山西祥荣煤业探放水设计
第一章探放水设计
第一节:矿井水文简介
一、水文地质概况
井田地表为第四系中、上更新统及第三系上新统所覆盖。
井田内主要含水层之补给来源主要为大气降水,其特点是受气候变化及地理环境影响很大,在雨季,当大气降水渗入地下而形成地下径流后,往往顺岩层倾斜方向流动,在地形切割较深的地方多以泉的形式出露。
二、井田内主要含水层
井田内主要含水层为第三系上新统砾石含水层、二叠系下统下石盒子组砂岩含水层、二叠系下统山西组砂岩含水层、石炭系上统太原灰岩、砂岩含水层、奥陶系中统石灰岩含水层。
现分述如下:
(一)第三系上新统砾石含水层
矿区内松散层中第四系不发育,第三系广泛分布于沟谷两侧或沟底。下部为一层胶结不好的砾石层,在沟谷中易形成小泉,供人、蓄用水,水量一般很小,当有较好的补给水源时,为富含孔隙水层。
(二)二叠系下统下石盒子组砂岩含水层
本组含水层一般由数层中、粗粒砂岩组成,其间多隔以泥岩、页岩等,区内露并头很少,本组含水层最高单位涌水量为0.0025—0.061L/s.m,渗透系数K为0.0032—0.22m/d,水量较小,含水较弱,水质属重碳酸盐型,为软淡水,水位标高882.36—1069.35m。
(三)二叠系下统山西组砂岩含水层
本组主要含水层为03号煤与3号煤之间的中、粗粒砂岩,该含水层稳定连续,测井曲线上反应明显,厚度5—9m,泥质和钙质胶结。据离石矿区详查勘探抽水试验结果,q为0.00012-0.0022L/s.m,K为0.0012-0.012m/d。富水性较差,水质类型为重碳酸盐一氯化物型,为硬淡水,其它砂岩层不稳定,且厚度小,多不含水。水位标高881.23-1025.42m。
(四)石炭系上统太原组灰岩、砂岩含水层
本组中有L5、K2、L1三层灰岩,平均厚度:L5为2.29m,K2为8.67m,L1为7.19m,中间多隔以细砂岩和砂质泥岩等,间距在10m以内,L5灰岩厚度小,岩芯较完整,含水相对较弱;K2灰岩为本组最厚的灰岩层,岩芯中见有溶蚀裂隙,其间多充填炭屑,裂隙面凹凸不平,两个钻孔揭露该层后泥浆消耗量增大,该层为三层灰岩中相对富水的一层。L1灰岩为最下部的灰岩层,节理裂隙发育,并具有溶蚀现象,泥浆消耗量有一个钻孔在该层增加,富水性也较弱。
就全矿来讲,该组灰岩富水性与埋藏深度呈明显的反比关系,埋藏越浅富水性越强,反之越弱。本组抽水试验结果:水位标高874.93—961.67m。q为0.0009—1.073L/s.m,K为0.0056—9m/d。水质类型为重碳酸盐—碳酸盐型,为软的淡水。
(五)奥陶系中统石灰岩含水层
奥陶系中统地层岩性以石灰岩、白云岩为主,含水性较弱;单位涌水量为0.00076/s.m,渗透系数为0.047m/d,水位标高为877.7m。
奥陶系中统地层岩性以石灰岩、白云岩为主,夹泥灰岩、泥岩、石膏。由于本层的含水性主要取决于裂隙及岩溶的发育程度,因此,灰岩的埋藏浓度对其含水性起着极大的作用。资料表明,当灰岩埋藏深大于347m时,岩层裂隙及岩溶极不发育,含水性微弱;当灰岩埋藏深度小于267m,岩层裂隙及岩溶颇发育,含水性显著增强。51号详查孔在394—410m段抽水,单位涌水量仅为0.000761/s.m,渗透系数为0.0047m/d,水位标高877.70m。
总之,矿区主要含水层中,太原组灰岩和奥陶系灰岩含水较丰富,对开采影响较大,其它含水层富水性差、含水微弱,对开采影响很小或无影响。
三、井田地下水的补给、迳流、排泄条件
(1)碳酸盐岩类岩溶裂隙水
区域奥陶系岩溶水属柳林泉域,奥灰岩在出露区接受大气降水和河流水补给后,从东向西汇集、排泄。
(二)碎屑岩类裂隙水
主要在裸露区接受大气降水和河流(包括季节性河流)水的补给,其浅层水受地形和地层产状控制,大部分以侵蚀下降泉的形式排出地表,其特点是迳流途径短,无统一水位。深部承压水主要受地质构造控制,裸露区接受补给后沿岩层倾向向西南方向迳流,达到一定深度后,地下水迳流变缓,甚至停滞。各含水层间水力联系较弱,主要排泄途径是生产矿井的矿坑排水。
