探放水设计及安全措施(采区)

1、 山西临县华润联盛黄家沟煤业有限公司 I采区运输巷探放水设计及安全技术措施 矿长：李志亮 审核：王 慧 编制：李春林 二0一0年一 月 探放水设计及安全技术措施审批表 审批单位 审批签字 审批时间 备 注 矿 长 总 工 生产副矿长 安全副矿长 机电副矿长 调度室主任技术科长通风科长安监科长编 制 探放水设计及安全技术措施第1章 概 况第1节 水文地质概况 山西临县华润联盛黄家沟煤业有限公司位于临县湍水头镇黄家沟村，1971年建矿，1975年投产，井田面积7.392km，东西长约2.3km，南北长约3.2km，近似一平行四边形。现开采5号煤层，开采水平950m，开采深度140m。矿区内构造较为

2、简单较简单，主体上为一南北走向的不对称向斜，向斜两翼倾角较大，一般为1530度，东翼倾角较小，一般小于10度，此向斜为离石向斜在本矿区的延伸，为离石向斜最北端。本矿井田南与方山县店评煤矿相邻，东西为风氧化带，北部为实体煤层。本矿涌水量每小时80m3左右，涌水水源主要为含水层水和风氧化带裂隙水。5号煤顶部含水层主要有第三系砾岩水、下石盒子组砂岩水及山西组砂岩水；5号煤层底部揭露的含水层有太原组砂岩水。奥陶系灰岩水水位远低于5号煤层，没有突水危险，对基建构不成威胁。 第二节 工作面概况本矿属基建矿井，作业地点为新设计I采区运输巷的掘进。工作面位于井田北部，远离采空区，涌水水源主要为含水层水、断层水

3、及风氧化带裂隙水。 第二章 探放水方案 第一节 组织机构为了确保安全，成立探放水专业队：队 长: 李玉清副队长： 陈来母 陈启砖成 员: 安全员 瓦斯员 班组长 技术员 探放水员专业队人员不少于20人，包括作业人员和相关技术人员。 第二节 探放水原则及出水预兆 1、探放水原则 “预测预报、有掘必探、先探后掘，先探后采”是防治水害的基本原则。凡是新开拓的区域和受水害威胁的地区，都必须坚持这一原则。遇到下列情况都必须探水掘进。 矿井新开拓区域或新布置的巷道。 接近含、导水断层、溶洞和导水陷落柱时。 打开隔离煤柱放水时。 接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等连通的断裂构造带时。 接近有出水可能

4、的钻孔时。 接近有水的灌浆区时。 受底板强承压含水层威胁的采煤工作面。 接近其它可能出水（突水）地点时。 2、工作面出水预兆 煤壁挂汗：温度下降，空气变冷，雾气产生；煤层发潮、暗沉沉有害气体增高，呼吸困难，头痛；顶、地压加大，底板鼓起并有渗水、淋水；出现压力水流并有“嘶、嘶”水叫声；巷道挂红，有异味等出水预兆情况，必须立即向矿调度室汇报撤出人员等候处理。 第三节 探水钻孔设计 1、探水设备掘进工作面布置ZLJ-350型探水钻两台，钻孔深度150-200米，钻孔直径50-89mm,功率5.5KW。2、 探水钻孔的布置及要求 （1）我矿现开采的是5#煤层，巷道主要布置在5#煤层附近。故主要预防顶底

5、板的砂岩水、断层水及风氧化带裂隙水。根据工作面实际情况，该工作面在探放水时采用深孔、中深孔相结合的钻孔布置方式，每次探放水打3个深孔，即一各中心孔，两个外斜孔，呈扇形布置，其中中心孔与掘进方向一致，中心孔的两个外斜孔与中心孔的夹角为15度，孔深200米；再在3个深孔之间或外斜眼外侧共布置4个中深孔，孔深65米，紧邻深孔中心孔的中深孔与中心孔的夹角为8度，外侧的中深孔与深孔中心孔的夹角为22度，在每次深孔探水范围内，第一、第二次允许掘进距离为35米，超前距为30米。工作面在掘进过程中不可能遇到老空积水，但可能遇到断层水，因此断层20米为积水线，外推50米为探水线，再外推100米为警戒线。每次探水

6、后掘进35米，再进行第二次探水，探水掘进探水循环作业。（详见探放水钻孔布置图） （2）预计前方有带水压的含水层时，探水孔必须安设套管。孔口套管必须用水泥注浆固孔，而且必须进行耐压试验，耐压试验不小于4MPa，稳定时间不小于30分钟。 （3）对水压高于1 MPa且水量较大的积水或强含水层进行探放水时，孔口应安设防喷逆止阀。 （4）探得水压高于2MPa、水量大于60m3h，需长期保留时，孔口应使用双水门，下门备用。3、 孔口安全装置的布设探放水孔必须使用孔口安全装置，孔口安全装置由孔口管、泄水测压三通、孔口阀门和钻杆逆止阀等组成，其施工和安装程序如下：（1） 选择岩层坚硬完整的地段开孔，孔径应比孔

