掘進(jìn)工作面探放水設(shè)計(jì)

　　第一節(jié) 礦井生產(chǎn)狀況

　　一、礦井狀況

　　禹州神火寬發(fā)礦業(yè)有限公司(以下簡(jiǎn)稱寬發(fā)礦業(yè))位于禹州市西部磨街鄉(xiāng)，東距禹州市37km，行政區(qū)劃隸屬禹州市磨街鄉(xiāng)尚溝村管轄。地理坐標(biāo)：東經(jīng)113°09′14″113°10′05″壓含水層威脅的采煤工作面。

　　(8)接近其它可能出水(突水)地點(diǎn)時(shí)。

　　2、工作面透水預(yù)兆及處理

　　(1)煤壁掛汗;

　　(2)溫度下降，空氣變冷;

　　(3)霧氣產(chǎn)生;

　　(4)煤層發(fā)潮;

　　(5)暗沉沉有害氣體增高，呼吸困難，頭痛;

　　(6)頂、地壓加大，底板鼓起并有滲水、淋水;

　　(7)出現(xiàn)壓力水流并有“嘶、嘶”水叫聲;

　　(8)巷道掛紅，有異味

　　當(dāng)遇到上述異常情況時(shí)，如果繼續(xù)鉆進(jìn)或?qū)@桿拔出，極有可能造成難以控制的更大出水，以及鉆桿在拔出的過程中被高壓水頂出傷人事故，后果不堪設(shè)想，因此必須及時(shí)停止鉆進(jìn)，將鉆桿固定，嚴(yán)禁移動(dòng)和起拔，鉆機(jī)后面嚴(yán)禁站人，以免鉆桿傷人。在鉆孔出現(xiàn)涌水異常情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)情況向礦調(diào)度室匯報(bào)。調(diào)度室接到上報(bào)的情況后，應(yīng)立即派人監(jiān)測(cè)水情。如果發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)情況危急時(shí)，必須立即撤出所有受水害威脅地區(qū)的人員，然后采取措施進(jìn)行處理。

　　二、探水鉆孔設(shè)計(jì)

　　(一)探放老空水、陷落柱水和鉆孔水時(shí)，探水鉆孔成組布設(shè)，并在巷道前方的水平面和豎直面內(nèi)呈扇形。鉆孔終孔位置以滿足平距3m為準(zhǔn)，厚煤層內(nèi)各孔終孔的垂距不得超過1.5 m，根據(jù)我礦實(shí)際情況在工作面布置5個(gè)鉆孔，中孔，左偏孔，右偏孔各一個(gè)孔，上頂板，下底板各一個(gè)孔。

　　(二)探放斷裂構(gòu)造水和巖溶水時(shí)，探水鉆孔沿掘進(jìn)方向的前方及下方布置。底板方向的鉆孔不得少于2個(gè)。

　　(三)煤層內(nèi)，原則上禁止探放水頭壓力高于1 MPa的充水?dāng)鄬铀?、含水層水及陷落柱水等。如果確實(shí)需要的，可以先建筑防水閘墻，并由閘墻外向內(nèi)探放水。

　　(四)上山探水時(shí)，一般進(jìn)行雙巷掘進(jìn)，其中一條超前探水和匯水;另一條用來安全撤人。雙巷間每隔30—50m掘1個(gè)聯(lián)絡(luò)巷，并設(shè)擋水墻。