(三)松散岩类孔隙水
松散岩类孔隙水主要接受大气降水补给,全新统含水层以接受河流水补给为主,迳流途径较短,一般在沟谷中形成小泉水,与地表水关系密切,互为补排水关系,另外,人工开采也是其主要排泄途径之一。
四、井田主要隔水层
矿区内煤系中只有10号煤与6号煤之间的砂岩、太原组灰岩的含水性较好,其余均可视为相对隔水层,隔水性能较好的主要有:
(1)山西组泥岩隔水层
山西组4号煤到太原组顶部6号煤之间是一套以泥岩为主的地层,平均厚近22m,在井田内稳定连续,加之山西组富水性弱,是太原组与山西组之间较好的隔水层。
(2)太原组泥质岩隔水层
太原组10号煤到本溪组顶部平均厚27m,除底部晋祠砂岩(K1)外,是一套泥岩、砂质泥岩为主的地层,沉积稳定,是一重要的隔水层。
(3)石炭系本溪组隔水层
石炭系本溪组为一套泥岩、铁铝岩、铝质泥岩为主的地层,平均厚21.32m,隔水性能较好。与其上部太原组隔水层一道构成了10号煤层与奥陶系之间的重要隔水层。
五、构造对井田水文地质条件影响
本区未发现大的断层及其它构造现象,但也要重视井下小断层的发现和研究,以免开采时因之导水而造成水害,特别延伸至下水平,对断层更要注意观测,防止断层带及断层伴生构造导水诱发突水事故的发生。
六、水文地质类型
6#号煤层厚度1.6米,基本稳定,太原组L5灰岩为直接充水含水层,单位涌水量为0.0009—0.073L/s.m。该含水层富水性较弱,但是裂隙发育,将对该煤层开采造成一定影响。根据该区开采6号煤层矿井涌水量情况,参照《矿井地质报告》中矿井水文地质类型分类标准综合分析,井田6号煤层矿井水文地质类型应为简单型—中等。
七、矿井充水因素分析
矿井充水因素分析
区内多年降水量为374.4—577.7㎜,由于地形坡度较陡,植被不发育,地形有利于自然排水,对入渗补给地下水条件差,只在基岩露头的沟谷中的少量入渗,对于太原组砂岩含水层,由于其上有较多隔水层分布,接受大气降水的直接补给是很少的。
6号煤层的直接充水含水层是太原组灰岩,山西组砂岩含水层为间接充水含水层。
综上所述,井田中在可采煤层下部虽有较丰富的岩溶裂隙水,但其上有较厚、较稳定的隔水层存在,目前还没有发现可沟通各含水层的断裂构造存在,致命各含水层之间水力联系差。为此,矿井充水水源主要是煤系地层中砂岩、灰岩裂隙含水层中的地下水。
井田内及邻近生产矿井水文地质情况调查表
(二)、井田充水因素
6号煤层的直接充水含水层是太原组灰岩,山西组砂岩含水层。通过井筒的揭露而间接充水,其出水量随季节而变化,雨季出水量大,旱季则较小。
第二节周边相邻煤矿和废弃老窑情况
一、四邻煤矿
祥荣煤业有限公司四邻矿为:
1、沈家峁煤矿
沈家峁煤矿位于中阳县张子山乡沈家峁村附近,井田面积1.365km2,批准开采4#、6#、10#煤层,煤层厚度8.57米,地质构造为单斜构造,总体属简单型。涌水量较小,同时我矿地理高程高于沈家峁煤矿,故不受水害威胁。南采区布置一个综采工作面。
2、后洼煤矿
后洼煤矿位于中阳县张子山乡后洼村附近,井田面积4.5099km2,批准开采4#、10#煤层,煤层厚度7.67米,地质构造为单斜构造,总体属简单型。
2007后洼煤矿和张家焉煤矿及部分新增空白区整合而成,并为山西钢原煤业有限公司。经调查该矿涌水量较小,同时我矿地理高程高于后洼煤矿,故不受水害威胁。
3、后王社煤矿、古家岭煤矿
后王社煤矿位于我矿北部、古家岭煤矿位于我矿西北部,现两矿均已关闭,经调查该矿井上、下情况,确认对我矿无任何水害威胁。
二、矿区废弃老窑情况
经过我矿调查周围村民、老人及结合图纸资料查看,6#煤层无废弃老窑。
经调查本矿井四周基本不受相邻矿井的老窑积水以及其它水害的威胁。
第三节采掘工作面及周围情况
我矿现对6#煤层进行初开采,6#煤层掘进工作面为北皮带大巷、北轨道大巷,下一步将对6202皮顺和6202轨顺掘进。该煤层为初开采,实体煤,经调查同煤层井田范围内无老窑、采空积水等古空区。根据旧资料来看上层4#煤已采,主要采空区集中在井田的东北部,预计会有采空区积水影响下层6#煤的正常开采。所以决定6#掘进工作面的探水重点放在对上层4#煤的探水上。
