煤矿探放水设计方案.docx

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煤矿探放水设计方案

010107工作面皮带顺槽

探放水设计

一、概况：

（1）工程概况

（一）010107工作面皮带顺槽按方位角270°、沿1#煤顶板掘进，设计长度1320m。

（二）巷道支护及断面设计：

巷道采用锚网梁支护，断面为矩形，毛宽3.7m，毛高2.6m，毛断面积9.6m2；净宽3.5m，净高2.4m，净断面积8.4m2。

（三）巷道坡度及施工方式

巷道坡度：

≤4°。

掘进方位：

270°（沿1#煤顶板掘进）。

施工方式：

机掘。

（2）区域水文概况

预计该巷道在掘进过程中以1#煤顶板导水裂隙为主，其次是采空区积水，在掘进过程中遇到断裂构造时，可能出现少量淋滴水现象，在背斜两侧的采空区存在少量积水，对矿井生产无水害威胁。

矿井正常涌水量为45m3/d，最大涌水量为75m3/d。

井田内奥灰水位标高为531.50-532.50m。

1#煤层在本井田范围内标高最低处为660m，所以奥灰水对井田煤层的开采没有威胁，但在生产过程中仍需加强水文地质预测预报工作，进一步查明巷道内的水文地质情况并制定针对性措施，坚持“物探先行、化探跟进、钻探验证”的原则，及时进行探放水。

二、物探结果

首先由物探人员每隔70米进行物探探测，并对每次探测结果结合水文地质资料进行综合分析。

根据综合分析成果确定每次钻孔的布置。

分析成果显示无异常时，根据“有掘必探”的原则，按照一般情况下钻孔布置的设计进行探水；存在低阻异常时，根据分析成果编制相应的钻孔布置设计。

三、探水设计

（一）一般钻孔布置设计

1、010105工作面回风顺槽与010107工作面皮带顺槽之间留有10m的保安煤柱，并已探明010105工作面回风顺槽左帮1260m范围内无异常，因此010107工作面皮带顺槽掘进工作面只需布置两个钻孔。

当掘进到1260m处，需重新制定探放水施工组织设计及安全技术措施。

2、物探分析结果不存在低阻异常时，掘进工作面布置两个钻孔，孔口距离底板1.9m，钻1与巷道的轴向中心线夹角为12°，钻2与巷道轴向中心线夹角0°，孔间距0.5m。

一般情况的钻孔布置

孔号

位置

倾角

孔深/m

孔径/mm

垂直方向

水平方向

1

距底板1.9m

沿煤层倾角

方位角258°

102

65

2

距底板1.9m

沿煤层倾角

方位角270°

100

65

3、物探分析结果显示存在低阻异常时，重新确定探放水钻孔数量和位置，若掘进方向存在低阻异常情况时，并在探水前首先安装孔口管。

一般情况下可不下孔口管组织施工。

孔口管为Φ89的无缝钢管，规格：

Φ89*10mm，每根长度为2m，共计5根。

安装孔口管时，先用大口径钻头（Φ108mm）钻进一定深度（煤层中10m），将孔内冲洗干净，下孔口管后，在管外围使用高压注浆泵灌注水泥浆，待水泥浆凝固后进行扫孔，扫孔深度应超过孔口管长度0.5m。