　　三、鉆機(jī)安裝規(guī)定：

　　(一)探放水鉆探現(xiàn)場(chǎng)的規(guī)定。探放水現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)直接關(guān)系到探放水人員的安全，關(guān)系到探放水周圍地區(qū)甚至整個(gè)礦井的安危，對(duì)鉆探施工現(xiàn)場(chǎng)的安全環(huán)境和安全設(shè)施的嚴(yán)格要求非常重要。加強(qiáng)鉆場(chǎng)附近的巷道支護(hù)，并在工作面打好堅(jiān)固的立柱和攔板，可以防止冒頂、防高壓水沖垮煤壁及支架等事故發(fā)生。為滿足探放水鉆孔出水暢通和施工人員安全撤離，必須清理巷道，挖好排水溝，在適當(dāng)位置配備與探放水量相適應(yīng)的完好的排水設(shè)備。在打鉆地點(diǎn)或附近安設(shè)專用電話，可以在遇到緊急險(xiǎn)情時(shí)及時(shí)與有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和部門取得聯(lián)系，匯報(bào)情況，以便及時(shí)采取有效措施。為杜絕隨意性，保證探放水鉆孔準(zhǔn)確打到靶位，確保鉆孔標(biāo)定準(zhǔn)確，在確定主要探放水鉆孔位置、方位、傾角、深度以及鉆孔數(shù)目時(shí)，測(cè)量以及負(fù)責(zé)探放水的技術(shù)人員必須親臨現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)已批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)給予確定，未經(jīng)批準(zhǔn)，不得擅自改變設(shè)計(jì)。

　　(二)探放高壓水應(yīng)采取的措施。在高壓水的探放過程中，當(dāng)鉆孔揭露含水層后，水頭壓力和水量會(huì)猛增，若不能有效控制，除直接影響鉆進(jìn)效率外，還特別容易出現(xiàn)高壓水噴出或鉆具被頂出等傷人事故。因此，在鉆孔內(nèi)水壓大于1.5 MPa的高壓水地區(qū)施工探放水鉆孔時(shí)，鉆進(jìn)和退鉆應(yīng)采用反壓和有防噴裝置的方法進(jìn)行鉆進(jìn)和控制鉆桿。反壓就是給一個(gè)與水頭壓力反向的作用力;防噴就是防水、防鉆桿、防孔內(nèi)碎巖石塊噴出。在高壓水地區(qū)施工鉆孔時(shí)，如果不采用反壓、防噴裝置是非常危險(xiǎn)的。因此，在高壓水地區(qū)施工鉆孔時(shí)，防噴問題必須引起高度重視。

　　(三)探水技術(shù)要求

　　我礦水害存在的主要潛在威脅為老空水，探放老空水技術(shù)要求應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：

　　1、查明老空區(qū)積水情況。探放老空水首先要收集資料，走訪調(diào)查，分析查明老空水體的空間位置、積水量和水頭壓力，做到心中有數(shù)。

　　2、探放老空積水。探放水鉆孔要打中老空水體，至少有一個(gè)孔要打中老空水體底板，才有可能放完老空水，排除隱患。如井下老空區(qū)水與地表水存在密切的水力聯(lián)系，在雨季可接受大量雨水或地表水補(bǔ)給，且老空區(qū)的積水量較大，水質(zhì)不好(如酸性水)，為避免礦井承受長(zhǎng)期排水的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，可首先對(duì)這種老空積水區(qū)實(shí)行注漿封堵，切斷或減少地表水等對(duì)其的補(bǔ)給，然后再實(shí)施探放水;如果切斷或減少老空區(qū)的補(bǔ)給水源有困難而無法進(jìn)行有效地探放水，礦井必須對(duì)老空積水區(qū)留設(shè)足夠尺寸的防隔水煤(巖)柱，使其與生產(chǎn)區(qū)隔開，待礦井生產(chǎn)后期條件成熟再進(jìn)行水體下采煤。如老空區(qū)積水量大且水壓高，應(yīng)先從煤層頂、底板巖層打穿層放水孔，把水壓降下來，然后再沿煤層打探放水鉆孔。

　　3、制訂水害應(yīng)急救援預(yù)案。當(dāng)鉆孔接近老空時(shí)，礦山救護(hù)隊(duì)員要在現(xiàn)場(chǎng)值班，隨時(shí)檢查空氣成分，如果瓦斯或者其他有害氣體濃度超過有關(guān)規(guī)定，應(yīng)當(dāng)立即停止鉆進(jìn)，切斷電源，撤出人員，并報(bào)告礦井調(diào)度室，及時(shí)處理;在探放水場(chǎng)地應(yīng)備用一定數(shù)量的坑木、麻袋、木塞、木板、黃泥、棉線、鋸和斧等，以便在探放水過程中意外出水或鉆孔水壓突然增大時(shí)及時(shí)處理;探放水施工巷道現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)有松動(dòng)或破損的支架要及時(shí)修整或更換，并仔細(xì)檢查幫頂是否背好;探放水施工現(xiàn)場(chǎng)及后路的巷道水溝中的浮煤、碎石等雜物，應(yīng)隨時(shí)清理干凈，若水溝被冒頂或片幫堵塞時(shí)，應(yīng)立即疏通;探放水施工過程中所設(shè)計(jì)的避災(zāi)路線內(nèi)不許有煤炭、木料或煤車等阻塞，應(yīng)隨時(shí)保證暢通無阻。

