1401采区回风巷道探放水安全技术措施

1、金沙县禹谟镇大沟煤矿1401采区回风巷道探放水设计及安全技术措施 编号：新建矿井036号工作地点：1401采区回风巷道标 高：+1220m编 制 人：孙立国金沙县禹谟镇大沟煤矿2011年5月5日探放水设计及安全技术措施说明：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，特编制1401采区回风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：矿井充水因素既决定于水文地质结构类型、岩性、构造发育程度、水文特征，又决定于开拓方式。1、大气降水：为主要充水水源，其充水强度与季节和降水强度、持续时间关系密切，

2、大气降水可直接通过开采裂隙、巷道口对巷道充水，也可通过落水洞、漏斗等岩溶负地形惯入地下及裂隙、孔隙渗入地下对地下水的补给来实现对巷道充水。2、地表水：区内及临近没有大的地表水体，地表水对矿井建设影响不大。但冲沟可接受泉水及煤窑水的补给，雨季还有较大面积大气降水汇入，形成季节性沟水，水量较大。沿东至南东发育的冲沟多切割煤层露头线，冲沟附近的网状、脉状裂隙密集，它们与煤层风化、氧化带直接接触，冲沟水可能沿风化裂隙、老窑以及区内的漏斗、落水洞等渗入或突入矿井，为矿井开采的直接充水水源。3、地下水：含煤地层中本身裂隙水在今后开采中直接进入矿坑为直接充水水源。上覆的长兴组中等含水层，距离今后矿床开采最上

3、部c4#煤层仅有25.34-26.89m相对隔水层阻隔，即今后导水裂隙带会影响至长兴组地层。下伏二叠系中统茅口组强含水层距上部15煤层仅58m，由于受P3l底部粘土岩的隔挡，天然条件下，对煤层没有发生直接补给作用。但开采条件下，由于c15#煤层距离茅口组近，在茅口组高压地下水头作用下、以及人为对底板扰动的影响下，可导致矿层底板破裂，使得P2m强岩溶含水层地下突破底板，从而成为矿井突水水源。因此，要加强探防水工作，以防上述强含水层地下水涌入巷道造成水害。4、断层水：本矿区目前未发现较大断层，但在节理裂隙发育地段掘送巷道及开采煤层时，要特别注意防水工作。5、老窑水：因本矿井范围内老窑“关停并转”期

4、间被炸封，或者废弃时间较长，无法准确查清，仅通过访问调查了解其开采年限，开采深度及开采范围，估算其积水量。矿区东部煤层露头线一带分布有废弃的老窑6个，开采深度不大（一般100200m），积储水空间为12779m3；原老系统采空区积储水空间116711m3。在开采过程中，老窑及老空区积水易进入矿井而成为直接充水水源。当矿井巷道或采空区与之连通时即溃入矿井，造成突水灾害。因此，要超前探水，严密注意其变化情况，加强防水工作。6、相邻矿井：大沟煤矿的东北面为牌坊岩煤矿，西南面为立新煤矿，开采的煤层与大沟煤矿相同，具有一些采空区积水。当开采到煤矿边界时要按规范留好防水煤柱，预防矿井突水事件发生。现掘送1

5、401采区回风巷道，其巷道标高：+1220m，总工程量：304m，断面S净：6.9m2，坡度：3，支护形式：锚网。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 展开；各钻孔终端位置以满足平距20m为准，并且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100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

6、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°。（5）、为加强防治水工作，在掘进工作面探水起始点位置，针对巷道顶、底板垂直进行钻孔探水。4、

7、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、根据我矿1401采区回风巷道掘进作业规程设计，掘进工作面的净断面为：S掘=7

8、.44m2， S净=6.9m2。故决定将探放水钻孔设计确定为5个，其中前3个钻孔分别布置在迎头的巷道底板以上1.0m处，以钻孔中心孔1号为准，其它两个钻孔平距以1.0m间距，以30°角度呈扇形向两侧布置，第4个钻孔在钻机位置垂直向顶板进行打钻，第5个钻孔在钻机位置垂直向底板进行打钻。9、钻孔1、2、3号深度必须达到40m个以上，允许掘进距离20m，超前保护距离20m。钻孔4、5号深度不得小于20m个。（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、在掘送1401回风巷道时，每隔20m处掘送一个能容纳

9、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井筒至地面时，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、涌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、加强探放水地点的通风，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、

10、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

11、、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：150mm钻杆80m，泥浆泵1台，合金钻头3个及钻具1套和型号为ZYJ500180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

12、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。安装固定钻机后接电时，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

13、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）体松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻夹杆等透水征兆时，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、探放溶洞或老空积水

14、前，应当分析查明溶洞或老空水体的空间位置、积水量和水压。探放水孔必须直接钻入水体，并监视放水全过程，核对放水量，直到溶洞、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，汇报矿技术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临时水仓容量，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，并立即报告矿技术工程师。 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

15、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，要立即巷道施工而重新进行探放水工作。 7、井底车场水仓已施工完成，同时保持与工作面水沟的畅通，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、岩层厚度并详细记录换层深度；每钻进10m或更换钻具时，测量一次钻杆并核实钻孔

16、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。施工时，必须严格执行远距离放炮制度，其放炮地点必须在地面井口外15m安全处，并且在井口门处设岗放好警戒，严禁任何人随意进入井下。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，将人员撤到地面，并立即报告矿调度室，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(

17、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、钻孔探到水体后，要观测水压、水质、

18、涌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、探放水巷道应加强遇水征兆的观察，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，同时报告调度室或总工程师，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煤矿安全规程中有关规定时，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、加强矿领导下井带班制度。打钻时必须有一名领导在现场指挥钻探工作，同时安全员、瓦检员也必须在钻探现场，发现有透水征兆或其他异常情况及时采取措施进行处理。22、避水灾路线：工作面1401回风巷道回风井地面。23、加强地面降水防治。每次降雨时，由安全矿长负责安排有关人员必须及时观测井下水位变化情况，并随时向矿工程师汇报。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，特别是主、副、风三条井口附近的