第四节设备情况
本矿购置ZLJ--360型煤矿用变速岩石电钻两台,电机功率:
25kw,探水钻杆为:0.8m×45mm×200根。
第二章、探水巷道的断面、支护形式及探水孔的布置
第一节探水巷道的断面规格及支护形式
一、巷道规格:
现探水巷道为6#北轨道大巷,巷道为矩形断面:3.6m×2.2m,断面积:7.92㎡。沿6#煤层顶板起底掘进。
二、支护形式:
巷道支护形式采用锚杆支护。锚杆间、排距为:
第二节探放水钻孔布置
为保证我矿安全生产,不受水害的威胁,根据“有掘必探、先探后掘”的原则及采矿设计手册与实际情况进行我矿探水钻孔的布置。
布孔要求为:
一、探放水巷道:
巷道名称:北轨道大巷
开采层位:6#煤层
水害类型:主要为上层4#煤层的老窑积水。
二、探水设备
规格型号:ZLJ—360
钻探深度:160m
电机功率:25kw
钻头直径:φ45mm
钻杆数量:200根。
三、探水钻孔布置
根据探放水规定,探水掘进巷道前进终点处各探水孔之间的距离不得大于6m。计划6#北轨道大巷和北皮带大巷进行交叉探放水作业。因水害威胁主要为上层4#煤,为确保安全布置1个中心眼,(垂直于巷道掘进方向向顶板以垂直角90°进行探,)以巷道中心方向开始向两帮布置3个孔,间距0.6米,一次钻孔数为7个,深度为:探到4#煤顶为止,孔径为45mm,允许掘进距离为15m。
钻孔布置详见附图—1
第三章探放水
第一节探水前的准备工作
1、加强钻场附近的巷道支护,并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。
2、清理巷道,挖好排水沟,探水钻孔位于巷道低洼时,必须配备与探水量相适应的排水设备。
3、在打钻地点或附近安设专用电话。
4、测量和探放水人员必须亲临现场,依据设计,确定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。
5、预计水压较大的地区,探水钻进前,必须先安好孔口管和控制匣阀,进行耐压试验,达到设计承受的水压后,方准继续钻进,特别危险的地区,应有躲避场所,并规定避灾路线。
6、探放水人员必须熟悉避灾撤退路线。
7、下井前由技术科、安检科组织探放水人员认真学习掌握设计各项参数的测定方法和施工要求的安全技术措施和避灾路线、方法等相关知识。
8、根据工作安排、准备、检查、带足本班所需的工具,材料等。
第二节探水钻的安装与操作
一、安装钻机前的准备工作
1、设备的运输必须遵守下列规定。
①钻机在车盘上必须捆绑结实,不得超长、超宽、超高、超重,并符合井下运输的有关规定。拆下的螺钉等零件要妥善保存。
②井下人工搬运设备时,要用绳子系牢,并要轻抬轻放,有专人统一指挥,起落行动一致。
2、进入安装地点前,应先检查巷道支护及通风情况,发现问题及时处理。整修、加固钻场,应清理干净脏杂物,挖好清水池,疏通好水沟。
3、无风地点必须安设局部通风机或采用导风筒通风,在打钻过程中不准停风,且要有可靠的风电、瓦斯电闭锁装置。
4、水压、机件、电源开关等均应良好,符合要求。
二、安装钻机时的注意事项
1、安装前要检查、整修设备,并检查加因钻场及其周围支架,防止冒顶片帮,清理各种杂物,检查并安设好排水管路、水泵等排水设施。
2、机身安放平稳,上紧底固螺丝。各种电气设备必须防爆,机械传动部分要安装防护栏,保护罩。
3、在下山施工斜孔时,需支设密集支柱,防止钻机下滑。
4、施工前要具备自然汇水条件(即在探水巷道下侧掘进不小于20m2小水仓)。
5、加强钻机前、后10m范围内的巷道支护,并打好坚固的立柱和栏板。
6、清理巷道,挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时,必须配备与探放水量相适应的排水设备。
7、在打钻地点或附近安设专用电话。