7、口管直径大3-5mm，钻至预定深度（视水位高低和煤岩层强度而定）后，将孔内冲洗干净。（2） 向孔内注入水泥浆，将预先准备好的孔口管（末端用木塞塞住）放入孔内，待水泥凝固后，即可在孔内钻进。（3） 水泥凝固后扫孔，其深度超过孔口管长度0.5-1.0m,向孔内注水。试液压力大于孔口管末端承压静水压力的1.2倍，呈水压值超过预计放水时的水压，稳压时间至少保持半小时，孔口管周围没有漏水现象，则合乎要求，否则要重新注浆加固。（4） 探放强含水层水时，应在孔口管上安装水压表、水门、三通和泄水管等。 第四节 钻机的安装 1、加强钻场附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固立柱和挡板。 2、清理巷道挖好排水沟，

8、探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水相适应的排水设备。 3、在打钻地点或附近安设专用电话。 4、测量和探放水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水孔的位置、方位、角度以及钻孔数目。 第五节 探放水施工中的技术要求 一、探水技术要求 1、 钻进时应准确判别煤、岩层厚度并记录换层深度。一般每钻进10m或更换钻具时，测量一次钻杆并核实孔深。终孔前再复核一次，如有可能应进行孔斜测量。 2、 钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等现象时，必须立即停钻，记录其孔深并同时将钻杆固定。要立即向矿调度室汇报，及时采取措施，进行处理。 3、 钻进中发现有害气体喷出时，应立

9、即停止钻进、切断电源，将人员撤到有新鲜风流的地点。立即报告矿调度室，采取措施。 4、 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(岩)壁突然鼓出的措施： 5、 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。 6、对于水压大于2MPa，中间要穿过煤层的探断层水钻孔，在打穿断层或含水层前，还应下第二层孔口管并超过煤层1 m以上。 7、 在探水孔施工中，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。 8、 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

10、对钻杆站立。 9、应做到交接班时不停钻。 10、 探放断层水的探水孔终孔后，孔内有水应进行放水试验。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。 11、 探放水钻孔，完成探测任务后必须全孔注浆封闭，并做好封孔记录。 二 、放水的技术要求 1、 钻孔探到水后，要观测水压、水质、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，决定是注浆堵水还是放水。控制放水孔的流量或调整排水能力，并清理水仓、水沟等。 2、 煤层顶板有含水层和水体存在时，应当观测“三带”发育高度。当导水裂隙带范围内的含水层或老空积水影响安全开采时，必须超前探放水并建立疏排水系统

11、。 3、 加强放水地点的通风，增加有害气体的观测次数。 4、 必须监视放水全过程，放水结束后，应立即核算放水量与预计积水量的误差，查明原因。 第五章 探放水安全技术措施 1、 探水安全技术措施 1、探水前的安全准备工作 （1）、探水前对排水设备进行彻底检查，探水过程中要有专人维护、保证正常排水。 （2）、探水前对水沟、沉淀池进行彻底清理，保持水流畅通。 （3）、要有专人对钻场附近的顶板进行检查维护，避免发生冒顶事故。 （4）、探水钻场后方必须有安全躲避峒室。 （5）、保证钻场的正常通风，并制定专项检查措施。 （6）、钻场附近要安装电话，并保持通讯畅通。 （7）、明确水害避灾路线，并认真贯彻至施

12、工人员。 2、钻机运输、安装的安全措施 （1）、运输、安装钻机人员，要互相配合好，防止钻机反倒伤人和挤伤手脚事故发生。 （2）、钻场在稳钻前，应清净浮煤。钻场巷道支护要符合质量要求，禁止有空帮、空顶现象。钻机要稳牢、稳平，底座垫上底木梁，钻机稳固在底木梁上，四角要大好四根立柱，并用铁丝联在一起。将钻机稳定牢固后，方准开钻。 （3）钻具应统一放在钻场内，禁止在巷道内乱放。 3、钻机操作的安全措施。 （1）、钻工上岗前，必须经过培训，学习作业规程并持证上岗。 （2）、钻孔必须严格按设计的方位、角度、深度施工，严禁私自变更钻孔参数。 （3）、钻孔施工期间，必须有专职瓦斯检查员随时检查钻孔、钻场瓦斯，

13、若瓦斯达到1 %，应立即通知停钻撤人。 （4）、操作钻机人员，要由班组长或有经验的工人担任，另一人跟前监护。钻机操作按扭，应设在距司机工作处不超过0.5m的地方,确保能及时停送电。 （5）每班开钻前，钻机要先试正、反转。钻机开始运转后，任何人不准触摸钻杆及机器旋转部位，防止钻机绞人 （6）、操作钻机要严格执行操作规程。在钻进中，掌握好钻进速度，压力要适当，注意孔内水循环，禁止干钻，避免损坏钻机和发生卡钻事故。 （7）打钻过程中，要严格执行现场交接班制度，现场交清孔内情况和钻机运转情况。 （8）、钻孔透水后，要详细观测和记录水情变化。起钻时，工作人员禁止站在钻杆的正后方向。钻杆全部起出后，立即关