扫孔后对孔口管必须进行耐压试验。

试验压力应大于预计水压2.0倍，稳定30min后，若孔口管周围不漏水时，在安全套管的外露部分装上压力表、水阀门和导水管，然后用Ф55mm硬质合金钻头钻进。

4、探放水钻孔超前距离不小于30m。

（二）探放水设备的选择

使用ZDY-2000S型煤矿坑道钻机，钻探能力300m。

配备φ42mm、长1m的探水钻杆105根，全断面硬质合金钻头φ55mm和φ108mm的各一个，孔口管：

φ89*10mm的无缝钢管，长2m，配备5根，采用丝扣连接，泥浆泵型号为2NB型。

四、劳动组织

采用三个班作业，每班派技术员、班组长各一名，瓦斯员、机电工各一名，钻工3人，共7人。

班组长负责本班的安全及钻机的操作，瓦斯员由通防部配备。

五、验收工作

每次钻孔结束后，由当班安质员负责对钻孔深度、角度进行验收、签字，并将当班探水钻孔的深度、角度做好记录。

若存在不合格的钻孔，必须重新补打钻孔，直到合格为止。

防治水科技术人员进行日常巡查督查并填写记录。

六、安全技术措施

（一）排水设备维护措施

1.开泵工开泵前必须对水泵认真检查，要保证轴承润滑清洁、油量充足，并确保接地线连接紧固完好。

2.水泵运转过程中，发现电机和水泵有异常声音或电流突然变化，应立即停泵检查。

3.若水泵进水量减小或电机振动加大，应立即停泵进行检查，汇报及处理。

4.不准在关闭阀门和无水状态下运转。

5.维修工应定期对水泵进行检查、维修。

6.严格执行交接班制度，交班人必须把本班存在的问题交接清楚，并作好记录。

（二）水仓清理

每次探放水前，必须组织人员对临时水仓进行彻底清理，确保水仓畅通无淤泥。

（三）排水路线

掘进面→上组煤一采区轨道巷→上、下组煤轨道斜巷→下组煤采区水仓→中央水仓→进风行人井→地面污水处理站

（四）通风方法和瓦斯检查制度

1.通风方法

本工作面使用FBD№6.3-2×22KW对旋式风机供风。

2.瓦斯检查制度

a.探水工作面必须经常检查瓦斯，如CH4>0.8%，必须停止工作，采取措施，进行处理；如CH4>1.2%，必须停止工作，切断电源，撤出人员，进行处理。

b.每班检查瓦斯次数不低于三次，发现超限，必须及时处理汇报。

c.风筒必须逢环必挂且风筒距工作面迎头不大于5m，确保工作地点正常供风，防止瓦斯积聚。

d.每班必须安排瓦斯员对其施工地点进行检查，杜绝空班漏检，假检等现象。

e.瓦检员必须严格执行交接班制度，按时进行现场交接班。

f.严格执行瓦斯检查“三对口”工作，及时填报瓦斯日报表。

（五）通讯及汇报制度

钻孔施工时由调度室统一调度指挥，若发现异常情况及时向调度室汇报，并在打钻地点安设专用电话一部，随时与调度室保持联系。

（六）钻孔放水措施

1.探水时，若发现孔内水量、水压突然加大或顶钻时，必须立即停止钻进，但不得拔掉钻具，应迅速向调度室汇报，并派人监视水情。

若发现情况危及人身安全时，必须立即撤出所有受水威胁的人员，然后采取措施进行处理。

如发现孔内“见软、见空”或变层，要立即停钻，测量残尺并记录其深度。

如果突然发现孔内“见水”，应测定其水位、水压和涌水量。

2.探放水时，物探分析结果显示不存在低阻异常时，可不安装孔口管；物探分析结果显示存在低阻异常时，在探水前必须安装孔口管，且孔口管的长度不低于10m。

3.如钻孔出水大，钻孔距离小于10m，出水大又确需放水时，不得拔出钻杆，并用顶柱、戗柱等将钻机固定好。

4.放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量和水压，并做好记录。

若水量突然发生变化，必须立即报告矿调度室，并采取措施及时处理。

（七）钻机安装、调试和操作

1.开箱后，仔细阅读说明书，并严格按说明书要求进行操作。

