低,煤壁发冷,人一进去就有凉爽感,时间越长越感阴冷。
4、出现雾气。当巷道内温度较高时,积水渗到煤壁后引起蒸发而迅速形成雾气。
5、水叫。井下高压积水,向煤岩裂隙强烈积压,与两壁摩擦而发出嘶嘶叫声,说明掘进工作面距积水区已很近,若是煤巷掘进,则透水即将发生。
6、顶板淋水加大。原有裂隙淋水突然增大,应视作透水前兆。
7、顶板来压底板鼓起。在地压水压作用下,顶底板弯曲变形,有时伴有潮湿、渗水现象。
8、水色发混、有臭味。老空水一般发红,味涩;断层水一般发黄,味甜;溶洞水常有臭味。
9、有害气体增加。积水区向外散发瓦斯,二氧化碳和硫化氢等有害气体。
10、裂隙出现渗水。水清即离积水区尚远,若出现浑浊,则离积水区已近。
四、探放水前准备的工作:
1、探放水前选择钻具配备:Ф75mm钻杆80m,泥浆泵1台,合金钻头3个及钻具1套和型号为ZYJ-500∕180架式液压回转钻机一台,其电机功率应≮11KW,其钻探深度≮80m(原说明书标注可达200m)。
2、探水巷必须在探水钻孔有效控制范围内掘进,探水孔的超前距、帮距及孔间距应符合设计要求。
3、每次探水时,必须在钻场在处设置标志,并建立挂牌制度,并及时做好探放水记录手册及地面台账。
4、在组织施工前,要求钻探人员将打钻所需的材料及工具,设备准备到位,不能因为准备工作的原因而影响施工。
5、运送设备的过程中,运输人员应轻拿轻放,避免设备因受力碰撞而受损。
6、钻机安装必须平稳牢固。
安好钻机接电时,要严格执行停送电制度;同时,清理好钻场至水仓的巷道,确保巷道无杂物,并按预计流量修建排水沟,挂好风筒、电缆、管道等。
7、在组织施工前,施工人员加强对钻机附近范围内的巷道支护进行检查,发现巷道支护受损的及不完好的要重新加固,并打好立柱和挡板,保持钻场有足够的安全空间,便于施工。
8、每次开钻前,钻机及其附属设施及各部件间连接要牢固可靠,要检查钻杆接头的牢固情况,严防脱钻事故的发生;钻杆要达到不堵塞、不弯曲、丝口不磨损,确保施工的安全。
9、必须将钻机固定稳妥后方可启动钻机进行工作,并在打钻地点附近安设专用电话及报警装置,并保证随时与调度室联系。
五、探放水安全技术措施:
?1、钻机钻进时,发现岩(煤)松软、片邦、来压或钻孔中的水压、水量突然增大,以及有顶钻等透水征兆时,必须停止钻进,但不得拔出钻杆,现场负责人员应立即向矿调度室报告,并派人监测水情。
如果发现情况危急时,必须立即撤出所有受水威胁地区的人员,进入安全避难硐室及时躲避,然后采取安全措施,进行处理。
2、探放老空积水前,应当分析查明老空水体的空间位置、积水量和水压。
探放水孔必须钻入老空水体,并监视放水全过程,核对放水量,直到老空水放完为止。
3、钻孔接近老空,预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时,瓦检员必须在现场值班,随时检查空气成分。
如果瓦斯或其他有害气体浓度超过《煤矿安全规程》规定时,必须立即停止钻进,切断电源,撤出人员,汇报矿工程师采取措施及时进行处理。
4、钻孔放水前,钻探工必须根据排水能力和水仓容量,控制放水流量;放水时,必须由专人监测钻孔出水情况,测定水压、水量并做好记录,若水量突然变化,必须及时处理,并立即报告矿工程师。
?5、施工人员要熟知透水前的各种预兆及迹象,发现透水危险及时采取果断措施,立即撤出受水害威胁的人员并经井底车场至主斜井井筒,返回地面。
6、探水工作与掘进作业交叉进行,探放水钻孔终端位置始终要超前掘进工作面迎头40m;为此每班掘进施工前要认真掌握、确认超前保护距离,一旦达到超前保护距离的位置,要立即进行探放水工作。
?7、在井底车场处设置水仓,并保持工作面与水仓之间的水沟畅通,并设有与受水患威胁地点相通的防水信号。
8、打钻过程中,要加强通风和瓦斯等有害气体的检查;当钻场附近20m范围内瓦斯浓度达到0.8%,要立即停止打钻,撤出人员,查明原因,进行处理。
9、钻进时应准确判别煤、岩层厚度并记录换层深度;每钻进10m或更换钻具时,测量一次钻杆并核实钻孔深度,结束终孔前再复核一次,如有可能应进行孔斜测量。
10、严禁采用放炮方法放水。
正常施工时,必须严格执行远距离放炮制度,其放炮距离不得小于300m。严格控制掘进巷道坡度,不准凸凹不平,以免低洼处积水流淌不出去。
11、钻场地点与积水区间距小于探水规定的超前距或有突水征兆时,应在采取加固措施或用水闸墙封闭后,另找安全地点探放水。
12、钻进中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,立即报告矿调度室,采取相关应急措施及时进行处理。
?13、钻孔内水压过大或喷高压水时,应采用反压和防喷装置的方法钻进,应有防止孔口管和煤(岩)壁突然鼓出的措施:
(1)、背紧工作面,在拦板外面加设顶柱或木垛,必要时还应在顶、底板坚固地点砌筑防水墙,之后方可放水。
(2)、在探放水施工中,见到含水层、断层、陷落柱和积水区之前,应停止钻进,安好水门后再继续钻进。
?14、遇高压水顶钻杆时,可用立轴卡瓦和逆止阀交替控制钻杆,使其慢慢地顶出孔口,操作时禁止人员直对钻杆站立。
?15、加强对钻机的安全管理工作,探钻人员不得擅自离开工作岗位,必须做到交接班时不停钻。
16、探放断层水时,孔内有水渗出应进行放水试验;孔内无水时应选择一个孔进行压水试验,检验断层隔水性能,压力一般应略大于断层所承受的静水压力。
?17、钻孔探到水后,要观测水压、水质、水量和估计积水量或补给量;根据矿井排水能力及水仓容量,控制放水孔的流量或调整排水能力。
18、探放水巷道应加强出水征兆的观察,发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突水预兆时,立即停止施工,采取措施,同时报告调度室,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。
?19、钻孔接近老空,预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时,必须有瓦斯检查员或矿山救护队员在现场值班,检查空气成分。
如果瓦斯或其他有害气体超过本规程有关条文规定时,必须立即停止打钻,切断电源,撤出人员,并报告矿调度室,采取措施,进行处理。
20、掘进施工时,严格执行“三不装药”制度,即“炮眼或掘进工作面有出水征兆不装药”;“超前距不够或偏离探水方向不装药”;“掘进工作面支架不牢或控顶距超过规定时不装药”。
21、加强现场领导带班制度,打钻时必须有一名领导现场指挥,安全员、瓦检员到场,发现有透水征兆或其他异常情况可及时采取措施及时处理。
22、避水灾路线:
井底车场工作面→主井井底车场→主井井筒→地面。
23、加强地面降水防治,每次降大到暴雨时和降雨后,有关人员必须及时观测井下水位变化情况,并向矿工程师汇报。
24、雨季“三防”期间,矿防汛领导小组必须安排人员及时清理地面沟渠杂物,特别是“三条井口”附近的沟渠,防止地面水倒灌井下。
25、雨季期间每班安全员,应加强注意井口沟渠情况,及时检查水流向井筒渗水情况,观察涌水量是否加大,如有加大时必须向矿总工程师及时汇报。
26、探放水人员必须按照批准的设计施工,未经审批有关领导签字允许,不得擅自改变设计。
27、其他未尽事宜按《煤矿安全规程》及有关规程相关措施严格执行。
篇2：井底车场探放水设计安全措施
钻探目的
为预防水患事故的发生,保证矿井安全生产,坚持“预治预报,有疑必探,有掘必探,先探后掘,先治后采,有水必放”的探放水原则,避免水害事故的发生,特制定本探水设计及措施。
概况
副斜井井底车场开砌工作面开口于副斜井井底,(坐标*=4069558.292,y=.965,z=+1070),按方位335°,坡度0°,掘进60m后变向,按方位40°,坡度0°,掘进46m与集中轨道巷贯通,总长106m,巷道标高+1070m。
主要服务于矿井的运输、通风、行人及敷设管线等。
地质构造
本区为一走向近南北,倾向se的单斜构造,地层倾角7°-13°区内断层不发育,只在井田东北边境有一落差15m的断层,局部可能有陷落柱未发现岩浆岩,构造属简单类型。
水文地质
1、根据井田地质报告提供的含水层,自上而下依次:
(1)第四系松散层孔隙裂隙潜水含水层(q)
第四系全新统q4及上更新统q3,分布于沟谷地带,岩性为砂质粘土和砂砾石,厚度变化大,层位不隐,渗水性、透水性均好,水位埋藏浅,与地表水水力联系密切,为地下水较丰富的孔隙裂隙潜水含水层。
(2)上石盒子组中部k12砂岩,裂隙含水层。
本组具多层水砂岩,且不稳定,主要含水层k12灰绿色、浅黄色砂岩,平均厚度7.32m,详查勘探区73号孔涌水量0.12l/s,水头高出地面10.02m,静止水位1532.24m广泛分布,该层在区内多出露于山梁、山脊,其补给来源为大气降水,区内泉水流量0.24--0.42l/s,为弱中等裂隙含水层。
(3)上石盒子组中部k10砂岩裂隙含水层
该层含水层较稳定,岩性黄绿色、灰绿色。钻进消耗量达5.5m3/h泉水流量0.22l/s,该层为较弱裂隙含水层。
(4)下石盒子k9、k8砂岩裂隙含水层
砂岩含水层位于1.2号煤以上,为煤层直接充水含水层。岩性为灰白色、灰绿色、黄绿色厚层状石英长石砂岩,多为钙质胶结,裂隙稍发育,为弱富水性裂隙含水层。
(5)太原石灰岩(k4、k3、k2)岩溶裂隙含水层
k4、k3稳定性差,裂隙不发育,弱富水性。k2为9+10号煤层直接充水含水层,也是太原组的主要含水层。石灰岩裂隙稍发育。2052钻孔抽水试验,单位涌水量0.00051l/s.m。为弱富水性溶隙含水层。
