副斜井+1360m水平车场探放水设计

1、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 . 2 1.1矿井地质及水文地质情况 . 2 1.2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 . 3 2.1探放水钻场的布置 . 3 2.2钻探设备及排水设施 . 3 2.3设计钻孔帮距、超前距的确定 . 3 2.4钻孔参数 . 42.5套管规格及固定方式 . 63探放水设计附图 . 6 4安全技术措施 . 6 4.1钻孔标定程序 . 6 4

2、.2水池规格 . 6 4.3现场通讯 . 7 4.4排水管路状态检查及施工组织安排 . 7 4.5探水时应注意事项 . 7 4.7恢复掘进后注意事项 . 10 4.8水害避灾线路 . 101副斜井掘进工作面概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。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

3、程中局部可能会存在顶板淋水现象,矿井正常涌水量为 20m ³/h,最 大涌水量在 35m ³/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 25126m 2,积水量约 23439m ³。副斜井开口坐标, X= 4859104.047, Y= 29418891.215,井口标高为 +1486.000m,设计井底标高为 +1360m,掘进方位 1°29 41,施工坡度 自井口以 -25°向前

4、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:其中:f 为探水时水压; H 1为 B14采空区积水上限标高; H 2为探水 钻场标高。经计算:探水时水压为 f=0.4

5、8515MPa。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 50m 3/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=kp式中:a-超前距, m ;A-安全系数,一般取 25;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 。 。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

6、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。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: 设计钻孔平面图 钻孔布置剖面图设计钻孔剖面图副井底水平石门探水钻场(揭露 B14煤层处用直径 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

7、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。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。探水点附近巷底做水池,水池规格为 1m ×1m ×1m ,要求施工单位派专 人负责清理巷

8、道、水池内杂物。调度室负责安装一部探放水专用电话到探水位置,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。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。排水路线(一施工技术、纪律要求坚守岗位,严格执行标准和打钻施工安全技术措施。完成各项钻探施工任务,并保证钻孔工程质量。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。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。施工地点做到文明生产,工具

9、、钻具等摆放整齐,钻场附近无粉尘 飞扬和沉积。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检查,手把、仪表是否齐全,灵活可靠。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。制动装置、摩擦离合器、锁紧装置是否正常,必要时进行调整。 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禁止用手和脚直接制动机械的运转部件。在探放水钻机后面

10、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。操作人员应穿戴整齐,扎紧袖口,防止被转动部件铰伤。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。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。 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。钻探采用水排粉。(五通风措施和瓦斯有害气体检查制度加强通风管理、坚持瓦斯及有害气体检查,要保证掘进

11、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。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。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

12、出涌水量、水压等情况,向调度室汇报。 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。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。

13、 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。副斜井+1360m 水平车场探放水设计 （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： 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