一采辅助运输巷第18钻场探放水施工安全技术措施一、探放水目的1、探查一采辅助运输巷841m(18钻场)掘进前方100m及其周边地段煤岩层赋存情况。
2、探查一采辅助运输巷841m(18钻场)掘进前方100m及其周边水文地质情况,为巷道掘进提供依据,排查水害、老巷等隐患,确保巷道施工安全。
二、探放水设计依据本次设计依据《《建井地质报告》、《水文地质类型划分报告》、《地质类型划分报告》、《煤矿安全规程》、《煤矿防治水细则》、一采辅助运输巷841m位置的物探成果、矿井周边小窑调查情况。
三、掘进工作面概况一采辅助运输巷工作面掘进至841m位置,迎头煤层倾角2-3°,按照常规探放水措施“探100m掘70m”的循环施工。
煤层厚度平均9.6m,含夹矸2—4层,煤层直接顶岩性多为砂质泥岩,煤层老顶为K3粗砂岩,厚度平均为11m,煤层底板多为砂质泥岩、泥岩、高岭土。
根据邻近40103工作面运输顺槽实际掘进情况推断,一采辅助运输巷不存在落差2m以上的较大断层、陷落柱等地质构造,地质构造类型为简单,该工作面直接充水水源为煤层上部山西组砂岩裂隙含水层,顶板含水层富水性不均匀,补给性弱—中等,底板砂岩含水层同顶板含水层的补给条件及富水性相似,结合已有地质资料和邻近40103工作面运输顺槽实际掘进情况,预测工作面在掘进至顶板砂岩富水性中等地段时局部会有不同程度的顶板淋水现象,对生产影响不大。
一采辅助运输巷使用综掘机掘进,采用EBZ-160型综掘机割煤、装煤,胶带输送机出煤,连续作业。
目前为平巷施工,断面为矩形,巷宽为6m,巷高为3.5m,属全煤巷道,掘进方位角89°35′05″。
顶板支护形式为锚网索支护:顶板采用φ22×2400mm螺纹钢锚杆配5800mm钢筋梯,锚杆间排距1×1m,锚索采用φ17.8mm,间排距2×2m,长度根据煤层厚度确定,顶煤厚度≤3m时,使用长5.3m的锚索,3m<顶煤厚度≤5m时,使用长7.3m锚索,5m<顶煤厚度≤7m时,使用长9.3m锚索,顶煤厚度>7m时,使用长11.2m锚索,顶板铺设φ4×6000×1200mm金属网。
帮部支护形式为锚网支护:帮部采用φ22×2200mm螺纹钢锚杆,锚杆间排距1×1m,帮部铺设φ4×3000×1200mm金属网。
四、探放水设计方案(一)探放水钻孔设计参数一采辅助运输巷841m位置开展了物探(瞬变电磁)超前探测,物探成果解释,异常区主要集中在迎头前方及右帮,顺层方向探测结果显示,存在1处异常区YC2,YC2位置为沿探测方向前方及偏右帮0°~90°,前方0m~100m的范围。
钻场设计分为3组,第1组布置3个钻孔,在巷道中心线上,第2组探测巷道右帮方向,布置4个钻孔,第3组探测巷道左帮方向,布置3个钻孔,共设计10个钻孔,其中3#钻孔、5#钻孔、10#钻孔同时对YC2物探异常区进行钻探验证。
超前探测100m,允许掘进70m,超前距30m,帮距30m。
(长探钻孔设计详见附图)一采辅助运输巷第18钻场钻孔技术参数表该工程设计10个钻孔,根据实际钻孔施工情况,钻孔参数可适当调整。
其它钻孔待定。
(二)探放水单孔结构设计钻孔使用φ133mm合金钻头开孔1.6m,安设φ127mm快速止水套管1.5m,并利用套管自带橡胶圈旋转膨胀进行孔口封闭,然后用φ50mm的钻杆、φ75mm钻头施工至设计孔深。
根据实际钻孔施工情况,钻孔位置及深度根据钻探实际情况进行调整。
单孔结构示意图五、探放水施工技术要求1、施工前,施工单位必须编制施工安全技术措施,并严格传达落实。
