副斜井+1360m水平车场探放水设计.doc

玛纳斯县天欣煤业有限公司副斜井+1360m水平车场探放水设计及安全技术措施编 制 单 位： 地质科 地 测 科 长： 刘彦斌总 工 程 师： 李继水矿 长： 唐功利2015年5月18日目 录1副斜井掘进工作面概况 21.1矿井地质及水文地质情况 21.2积水范围、原采煤时充水状况 21.3巷道布置及支护形式 22探放水工程设计 32.1探放水钻场的布置 32.2钻探设备及排水设施 32.3设计钻孔帮距、超前距的确定 32.4钻孔参数 42.5套管规格及固定方式 63探放水设计附图 64安全技术措施 64.1钻孔标定程序 64.2水池规格 64.3现场通讯 74.4排水管路状态检查及施工组织安排 74.5探水时应注意事项 74.7恢复掘进后注意事项 104.8水害避灾线路 101副斜井掘进工作面概况1.1矿井地质及水文地质情况1.1.1地质情况副斜井自井口向下巷道岩性以粉砂岩为主，粗砂岩、中砂岩、泥岩次之以设计坡度-25向下掘进，岩层呈北偏东30度倾斜，倾角为-25左右的单斜构造掘进范围内地质条件较简单，没有发现断层等地质构造目前巷道已进入B13煤层中，巷道为全煤，向下掘进已见B13煤层顶板，顶板岩性为泥岩。

1.1.2水文地质情况副斜井巷道掘进范围内水文地质条件简单，基本不受构造裂隙水影响，掘进过程中局部可能会存在顶板淋水现象，矿井正常涌水量为20m/h，最大涌水量在35m/h左右1.2积水范围、原采煤时充水状况副斜井落底后向前掘进35米进入B14采空区探水线范围预计掘进左前方积水区上限标高为+1384.515m，下限标高为+1366.809m，积水区面积约25126m2，积水量约23439m1.3巷道布置及支护形式副斜井开口坐标，X= .047，Y= .215，井口标高为+1486.000m，设计井底标高为+1360m，掘进方位129′41″，施工坡度自井口以-25向前施工，巷道断面为半圆拱断面，净断面积11.71㎡，采用锚网喷浆支护 2探放水工程设计2.1探放水钻场的布置 由于掌握的B14老空区测量数据资料有限，为保证能顺利与B14老空积水区钻透，自副斜井落底变平后向前掘进约120m，揭露B14煤层后，沿B14煤层向西施工钻场，工程量4.5m（距B14老空积水区最短水平距离约50 m，斜长约56m），由该处沿B14煤层向B14老空积水区打钻探水钻场标高为+1336m，积水区上限标高+1384.515m。

探水水压计算公式如下：f=（H1-H2）0.01MPa 其中：f为探水时水压；H1为B14采空区积水上限标高；H2为探水钻场标高经计算：探水时水压为f=0.48515MPa2.2钻探设备及排水设施副斜井掘进工作面探放水使用TXU---75A型煤矿安全钻机，钻杆直径42mm水泵2台，流量为50m3/h，扬程200m排水管路使用直径70mm排水管2.3设计钻孔帮距、超前距的确定根据《煤矿防治水规定》，选用下列超前距计算公式：a=式中：a---超前距，m；A---安全系数，一般取2～5；取5；L---巷道跨度（宽或高取其大者），取3.8（m）；P---水头压力，取4.9（kgf/cm2）；Kp---煤层抗拉强度，取6.7（kgf/cm2）a= = 14.1m根据《煤矿防治水规定》第九十八条第一款规定“探放老空水最小水平钻距不得小于30米”，因此，钻场距老空区50米水平距离满足《煤矿防治水规定》和探水超前距计算结果要求2.4钻孔参数钻孔角度按B14老主井揭露煤层倾角27、老井巷道高度2.4米和终孔间距1米设计探水钻孔方位钻孔参数：表1-1：孔号孔深位置方位角度155.7米 距底板0.8米200 +2612′256米距底板1.2米200+2645′356.3米距底板1.6米200 +2718′ 钻孔布置剖面图2.5套管规格及固定方式用直径65mm的钻头钻进10.8m后下设套管，要求使用套管长度10000mm，每节套管长度1500mm，套管直径62mm，使用钻杆接头连接钻杆，接头长度120mm。

套管安装采用水泥与水玻璃的混合物封堵孔口管与孔壁之间的外口空隙，外端焊法兰盘，法兰盘与阀门对接，用钢丝绳将阀门捆绑至立柱孔口阀直径为80mm，孔口阀耐压必须达到1.0Mpa以上3探放水设计附图副斜井+1360m水平车场探放水钻场位置示意图；副斜井2015年第一次探放水单孔设计图；设计钻孔平面图；设计钻孔剖面图4安全技术措施4.1钻孔标定程序①首先在钻场迎头向外2.5m范围内清除一切浮渣，工作面迎头做光面处理，由施工队负责将一台TXU---75A型煤矿安全钻机固定在距迎头1.0m处，要求钻机基础打牢，保证钻机牢固可靠②钻场施工钻孔参数由地测科测量人员使用测量仪器标定钻孔方位，坡度规标定钻孔角度4.2水池规格探水点附近巷底做水池，水池规格为1m1m1m，要求施工单位派专人负责清理巷道、水池内杂物4.3现场通讯调度室负责安装一部探放水专用到探水位置，并保证通讯线路和话机完好，出现紧急情况能及时向调度室汇报4.4排水管路状态检查及施工组织安排①探水前施工队把排水管路接至地面，排水泵需保证双回路供电，采用直径70mm排水管，排水泵一备一用并保证排水管路畅通，确保无漏水情况，水流能从钻场排至地面②排水路线副斜井探放水钻场水池——+1360m井底水泵房——副斜井——地面。

