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回风斜巷探放水设计及安全技术措施

  
评论: 更新日期:2024年04月25日

一、探放水设计:

(一)、探放水的区域情况:

回风斜巷是根据金沙县安洛乡路边煤矿《开采方案设计》为C9煤层开拓布置的巷道之一,矿井现保留一套生产系统,开采的主要为C15煤层,C15煤层与C9煤层之间的岩层间距在49米至60米之间,岩石性质主要以粉砂岩、砂质页岩、泥质页岩为主,岩性一般中等稳定。C9煤层本矿井未开采过,但通过在本矿井从事采掘作业的当地工人了解,该煤层有老窑开采历史,位置及开采区域不详。另外,为吸取“王家岭煤矿透水事故”教训,预防溶洞或裂隙涌水,做到“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则,把好巷道的安全施工。

(二)、矿井水文地质概况:

1、区域水文情况

矿区属长江流域乌江水系,区内井泉分布在村寨附近,流量受大气降水制约,旱季少,雨季稍大,一般仅供生活用水,矿区地势北部低,南部高,沟谷较发育,地表水主要从冲沟排泄,排泄条件良好。当地最低侵蚀基准面标高为矿区东面的安洛河出口,标高为+1250m,区内年降雨量大于1100毫米。本区的灾害性气候多,冰雹、暴雨形成的山洪危害较大。

2、地层含、隔水性

(1)二叠系中统茅口组(P2m):厚度大于100m,为岩溶裂隙含水层,含岩溶裂隙水,富水性强。

(2)二叠系上统龙潭组(P3l):厚度95—110m,含基岩裂隙水,富水性弱。龙潭组与茅口组之间无玄武岩隔水层。

(3)二叠系上统长兴组(P3C):厚35—55m,为岩溶裂隙含水层,含岩溶裂隙水,富水性中等。

(4)三叠系下统夜郎组玉龙山段及沙堡湾段(T1y):厚180—220m,为岩溶裂隙含水层,含岩溶裂隙水,富水性中等。

矿体赋存标高在+1250m——+1550m之间,位于当地最低侵蚀基准面之上,矿井开采方式为斜井开拓,走向壁式采煤法。区内无大的断裂构造,断裂构造对矿井从充水影响小。区内地表无大的地表水体,地表水排泄条件良好,地表水对矿井的影响较小。大气降水是地下水的主要补给来源,矿井直接充水层为二叠系上统龙潭组地层,龙潭组为弱含水层,对矿井的影响较小。位于矿区范围内的老窑采空区的积水,将通过各种构造裂隙、采空塌陷裂隙、溶蚀通道进入井下,成矿井充水主要来源。

3、矿井涌水量

根据矿井的踏勘调查,地表基本没有井泉出露;矿井正常用水量为28m³/d,最大用水量为57m³/d。

4、矿井水文地质条件

矿区范围内无大的裂隙构造,无大的地表水体,地表水排泄条件良好。开采煤层的资源量位于侵蚀基准面之上,地下水类型主要为岩溶裂隙水,富水性弱,矿区水文地质条件中等。

(三)、回风斜巷的布置情况:

1、巷道布置

回风斜巷按照金沙县安洛乡路边煤矿《开采方案设计》的要求,从C15煤层现有的回风巷内布置通往C9煤层开拓的巷道,其作用是形成C9煤层的回风系统。

2、巷道断面、支护形式:

巷道为半圆拱型巷道,掘进断面尺寸为2.5m×2.5m,断面积为5.6m²,采用打锚杆喷浆支护。该巷道穿C15煤层顶板,沿岩层掘进,巷道坡度24°

施工程序:打眼 连线爆破 通风30min 出渣、装运、矿车运输 清理巷道浮渣 锚杆支护

探放水超前距离的确定:

根据运输斜巷从C15煤层揭穿C9煤层的掘进长度、标高得知,巷道需布置斜长110m,高差为57m,假设揭穿C9煤层有小窑积水,则探水钻超前距由下式确定:

D=5M+0.05H+0.002L

式中:D—超前距离(M)

M—煤层厚度(M)取 0.9m

H—水头高度(M)取57m

L—积水区至掘进巷的距离(M)取110m

则:D=5×0.9+0.05×57+0.002×110

=7.6(取8米)

4、超前距离、巷帮距离、掘进距离的确定:

根据以上计算,得出探水眼的超前保护距离为8m。考虑巷道是沿岩层掘进,岩性中等稳定,斜巷掘进的施工条件,设计探放水眼钻孔深20m,允许掘进距离12m,保护岩柱8m。

5、探水眼布置:

设计打探水眼孔3个,呈扇形布置,在岩层中间布孔,孔径42mm,其孔号分别为:①、②、③、见图

6、探放水设备:

探放水设备为TXU—75A, 钻杆1.0×20(根)

钻孔技术参数表(见下表)

二、探放水安全措施:

1、加强钻场附近的巷道支护,在未打锚杆之前,必须采取临时支护,巷道下方不得堆积岩矸,堵塞巷道,及时清运,便于人员避灾撤退。为保证探钻施工的安全,在工作面迎头打好坚固的立柱固定钻机,钻机前方要打好档板,防止突水时夹带岩矸冲水伤人。

2、在打钻地点或附近安设专用防爆电话,并且能和地面保持畅通。出现特殊情况或需要解决的问题时,便于联系。

3、回风斜巷安装YBT—11kw局部通风机,风筒Φ500mm,采用压入式通风,风筒距钻场不得超过5m,风量能够满足探水地点的用风需要。施工过程中还必须配备专职瓦斯检查员,并跟班检查瓦斯,随时检查和掌握探钻现场及附近20米范围内的瓦斯变化情况。

4、钻孔开孔前,必须校正好规定的布孔位置、开孔方位,水平夹角等度数,严格按设计施工。如确实需要调整设计方案时,必须经矿技术负责人同意后方可改变实际方案。

5、探钻现场及附近20米范围内的瓦斯浓度达到1.0%时,必须停止钻探,待经处理后,瓦斯浓度降到1.0%以下时方可继续开钻。

6、钻进时,发现有岩层松软、片邦或钻孔中的水压、水量突然增大,以及顶钻等异常情况时,必须停止钻进,但不得拔出钻杆,现场负责人员应立即向调度室汇报,并派专人监测水情,如果发现情况紧急时,立即撤出受水威胁地区人员,然后再采取措施,进行处理。

7、钻孔接近老空,预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时,必须由瓦斯检查员进行跟班检查,检查瓦斯和CO2含量,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,并报告矿调度室和矿值班领导,然后再采取相应的安全措施,进行处理。

8、钻探时,巷帮出现脱层、离层、开裂隙等情况时,必须先停止钻进,由现场的管理人员先组织从业人员排除隐患,确认安全后在进行钻探作业。

9、钻探时,严格执行“敲帮问顶”制度。

10、 钻探现场及附近不得做与钻探工作无关的其它工作。

11、每一个钻孔的深度必须达到20米以上方可终孔,终孔孔径不得大于

42mm。

12、三个钻孔的孔深均达到20米以上,未探到积水时,可掘进进尺12m,要确保8m以上的超前距离。掘进进尺达到12m后,再进行钻探,如此循环进行。

13、三个钻孔中只要有一个钻孔探到积水时,停止探钻,及时汇报,撤离人员,切断电源,等候处理。

14、在钻探过程中发生透水或突水预兆时,井下带班矿长、管理人员现场指挥作业人员停止钻探,切断所有电源,由安全员清点人数后,组织人员沿总回风巷撤离到地面,并通过井上下电话向地面汇报情况。