8、测量和探放水人员必须亲临现场,依据设计,确定主要探放水孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。
9、在钻机操作前认真学习使用说明书,工作过程中严格执行说明书的操作方法。
10、钻机安装应牢固变速箱及油箱内的油位应合适,安全防护罩及防尘盖必须齐全。
11、各部分操作手把应处在正确位置。
12、调试钻机时,要求各转动部分运转正常,开关启动灵活可靠。钻机空载运行10分钟,确认无问题后,方可接上钻杆、钻头,接通水源,由司机操作开始钻孔。
三、操作前注意事项
1、探放水前必须由组长或副组长负责全过程跟班、指挥、协调、监督,是本班的安全责任人,技术人员跟班测量定位。
2、探水钻前进时,安设探放水钻孔孔口管及其固定的方法必须符合设计的要求。
3、操作钻机时,应遵守以下规定:
①打开立轴箱时,横、立轴齿轮应加防护罩。合立轴时,应待齿轮停止转动后进行。
②、禁止用手和脚直接制动机械的运转部件。
③、操作高压器时,应戴绝缘手套,穿绝缘靴,脚踏绝缘垫。
④、在探放水钻机后面和前面的给进手把活动范围内,不准站人,防止高压水将钻具顶出伤人或给进手把翻起伤人。
4、下置的孔口管,必须选用φ75×3.0的耐压无缝钢管,封管砼强度不c=30,且充填不留空隙,安装闸阀后,方准继续钻进。
5、钻孔内水压大时,就采取反压和有防喷装置的方法钻进,并有现场备足锚杆机、锚杆、锚固剂、凝剂等防止孔口管和煤(岩)壁突然鼓出的材料。
6、在钻进中,一但发现“见软”、“见空”、“见水”和变层,要立即停钻,丈量钻孔进尺并记录其深度。
7、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。
四、安装钻杆时应注意事项
1、先检查钻杆,应不堵塞、不弯曲、丝口未磨损,不合格不得使用。
2、连接钻杆时要对准丝口,避免歪斜和漏水。
3、装卸钻杆时,应严防管钳夹伤硬质合金卡、夹扁钻头和岩芯管。
4、安装钻杆时,必须在探水机完全停止时,再安钻杆。
5、钻杆安装前钻杆螺纹部分应清理干净并图上黄油,以便于拆卸。
五、钻机的操作
1、在开孔时,将钻机卸压阀按减压箭头方向旋转,使钻机缓慢转动,当钻头全部进入煤层后,再加压正常钻进。
2、当钻到所需深度时,停止钻进,松开钻杆卡瓦,按照手柄操作牌指示将手柄板至回程位置,主机迅速退回,然后将手柄转至空挡位置,再停机进行拆装钻杆工作。
3、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,待钻头不到孔底工作平稳后,压力再逐渐增大。
4、钻进时,钻工要认真观察钻机运转情况,即观察送水,钻孔的给排水,钻孔内的震动声音情况。
5、钻进过程中要准确测量距离,对所钻进的钻杆数要有专人进行记录,同时探水人员要做到心中有数。
6、钻机运转过程中要注意观察轴承部位,液压油、电机变速箱、轴套、黄立轴齿轮等有无超温现象,有无异常声音,发现问题应立即停机查找原因,及时处理。
7、当探水完毕后,把钻机的各部件及钻杆进行清理,以备下次使用。
第三节探放水钻孔孔口安全装置
1、探放水钻孔应安设孔口安全装置。孔口安全装置由孔口管、泄水测压三通、孔口水门和钻杆逆止阀。(必要时安装)等组成。为确保安全,做到万无一失,在每钻一个孔时,都要做孔口管,以便安水门控制水量。因此每个钻孔在钻探5m后,先安好放水管和控制闸阀,并封严封实接口处,并打贴帮点柱,卡住放水管。
2、孔口管安装前首先用大口径钻头开孔至与孔口管长度一致时,将孔内冲洗干净,注入水泥浆液,再将孔口管放入孔内,放好后将管固定,待水泥浆凝固,在孔口外露部分装上压力表、水阀门,即可在孔口管内探水钻进。
3、为保证孔口套管安装的质量,一般都需要进行注浆检查。在孔口管放入钻孔后,于孔口用较稠的水泥浆将套封死,并在套管上留一个小管,待水泥凝固后由孔口套管向孔内注浆,使水泥浆进入套管与孔壁之间的空隙和岩石裂隙中。
4、钻完一个钻孔后,如钻孔内无水涌出,应及时将钻孔封好,封孔采用带有速凝剂的水泥浆和棉纱布进行封孔。