4.5探水时应注意事项（一）施工技术、纪律要求①坚守岗位，严格执行标准和打钻施工安全技术措施②完成各项钻探施工任务，并保证钻孔工程质量③打钻过程中要精力集中，认真操作，监视设备运转情况和钻孔内的情况，发现异常及时停止处理，保证钻孔正常运转④掌握钻孔的构造和性能，做到正确操作和保养钻机钻杆等，保证设备完好⑤施工地点做到文明生产，工具、钻具等摆放整齐，钻场附近无粉尘飞扬和沉积⑥做好钻孔数据原始记录和打钻描述，做到数据准确、汇报及时二）钻进操作规范探水队打钻时要检查钻机各部件安装是否稳固，钻机压力控制，转速控制是否灵敏可靠，钻孔振动、送水、排水情况是否正常接钻杆时检查钻杆质量是否合格，并按正确顺序接退钻杆三）钻进前钻机性能检查①检查，手把、仪表是否齐全，灵活可靠②液压系统的油量和各油管接头控制阀密封是否完好，油压系统是否调整到“0”位③制动装置、摩擦离合器、锁紧装置是否正常，必要时进行调整④水泵转动是否正常，排量压力应达到要求四）现场探水操作人员具体要求①禁止用手和脚直接制动机械的运转部件②在探放水钻机后面和前面的给进手把活动范围内，不准站人，防止高压水将钻具顶出伤人或给进手把翻起打伤人③操作人员应穿戴整齐，扎紧袖口，防止被转动部件铰伤。

④施工队要准备好探放水钻机配件，若井下钻机出现问题，应能及时更换配件，不能影响打钻⑤在打钻过程中，若发现卡钻、顶钻或有瓦斯喷出等异常现象；要立即停止施工，切断电源，撤出人员至安全地点后立即向调度室汇报⑥施工队准备套管及闸阀，备足固定套管的辅助物件，探水前先扩孔，然后采用水泥和水玻璃的混合物固定好套管，接好闸阀准备钻孔牌号，每探一个钻孔标记上相应牌号⑦钻探采用水排粉五）通风措施和瓦斯有害气体检查制度①加强通风管理、坚持瓦斯及有害气体检查，要保证掘进头有充足的风量，做到风筒无破口、漏风现象，风筒口距窝头不超过5m；配备专职瓦检工和兼职救护队员，随时检查空气成分如果瓦斯或者其它有毒有害气体浓度超过规定，必须停止打钻，切断电源，撤出人员，并报告调度室，及时处理②跟班安监员必须携带瓦斯便携仪，并挂在钻机附近回风侧，连续监测钻机附近瓦斯浓度③掘进头回风流中，电机及其开关安设地点附近20m以内风流中的瓦斯浓度达到1.5%时，必须停止工作，切断电源，撤出人员，进行处理，只有在瓦斯浓度降到1%以下时，方可恢复施工六）探放水现场跟班及汇报制度①地测科要按设计要求进行号孔，记录探放水情况，每个钻孔都要认真记录；若钻孔出水，要测出涌水量、水压等情况，向调度室汇报。

②探水队要按照地测科人员所号的钻孔钻进，钻进过程中若发现岩层松软，钻眼中水压、水量突然增大，顶钻等异常时，必须立即停止钻进，但不得拔出钻杆，立即向调度室汇报情况③安监科要对探水处配备专职安检员，对该处进行安全检查，并对有关部门执行措施情况进行监督落实，发现不安全因素，立即向调度室、安监科汇报，发现不按措施执行的单位和个人，要立即给予警告和制止七）探水前的验收要求①探水前对所有准备工作进行验收，由探水队通知地测科验收，再由地测科通知以下单位：调度室、安监科、生产技术科、机电科等部门进行验收；验收人员在验收单上签字，验收合格后，探水队方可开始打钻②参加验收人员应做到有验收、有记录，实行谁验收、谁签字、谁负责八）放水准备及要求若探到前方有积水，进行放水，地测科人员要认真观测水压、水量，核对放水量，并证实积水是否放净，为巷道恢复掘进提供依据放水地点人员要认真监测钻孔水量和有害气体变化情况，做好记录，遇有异常变化时，应立即报告调度室九）打钻结束后对无水钻孔的封孔要求透老空后，如孔内无水流出，经救护队检查有有害气体溢出时，应立即用木塞、黄泥封闭如果发现情况危急时，必须立即撤出受威胁地区的所有人员，至附近安全地点后立即向调度室汇报，采取措施，进行处理。

4.7恢复掘进后注意事项副斜井掘进工作面恢复掘进后，除按作业规程规定的安全技术措施施工外，还应注意以下几点：⑴掘进中要注意巷头的水文地质情况，同时要注意探放水钻孔是否有出水现象，掘进中若发现岩层潮湿、挂红、挂汗，巷头空气变冷，出现雾气，顶板出现压力和不正常淋水等现象，必须停止掘进，立即报告调度室，撤出所有受水害威胁地点的工作人员，然后采取措施⑵掘进中要严格按地测科规定的允许掘进距离施工，到位即停，及时向调度室汇报掘进情况，严禁超掘⑶施工队施工时应严格按照设计探放水位置掘进，应及时与地测科联系，做好探放水各项准备工作4.8水害避灾线路副斜井掘进工作面——副斜井——地面地测科二〇一五年五月十八日。