煤业有限公司轨道上山探放水设计及安全技术措施

河南地方永安煤业有限公司轨道上山探放水设计及安全技术措施编制单位：编 制 人：编制日期：河南地方永安煤业有限公司轨道上山探放水设计及安全技术措施会审意见会审意见： 河南地方永安煤业有限公司轨道上山探放水设计及安全技术措施会审签字表主持人会审时间会审地点职务签名单 位职务签名安全矿长技 术 科总工程师 地 测 科机电矿长 机 电 科技术副总调 度 科地测副总 通 防 科机电副总安 检 科生产副总通防副总安全副总一、工作面概况5二、矿井水文地质概况5三、工作面及其周边水文地质概况6四、探放水设计61、探放水的目的62、探放水区概况63、技术参数及要求64、钻孔位置、角度的确定85、探水设备116、探水线的确定127、探水工序安排13五、探水前的准备工作141、供电142、排水系统143、探放水人员及设备154、安全防护155、通风、通讯156、其它15六、安全技术措施151、钻机运输安装安全措施152、钻机操作注意事项163、钻孔防水措施184、排水设备的维护制度185、水仓的清理制度196、流水路线197、巷道维护制度198、安全躲避硐199、通风方法和瓦斯检查制度1910、通讯方式2011、探水时应注意事项2012、放水措施2113、探水后掘进措施2214、透水事故的处理措施2215、其它安全措施23七、应急救援预案24一、工作面概况新掘轨道上山位于运输上山以北25米处，设计全长430米,掘进方位为287°倾角为27°。开口标高-50m，终点标高+103m。该工程分两个施工段，12040采面下部为第一施工段，上部为第二段，下段布置在先期采空区中，上段沿煤层地板掘进。对应地面相对为陈西村耕田。地表无塌陷、无地表水体，冲沟发育。二、矿井水文地质概况2010年5月我院矿委托河南省大地物探工程勘测院采用瞬变电磁法查明我矿及外围小煤矿采空区老空水的积水范围，查明陈岗正断层、南沟正断层和其它断层的具体位置。圈定区内西部原陈岗第二煤矿和陈岗联办煤矿采空区积水范围；区内云盖山正断层、南沟正断层和陈岗正断层的具体位置。水源补给条件差，含水层富水性也较弱，依据煤炭资源地质勘探规范，因该矿周边结构复杂，加之上部六4煤层采空区，该矿属水文地质条件中等的煤矿床类型。据有关资料和瞬变电磁法成果表明，矿床充水水源主要为大气降水和老窑水。地表裂隙和断层是矿床充水的通道。三、工作面及其周边水文地质概况1、二1煤层顶、底板隔水层二1煤层顶板以上的泥岩、砂质泥岩所组成的隔水层，厚约40m,致密坚硬，隔水性强，可视为二1煤层顶板良好隔水层。2、二1煤层底板隔水层本区主要隔水层为石炭系中统铝质泥岩及上统中段“沙泥岩段”铝质泥岩，厚度一般10m左右，发育不连续，因而，其隔水性较差。“沙泥岩段”层厚一般540m，层厚稳定连续，可视为良好隔水层。根据上述得出该工作面不受二1煤层顶底板灰岩水的影响，由于该工作面要穿过采空区，因此该工作面主要水患应为采空区积水。四、探放水设计1、探放水的目的1）探放小窑采空区的积水，防治发生在巷道掘进过程中的透水事故。2）探放采空区内的有毒有害气体，确保在掘进过程中安全生产。2、探放水区概况根据实际揭露情况证实，采空区范围内无积水。 据有关资料和瞬变电磁法成果表明采空区范围内存在少量积水。3、技术参数及要求1）、该巷道贯通后形成上山采区生产系统，主要担负上山采区的行人、提升运输等任务，断面为上口净宽2.4米，下宽3.5米，净断面6.6平方米，支护形式为工字钢梯型对棚支护，倾角为+27°，施工顺序是由11031风巷向采空区掘进10米后向上山方向施工轨道上山，由下向上掘进。2）探水钻孔的布置1）超前距、允许掘进距离、帮距和密度的确定。超前距：a=0.5AL式中：a超前距离，m： A安全系数，一般取25： L巷道跨度（宽或高取大者） P水头压力，Pa Kp煤的抗张强度，Pa根据煤矿防治水规定第九十九条规定，预计水压在1Mpa时超前距为10m，根据矿井实际情况，矿井采空区无水压，为安全期间考虑，该工作面的超前距离取10m。允许掘进距离指经探水后，证实无水害威胁，可以安全掘进的长度。帮距指扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离，其值一般应与超前距相同，有时可忽略比超前距小12m。根据实际情况和考虑安全因素，帮距取10m。钻孔密度指到允许掘进距离的终点处的探水钻机之间的间距。间距的大小视具体情况而定，一般不得超过3m。钻孔深度及超前距离的确定根据水文地质资料的水压、水量和以往的探水经验，探水设备、探水技术水平综合考虑，确定探水孔深不得低于60m，超前距离10m 。4、钻孔位置、角度的确定钻孔布置方式采用扇形布置，钻孔高度距巷道底板0.551.65米，共布置9个钻孔，沿巷道中心线布置一组中心钻孔，钻孔数量为3个，钻进方向为巷道设计中心线方向，方位角287°。中间钻孔距巷道底板1.1米，倾角为+27°，钻进深度60米，上部钻孔距巷道底板1.65米，与中间孔的垂直夹角为+20°，倾角为+47°，钻进深度90米，下部钻孔距巷道底板0.32米，与中间孔的垂直夹角为-20°，倾角为+7°，钻进深度90米。 