(6)中奥陶统石灰岩岩溶裂隙含水层
1)峰峰组上段块状石灰岩含水层。是本区煤系地层下伏的主要含水层,对下组煤的开采可能成为威胁。井田东领钻孔抽水试验,单位涌水量0.00029l/s.m,水位标高1020.51m,为弱一中等容隙含水层。
2)上马家沟组上段块状石灰岩含水层。岩性为石灰岩或泥质岩,裂隙发育,钻进消耗量明显增大,上马家沟可能成为本区岩溶发育的含水层。
2、隔水层主要有:
2号煤以上各砂岩含水层。含水性不强,为厚度大的粉砂岩、泥岩,各砂岩含水层不发生水力联系。
2号煤至k4石灰岩之间隔水层。由致密的粉砂岩、泥岩组成,具有良好的隔水性能。
峰峰组下段泥灰岩、石膏层隔水层。以石膏为主,多与泥灰岩交织,为相对隔水层。
11号煤至02含水层之间隔水层。由致密的铝土泥岩、粉砂岩、泥岩、石英砂岩组成,具有良好的隔水性能。
钻孔设计
1、钻孔设计长度60米,允许掘进距离为30米,超前距离为30米。
2、孔位布置:扇型布置
一号钻孔:从迎头巷中底板向上0.6米开孔,与副斜井掘进方向相同,沿335°的方位,按0°钻孔。
二号钻孔:从一号钻孔开孔位置水平向左1.0米开孔,沿316°30′的方位,按0°钻孔。
三号钻孔:从一号钻孔开孔位置水平向右1.0米开孔,沿353°30′的方位,按0°钻孔。
套管开孔直径:89mm
套管直径:70mm
套管长度:5m
钻孔直径:50mm
预计设计钻孔水压1.25mpa
设计止水套管长度为5m,壁厚不低于5mm,外壁加焊三道钢筋制作的肋骨从低部螺旋绕式至顶部,孔口焊接高压法兰盘,并配备中压闸阀、压力表、泄水短管。钻进6m米后下5m套管,然后注浆固管,凝固后,方可进行打探水眼。
钻机概述
钻机型号为2dy650(mk-3)型,煤矿用全液压坑道钻机具有结构合理、技术先进、操作简便、安全可靠、便于搬运等特点,是煤矿井下钻孔施工的高效设备。该产品采用分组式布局,整机由主机、泵站、操纵台三大部分组成。各部分之间用软胶管相连,以便在井下不同场地灵活摆布,在运输条件很差时,主机还可进一步解体。
钻机机构和工作原理
1、钻机结构
①主机
主机由回转器、结进装置、夹持器及机架组成。
回转器由摆红液压马达、变带箱和液压马达带动花键轴上的双联齿轮,变换双轮齿轮与主轴上齿轮的啮合位置,主轴可获得两级转速范围。主轴采用空心结构,钻杆可从中通过,钻杆的长度不受钻机给进行程的限制。
回转器安装在给进装置的拖板上,借助单油缸的直推作用,沿机身导轨往复移动。
液压卡盘由卡盘体、活塞、卡瓦座、卡瓦组、推力轴承、碟形弹簧组、卡盘罩及圆螺母等组成。卡盘体与变速箱体用螺栓联为一体,卡盘采用碟形弹簧夹紧、油压松开的常闭式结构。其作用原理为:当压力油进入卡盘体时,活塞推动卡瓦座压缩碟形弹簧组,同时卡瓦组在卡瓦座梯形槽的作用下沿斜面径向外移,松开钻杆;回油时,受压的碟开弹簧组推动卡瓦座使卡瓦组沿斜面径向内移,夹紧钻杆。
注意:这种结构的卡盘由于受回油阻力和零件之间摩擦力的影响,卡瓦在夹紧时有滞后现象,而在松开时又特别灵活,请操作者在操作时一定要注意。
②给进装置
给进装置由机身、给进油缸及拖板等部件组成。机身用槽钢焊接成矩形壳体,上方有导轨,油缸装在壳体中央,油缸的尾座与壳体端部相连,活塞杆通过铰支座与拖板相连,拖板与导轨采用槽式相连,活塞杆的伸缩带动拖板沿机身导轨往复移动。拖板与回转器之间采用合箱式结构,一边用销轴穿在一起,一边用铰接螺栓把回转器紧压在拖板上,松开铰接螺母,回转器可翻向销轴一侧,让开孔口,通过粗径钻具。给进装置用锁紧轴瓦固定在机架的前、后横梁上。
③夹持器
采用复合式液压夹持器,采用蝶形弹簧夹紧,油压松开的常闭式结构。夹持器固定在给进装置机身的前端,用于夹持孔内钻具,还可配合回转器实现机械拧卸钻杆。夹持器卡瓦装在卡瓦座上,靠上下两根销杆限制卡瓦的退出。圆周方向靠卡瓦座上的一对平键固定。将两根销杆抽出,卡瓦就可以取出,夹持器通孔即可通过粗径钻具。
④机架
机架用于安装钻机及调整钻孔倾角,改变前、后横梁在立柱和撑杆上的位置,可以调整机身的倾角,以适应钻进不同倾角钻孔的要求。
⑤泵站
泵站是钻机的动力源。由防爆电动机、变量液压泵、油箱及各种保护装置组成。电动机通过联轴器驱动变量液压泵给液压系统供压力油。调节液压泵上的手轮。可改变液压泵排量,实现主机回转和给进速度的无级调整。油箱是容纳液压的容器,为保证系统正常工作,油条设置了多种保护装置。如:吸油滤油器、回油滤油器、空气滤清器、冷却器、磁铁、油温表油位指示表。
⑥操作台