　　4、鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確判別煤、巖層厚度并記錄換層深度。一般每鉆進(jìn)10m或更換鉆具時(shí)，測(cè)量一次鉆桿并核實(shí)孔深。終孔前再?gòu)?fù)核一次，如有可能應(yīng)進(jìn)行孔斜測(cè)量。

　　5、鉆進(jìn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來壓或孔中的水壓、水量突然增大，以及有頂鉆等現(xiàn)象時(shí)，必須立即停鉆，記錄其孔深并同時(shí)將鉆桿固定。要立即向礦調(diào)度室匯報(bào)，及時(shí)采取措施，進(jìn)行處理。

　　6、鉆進(jìn)中發(fā)現(xiàn)有害氣體噴出時(shí)，應(yīng)立即停止鉆進(jìn)、切斷電源，將人員撤到有新鮮風(fēng)流的地點(diǎn)。立即報(bào)告礦調(diào)度室，采取措施。

　　7、鉆孔內(nèi)水壓過大或噴高壓水時(shí)，應(yīng)采用反壓和防噴裝置的方法鉆進(jìn)，應(yīng)有防止孔口管和煤(巖)壁突然鼓出的措施。

　　8、背緊工作面，在攔板外面加設(shè)頂柱或木垛，必要時(shí)還應(yīng)在頂、底板堅(jiān)固地點(diǎn)砌筑防水墻，之后方可放水。

　　9、對(duì)于水壓大于2MPa，中間要穿過煤層的探斷層水鉆孔，在打穿斷層或含水層前，還應(yīng)下第二層孔口管并超過煤層1m以上。

　　10、在探水孔施工中，見到含水層、斷層、陷落柱和積水區(qū)之前，應(yīng)停止鉆進(jìn)，安好防水門后再繼續(xù)鉆進(jìn)。

　　11、遇高壓水頂鉆桿時(shí)，可用立軸卡瓦和逆止閥交替控制鉆桿，使其慢慢地頂出孔口，操作時(shí)禁止人員直對(duì)鉆桿站立。

　　12、應(yīng)做到交接班時(shí)不停鉆。

　　13、探放斷層水的探水孔終孔后，孔內(nèi)有水應(yīng)進(jìn)行放水試驗(yàn)。孔內(nèi)無水時(shí)應(yīng)選擇一個(gè)孔進(jìn)行壓水試驗(yàn)，檢驗(yàn)斷層隔水性能;壓力一般應(yīng)略大于斷層所承受的靜水壓力。

　　14、探放水鉆孔，完成探測(cè)任務(wù)后必須全孔注漿封閉，并做好封孔記錄。

　　(四) 放水的技術(shù)要求

　　1、鉆孔探到水后，要觀測(cè)水壓、水質(zhì)、水量和估計(jì)積水量或補(bǔ)給量。根據(jù)礦井排水能力及水倉(cāng)容量，決定是注漿堵水還是放水。控制放水孔的流量或調(diào)整排水能力，并清理水倉(cāng)、水溝等。

　　2、煤層頂板有含水層和水體存在時(shí)，應(yīng)當(dāng)觀測(cè)“三帶”發(fā)育高度。當(dāng)導(dǎo)水裂隙帶范圍內(nèi)的含水層或老空積水影響安全開采時(shí)，必須超前探放水并建立疏排水系統(tǒng)。