第四节放水及排水
掌握和探明水源后,就要采取一定的措施,有计划的将威胁性水源全部或部分地放出,并排出地面。
一、放水前的准备
1、在探水孔的钻杆两侧打上两根磨擦式金属支柱,用铁丝将钻杆牢固在磨擦式金属支柱上,方可撤出钻机。
2、放水前必须通知附近有关人员撤到安全地点,并要求水泵房排水工作人员做好排水准备工作。
3、放水时一般采用探水钻放水,用旋转钻杆的方法,如水量较大时,必须另打放水眼,并安设套管乾地放水,严禁用放炮方法放水。
4、钻孔放水前,必须估计积水量,根据矿井排水能力和水仓容量控制放水流量,放水时必须有专人监测钻孔出水情况,测定水量、水压,做好记录,如水量突然变化,必须及时处理并报矿调度室。
5、放水全过程必须有瓦斯员在现场,随时检查探放水地点的有害气体情况,超限时停止一切作业进行处理。
二、放水措施
1、当探到老空水时,水量不大,不超过矿井排水能力时,可利用探水钻孔直接放水,当水量较大时或水质较差,腐蚀排水设备时应先放后堵,暂先隔离,做好排水准备后再排放。
2、放水前应进行放水量,水压煤层透水性试验,并根据排水设备能力及水仓容量拟定专项排放顺序和控制水量措施。
3、放水时随时注意水量变化,出水水质,有无有害气体涌出,有无特殊声响,发现异状应及时采取措施并汇报值班领导。
4、按避水灾路线撤退人员,沿途要有良好照明,保证路线畅通。
5、当水压大放水时必须有防喷装置,并用档板背紧工作面,档板后加设顶柱或木垛,必要时还必须砌筑防水墙后方可放水。
6、放水前必须调整中央水仓、采区水仓、工作面小水仓的排水能力,并清理好工作面水沟、水仓。
7、放水时要专人观察出水情况,注意水流的变化,未经批准严禁拔出钻杆。
8、放水时,若遇钻孔不出水或水流大小不均时,要小心谨慎地用钻杆捅透堵眼杂物。
三、掘进区接近积水区的安全技术措施
1、探到积水时,应将下山范围内与探放水工作无关人员撤离。
2、在探水眼掩护下,且保持规定超前距和帮距时,可采用多打眼,少装药的方法掘进。
3、严格执行三不装药“制度”,即炮眼或掘进面有出水征兆不装药,超前距不够或偏离探水方向不装药,掘进工作面支架不牢或空顶距超过规定不装药。
4、掘进或探水时沿钻杆向外流水时,应停止工作,严禁拔出或摇晃钻杆,没法固定,立即汇报值班领导。
5、交接班时必须现场交接清允许掘进剩余距离,严禁超越掘进。
6、所有作业人员必须熟悉避灾路线,懂得透水后的急救知识,懂得并随时观察下列透水预兆。
①挂红:在井下水中含有铁的氧化物,在水压作用下,通过煤(岩)裂隙时,附着在裂隙表面,出现暗红色水锈。
②挂汗:当掘进工作面接近积水区时,水在自身压力作用下,通过煤岩裂缝而在煤岩壁上凝结成许多水珠,当遇到挂汗时,用水镐剥去一薄层,观察新暴躁面是否有了潮气,如果煤岩潮湿则是透水征兆。
③空气变冷:掘进工作面接近大量积水区时,气温骤然降低,煤壁发凉,人一进入就有凉爽感,时间愈长就愈感到阴凉。
④出现雾气:当巷道内温度很高时,积水渗到煤壁后引起蒸发而迅速形成雾气。
⑤水叫:井下的高压积水,向煤岩裂缝强烈挤压与两壁磨擦而发现嘶嘶叫声,说明掘进工作面距积水区已很接近,若是煤岩掘进,则透水即将发生,这时必须立即发出警报,撤出所有受水威胁的人员。
⑥顶板淋水加大:原有裂隙淋水突然增大,应视作透水前征兆。
⑦顶板来压、底板鼓起。
⑧水色发浑,有臭味。
⑨工作面有害气体增加:积水区向外散发出瓦斯、二氧化碳和硫化氢等有害气体。
⑩裂隙出现渗水:如果出水清净,则离积水区尚远,若出水浑浊,则离积水区已近。
四、排水
1、每班探水点安排一人进行临时水仓的排水,将临时水仓的水及时通过排水管路和排水沟排至主水仓,再由主水仓的主水泵排出地面。
2、探水点的排水设施必须及时安装到位,采用两台潜水泵、管路用3寸管路安设两趟于北轨道大巷。
3、配专职水泵司机,水泵司机必须经过培训后才能担任。在探水过程中司机必须坚守岗位,不得擅自离岗。主排水泵必须保证随时能够正常启动,探水前,应检查下列各项:①各连接螺丝是否松动。②盘转水泵主轴一圈以上,检查转动是否灵活,盘根松紧是否适当。③电动机及电气开关的接地线是否良好。