操作台是钻机的控制装置。由各种控制阀、压力表、管件及框架等组成。操纵台设有马达回转、给进起拔、起下钻转换、截止阀四个操作手把,增压、背压、调压三个调节手轮,系统压力、给进压力、超拔压力、回油压力表等。控制阀均安装在操纵台的框架内,接头排列整齐,并用指示牌标明连接位置。没管采用a型扣压式高压胶管,密封可靠,装拆方便。操纵台面板标有各手把的操作方法。
2、液压系统工作原理
钻机采用回转和给进并联供油的单泵开式液压系统,其工作原理如下:电动机启动后,变量液压泵经吸油波油器从油箱汲入低压油,输出的高压油进入操纵台的三位六通手动换向阀。换向阀由两联组成,左联阀控制液压马达的正转、反转和停止;右联阀控制给进油缸的前进、后退及停止。两联阀都处于中间位置时液压泵卸荷,马达和油缸处于浮动状态,回油经回油滤油器回到油箱。右联阀与手动换向阀联合控制液压卡盘、液压夹持器的夹紧、松开及同时卡紧。
为了防止系统过载,工作压力由多路换向阀内设的安全阀限定,其值由压力表来监视,调定压力为15mpa,使用中不超调。
在马达回路中串联一个单向节流阀,可以在马达转时人为地提高系统压力,克服单泵系统在回转转矩较小时,给进压力不足的缺点。
在给进油缸回路中串联一个单向节流阀和一个节流阀,以调节给进压力、速度及背压,给进压力和大小由压力表指示。
通过起下钻换向阀可改变给进油缸与液压卡盘和液压夹持器的联动方式。起、下钻进,先将起下钻转换手把置于相应的位置,然后只需操作给进起拔手把即可完成起钻或下钻,卡盘、夹持器处于一松夹或同进夹紧等状态。
钻机的运输
1、钻机要使用专制的平盘车运至作业地点,钻机在车盘上必须使用铁丝或倒链捆绑结实,不准超长、超高,拆下的螺钉等零件,要用有盖的箱子装好,易于丢失的零件要由钻工自带,不得装车。
2、在拆卸搬运时,设备的气孔、油眼必须堵严,各连接螺栓、螺母、轴座、销子等应装回原处,拆卸部件时必须使用专用工具,不得使用锤子敲打。
3、提升时人员要躲在躲避所内,严禁主斜井内有人行走;要与司机联系好,要缓慢匀速下放,不得速度过快。
4、井下搬卸时,钻机要用绳子或铁丝捆牢,用倒链拉起,然后将平盘车推出,轻轻放下,要有专人统一指挥,行动一致。搬运时严禁下方有人。
5、安装时要摆正钻机架,先将钻机稳固在底梁木上,紧固好螺栓,然后安设在地锚上固定牢固。
6、安装探水设备前必须把主斜井内的耙装机耙斗移出迎头,并切断耙装机所有电源,确保探水设备正常运送及安装。
钻机的安装
1、钻机运到之前,先准备好场地,根据钻孔倾角,所用钻杆长度,岩心管长度进行挑顶、起底或扩帮。
2、先稳装主机,再将操纵台、泵站摆放在便于操作,又利于安全的位置。
3、管路连接。
4、泵站与操纵台之间。
5、操纵台与主机之间。
6、六机与泵站之间。
7、安全警示。①系统压力不得超调;②压力油管不得在漏油、渗油下工作;③渗漏油应及时掩埋处理;④高压胶管具有阻燃搞静电性能,不得随意更换;⑤接头连接应可靠,防止钻机工作时出现伤人事故。
安全操作
1、钻机使用前的准备工作
使用前有关人员要认真学习《zdy650(mk-3)型坑道钻机使用说明书》掌握钻机性能结构及操作方法。
2、下井前在地面进行试运转
3、钻机作业工序
4、钻机保养与维护
钻探前的准备工作
1、探放水工必须具备钻探技术基本知识,或经专门技术培训,经过考核,并有合格证,方许上岗操作。
2、探放水作业人员必须熟知预防灾害的措施和井下避灾路线。
3、施工前必须了解探放水设计的目的、任务、施工方法与质量要求,认真学习安全措施。
4、钻机下井前机电科必须认真检查维修,确保钻机完好运转正常,作业时机电科必须派钻机维修工跟班作业。
5、机电科要准备一台有足够扬程的备用水泵在地面检验合格运转正常后,由探水队运到施工地点,作为备用水泵。迎头使用的水泵必须保持正常使用。
6、探水前探水队要将井筒内的积杂物清理干净,确保后退路畅通无阻。
7、钻探工作分3班进行,每班不得少于5人,并有一名技术人员亲临现场,依据设计确定钻孔的位置、方位、角度深度等,负责观察记录钻探及水量情况。
安装钻机探水前,必须遵守下列规定
1、加强钻场附近的巷道支护,并在工作迎头打好坚固的立柱和拦板。
2、清理巷道,配备探设水量相应的排水设备。
3、在打钻地点或附近安设专用电话。
4、测量和防探水人员必须亲临现场,依据设计,确定主要探水孔位置、方位、角度及钻孔数目。
设备选型及钻进方式
选用zdy-650(mk-3)型坑道钻机施工,开孔直径为89mm,无芯钻进6m后,将钻孔内冲洗干净,下70mm套管5m,外露不少于0.3m,便于安装闸阀及水压表。套管外壁加设肋条(三根),将套管插入钻孔,用水玻璃和水泥浆进行孔口管壁注浆,固定封死,并在孔口管的上方留设一个小水管,然后开始注浆。待小水管溢出浓水泥浆后,将水管封死,再继续注浆,当孔内压力达到1.5mpa时停止注浆。7小时后扫孔至孔底,并钻进0.3~0.5米,进行耐压实验,当压力达到1mpa时,稳定30分钟,若孔口管四周不漏水,方为试压合格。然后安装好高压水闸门、压力表,用钻具钻按设计进行钻探。
