主斜井掘进工作面探放水安全技术措施

贵池区石门黄煤矿主斜井掘进工作面探放水安全技术措施（设计）巷道名称：施工单位：编制：日期：编审单位签字编制人：年月日施工负责人：年月日技术科：年月日通防科：年月日机运科：年月日安全科：年月日审批意见参加审查人员签名：审批意见贯彻记录日期班次：贯彻人：参加人员签名：日期班次：贯彻人：参加人员签名：日期班次：贯彻人：参加人员签名：主斜井掘进工作面探放水安全技术措施（设计）一、矿井概况（一）、工程概况贵池区石门黄煤+180m水平东、西采区一、三煤，已于2011年9月中旬全面回收结束。根据《石门黄煤矿2011年度开采方案》；为更好达到采区接替、采掘平衡，实现矿山的可持续发展的目标，并征求主管部门的意见，组织编制了主斜井延深开拓工程的初步设计。1、根据《主井延深设计方案》在主井落脚+180m处开口掘进（见巷道布置图），井筒长85m。坡度-28°落脚标高+140m。同时开拓主、副井贯通联络巷、回风巷和通风、排水、运输等生产系统。为预防掘进期间发生透水事故，本着“预测预报，有掘必探，先探后掘”的探放水原则。确保安全作业，在本矿此条巷道掘进期间，实施探放水作业，为确保作业安全，特编制本措施（设计）。各相关人员务必依照执行。（二）、地质概况1、水文地质1）矿区地表水矿区无大的水体、河流，只有零星分布的几条山间间歇性小溪。小溪、泉源均受大气降水控制，雨季水量丰富，旱季水少或干涸。2）小煤窑和生产井的水文地质情况①小煤窑：开采年代久远，更早的已无法得知。这些老窿位置不清，均有少量积水，因老窿开采较浅，目前对矿山未形成威胁。②生产矿井水文地质情况：该煤矿建矿至今，在开拓过程中从未发生过突水现象，一般是滴水和淋水。遇到小断层、小错动一般涌水量也很小。根据矿井+180m水平设立的242m3的水仓，在枯水季节满水时间为24小时，得出正常涌水量为10m3/h；雨季时+180m水仓蓄水时间为12小时，得出矿井最大涌出量为20m3/h，且长期较稳定。3）矿区水文地质情况①含水层地下水类型：从以往勘查资料得知，矿区存在三种地下水类型。孔隙水类型：赋存于第四系冲积、坡积、残积层中的地下水。第四系分布在山坡及低洼地带，厚0～5m，一般厚1～2m，坡积层中有少量的泉水出露。裂隙水类型：主要发育在大隆组、龙潭组、孤峰组地层中。大隆组：硅质页岩和硅质灰岩交替出现，岩性致密、坚硬，裂隙大多被方解石充填。含沙层以为硅质灰岩，较稳定，局部有含水较弱的裂隙含水层。龙潭组：以泥岩、粉砂岩为主，夹薄煤层，厚约70m。含水层为砂岩裂隙水，属弱含水层。孤峰组：为硅质灰岩和硅质岩互层，致密，水平层理发育。厚100～120m，该组地层自身含水甚少，属弱含水层。裂隙溶洞水类型殷坑组：在矿区的北西侧见裸露地表，矿区内无实测资料，但邻区该组地层裂隙溶洞也较发育。栖霞组：岩性以灰岩为主，厚层状，上部裂隙溶洞较发育，向下逐渐减弱。邻区资料该层含水丰富，属强含水层。②各含水层地下水的水力联系第四系水与基岩水间的水力联系据以前小煤窑、生产井的调查访问，其排水量，降雨后较降雨前要大。说明降水可以渗入补给第四系，而第四系松散的残积、坡积层又补给基岩，使矿井的排水量增大。基岩各含水层之间的水力联系栖霞组和殷坑组为矿区的主要含水层。然而殷坑组底部钙质页岩、大隆组、孤峰组的硅质页岩透性很小，为相对不透水层，因此，以下两对主要含水层对龙潭组没有直接的水力联系。龙潭组与大隆组、孤峰组水力联系：因龙潭组下部有厚约40m砂泥岩段，是隔水性能较好的不透水层，因此，孤峰组与龙潭组含煤段无直接的水力联系。大隆组底部硅质灰岩，距第一煤层很近，最大距离约5m，局部为零，因此，大隆组底部硅质灰岩含水层与龙潭组含煤岩系有直接水力联系。