第五节三线标定
沈家峁煤矿位于我矿西部,但井下高程均低于我矿,故我矿不受沈家峁煤矿水害威胁。
后王社煤矿位于我矿北部,现以关闭,经调查确认对我矿无任何水害威胁。
后洼煤矿位于我矿南部(于2007年整合张家焉煤矿),但井下高程均低于我矿,故我矿不受后洼煤矿水害威胁。
古家岭煤矿位于我矿西北部,现以关闭,经调查确认对我矿现采掘工作面无任何水害威胁。
井田范围内6#煤层为初开采、实体煤。所以基本可以排除同煤层的水患威胁,因此现只考虑上层4#煤层的积水威胁,探水线向顶板上布置。
第四章探放水安全技术措施
第一节探水过程中注意事项及安全措施
1、钻机司机必须经过培训考核,取得合格证后方可操作钻机。
2、操作钻机要严格按照钻机的技术要求和说明进行。
3、操作人员必须衣着整齐,穿绝缘鞋,戴绝缘手套。
4、钻机和钻架的支撑安装必须可靠。
5、使用的钻头应是锐利的。
6、电钻需变速时,必须先停机,方能变速。
7、在钻孔中,若发生突然卡杆或钻杆弯曲,应立即退出钻杆,检查钻头是否有崩片或刃口磨损过大等情况,以决定更换钻头否。
8、探水前,首先要将掘进巷道内的一切设备和工具都安放在巷道的一侧,并清理巷道的一切杂物,保证其畅通无阻,一旦突水或涌出瓦斯,探放人员能安全撤退。
9、探放点加强支护,并有专职支护人员每班检查支护情况。
10、探水前必须加强探放地点前后20m内的巷道支护,并在工作面迎头打好坚固的立柱和挡板,确保探放作业的安全进行。
11、要配备足够的排水设施(有备用的),水泵开关安设在北轨道大巷与北皮带大巷的联络巷内。探水处与水泵开关处要安装专用电话,并有专人守电话,遇有情况能及时联系,同时要配备专职电工,确保水泵和探水工作面供电。
12、发生下列情况时禁止探钻:
①发生漏电麻手
②减速箱内声音不正常,如有碰击声等
③电机运转声音不正常,如发生尖叫声等
13、不要在现场拆开钻机。
14、探水工作面要加强支护,防止高压水冲跨煤壁及支架。
15、事先检查并维护好排水设备,清挖水沟和水仓,以便在出水时使水仓有相当大容积的缓冲余地。
16、探水工作面要经常检查瓦斯,发现瓦斯超过1%时要立即停止打钻,切断电源,撤出人员,然后加强通风吹散有害气体。
17、在水压较大的地点探水时,应预先开掘安全躲避硐,规定好联络信号及人员的避灾线路。
18、打钻时钻孔中水压、水量突然增大,以及出现冲顶钻具等异常情况时,不要慌张,千万不要拔出钻杆,应马上将钻杆固定。还应派人监视水情和报告矿井调度室,不得擅自放水。如果情况危急时,要立即撤出受水威胁地区的所有人员,然后采取措施,进行处理。
19、探水钻机后面和前面给进手把活动范围内不得站人,以防高压水将钻杆顶出伤人,或者钻机翻转打人。
20、钻眼内水压过大时,应该采用反压、防压和安设防喷装置的方法钻进,控制钻杆不被高压水猛然冲出,确保钻探安全。
21、探水钻探过程中应时刻注意钻孔内情况,发现煤层变软,钻杆推进困难,或顺钻杆出水增大时,要特别注意,立即停止钻进,不要拔出或移动钻杆。如果拔出钻杆,钻眼会流水冲大,水量无法控制,造成透水事故。当探水孔孔深小于5米时孔内出水加大,说明距离积水已经很近;如果孔内水压很大,水喷射很远,必须马上将钻机钻杆固定,在巷道正前打牢点柱,保护煤壁和顶板,不使煤壁被水冲垮。人员应尽快撤离现场,另选安全地点对此处积水进行探放。探水过程中如发现钻孔透老空无水,应立即检查是否有有害气体喷出,防止人员受到伤害。
22、加强靠近探水地点的支护,打好坚固的立柱和拦板,以防高压水冲垮煤壁和支柱,钻机固定牢固
23、认真检查排水系统,保持状态完好,准备好适当坡度和断面的排水沟及相当体积的缓冲水仓,加大排水能力。确定专职排水人员,并严格交接班。
24、在探水时,指定安全出口并使其畅通无阻;同时要与相邻工作地点保持信号联系,以便万一出水,好马上通知受水害威胁地点的人员安全撤离。
