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回风斜巷探放水安全技术措施

  
评论: 更新日期:2014年07月02日

一、编制说明
        为贯彻执行“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针,坚持“预测预报,有掘必探,先探后掘,先治后采”的水害防治原则,为探明本井筒工作面前方含水层的赋存状况,根据施工组织设计及《煤矿防治水规定》的相关要求,决定进行探放水施工,为确保施工安全,特编制本安全技术措施:
        二、工程概况
        小纪汗煤矿位于陕西省榆林市小纪汗乡,设计生产能力10.0Mt/a,采用立、斜井开拓,设主、副两个斜井井筒,进、回风两个立井井筒。我项目部施工回风斜巷工程,设计方位角90°00′00″,施工坡度-5°。现工作面已掘斜巷变坡点位置,顶板标高为+921.681m,目前全井筒及各工作面涌水总量22.4m3/h。小纪汗煤矿回风立井实际揭露含水层水位标高+897.000,实测涌水量为82m3/h。
        三、水文地质概况
        (一)松散岩类孔隙潜水
        第四系全新统河谷冲积层和松散砂层(井筒里程0-60m)孔隙潜水,该含水层岩性为二元结构的冲积相砂夹亚砂层土,富水性相对较好,井筒在揭露此段时,实测涌水量为9m3/h。
        (二)碎屑岩类孔隙裂隙潜水
        1.侏罗系碎屑岩类风化壳裂隙含水层(井筒里程60-101m),岩性为风化基岩,紫红色,井筒揭露此段时,井筒涌水为12 m3/h。侏罗系直罗组砂岩含水岩组(里程101-980m),该含水层以中粗料砂岩为主,尤以底部“七里镇砂岩”富水性最好,厚度23.5-56.7m。
        2.2号煤层顶板砂岩含水层组裂隙承压水
        此含水层为本次钻探的目的含水层,指2号煤层至导水裂隙带内含水岩组,它以2号煤层顶板的砂岩含水层为主,局部地段还包括直罗组底砂岩。岩性为中、粗粒长石砂岩,根据《小纪汗煤矿首采区地面物探成果报告》显示,厚21.20~60.45m。
        (4)2号煤层下部碎屑岩类孔隙裂隙承压水
        指2号煤层至延安组底界之间层段。岩性为浅灰色粉、细砂岩与深灰色泥岩不等厚互层夹煤层,因埋藏深,岩石较完整,裂隙不发育,故富水性弱,含水层厚40.10m。
       
        四、探放水原则及目的
        本次探放水原则以水平钻探为主,主要探出含水层层位、涌水量及与钻场的空间位置,推算出井筒前方揭露含水层的具体位置,为下一步制订井筒探放水方案提供原始依据。
        五、探放水设计
        (一)探放水施工
        为不影响井筒工程的正常掘进,回风斜巷施工至7‰变坡时,在井筒掘进方向进行探放水。
        后附图:探水钻孔布置图
        (二)钻孔设计及技术参数
        开孔直径φ120㎜,钻孔直径75㎜。
        1、开孔位置:回风斜巷工作面中心布置1个,工作面左右两帮各一个。
        2、探孔数量:3个
        3、探孔技术参数见钻孔技术参数表和钻孔平面布置图;
       
       
       