钻探时每钻探60米确认无任何危险后,方可撤出设备进行主斜井掘进,掘进30米留足钻探超前距30米停掘,然后再次安装设备进行钻探、掘进,必须确保掘进迎头距每次钻探终孔不少于30米的钻探超前距。
注浆安全技术要求
1、套管与孔壁之间使用tbw-50/15型注浆泵注浆封堵,注浆液采用500#水泥与水玻璃配制而成。
注浆压力为1.5mpa。
2、配制注浆液前应先向铁桶内加入适量的水,然后慢慢加入水泥边加边搅拌,搅拌均匀后,再加入水玻璃,拌好后即可注浆。
3、注浆人员不得站在注浆眼的正前方,要站在注浆眼的一侧,注浆时应注意吸浆笼头情况,防止吸浆笼头被浆液堵住。
4、负责注浆孔的人员要时刻注意管路内的压力变化,当孔内压力达到1.5mpa后停止注浆。
5、注浆结束或中途出现问题时,应先停泵再关住孔口的阀门,打开泵上的卸压阀让浆液回入桶内,卸压后再进行处理。
6、注浆作业时应加强现场管理,分工明确,责任到人,保证注浆工作的顺利进行。
排水系统
1、探到水源后在水量不大时,一般可用探水钻放水,涌水较大时要立即固定牢钻机撤出所有人员,并打电话通知调度室采取措施进行处理。需另打放水钻孔时,放水钻孔直径一般为48mm,孔深不小于60m。
2、根据排水设备能力,拟定放水顺序和控制水量。
3、放水过程中随时注意水量变化,出水的清浊和杂质、有害气体涌出、有无特殊响声,发现异状应及时采取措施并报告调度室。
4、事先定出人员撤退路线,沿途要有良好的照明,保证路线畅通。
5、为防止高压水和碎石喷射或钻具压出伤人。水压过大,钻进时应采用反压和防喷装置,并用挡板背紧工作面以防止套管和煤壁突然鼓出,挡板后面要加设顶柱,必要时还应在顶、底板坚固地点砌筑防水墙,然后即可放水。
排水路线:钻孔水→迎头水泵→副斜井→地面
安全技术措施
1、所有作业人员必须认真学习作业规程,熟悉遇水避灾路线,熟悉透水预兆,当发现巷壁挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等透水预兆时,必须立即停止作业,采取措施并报告调度室。
2、钻探人员必须经过专门培训,穿戴整齐利索,衣襟、袖口、裤脚必须束紧,必须配戴自救器
3、严格按设计要求施工,不得擅自改变施工设计。
4、加强钻探施工地点的巷道支护,确保支护完好牢固,钻探地点要打好坚固的立柱和拦板。
5、钻机机身安设要平稳,钻机的主轴中心线应对准钻孔位置,摆正钻机,安装前要先清除浮煤、浮矸,整平底板,钻机与地梁木应用螺栓连接牢固。
6、作业人员进入工作地点首先检查钻场周围的支护及安全情况,钻进前,还必须对固定钻机的地锚和设备进行细致的检查,发现问题及时进行处理。
7、钻探施工地点必须保持良好的通风,风筒距迎头不得大于5.0米,严禁局扇时开时停,瓦检员要经常的检查钻探地点的瓦斯浓度,当发现瓦斯浓度超过1%时必须停止作业,及时进行有效处理。
8、要加强排水设备的检查维修,保证设备正常运转。
9、施工地点要敷设照明灯,安装专用电话,并与调度室直接相通。
10、施工人员要隋时注意观察钻孔的情况,一旦发现见软、见空、见水时要立即停钻,丈量进尺并记录深度。
11、在钻探中,若发现孔内涌水时,应测定水压、涌水量。
12、在钻进过程中,若发现孔内压力较大,水量突然增大,应立即停钻,将钻杆固定,切勿将钻杆拔出,钻机后面严禁站人,以防钻杆顶出伤人,现场负责人要立即汇报调度室,并派人监视水情,如情况危急,必须撤出所有受水威胁地区的人员,然后采取措施处理。
13、正常钻进时,应保持压力均匀,随时观察仪表,注意钻速、和回水颜色变化等,若发现有异状时要及时处理。
14、施工期间,防治水科要加强钻孔的水文地质观测工作。孔深丈量要准确,记录清楚,并要准确判断岩石层位,每班向调度室汇报一次,调度室要将汇报材料建立专项档案并将汇报材料保存完整。
15、钻探时必须严格执行钻探制度,把本班的地质、安全、钻探等情况详细交给下一个班。
发生水灾事故时避灾路线
施工地点--副斜井--地面。
特殊情况安全措施
1、如果钻探有水,必须进行放水,不得拔出钻杆,根据矿井排水能力进行控制水量,并进行水压观测,做好记录,还要再次检查巷道顶底板变化情况,放水地点支架及钻孔安全设施,水流路线和避灾路线内的安全、通风、水沟以及防排水设施等情况,根据检查结果核实措施,并充分做好放水前的准备工作。放水时如果钻眼内水压过大时应采用反压和防喷装置,人员必须在钻杆一侧方进行作业。
2、防止瓦斯和有害气体安全措施:
(1)钻探地点必须配备甲烷传感器和便携式甲烷传感器及多功能气体检测仪,当风流中的沼气浓度超过1%及有毒有害气体超过规定时必须切断电源,发出警报。