③断层的导水性石门黄煤矿井下有多条小断层，落差一般3～5m，巷道通过断层带，一般都有断层泥充填，胶结较好，均无滴水和淋水现象。矿区中东部被F1斜切逆断层切割，因留设矿柱，目前未触及该断层，其含、导水情况尚属不清。综观矿区水文地质条件，矿区内主要充水含水层为裂隙含水层，且单位涌水量均较小，因此，矿区属水文地质条件简单～中等的矿床。4）矿井涌水量预测根据矿井水文地质条件，该矿井主要水源有：地表水、钻孔水、裂隙水和断层导水。矿区地处山区，地表无大的水系，井田范围内无钻孔，矿井不受地表水威胁，雨季地表水渗入地下，矿井水有所增大，矿井不受钻孔水威胁；裂隙水为矿井涌水量主要补充水源，随着雨季、随着矿井开采范围扩大，裂隙水将有所增大；断层导水，根据生产矿井揭露，区内小断层落差一般3～5m，一般都有断层泥充填，胶结较好，均无滴水和淋水现象，矿区中东部F1断层含、导水情况尚不清楚，设有断层保护煤柱。东二采区开拓过F1断层，要编制专项安全技术措施，以防断层突水事故。根据以上分析,预测矿井深部开采矿井正常涌水量15m3/h，最大涌水量为20m3/h。二、探放水方案设计1、探水起点的确定坚持“有掘必探、先探后掘”探放水原则。探水起点即为巷道开始掘进点。2、探放水个数及钻孔布置根据本矿最大涌水量及老窑水患摸底调查情况，主斜井掘进工作面取5个（一个探前方，二个探上方，一个探左帮，一个探右帮）呈扇行布置。（见探水钻孔布置图）3、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，超前距按下式计算：a=1.1310/50325.235.0kp3p0.5AL式中：a――超前距，m；A――安全系数，一般取2～5，本次设计取3；L――巷道跨度（宽或高取其大者），m，本次设计取2.25m；p――水头压力(kgf/cm2)，取10kgf/cm2；kp――岩的抗张强度(kgf/cm2)，取50kgf/cm2；通过计算：本设计取15m＞13.1m。4、允许掘进距离为每次探放水钻孔施工完毕之后，以最短的钻孔长度（水平投影长度）减去超前保护距离之后剩余的距离。设计探水钻孔长度35m，减去超前距15m后，允许掘进距离为20m。l=L-a=35-15=20m式中：l――允许掘进距离，m；L――最短钻孔长度,m;a――超前保护距，m；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、钻孔密度(孔间距)竖直扇形面内钻孔间的终孔垂距不得超过1.5m，本矿取0.7m。7、钻孔孔径本设计配备探水钻，最大钻进深度m，开孔直径mm，终孔直径mm。8、孔设计表：钻孔方位角倾角孔深（斜距）/m孔径/mm保护距m限掘(平距）备注1325°28°40＞1520m严禁超掘现象的发生2285°1°36＞153255°28°40＞154323°1°36＞155223°28°40＞15钻孔布置图三、探放水钻孔施工安全技术措施（一）探水安全技术措施1、探放水作业前，必须先加强钻场附近巷道支护，并在迎头设置好一牢固的“十”字档，防止迎头突水伤人。2、清理好巷道、水沟，保证有畅通的安全退路。3、距探水作业点10米处安设一防爆电话直通矿调度室。4、在此巷道进行探放水施工作业时，该点标高以下巷道内严禁有人从事任何作业。只有确保井底水仓、井底煤仓等相关巷道内无人后再进行施工作业。5、在探放水施工作业前，必须将相关巷道内的电器设备设施吊挂稳固，以防水淹设备设施等事故的发生。6、流通水沟，清好水仓。检修好排水设备，详细检查施工设备，用具是否齐全，有无失爆现象，发现问题及时处理，并试运转无异常后方可进行钻孔施工，钻孔施工期间本巷道不得从事其他工作。7、事先必须组织施工人员认真学习探放水作业规程和安全措施，并熟悉逼灾路线。