25、严格钻探交接班制度,每次钻探完,应将结果及时汇报矿调度,包括钻孔参数及钻孔出水量情况。
26、钻探施工完毕,应将钻机挪至安全地点,防止掘进时损坏。
27、在接近积水地区掘进前或排放被淹井巷的积水前进行探放水时,必须根据编制的探放水设计及安全措施规定的方位、角度、孔深等进行施工,不经技术人员同意不得擅自改动。
28、探放老空水必须遵守下列规定:
①探放老空水前,首先要分析查明老空水体的空间位置、积水量和水压,老空积水区高于探放水点位置时,只准用钻机探放水。
②放水孔必须打中老空水体,并监视放水全过程,核对放水量,直到老空水放完为止。
③钻孔放水前,必须要估计放水量,根据矿井排水能力和水仓容量,控制放水量。
④放水时,必须设专人监测钻孔出水情况,测定水量、水压、做好记录。
⑤若水量突然变化,必须及时处理,并立即报告调度室。
⑥遇老空后,如孔内无水流出,经瓦斯检查员检查有有害气体涌出时,必须立即停止钻进,进行封孔。
⑦探放老空水,钻孔接近老空,预计有瓦斯或其他有害气体涌出时,必须有瓦斯检查员在现场值班,检查空气成分。如果瓦斯或其他有害气体浓度超出《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,并报告矿调度室及时处理。
第二节通风措施和瓦斯检查制度
工作面探放水过程中,要保持正常通风,通风措施严格按《煤矿安全规程》、《掘进作业规程》、及有关通风管理制度规定执行。
1、探水工作面必须有一名瓦斯员跟班作业,随时检查掌握瓦斯及co、co2等气体的变化情况,如果沼气或其它有害气体超过《规程》规定,必须停止打钻,切断电源,撤出人员,并报告矿领导和调度室,采取措施进行处理。
2、建立健全瓦斯、二氧化碳和其它有害气体检查管理制度。
3、每次检查瓦斯的结果都必须记入瓦斯检查班报手册和瓦斯记录牌上,并告知现场作业人员。
4、探水掘进面采用压入式局部通风,局部通风机由指定专人负责管理,三班正常运转,不得随意停开。
5、探水工作面的电气设备,必须安装风电闭锁和瓦斯电闭锁装置,具有断电功能。
6、无论是否工作或交接班时工作面都不准停风,因检修停电等原因停风时,必须撤出作业人员切断电源,恢复通风前,必须先检查工作面瓦斯浓度,确无超限时,方可送电。
7、要求每个探水工作面的风筒接头严密、无破口,保持平直,逢环必挂,风筒拐弯处要设弯头或缓慢拐弯,不准拐死弯,风筒距工作面不得超过7m。
8、每个探水工作面和安设钻机处必须装设甲烷传感器,且传感器必须是经过标校合格方可使用。
9、应注意探出的有害气体,必须加强通风和气体检查工作,配专职瓦斯员跟班负责有害气体的检查。
10、探放期间必须加强瓦斯检查工作,发现瓦斯或其他有害气体浓度超过规程规定时,必须立即停止钻进,切断电源,撤出人员,并报告矿调度室,及时处理。
第三节防排水设施的能力、系统
一、排水能力
煤矿排水水泵为DF46-30×10型水泵三台,电动机功率为75KW,主排水管为φ108×4mm,吸水管为φ80×4.5mm,均为无缝钢管。
二、排水系统
6#探水工作面→工作面附近小水仓→暗斜井水仓→10#主水仓→由主水泵排至地面。
第四节突发情况的安全措施
井下一旦发生突水事故,在现场的工作人员应立即将突水情况向矿调度室汇报,现场人员必须听从班组长指挥,迅速撤退,并以近快的方式通知附近地点的工作人员一起撤退。
1、撤退要服从命令,不可慌乱,要注意往高处走,并沿着避灾路线出井。
2、钻进时,发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量或瓦斯涌出量突然增大,以及有顶钻等异状时,必须停止钻进,但不得拔出钻杆,现场负责人员应立即向矿调度室报告,并派人监测水情或瓦斯浓度。如果发现情况危急时,必须立即撤出所有受水或瓦斯威胁地区的人员,然后采取措施,进行处理。
3、在突水迅猛、水流急速的情况下,现场人员应立即避开出水口和泄水流,躲到硐室、拐弯巷道或其它安全地点,如果情况紧急,来不急转移躲避时,可抓牢棚梁、棚腿或其它固定物,防止被涌水打倒或冲走。