(2)加强通风管理,工作面配备足够的风量,供风做到连续、有效、稳定,局扇应安设在新鲜风流中,严禁产生循环风,风筒距工作地点最大不超过8米,局部通风机必须由所在单位安排专人进行管理,杜绝无计划停风。
(3)配备专职瓦检员,每班至少检查3次,并及时填写瓦斯牌板。
(4)钻孔内发现有害气体喷出时,要停止钻探,加强通风并用黄泥封孔,同时要向矿调度室汇报并撤出受危害点人员。
探放水管理制度
首先要建立健全严格的探放水监督检查制度,要切实依靠和发挥安全监察部门的作用,有关探放水措施要得到安全监察部门的同意。
建立现场交接班制度,探放水施工现场的钻探人员必须明确带班负责人,交班时由带班负责人在施工地点进行交接,交接班主要内容:钻孔深度,孔内机械运动情况,以及瓦斯情况等。
汇报制度,在施工过程中遇到水情及其它疑状,应及时汇报矿调度室,每班工作结束后,应认真填写探水原始记录,负责探放水的技术人员要及时整理探水资料,填绘探水图,送交矿领导审阅。
建立探水孔验收制度,检查各孔的方向、角度、孔深情况,以及原始记录是否符合有关规定。
探水期间矿成立领导小组,由煤化分公司基建科负责人任组长,矿长任副组长,矿各阶领导为成员,在探水期间分三班盯岗,确保探水工作的顺利完成。
篇3：井底车场探放水安全措施模版
一、?探放水原因及依据
以矿井灾害预防及处理计划为目的,为了确保掘进巷道的施工安全,预防水害事故的发生,坚持“预测预报,有掘必探,先探后掘,先治后采”的原则,根据设计方案的设计要求,该巷道为石门巷道,以1610方位、坡度3‰掘进,在施工过程中为避免工作面顶板水和断层水的威胁,因此,该工作面必须严格执行“有掘必探,先探后掘”的原则进行探放水作业。为此,特编制具有体探放水措施如下。
二、?成立探放水领导小组
组?长:段培远
副组长:田?勇
成?员:吴长东、向兴友、刘学威、马丙发、何登奎、孔向文、刘胡松
探放水领导小组工作职责
组?长:负责探放水工作的人、财、物的组织和供应。及时现场指导或督促探放水工作落实情况。
副组长:具体负责编制探放水工作的可操作性及针对性技术措施。
成?员:负责探放水工作现场具体操作工作的落实及加强现场管理。
三、?探放水原则
必须作好水害分析预报,坚持“预测预报,有掘必探,先探后掘,先治后采”的原则。
当掘进工作面接近含水层、被淹井巷、断层、溶洞、老空积水等地点或遇到可疑水源以及打开隔水煤柱时都必须坚持“预测预报,有掘必探,先探后掘,先治后采”的原则。
接近积水地区掘进前或排放被淹井巷和积水前,必须编制探放水设计,并采取防止瓦斯和其它有害气体危害等安全措施。
探水钻孔眼的布置和超前距离,应根据水头高低、煤(岩)层厚度和硬度以及安全措施等在探放水设计中具体规定。
四、探放水巷道位置、长度及目的:
1、探放水巷道名称:+1473m井底车场掘进工作面,探放水巷道设计总长度为100m。探放水目的主要是预防断层水、顶板裂隙水、地表水和老窑水。消除安全隐患为后期回采提供安全保障。
2、该巷位于轨道下山+1473m标高,巷高4.25m巷宽4.5m,巷道采用锚网支护。工程开口标高+1473m。以161°方位、3‰坡度掘进,为+1473m以上生产系统的通风、运输和行人用。
概况及探水位置:
该巷道地面位于矿井西北荒山上,地面标高为+1790米~+1930米。为把探放水防治工作落到实处以及实行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”原则,要求在布置井巷准备施工前对现掘巷道的前方实施探水。
水文地质:
本巷道掘进过程中地质构造简单,预计无大断层及地质构造影响,掘进过程中预计局部地段受小断层影响,顶板破碎易风化掉顶,但无落差大于1.0米以上的断层影响。矿区发育的地下水类型有松散岩类孔隙水、基岩裂隙水和碳酸盐岩类岩溶水,即以构造与风化裂隙为主,顶板直接进水,水文地质条件中等的裂隙充水矿床。
矿区内没有正规的生产矿井,而小煤窑的分布特别多。这些小煤窑多为当地村民季节性开采,规模不大,深度仅露头下30m左右。“关井压产、治理整顿”后,全区小煤窑均已炸毁关闭。不会对矿山的开采造成大的威胁,但对一些硐口被覆盖尚未查明的老窖,应引起注意,防止开采时发生突水事故。
老空水:主要为煤系上覆含水层的岩溶水,受采动影响,沿采动裂隙进入采空区,是矿井主要充水因素,水量较大,随大气降雨呈季节性变化。
根据《贵州省纳雍煤矿区高原煤矿详查地质报告》,预计高源煤矿矿井正常涌水量为55m3/h,最大涌水量为105m3/h。
钻探方式:
采取钻探预测,边探边掘相循环。
施工方法:
1、钻探点眼位置布置在巷道前方、左右,定眼时要严格安设计给定的方向倾角进行定钻。
2、要严格掌握钻进的长度,记录清楚,若出现钻顶或钻底打不到设计长度时,根据情况由技术工程人员重新另定,重新开钻。
3、钻探完毕经验收后,方可撤钻;同时交钻探成果,报矿长及相关科室。