15、跟班管理人员、探钻人员要认真做好本班的钻探记录,如进度情况、瓦斯及二氧化碳情况,钻进过程中的岩帮压力或孔内流水变化情况等。

16、排水路线:探钻现场 1514回风联络巷 暗斜井

水仓 集中运输巷 主斜井水仓 主运输巷 地面。

17、避灾路线

(1)、突水事故:探钻现场 C15回风巷 主斜井 地面

(2)、瓦斯事故:探钻现场 回风联络巷 集中运输巷 主提升斜井 地面。

18、钻孔放水措施:本巷道从掘进工作至暗斜井水仓为自然排水(该段巷道具备一定斜坡),从暗斜井仓、主斜井水仓到地面采用排水设备排水。

19、钻机安装及钻机施工操作的安全措施:

(1)、钻机在使用前,用木柱搭成架子,成一个操作平台,探水钻机及 滑道安放在平台上操作,根据探水眼的不同位置和方向,逐步支高操作平台,调整方向。

(2)、为便于施工,探水眼从中间向两帮打孔,即从①——③号探水眼。

(3)在钻机的上方必须吊挂便携式瓦斯报警仪,瓦斯超限时停止钻进。

(4)、施工现场使用的敲击工具应采用钢制品,以防发生火花。

(5)、钻机与钻孔之间应设置防护挡板,以防止岩渣伤人。

(6)、钻机转动部件的防护装置及保护外罩必须完整无缺。

(7)、施工人员必须扎紧袖口、裤管、扣好衣扣,围巾必须系在上衣内,严禁围巾和衣服的线头等外露。

(8)、 两人以上操作,一人在电钻一侧领纤定眼,一人在吊一侧紧握电钻手把操作。

(9)、开眼时,先用手镐刨点定位,定好位后,使钻头顶紧定位点,间断地送电二、三次,使钻头钻进岩体。推进时要均匀使劲,不可用力过猛,要顺势推进,每隔一段时间要来回拉动钻杆,排除岩粉。

(10)、钻孔时要严格按照测量人员标定的孔位及施工措施中规定的方位、角度、孔深等进行施工,不经测量人员同意不得擅自改动。

(11)、钻头送入孔内开始钻进时,压力不宜太大,要轻压慢钻,以免崩刃或打坏变速齿轮,待钻头下到孔底工作平稳后,压力再逐渐增大。

(12)、钻进时,钻工要认真观察钻机运转情况、钻孔内的震动声音等情况。

(13)、发现岩石松动、片帮、来压、见水或孔内水量、水压突然加大或减小以及顶钻时,必须立即停止钻进,但不得拔出钻杆,要立即派人监视水情,并迅速向有关部门汇报。

(14)、 更换钻头时,应注意孔径或钻头直径匹配,以免卡死钻头。临时停钻时,要将钻头退离孔底一定距离,防止岩粉卡住钻杆;停钻8小时以上时应将钻杆拉出来。运钻具时,前后人员要互相联系,密切配合,防止造成伤人事故。

(15)、钻进仰角超过25度时,不准在套管正下方操作,以免套管滑落伤人员。

(16)、机器运转时,禁止用手、脚或其他物件直接制动机器运转部分,禁止将工具或其他物品放在钻机防护罩上。

(17)、另外,在启动探水钻机时,注意力要集中,要求手不离按钮、眼不离钻机,动作要准确、及时、迅速。

(18)、安装钻杆时应注意以下问题:

A、先检查钻杆,应不堵塞、不弯曲、丝口未磨损;不合格的不得使用;

B、连接钻杆时要对准丝口,避免歪斜和漏水;

C、装卸钻头时,应严防管钳夹伤硬质合金片、夹扁钻头和岩芯管;

D、安装钻杆时,必须在完成第一根后,再安第二根。

(19)、完成打眼任务后,应分别取下钻杆,卸下固定钻头销子收好钻头,然后切断电源,放在顶板完好、支架完整的安全地点,以备下一循环使用。

(20)、钻杆提出后要用棉丝缠住两端,以防钻杆孔堵塞或丝口被破坏。

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