　　3、加強(qiáng)放水地點(diǎn)的通風(fēng)，增加有害氣體的觀測(cè)次數(shù)。

　　4、必須監(jiān)視放水全過程，放水結(jié)束后，應(yīng)立即核算放水量與預(yù)計(jì)積水量的誤差，查明原因。

　　四、探放水安全技術(shù)措施

　　1、探水前的安全準(zhǔn)備工作

　　(1)探水前對(duì)排水設(shè)備進(jìn)行徹底檢查，探水過程中要有專人維護(hù)、保證正常排水。

　　(2)探水前對(duì)水溝、沉淀池進(jìn)行徹底清理，保持水流暢通。

　　(3)要有專人對(duì)鉆場(chǎng)附近的頂板進(jìn)行檢查維護(hù)，避免發(fā)生冒頂事故。

　　(4)探水鉆場(chǎng)后方必須有安全躲避峒室。

　　(5)保證鉆場(chǎng)的正常通風(fēng)，并制定專項(xiàng)檢查措施。

　　(6)鉆場(chǎng)附近要安裝電話，并保持通訊暢通。

　　(7)明確水害避災(zāi)路線，并認(rèn)真貫徹至施工人員。

　　2、鉆機(jī)運(yùn)輸、安裝的安全措施

　　(1)運(yùn)輸、安裝鉆機(jī)人員，要互相配合好，防止鉆機(jī)反倒傷人和擠傷手腳事故發(fā)生。

　　(2)鉆場(chǎng)在穩(wěn)鉆前，應(yīng)清凈浮煤。鉆場(chǎng)巷道支護(hù)要符合質(zhì)量要求，禁止有空幫、空頂現(xiàn)象。鉆機(jī)要穩(wěn)牢、穩(wěn)平，底座墊上底木梁，鉆機(jī)穩(wěn)固在底木梁上，四角要大好四根立柱，并用鐵絲聯(lián)在一起。將鉆機(jī)穩(wěn)定牢固后，方準(zhǔn)開鉆。

　　(3)鉆具應(yīng)統(tǒng)一放在鉆場(chǎng)內(nèi)，禁止在巷道內(nèi)亂放。

　　3、鉆機(jī)操作的安全措施。

　　(1)鉆工上崗前，必須經(jīng)過培訓(xùn)，學(xué)習(xí)作業(yè)規(guī)程并持證上崗。

　　(2)鉆孔必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)的方位、角度、深度施工，嚴(yán)禁私自變更鉆孔參數(shù)。

　　(3)鉆孔施工期間，必須有專職瓦斯檢查員隨時(shí)檢查鉆孔、鉆場(chǎng)瓦斯，若瓦斯達(dá)到1%，應(yīng)立即通知停鉆撤人。

　　(4)操作鉆機(jī)人員，要由班組長(zhǎng)或有經(jīng)驗(yàn)的工人擔(dān)任，另一人跟前監(jiān)護(hù)。鉆機(jī)操作按扭，應(yīng)設(shè)在距司機(jī)工作處不超過0.5m的地方,確保能及時(shí)停送電。

　　(5)每班開鉆前，鉆機(jī)要先試正、反轉(zhuǎn)。鉆機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)后，任何人不準(zhǔn)觸摸鉆桿及機(jī)器旋轉(zhuǎn)部位，防止鉆機(jī)絞人。

　　(6)操作鉆機(jī)要嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程。在鉆進(jìn)中，掌握好鉆進(jìn)速度，壓力要適當(dāng)，注意孔內(nèi)水循環(huán)，禁止干鉆，避免損壞鉆機(jī)和發(fā)生卡鉆事故。

　　(7)打鉆過程中，要嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)交接班制度，現(xiàn)場(chǎng)交清孔內(nèi)情況和鉆機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況。

　　(8)鉆孔透水后，要詳細(xì)觀測(cè)和記錄水情變化。起鉆時(shí)，工作人員禁止站在鉆桿的正后方向。鉆桿全部起出后，立即關(guān)閉閥門，并向調(diào)度室匯報(bào)透水情況。

　　(9)打鉆出水后，若水量較大，威脅到巷道內(nèi)人員安全時(shí)，要通知巷道內(nèi)所有人員和受威脅的其他人員，一并撤出，并迅速向調(diào)度室匯報(bào)。

　　上述內(nèi)容如有不足之處或與規(guī)程相悖之處，遵照《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。