所有作业人员必须认真学习本措施,明确施工工艺、环境及任务,提高认识,确保安全。
现场施工期间发现异常情况应及时通知矿调度室和地测室。
2、首先安装好止水套管、高压防喷防水闸阀,必须具备随时控制出、水突水的条件。
3、所有钻孔钻进时应准确判别煤、岩层厚度并详细记录换层位置,严格进行无芯判层工作。
仔细观测钻孔内出水量,若大于正常反水量,要严格测量并记录各出水点的位置及出水量。
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。
4、为防止钻孔偏斜,钻进期间必须轻压慢钻,缓慢平稳加减压,严禁压力突高突低,特别需要注意换层、变层等异常区段,保证钻孔精度。
5、探放水过程中要注意钻孔内变化,钻进期间,当煤岩出现松软(探水钻进时推动手柄松动)、片帮、来压或钻孔中的水头压力、水量突然增大以及顶钻等异状时,说明前方已经出现接近或揭露含水体的征兆,应立即停止作业汇报调度室,但不得拔出钻杆,记录其孔深并同时将钻杆固定,严禁移动和起拔,钻孔下方、钻机及钻杆后面严禁站人,防止钻杆被高压水顶出伤人。
发现情况危急,应当立即撤出所有受水威胁区域的人员到安全地点,安排专业技术人员监测水情并进行分析,采取安全措施,妥善处理。
6、探放水施工人员发现周围巷道以下透水预兆:挂红、挂汗,空气变冷、出现雾气、听到水叫、顶板来压、底鼓或产生裂隙出水、水色发浑、有臭味等情况时,必须立即停止施工,现场负责人员应当立即向矿井调度室汇报,撤出所有受水威胁区域的人员,查明原因后再进行处理。
7、为确保探放水钻孔标定准确,在确定钻孔的位置、方位、倾角、深度和钻孔数量时,由测量人员与负责探水工作的人员共同亲临现场,根据已批准的设计现场标定确认,未经批准,不得擅自改变设计。
六、排水1、综掘队在钻场后方20m范围内施工临时水仓,配备一台流量不小于50m³/h、扬程不小于60m的水泵和胶管,完善排水系统,作为钻探施工期间的排水设备。
2、一采辅助运输巷铺设φ108mm管作为排水管路,距掘进工作面不大于30m,并安设单向阀。
在巷道后方低洼处打设水仓,安设2台潜水泵(一台工作、一台备用),潜水泵功率25KW,排水流量不小于100m³/h。
排水路线:一采辅助运输巷→一水平北运输大巷→二联巷→采区水仓→一水平北轨道大巷→一水平轨道大巷→中央水仓→地面。
(排水系统图详见附图)七、施工前要求1、一采辅助运输巷掘进期间探放水采用ZDY-4500L型履带式全液压钻机,钻头规格配备有φ65㎜、φ75㎜、φ133mm金刚石复合片钻头,钻杆140m,钻杆直径Φ=50㎜。
2、进入施工场地前,综掘队将掘进工作面浮煤及积水清理干净,加强钻场附近20米范围内的巷道支护,严禁出现空顶、空帮现象。
钻场应避免布置在断层带或松软岩层内。
3、施工前清理巷道,施打排水沟,吊挂好风筒、电缆、排水管路,要保持撤人通道畅通,禁止堆积材料和其它杂物,探放水人员应了解撤退安全路线。
4、探放水作业人员严格执行“敲帮问顶”措施,支撑立柱前,应将巷道底板清至硬底,钻机安装必须平稳牢固。
钻探人员每班进入施工地点前和施工过程中要密切观察施工现场和巷道变化情况,发现问题及时处理并汇报,只有确认安全之后,方可施工。
5、施工现场应安设防爆照明灯,确保现场施工安全。
6、施工前,要在作业地点悬挂探放水各类牌板,设置警戒线,挂警戒牌,警戒距离为机身往外5米,严禁任何非钻探人员进入场地。
7、由综掘队负责在钻探地点或其附近安设专用电话,确保在遇到紧急险情时,能够及时与矿调度信息指挥中心和部门取得联系,汇报现场情况,便于及时采取有效措施。
