华亭煤业集团华亭煤业集团新柏煤矿新柏煤矿新柏煤矿有限责任公司有限责任公司3535111掘进工作面掘进工作面((上、下顺槽顺槽))防治水防治水方案方案编 制:许 鹏审 核:邵新荣生产技术科:陈麒麟总 工:支永东生产技术科2016年5月19日一、35135135111掘进掘进工作面工作面工作面概况概况3511掘进工作面东部为三采区的三条下山(原回风下山、胶带下山、800-1065回风暗斜井),西部为井田边界线,倾斜上部为3509工作面采空区,下部未采动,且煤层赋存稳定;巷道正上方为煤4-2层均未采动。
3511掘进工作面(上、下顺槽)位于矿井三采区五区段西翼的煤5层中,其中上顺槽设计长度1296.046m,标高在+833m~+912m 之间,下顺槽设计长度1205.703m,标高在+811m~+917m 之间,切眼设计长度155m,标高在+912m~+917m 之间,3511上、下顺槽均沿煤5夹矸布置。
3511工作面两顺槽煤5-1层的纯煤厚度平均为6.7m(5.4m~8.0m),走向为120°,倾向为210°,倾角为8°(0°~16°),煤层具有沥青暗淡光泽及斜交垂直节理,块状和粉末状,性脆易碎等特点,煤5-2层的纯煤厚度平均厚5.1m,局部含2层夹矸。
煤5-1层顶板为灰色及灰黑色油页岩,平均厚度为5.6m(4.13m~6.96m),含油不均,水平层理发育,松软易垮落;煤5-1层底板(煤5-1与煤5-2分层夹矸)为灰白色粉砂岩,粉砂岩平均厚 1.35m(0.9-1.8m),成分以石英为主,层理不明显,遇水易膨胀,煤5-2层底板为灰白色及灰色粗砂岩、泥岩,平均厚度5.08m,粗砂岩成分以石英为主,岩屑次之,颗粒呈次棱角状及次圆状,分选性差,硬度较大,泥岩泥质结构,层理不明显。
二、35135135111掘进工作面掘进工作面((上、下顺槽顺槽))水文情况及涌水来源水文情况及涌水来源分析分析根据3511掘进工作面(上、下顺槽)布置位置及其周边含、积水情况,现对工作面的水源威胁分析如下:1.巷道掘进后围岩应力的重新分布,不会破坏到巷道顶部第一、二、三、四含水层,巷道底部第五承压裂隙含水层为弱含水层,承压裂隙较小,因此各含水层不会对3511掘进工作面的掘进工作产生影响。
2.位于3511掘进工作面上顺槽倾斜上部的3509工作面采空区,在回采过程中破坏了第三、四含水层的隔水层,因此受到矿井第三、四含水层的影响,从而形成采空区积水,积水主要存在于巷道开口向里70m-370m (3509运输顺槽下山段)处,预计积水量为1.2万m3,由于两工作面隔水煤柱仅为6米,受压后煤柱产生大量导水裂隙,因此3509工作面采空区积水为3511掘进工作面的主要涌水来源,对3511掘进工作面上顺槽的掘进会造成一定的影响。
3.掘进过程中掘进机的喷雾水、打钻支护用水、巷道防尘喷雾水,对两顺槽掘进无影响。
三、排水线路及设备的选型3511掘进工作面上顺槽排水线路:临时水仓→3511掘进工作面上顺槽→五区段集中运煤巷→五区段运输石门联络巷→+834辅助运输巷水沟。
排水最长线路1505m,排水最大高差22m。
3511掘进工作面下顺槽排水线路:临时水仓→3511掘进工作面下顺槽→+825回风联络巷→770至800回风联络巷水沟。
排水最长线路1487m,排水最大高差12m。
根据涌水来源分析,在3511上顺槽掘进期间涌水较大,因此在3511上顺槽分别安装一趟ø108mm、ø89mm排水管路加强工作面的排水,配备气动隔膜泵、65m3/h潜水泵、100m3/h潜水泵各两台。
3511掘进工作面下顺槽安装一趟ø108mm主排水管路,配备型号为BQS40-40潜水泵、气动隔膜泵一台,做到一备一用在掘进时根据实际情况,涌水较大时增加排水设备。
两顺槽根据排水设备型号均敷设排水专用电缆,不得与其它电器设备共用电源线,以防影响正常排水。
四、防治水措施顺槽防治水措施防治水措施上顺槽掘进工作面上(一)35135111掘进工作面1.对3511掘进工作面上顺槽进行探放水为了进一步贯彻落实“预测预报、有疑必探,先探后掘、先治后采”的防治水原则,确保矿井安全生产,在3511上顺槽利用YD32(A)高分辨电法仪对3509工作面采空区进行勘探,若存在积水立即下发施工通知单采用施工泄水钻孔泄水法进行探放。
①在3511工作面上顺槽开口向里70m至370米范围内每隔50米处分别进行探放水,其余再根据掘进实际情况确定探放水位置,探水时均采用专用钻机施工ø42mm的泄水钻孔,每个钻孔在施工过程中安设1.5m长套管,使钻杆通过套管进行打钻,并在套管上安装水压表和阀门,探到水源后,即利用套管放水,将涌水引至所施工好的水窝(上顺槽已设计3个水窝,未施工时可将空油桶充当临时蓄水池)进行统一排放,并根据排水能力随时调节阀门。
②为了确保探放的效果,每次探放水时施工的钻孔数不少于2个钻孔,然后根据各钻孔的涌水量进行确定其它的探水距离。
钻探后将无水的钻孔要及时进行封闭。
③钻孔的具体施工参数另行下发施工通知单。