14、闭阀门，并向调度室汇报透水情况。 （9）打钻出水后，若水量较大，威胁到巷道内人员安全时，要通知巷道内所有人员和受威胁的其他人员，一并撤出，并迅速向调度室汇报。2、 放水安全技术措施 1、待钻孔全部施工结束后，同时分别测定水压，测定水压要求连续8小时压力表指针不动。 2、放水延续时间与稳定时间要求 为充分查明含水层的富水性，放水试验按一次最大降深进行，延续时间不少于24小时。放水试验结束前流量稳定时间必须达8小时。并以最远观测孔稳定2小时为准。 3、放水孔的流量观测与观测孔的压力观测必须同步进行。开始一般应按每隔30分钟观测一次，连续3小时后，可每隔60分钟观测一次，直至放水结束。 观测孔压力表

15、指针观测应与主孔流量同时进行观测，不得提前或延后。 4、放水试验应连续进行。如放水中断，而中断前放水已超过6小时，且中断时间不超过1小时，则中断前的放水时间仍可计入延续时间内，否则一律作废。在中断放水时间内，应按观测稳定（静止）水位的要求观测水位(包括观测孔)，直到重新放水为止。 5、水温、气温的测量，应在放水过程中，每隔2小时同时观测一次（应与流量、压力表指针的观测相应），其精度要求为0.5。 6、在放水过程中，必须随时绘制Q=f(S)及q=f(S)曲线，以便及时发现和纠正放水发生的错误。 7、水样应在放水试验结束前按设计要求采取，其方法按有关规程要求进行。 8、放水结束后要进行探测孔深。孔

16、内沉淀物不得超过含水层厚度的1/5。 9、静止水位与恢复水位观测要求： 正式放水前及正式放水结束后，放水孔和观测孔均应进行静止水位和恢复水位的观测。 观测时间，开始时一般可按1、2、2、3、3、4、5、7、8、10、15分钟的间隔观测，以后每隔30分钟观测一次，直至稳定。观测孔与主孔应统一。10、静止水位、恢复水位采用压力表观测，连续8小时指针不动。三、截水、堵水安全技术措施根据有关规定及我矿的具体情况，井下的截水措施可采取修筑水墙和水闸门。水闸门一般应设在发生涌水时需要截水而平时仍需运输、行人的井下巷道内，具体位置是井底车场、井下水泵房和变电所的出入口；采区之间联络巷中。并应注意以下几点：1

17、、 筑墙地点的岩石应坚固无裂缝，如有风化松软或有裂缝的岩石，应全部清除。2、 水墙四周要用手镐或风镐掏槽直至完整的煤体或岩体；禁止放炮，以免造成裂缝。3、 修筑水墙时，四周应留灌浆孔，墙建好后应向四周灌注水泥沙浆，以使墙和四周岩胶结，防止漏水。4、 为便于施工，在水闸墙下部应设放水管，便于墙凝固结前排放积水，墙固结后再关闭闸门或加以堵塞。四、排水设备1、必须有工作、备用和检修的水泵，工作水泵的能力在20h内排出矿井24h的正常涌水量（包括充填水和其他涌水）。备用水泵的能力应不小于工作水泵的能力的70%。工作和备用水泵的总能力，应能在20h内排出矿井24h的最大涌水量。检修水泵的能力应不下于工作

18、水泵能力的25%，水文地质条件复杂的矿井，可在主泵房内预留安装一定数量水泵的位置。2、水管：必须有工作和备用的水管。工作水管的能力应能配合工作水泵在20h内排出矿井24h的正常涌水量。工作和备用的水管的能力的总能力，应能配合工作和备用水泵在20h内排出矿井24h的最大涌水量。3、配电设备：应同工作、备用以及检修水泵相适应，并能够同时开始工作备用水泵。煤层顶板有含水层和水体存在时，应当观测“三带”发育高度。当导水裂隙带范围内的含水层或老孔积水影响安全开采时，必须超前探水并建立疏排水系统。4、 探放水地点到中央水泵房必须有能使水流流到水库的通道或管道。五、应急措施当井下某一地点发生突然透水事故时，现场人员除立即报告矿调度室外，如果情况危急，水势很猛，则应采取以下应急措施：1、 在场人员的行动原则及避灾路线：（1）行动原则发生透水时，在场人员应尽量了解或判断事故的地点和灾害程度，在保证人员安全的条件下，迅速组织抢救，尽可能就地取材，设法堵住出水点，加固采掘工作面，以防止事故的继续扩大。如果无法抢救，则应根据当时的实际情况，有组织地沿着规定的避灾路线，避开压力水头，迅速撤退到涌水地点的上部水平或地面，而不能进入出水点附近的独头巷道内。如果独头上山下部的唯一出口已