五、探水钻孔施工技术要求:
1、每次钻探前方控制:60m
2、探水钻机设备型号:zy-750型钻机,最大钻进深度75m。
超前距
为探水钻孔终孔位置应始终超前掘进工作面的一段距离般采用20m,在厚度<2m的薄煤层中超前距可缩短,但不得小于18m。本设计取20m。
允许掘进距离
经探水证实无水害威胁,可安全掘进的长度为最短钻孔的长度减去超前距离。
5、帮距
为使巷道两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离,即呈扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离,其值一般与超前距相同,有时可略比超前距小1~2m,本设计取18m。
6、钻孔孔径
本设计配备zy-750型探水钻机,最大钻进深度75m,孔直径75mm。
7、探放水钻孔布置:
钻孔布置在巷道前方,布置5个钻孔,分别控制工作面前方,巷道顶部和底部、巷道左右两帮各20m。设计有效孔深(工作面前方)60m,掘40米,保留20米超前保护距离。后附探放水钻孔布置示意图及钻孔施工参数:
8、钻孔结构
钻孔直径:75mm;钻杆直径:65mm;选用760mm长的钻杆进行钻探。
止水伐开孔:直径50mm,孔深6m。
止水套管:直径73mm,缝钢管,长6.5m,采用水泥沙浆、速凝剂固定。
泥浆池:布置在副平硐运输大巷车场临时水仓处(长5m宽3m高2m)。
六、探水设计
探水起点的确定
为保正掘进工作和人员安全,防止误穿积水区,将水淹区积水范围、水位标高、积水量等资料填绘在采掘工程平面图上,经过分析划出三条界线:即积水线、探水线、警戒线。探水线距积水线距离为60m,警戒线沿探水线外推50~150m。
探水起点:如积水范围不可能掌握,因此必须在距离可疑点100m设钻场。
探水点重新设在1301运输顺槽掘进工作面20m的位置。
1、冲洗钻孔液:使用清水
2、钻场工程质量检查
a、开孔点的巷道煤岩、顶板要完整。
b、巷道腰线、断面规格、支护形式等符合作业规程规定。c、巷道支护牢固,并有较强的抗冲击力。
d、清挖水沟,保证畅通。
e、钻机固定在坚硬的底板上,底梁两端深入到坚硬的岩层中。
七、?探放水的注意事项:
⑴安装钻机进行探放水前,要遵守下列规定:
①加强钻场附近的巷道支护,并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。
②清理巷道,挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时,必须配备与探水量相适应的排水设备。
③在打钻地点或附近安设专用电话。
④测量和防探水人员必须亲临现场,依据设计,确定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。
⑵探水钻孔应保持适当的超前距离、帮距、和密度。
⑶预计水压较大的地区,探水钻进之前,必须先安好孔口管和控水闸阀,进行耐压试验,达到设计承受的水压后,方准继续钻进。特别危险的地区,应有躲避场所,并规定避灾路线。
钻孔内水压过大时,采用反压和有防喷装置的方法钻进,并有防止孔口管和煤(岩)壁突出鼓出的措施。
钻进时,发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大,以及有顶钻等异状时,必须停止钻进,但不得拔出钻杆,现场负责人员应立即向矿调度室报告,并派人监测水情。如果发现情况危急时,必须立即撤出所以受水威胁地区人员,然后采取措施,进行处理。
在钻探过程中,如发现孔内显著变软,沿钻杆向外流水等透空征兆时,应立即停钻,旋紧安全套管上的钻杆卡,切勿移动和起拔,钻机后面严禁站人,以免有害气体和大量积水突然涌出或高压水将钻杆顶出伤人。待检查各项措施并加固迎头等工作进行完毕再行放水。
探放老空前,首先要分析查明老空水体的空间位置、积水量和水压。老空积水区高于探放水点位置时,只准用钻机探放水。探放水孔必须打中老空水体,并要监视放水全过程,核对放水量,直到老空水放完为止。钻孔接近老空,预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时,必须有瓦斯检查工或矿山救护队员在现场值班,检查空气成分。如果瓦斯或其他其他有害气体浓度超过规程定时,必须立即停止钻进,切断电源,撤出人员,并报告矿调度室,及时处理。
钻孔放水前,必须估计积水量,根据矿井排水能力和水仓容量,控制放水流量;放水时,必须设专人监测钻孔出水情况,测定水量、水压,做好记录。若水量突然变化,必须及时处理,并立即报告矿调度室。放水过程中应经常检查孔内放出的瓦斯及其他有害气体的含量,以便采取措施。