2.为防止钻机在运输过程中由于颠簸而造成的松动，必须检查以下项目：

（1）检查所有紧固件是否紧固。

（2）检查所有操作手柄是否灵活。

（3）检查轴承是否灵活。

（4）检查皮带松紧是否适宜。

3.如上述检查一切正常后，由技术人员确定钻机安装位置后进行安装。

钻机底座必须用两块断面为150mm×80mm长不小于1000mm的硬质木块垫至下面，并用爬钉把底座与木块相互固定。

4.钻机在固定好后进行空车试机。

（1）钻机试机前一定要往减速箱内加注适量的机油。

（2）电机接线时必须要有专职电工进行操作（注意Y/△与对应的电压进行选择，并检查防爆开关是否符合安全要求，电机盖是否密封）。

（3）试机前不要锁紧钻杆，先试旋转方向（旋转方向按皮带罩上箭头指示方向旋转），待方向正常后才能锁紧钻杆。

严禁开反车，以防钻杆在钻孔中脱扣，造成钻杆无法拉出。

5.空机运转正常后，先将钻杆通过卡盘插入钻机主轴，用两端卡盘上的紧管螺丝夹紧，钻杆固定好后，再将岩心管接在钻杆前，钻头接在岩心管上，然后将过水器接在钻杆末端，开启电源、水源，即可正式钻进（工作时，一人操作钻机，一人操作防爆开关，操作开关者必须听从操作钻机者的指挥开、关电源）。

钻机工作时，通过给进扳手带动齿轮驱动齿条，实现主轴和齿条一体前进。

当给进扳手下压时，主轴便前进，按住给进扳手上的拖钩抬起，松开拖钩后重新下压，如此反复，主轴不断前进。

在钻机钻进一个行程后，断开电源，松开两端紧管螺丝，将给进手柄上抬，如此反复，将主轴退回。

退回主轴后，再夹紧钻杆，进行第二次给进。

在需添加第二根钻杆时，须先关掉电源、水源，将第一根钻杆后的过水器取下，第二根钻杆接在第一根末端，并用两把600mm管子钳夹住钻杆将其拧紧，然后再接上过水器，便可继续钻进。

钻进结束后，将两端紧管螺丝松开，用管子钳将钻杆及岩芯管从钻孔中拖出，拖出的每根钻杆应及时松下，避免由于取出的钻杆过长而对钻杆接头部分的螺纹造成损坏。

6.在钻进过程中需上下调整钻孔角度时，将钻机减速箱两端四方座上四个螺帽松开，压下或提高主轴的水平位置即可上下调整钻机的钻进角度，确定钻进角度后，将螺帽拧紧即可钻进。

如需左右调整钻孔角度，先拆开固定支柱，将钻机移动，确定钻孔位置后，重新固定好钻机即可钻进。

（八）钻机在操作过程中应注意的事项

1.工作点瓦斯浓度必须＜0.8%，若超过瓦斯浓度，要停止作业，退出人员，在打钻过程中要有专职的瓦斯检查员跟班检查。

2.每班工作前必须认真检查各部位的润滑情况，按说明书的要求增添各种油脂。

特别是减速箱的油位不能低于涡杆轴中心线，减速箱机油每3个月更换一次，且不能和其他的油代替。

各紧固件也要经常检查，及时扭紧。

3.钻头合金片一旦崩落在钻孔中，必须马上停止钻进，将碎片用高压水冲出孔外，防止合金片相互摩擦，避免钻头出现连续崩齿现象。

4.操作人员与工作面一定要保持一定的安全距离，并注意避免转动中搅住衣服，造成人员损伤。

5.在钻探时，一定要掌握地质资料，确定钻孔的位置及钻孔角度。

如果钻孔涌水量大且超过矿井水泵的排水量，会造成淹井事故，一旦探出水源切记暂不能拆出钻杆，要马上通知调度室并安排人员及时将积水排至地面。

（九）水灾避灾路线

工作面→上组煤一采区轨道巷→一采区排矸联络巷→上组煤南皮带巷→1#风井→地面

工作面→上组煤一采区轨道巷→上下组煤轨道斜巷→人行巷→进风行人井→地面

（十）其他依照《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》及有关《操作规程》贯彻执行。

附一：

钻孔布置平面图

附二：

钻孔布置剖面示意图

附三：

钻孔位置布置示意图

附四：

巷道布置平面示意图

附五：

避灾路线示意图