在巷道中心线的左侧距中心钻孔0.6米布置一组钻孔，钻孔数量3个，方位角280°。3个钻孔与中心孔的平面夹角均为7°，中间钻孔距巷道底板1.1米，倾角为+27°，钻进深度60米，上部钻孔距巷道底板1.65米，与中间孔的垂直夹角为+7°，倾角为+34°，钻进深度90米，下部钻孔距巷道底板0.55米，与中间孔的夹角为-7°，倾角为+20°，钻进深度90米。在巷道中心线的右侧距中心钻孔0.6米布置一组钻孔，钻孔数量为3个，方位角294°。3个钻孔与中心孔的平面夹角均为7°，中间钻孔距巷道底板1.1米，倾角为+7°，钻进深度60米，上部钻孔距巷道底板1.65米，与中间孔的垂直夹角为+7°，倾角为+34°，钻进深度90米，下部钻孔距巷道底板0.55米，与中间孔的夹角为-7°，倾角为+20°，钻进深度90米。钻眼布置断面图钻眼布置平面图钻孔布置剖面图5、探水设备HD-ZDK-480矿用坑道钻机主要技术参数技术名称单位参数钻进深度m120开孔直径mm130/57终孔直径mm57钻杆直径mm42/50/75钻孔倾角°0360额定输出转速r/min100额定输出转矩N.m480推进力KN4起拔力KN4推进速度m/min0-2外型尺寸mm1000*565*1240主机重量KG250 6、探水线的确定该工作面布置在采空区中，原则上探水重点以侧帮（采空区）、前方、为主把100m范围内邻矿的井田位置、开采范围、积水情况标绘在井上下对照图上。 老井筒、老空区、相邻矿井及采空区范围，并对积水区划定三线，即积水线、警戒线、探水线。采掘工作面接近老空积水区探水线时，必须进行探水，老空积水区防水三线的确定原则：（1）在开采范围内遇不清废弃井筒、老空区时，以调查分析积水线外推150米为探水线，再外推100米为警戒线。（2）资料较确切的老空积水边界外推100米为探水线，再外推50米为警戒线。（3）封孔不良的钻孔，按照偏斜资料，确定探水线，但不得小于30米。（4）接近含水层、含水断层、外推50米为探水线，再外推50米为警戒线。7、探水工序安排 1）、钻探开始前，瓦斯员首先检查工作面内瓦斯，同时当班负责人、现场指挥员都必须在场。 2）、再钻探过程中带班负责人对本班钻探方向、钻孔深度、布孔数量做详细记录，并及时向领导汇报。3）、出现下列情况之一可视为终孔1、钻孔在掘进过程中出水，且水压、水量较大。2、钻孔漏水且出现卡钻，无法继续钻进。3、孔深达到设计深度。4、遇到其他突发事件、五、探水前的准备工作 1、供电建有地面变电所，高低压配电柜采用河南远东电器公司设计安装的XGN/10/、GGD380/400A型，地面变电所主接线方式为单母线分段，中间设联络开关，倒闸操作方便，运行方式灵活、可靠。能实现双回路切换和高压入井需要。地面变电所10kv双回路电源均来自文殊110kv变电站，经常使用“永安专线”线路，“I文网”线作为备用，没有向周边转供电。 2、排水系统矿井设计正常涌水量60m3/h,最大涌水量100 m3/h。矿井投产初期井下排水为一级排水，主排水泵房设在-134m水平，主排水泵房内设主、副水仓，水仓的有效总容量为650m3，能容纳矿井8h以上的正常涌水量。主排水设备选用MD8567×7型离心水泵三台，配套电机功率为185KW，一台工作，一台备用，一台检修。排水管路为108×5mm热轧无缝钢管两趟，排水高度377m1）、区域内水泵、水管在探水前，对中央泵房的主水泵、备用泵、检修泵、排水管、阀门等排水设施进行全面检查维修，保证完好，待机备用。2）、水仓探水前必须新建一个临时水仓，水仓容量为19.2m³，规格2m×3.2m×3m，设置在11031风巷。探水前将临时水仓、排水沟清理干净，疏通排水渠道。3）、探水前，必须将水仓内的水排完，增加水仓容量。3、探放水人员及设备1）配备不少于两台矿用HD-ZDK-480坑道钻机专用探水钻机及配套钻杆，并保证探水钻和钻杆完好。2)成立专职探放水队伍，人员必须经培训合格持证上岗。4、安全防护 保证安全出口畅通并设置紧急避灾路线明示牌，为防止在探水中揭穿老空区时溢出有毒有害气体，所有入井人员必须佩戴自救器。5、通风、通讯探水工作面必须采用局扇通风且执行“三专两闭锁”制度，采用600mm-800mm的抗静电阻燃风筒，风头距工作面不得大于5米。在探水工作面、井底必须安装探放水专用电话，保证工作面、井底、中央泵房、调度室及领导办公室都能直接联系。6、其它在探水前把探水所用的处置应急材料都备齐，存放在工作面附近指定地点。 六、安全技术措施1、钻机运输安装安全措施1）、拆卸、装车、运输、安装钻机期间必须指定一人现场顶岗指挥。确保安全作业。2）、需要人工搬运移动大件时人员要相互配合，协调一致。防止设备歪倒或窜动伤人。3）、装车时，设备大件要掌握好重心，保证大件的重心与车辆的重心一致。所装设备大件车严禁超高、超宽，影响装罐和过风门。4）、推车时不准蹬车或坐车，不准让车自行滑动，车前15m有人作向导开路并发出信号，车辆过后道岔及时复位。5）、推车时必须注意前方，在推车前清理好轨道，保证畅通。拐弯时要低速，并发出警号，通知人员躲离。6）、过道岔时应提前10m停车，有专人检查道岔是否正常。