       
        回风斜巷钻孔技术参数表
             参数 孔号 方位角 (°) 倾角 (‰) 孔深 (m) 终孔位置 孔径 (㎜) 
        1 90 7 70 工作面进50m 75 
        2 105 7 70 工作面进50m 75 
        3 75 7 70 工作面进50m 75 
        4、孔口管规格:
        孔口选用Φ108×4㎜无缝钢管制作,长度5m,下入孔内4.5m,孔内部分加工成抗拔台阶;焊接法兰盘厚度20㎜,配Φ108㎜﹑250㎏·f/㎝2公称压力高压球阀。
        5、孔口管固定:
        按照设计角度和设计倾角进行探孔的开孔工作。开孔孔径120㎜,开孔深度4.6m。开孔做完后下入孔口管,用三根锚杆及板卡固定,每根锚杆的抗拔力不小于6吨。孔口管固定好后,用水灰比1:2水泥浆灌注,充满孔口管及孔壁空隙,凝固48h后,开始钻探工作。
        6、钻机的固定
        钻1#孔时,在钻机的底座边打4颗锚杆,用锚杆盘把底座压住,然后用8#铁丝把相对称的两根锚杆拉紧;在钻2#、3#孔时钻机的固定同孔1#。                                                              7、探孔施工顺序:1#孔→2#孔→3#孔。
        8、钻孔施工
        钻孔前将孔口阀门在孔口管上连接牢固,然后将钻机移到位,根据孔口管角度调整,将钻头放入孔口管内;用钢丝绳套、手拉葫芦、8#铁丝及地锚杆将钻机固定牢靠;经试运转正常后,接钻杆给水钻进。
        钻进过程中,要经常检查钻机是否平稳、牢固,钻孔内返水是否正常,严防卡钎堵钻,如发现孔内异常,应立即停钻处理。
        接换钻杆上提钻杆时,必须用卡子将钻杆卡紧,才能松开钻机上的卡盘,当钻机上卡盘再次卡住钻杆后。在钻机运行时,不得将其它物件插入卡盘,防止造成人身或机械事故,钻进过程中应根据岩石的硬度,调节给进的压力和转速,随时掌握孔深。
        在钻孔的全过程中,做好打钻记录,记录内容有:接班孔深、本班进尺,交班孔深,钻孔出水后应测量钻孔出水量,如果有异常情况及时汇报给调度室和值班领导,以便采取措施进行处理。
        (三)钻孔设备
        钻孔设备使用ZLJ-250型煤矿用坑道钻机。
        钻机主要参数如下:
        型号 ZLJ-250 
        电机额定功率(kW) 5.5 
        电机额定电压(V) 380/1140 
        电机转速(r/min) 1440 
        最大钻深(m) 300(φ42钻杆)/200(φ50钻杆) 
        钻孔开孔直径(㎜) 120 
        钻孔终孔直径(㎜) 90 
        钻孔角度范围(°) 0-360° 
        钻机质量(kg) 480 
        六、水泵选型
        (一)探放水前水泵选型
        在工作面后设一临时泵窝,工作面涌水由潜水泵排至临时水仓, 水仓安装三台D46-50-8型水泵,两台使用,一台热备用,利用Φ108㎜排水管排至地面。
        (二)探放水后水泵选型
        根据业主提供的地质说明书显示,回风立井实际揭露含水层水位标高+897.000,实测涌水量为82m3/h,工作面探放水采用2台BQW50-50-15/N潜水泵将水利用2寸胶管排至工作面后的临时水仓,再用放置在水仓内的2台D46-80-5型水泵利用两趟Φ108㎜钢管排至地面。(D46-50-8排水能力46m3/h)
        七、钻机设备的安装、拆卸与搬运
        7.1、钻场的安全设施和条件:
        7.1.1、根据钻孔设计(孔深、倾角、方向),合理选择钻机类型,确定钻场规格。
        7.1.2、钻场修建后,应组织有关人员对施工场地规格尺寸、支护情况、安全通路、供电供水情况检查验收。
        7.1.3、为确保施工中的安全,施工人员对现场支护情况需经常进行检查,发现问题及时处理后方可开工。
        7.2、设备的安装
        7.2.1、安装场地平整、垫实、机台木放平。钻机、水泵、电机安装周正、稳固、各部件的螺丝加垫拧紧。
        7.2.2、各安全设施如防护罩、、工作台安全栏杆等要固定好,木板要无节、不腐朽、无断裂。
        7.2.3、钻机立轴中心与孔位中心、提引器着力点成一直线。
        7.2.4、钻机必须用地脚螺丝固定或用压柱支撑牢固,以免钻机移动。远方操作按钮应安放在操作人员使用方便的地方。
        7.2.5、接甩电源由机电队指派专业电工进行操作,钻机供电线路及机电设备必须完好、杜绝失爆现象、钻机整体搬迁时,开关手把必须打在零位闭锁状态。电气设备检修时,必须断电、并做到先验电、后放电同时严格执行谁停电、谁送电制度。在停电线路上一级电源开关上悬挂“有人工作,严禁合闸”牌,并设专人看守开关,停电期间看守人员不得随意离开。
        7.2.6、启动开关放在干燥处,电缆吊挂整齐,现场使用工具和管材码放整齐,钻场保持整洁。
        7.3、设备的拆卸与运输
        7.3.1、拆卸钻机必须按设备部件结构顺序进行,禁止用大锤直接猛击,或盲目乱拆乱放。
        7.3.2、拆卸机械时,将易丢失易损坏的零件、仪表、油管、键等妥善保管。并将机械上的油眼堵严,各部位的螺丝放回原处拧紧。
        7.3.3、运送设备时先装重件、大件,后装轻件、小件,车内用木板背好,防止损坏机件。
        7.3.4、运送管材、装卸时要轻放,保护好管材两头的丝扣。

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