2.对掘进过程中出现的支护用水、喷雾水、顶板淋水、底板渗水影响掘进时应在出水点附近勤挖临时蓄水池及引水沟,进行截、流、引、排。
3.尽量减少人为因素的充水。
掘进工作面下下顺槽防治水措施35111掘进工作面(二)3511.3511掘进工作面下顺槽在掘进过程中出现的支护用水、喷雾水、顶板淋水、底板渗水影响掘进时应在出水点附近勤挖临时蓄水池及引水沟,将涌水引至所施工好的水窝(下顺槽已设计2个水窝,未施工时可将空油桶充当临时蓄水池)进行统一排放,做好进行截、流、引、排工作,其次为尽量减少人为因素的充水。
2.在五区段运输石门延伸巷停掘处底板上施工一临时蓄水池,并对临时蓄水池帮、底进行浇筑,浇筑厚度为0.1m,浇筑后具体尺寸为长×宽×深=2m×1.5m×1.5m,并安装一台型号为BQS40-40潜水泵连接3511下顺槽排水管路对五区段延伸巷底板渗水进行排放。
五、施工组织1.由通灭队组织人员对3511上顺槽掘进有威胁的3509采空区积水进行探放。
并按要求进行各排水设备及管路的安装,排水专线的敷设,探放水及各临时水窝积水的排放,在探水过程中所需临时蓄水池(空油桶)的开挖(必备)。
2.综掘队负责施工所设计的全部水窝,掘进中出现顶、底板水所需的临时蓄水池及引水沟,茬面向外50m范围内积水的转排及所需排水设备的安装。
六、技术要求1.探水前必须做好排水的准备工作,安装好水泵、管路等排水设施,打好临时水窝,并准备两台水泵,做到一备一用,确保水流路径畅通。
2.探水前,探水人员必须认真学习本探放水措施,熟悉避灾线路。
3.必须在探水地点安装电话及照明设施,并在与探水地点相关的区域设置通讯系统,同时保证避灾线路有良好的风流和光线。
4.探水前由施工队负责对探水点及周边通道加强支护。
5.探放水时跟班队长必须现场跟班,打钻过程中最少有三人联合作业,两人操作钻机,一人观察周边情况,并按下列措施执行:①严格按设计参数进行施工钻孔;钻孔在施工2m后先安设套管、水压表和阀门,再通过套管进行打钻。
②当钻孔施工长度剩余5m左右时,减慢打钻速度,班队长要通知排水工及管道工各就其位准备待命,并仔细观察钻孔周围情况;钻孔打透后,如水压过大,钻孔内水压大于 1.5Mpa时,应及时调节控制阀门,防止孔口管和煤壁突然鼓出。
③派专职瓦斯检查员现场跟班,随时检查钻孔周边的有害气体,如发现孔内有有害气体或易燃气体逸出时,必须立即停止打钻,切断电源,撤出人员,并汇报调度室。
④当有突水征兆(应急预案中提到)发生时,应立即停止作业,此时不得移动或拔出钻杆,按照应急预案程序汇报后调度室后,迅速撤离。
⑤安检员、调度员必须对现场安全隐患进行排查,及时协调组织现场所需材料、人员的调配等,确保探水工作安全有序进行。
6.放水过程中,如钻孔的泄水量过大时要根据管路及临时水仓的储、排水能力,及时调节安装在套管上的调节阀门,进行定量放水,要保证临时水仓有一定的缓冲余地。
7.当已打设的钻孔涌水量减小时,用锚索进行疏通,涌水任然小于0.5m³/h时,应及时进行封闭。
8.做好地质水文观测工作,查明采区的积水情况,分析预防水灾,并采取相应的措施进行处理。
9.井下三台主排泵必须保证一备一用一检,对出现故障的主排泵要及时进行维修,确保水泵处于完好状态。
10.探放水前,要求各队再次组织职工学习《2016新柏水害应急预案及处置方案》,施工过程中严格按照该方案的有关规定执行。
11.井下水害事故的避灾路线及方法。
①现场人员以最快的方式通知附近地区人员一起按规定路线撤出。
3511掘进工作面上顺槽(下顺槽)发生透水事故时撤出路线:探放水地点(涌水地点)→3511掘进工作面上顺槽(下顺槽)→三采区五区段运输石门延伸段→五区段集中运煤巷→800-1065回风暗斜井→1200回风平巷→风井→地面。
3511掘进工作面上顺槽(下顺槽)发生透水事故时撤出路线:探放水地点(涌水地点)→3511掘进工作面上顺槽(下顺槽)→三采区五区段运输石门延伸段→五区段集中运煤巷→800-1065回风暗斜井→1050运输大巷→主、副井→地面。
3511掘进工作面上顺槽(下顺槽)发生有毒有害气体超限时撤出路线:有害气体超限地点→五区段运输石门延伸巷→五区段辅助运输联络巷→834辅助运输联络巷→四采区辅助运输通路→1050运输大巷→井底车场→主(副)井→地面。
②撤退的方向应往高处走,沿着上山方向进入上一个水平,然后升井。
③若出路已被隔断,要迅速寻找井下位置最高,离井筒最近的地方暂时躲避,同时发出敲击呼救信号。
④一般情况下不能进入透水地点附近的独头巷道避难,但当独头上山同上部唯一出口已被淹没无法撤退时,可在独头工作面躲避,因为,独头上山的空气因水位上升而压缩,能保持一定时间。
⑤水泵工接到透水警报后,要立即关闭泵房两道密闭门,启动所有水泵,没有得到撤退命令时不得撤退。
⑥加强通风,严密注意,防止透水空间放出的有害气体引起井下可波及到的工作人员中毒,窒息。
本措施自下发之日起生效至3511掘进工作面形成后自动废除,各相关单位必须严格遵照执行。