排除下山的积水以及恢复被淹井巷前,必须有矿山救护队检查水面上空气成分,发现有害气体,必须及时处理。排水过程中,如果被水封住的有害气体有突然涌出的可能,必须制定安全措施。
严格鉴定放水效果,放水工作应尽量避免在雨季进行。放水终了时将会出现下列一些现象:a、完全不淌水,向里进风或向外出风;b、水流始终不断,但没有压力;c、捅捣时有小水流,不捅捣时无水。这时可停止放水,继续进行掘进工作。
探水结束后,必须做好资料总结归档。
八、探水施工方案
⒈平巷掘进(探水巷)道沿煤(岩)层走向掘进,方位角257°,倾角为2-3°左右,故探水孔布置成扇型,依次施工正前方1、2、3、4、5号孔。
2.钻探施工进程中冲洗液的观测:
钻孔探水进程中,时刻要注意冲洗液的观测,通过观测冲洗液的颜色、碎屑成分等确定钻进层位,特别当钻进到煤层顶板砂质泥岩时,应特别注意孔内废水流出,发现异常情况应立即停钻进行分析,作出判断,以提供下一步方式方法。
3、排水路线:(后附图:排水路线平面图)
1301运输顺槽进迎头→副井运输大巷车场→副平硐水沟→地面
九.+1473m井底车场工作面探放水钻孔参数表(附后)
十.探放水准备工作
1.钻机检修,搬运到指定地点,做好施工地点的清理,支护工作。
2.组织人员学习有关规程措施,熟练掌握各种操作技能,熟悉施工、避灾路线。
3.配备两路排水管路。一路工作,一路备用。配备两台临时排水泵(涌水量q=30m3/h,一台工作,一台备用)。
4.保持排水设备和供电、排水系统完好正常工作,清理好排水沟,清理好路线杂物,保持供电、排水系统完好正常工作,路线畅通无阻。
5.在钻放水工作地点安设专用电话,保持静上、下联畅通。
十一.钻探施工及排放水安全组织措施
1.?加强钻机窝前后10m范围内的巷道支护,并打好坚固的立柱和栏板,稳定好钻机等设备,备足备齐钻探工具,排水设施等。
2.?清理巷道:挖好排水沟、水仓,钻探位于巷道低洼处,必须备齐探放水所要求的设备。
3.?钻探前检查钻机、排水、供电等系统的情况,做好人员组织安排,合理完成当成当班各项工作。
4.?测量和探放水人员必须亲临现场,依据设计确定需要探放水孔的位置、方位、角度、深度及钻孔数目,并合理下达当班任务,并要做好探放水记录和探放水报告。
5.?工作地点加强有毒有害气体检测,瓦斯浓度不超过1%电器设备必须防爆完好。钻探工作附近工作人员必须熟悉避灾路线、操作规程,严禁违章指挥、违章作业、违反劳动纪律。
6.?正式探放水前必须先安装固定好空口管和控制阀门、水压表等,待泥砂完全凝固后方可正式钻探。
7.?钻进过程中若发现孔内“见软”“见空”“见水”和变层,要立即停钻,进行丈量进尺、记录深度、层位、标高等。
8.?钻进时,若发现孔内涌水,应测定水压、水量应控制水流。
9.?钻进时,发现钻空的水压、水量不正常,以及有顶钻异状时,必须停止钻进,但不得拔出钻杆,现场负责人应报告调度室及分管领导请示工作,并派专职人员观测水情、水量,如发现情况紧急时,必须撤出所有受水威胁的人员,然后采取相应措施,进行处理。
10.?钻探施工过程中,钻机窝严禁闲杂人员停留,钻杆前后严禁站人。
11.?放水时做好观测记录,若水量突然变化应分析原因汇报调度室、技术科,应制定必须措施。
12.?钻透老塘时,应经瓦斯检查,判定涌出的有害气体是否超限,要及时撤出回风巷的所有人员并切断回风巷所有电源,汇报通风工区,处理完毕方可施工。
十二.矿井透水时的措施
透水预兆
采掘工作面透水前,一般有下列预兆:
(1)?煤壁发潮、发暗;
(2)?煤壁或巷道壁“挂汗”;
(3)?巷道中气温降低;
(4)?顶板来压,顶板淋水加大或底版鼓起有渗水;
(5)?出现压力水线,这是离水源很进的现象;
(6)?有水声,一种是受挤压发出的“嘶嘶”声,一种是空洞泄水声,均是离水很进的预兆;
(7)?有h2s或co2气体出现;
当发现工作面有透水预兆时,说明已接近水体,此时应停止作业,并报告矿调度室,采取有效措施,以防止透水事故的发生。
透水时的措施
(1)?井下发生透水时,在现场的工作人员,报告调度室的同时,应就地取材积极封堵透水孔,加固工作面支护,防止事故继续扩大。如果情况紧急,来不及进行加固工作,现场遇险人员应按避灾路线撤退到副井运输大巷至地面,切勿进入独头的下山巷道。如万一无法或来不及撤至上水平,可暂时找一独头上山避难待救。遇险人员要保持镇静,避免消耗体力过度。
(2)?矿领导接到透水报告后,应立即报告上级有关部门和矿山救护队,同时通知受透水事故威胁的人员撤离危险区,关闭有关水闸门,开动井下排水设备,积极组织力量,进行抢险救灾,营救遇难人员。
4、避灾路线图(见后图:避灾路线平面图)
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