8、钻探过程时，跟班副矿长、安全员、瓦检员、施工负责人必须亲临现场指挥监督探水工作。加强作业点附近20米范围内瓦斯检查工作，只有在瓦斯浓度在0.8%以下或其他有毒有害气体浓度在规定的范围内才能进行正常施工作业。8、探水人员要细心操作，并密切观察钻进情况及煤壁变化情况。发现异常必须及时汇报或采取有效措施进行处理。9、探水人员要根据钻进变化，作出正确判断，如钻进中钻杆突然感觉轻松或顺杆往外流水量增加，说明接近或打穿积水空区，这时绝不能抽出钻杆，应停止钻进，将钻杆固定，详细检查，监视水情，报告调度室处理。10、沼气超限有害气体涌出时，应立即停止钻进，切断电源，加强通风，及时汇报。11、各作业班必须把探水打钻的情况如实地填写在登记薄上，严格执行现场交接制度，探到设计规定的距离，经验收后才可恢复掘进，当掘进到规定的超前距离时，必须停掘，再继续打钻探水。12、探放水中发现异常情况，应立即撤出探水作业人员以及临近受影响区域的人员。并立即向矿值班领导报告。放水时应有专人观察并在水沟中及时测定涌水量，并应加强探水地点通风，经常检查瓦斯浓度的变化。13、钻孔编号、角度、方位、深度等必须在现场作好原始记录，并填写好探放水牌板。（二）放水时的注意事项1、探到水源后，要根据水压预计水量，水仓容积、排水能力情况，有计划放出积水。2、如发现钻孔中出现淤泥，小块煤岩堵塞钻孔，水量减少及无水情况，要认真检查分析，防止假象，不可轻易作出无水或已放干的结论。3、压力大、水量多，有条件可进行分段放水。4、无论在任何情况，杜绝采用爆破放水。（三）打眼安全措施1、打钻人员必须站在支架完好的地方操作钻机，严禁空顶裸帮施工作业。2、钻机必须进行风电和瓦斯电闭锁。3打钻之前必须检查作业地点附近20米范围内的顶板及支护情况。发现不安全隐患，必须排除确保安全后，方可进行施钻作业。4、打钻地点及附近20米范围内的瓦斯浓度超过0.8%时，严禁施作业。5、打眼前先检查钻机的零部件是否齐全完好，要及时进行试运转后方可钻进。6、打钻前必须先检查迎头是否有瞎炮、残炮，如有必须先处理完后方可打眼。7、打钻时杜绝戴手套打眼，施钻人员必须精力集中。并把毛巾和袖口扎好。8、严禁打钻和其他工作平行作业，必须待钻打完且矿领导同意后方可从事相关作业。9、打钻人员必须逼开眼口方向，只能站在钻机侧面，防止断钎等伤人。10、打钻过程中，如发现有煤与瓦斯突出或透水预兆时，必须停止打钻，立即切断电源，撤出人员，设置栅栏，揭示警标，并汇报矿调度室。严禁拔出钻杆。11、拔钻杆时人员只能站在钻杆侧面，以防钻杆被喷出伤人。12、严禁带电检修或搬运钻机。打钻完毕后，必须切断钻机电源，并移出安全地点放好。13、接、卸钻杆时，必须停止钻机电源和运转，待确保无任何不安全因素存在时方可接、卸钻杆14、启动钻机前，必须检查好施钻人员衣物是否被钻机部件卡、夹。防止钻机启动伤人。（四）透水事故处理措施1、立即汇报到矿调度室，并通知受水有可能威胁的其他地点的人员迅速撤离到安全地点，严禁人员撤离至独头巷道内。2、值班矿调度员应根据透水位置等情况立即汇报到相关领导，按《事故应急预案》和《灾害预防及处理计划》立即通知有关人员进行处理。3、水害发生后，采取好相应的安全措施尽量减小水害影响范围，并立即恢复正常的通风。四、井下透水预兆1、煤层变潮发暗或松散、送软，结构变化，节理不清层理缭乱等。2、巷道壁或煤壁“挂红、挂汗”。3、煤层变冷，煤质变差。4、顶板来压、出现压力水流、淋水加大或底鼓并掺水。支架被压断。5、煤层有水挤出，并拌有“嘶嘶”声，有时能听到空洞响水声。6、工作面有二氧化碳，硫化氢等有害气体增加。7、煤壁或巷道酸度大，水味有臭鸡蛋味。其他未尽事项严格按照相关规程规定及要求执行。