8、钻机调好方位、角度后不准再移动,要安装牢固,以防止钻孔偏斜,而影响施工质量。
9、在探水地点应备用一定数量的道木,麻袋,木塞,黄泥,棉线等,以便出水或有气体涌出时能够及时处理。
八、探放水钻孔验收1、探放水单孔验收,探放水队施工钻孔预计终孔前30分钟电话告知调度室,由调度室通知安全管理部、通防队安排当班安监员、瓦检员到施工现场进行单孔验收并签字确认。
2、探放水钻场联合验收,探放水队提前告知调度室、地测室具体到哪个班次施工结束,由调度室通知安全管理部、通防队安排当班安监员、瓦检员、地测室安排人员到施工现场进行钻场联合验收并签字确认。
九、施工安全技术措施1、埋设一级Φ127mm快速止水套管1.5m。
2、孔口套管的安设固定方法(1)钻孔开孔:要求使用Φ133mm合金钻头开孔,施工1.6m后停止钻进,将孔内的岩粉冲洗干净,然后安设Φ127mm快速止水套管。
(2)安设孔口管:将Φ127mm快速止水套管外层固定牢固,然后紧固内层套管的螺杆,使快速止水套管里端橡胶圈逐渐膨胀,快速把套管固定在孔壁上,起到封堵套管与孔壁间隙。
第二步,再用水泥封堵套管外口与孔壁之间空隙,进一步起到防止套管与孔壁间隙出水的目的。
孔口管牢固不活动,即为完成孔口管的固定工作,然后方可用Φ75mm钻具进行钻进,探水钻进前,必须先安装完好的防水控制闸阀。
3、在施工过程中,操作人员必须精力集中,随时注意孔内变化情况,发现问题立即停钻进行处理,在装卸钻杆时,要互相照应好,钻机操作人员要确保安装钻杆人员把工具管钳脱离钻杆后,方可操作钻机,以防发生意外事故。
4、在打钻时必须随时观察巷道顶板及巷道两帮、钻机的情况,发现异常立即停止施工进行处理,防止掉矸、片帮伤人。
5、施工现场安全生产工作由当班班长负责,其他员工必须密切配合,确保安全生产工作的顺利进行。
严禁违章指挥,违章作业,真正做到不安全不生产。
当班人员必须要做好自主保安和互保联保工作,确保人身安全。
6、施工人员穿戴要整齐、利落,衣襟、袖口、裤脚必须束紧,穿绝缘胶鞋、脖子上要围毛巾。
严禁穿化纤衣物,携带化学氧式自救器,穿戴统一劳保用品,严禁戴电子、石英表,严禁私拆矿灯。
钻探器具等物品要轻拿轻放,装卸钻杆时严禁磕碰摔打。
领口毛巾必须围紧,严禁随意围在脖子上。
工作人员要远离旋转部位0.5m以上,如要操作时,必须确认停止转动后,方可进行,并密切配合。
上、卸钻具的过程中,严禁钻杆转动。
7、启动开关时,注意力要集中,做到手不离按钮,眼不离钻机,随时观察和听从班长命令,准确、及时、迅速地启动或关闭开关。
禁止用手、脚直接制动机械运转部分;禁止将工具和其他物品放在钻机、水泵、电机保护罩上。
机械运转以及皮带轮运转部分要有牢固可靠的安全保护装置及保护罩。
8、在钻探过程中,遇见含水层、断层、陷落柱和积水区时,应立即停止钻进,经研究确定方案后,方可继续钻进。
9、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,控制放水孔的流量或调整排水能力,并清理水仓、水沟等。
10、施工人员认真执行交接班制度和填写工作记录。
当班施工结束后必须认真填写施工记录,把当班进尺及打钻情况、当班瓦斯情况和水文情况向下班交待清楚,以便工作顺利进行。
11、必须有专人监视放水全过程及观察水情变化,携带瓦斯、一氧化碳报警仪,当出现有毒有害气体超限时,必须立即采取措施处理,并向矿调度室汇报。