4、外出巷道已被水阻,无法撤出时,应选择地势最高,离井筒或大巷最近地点或上山独头巷道躲避,被堵在上山独头巷道内的人员要有长时间被堵的思想准备,要节约用灯或食品,有规律地敲打铁管等物,发出求救信号,同时要发扬团结互助的精神,共同克服困难,要忍饥静卧,降低体力消耗,等待救援脱险。
5、若突水来自老空、老窑积水,在突水的同时有大量有害气体涌出,撤离时要迅速戴好自救器或用湿毛巾捂住口鼻,以防中毒或窒息。
6、撤退人员需要从立井升井时,应按次序上,避免抢上或慌乱,爬梯时应注意手抓牢,脚蹬稳,保证自己安全,也要照顾别人安全。
7、人员撤至安全地点或地面后,应立即清点人数,如发现有人被堵入灾区,应立即组织营救。
第五节受水害威胁地区信号联系和避灾路线
一、联系方式
探放水工作开始前,探水工作面要安装通讯联络电话,受水害威胁区域、调度室、矿长、技术矿长的电话要保持畅通,以防出现水害时及时通知,撤离。
二、工作面透水后的避灾路线
⑴,6#北轨道大巷:掘进工作面→石门→暗斜井→主斜井→地面。
⑵,6#北皮带大巷:掘进工作面→第一联络巷→石门→暗斜井→主斜井→地面。
第六节探放水施工与掘进作业的安全规定
为保障矿井的安全及工人不受水害的危胁,必须坚决贯彻执行有掘必探,先探后掘,有水必放的原则。
1、每个掘进工作面开工前必须执行探放水制度。
2、探水结束后,要明确允许掘进距离。
3、掘进进尺完成后,进行下一步探放水。
4、探水过程中严格执行探放水设计。
5、发现水害预兆时,必须通知调度室矿长。
6、掘进时严格执行掘进作业规程。
第七节探放水管理制度
在探放水前由技术负责人主持,由安监科、技术科组织探放水人员以及瓦斯员、机电工等进行探放前集中学习探放安全技术措施,学习探放水工作的目的和意义,以及操作和安全注意事项,进行讲解和贯彻,以便安全顺利地进行探放水工作。
一、必须熟悉透水的各种预兆,发现透水危险必须停止作业,撤出人员,报矿安全矿长、技术负责人,及时采取措施处理。
二、要坚持“有掘必探、先探后掘”的方针,探孔要有三个呈扇状钻孔超前。
三、地面防治水,井口高于原年洪水位,防止井口入水,防止地面涌水和积水,要及时疏干排净。
四、探水设备,排水设施,要配套齐全。
五、掘进巷道,接近积水地区时,要防止透水事故发生,其安全措施如下:
1、探水巷道断面不宜过大,从而缩小受压面积。
2、掘进工作面遇到透水征兆时,必须停止前时,加固支架,撤出人员报告领导。
3、在探水眼严密的掩护下,且保持设计超前距,可采取多打眼、少装药、放水炮的方法,以利保持掘进工作面煤体抗压强度。
六、每次探水后,应在探水地点做专门标记(如在巷道一帮或顶板涂标记或打入木楔及铁钉等),以备后来丈量巷道长度使用,认真作好有关探放水记录,并由在场人员和有关责任人签字后,必须与交接班记录当班交回矿调度室以备核查。
七、报告灾情的方法是:
1、灾害事故发生后,在事故地点及附近的人员应利用电话或派人迅速将事故的性质,发生地点,原因和危害程度向生产办汇报,井下其他人员在发现异常现象后,应及时向矿级领导汇报。
2、根据事故的性质和蔓延趋势,以最迅速有效的方法向可能受威胁区域的人员发出警报通知。
3、矿调度室接到灾害事故报告后,应立即报告矿长,并对全体救灾组织人员发出待命命令。
4、矿长总指挥接到报警后,应根据灾情情况迅速组织有关人员根据事故应急救援预案进行抢救。
第八节矿井防治水制度
一、做好矿井水文地质工作,对井上、下防治水做到有的放矢。
二、地面修筑提坝或挡水墙、水渠、疏通水路,采取有效的地面防水措施。
三、雨季或雨期必须组织人员及时对我矿区及其附近进行检查,发现有裂缝、老窑塌和岩溶塌陷等现象时,必须及时处理。
四、按规定预留井下防水煤柱、岩柱。
五、采掘工作面或其它地点发现透水预兆,如挂汗空气变冷发生雾气、水叫、顶板淋头加大、顶板下压、底板鼓起或产生裂缝出现渗水,水色发浑有臭味等其它异状时,必须停止工作撤出所有受水威胁的人员,迅速报告矿长和坑口负责人,采取措施进行处理。
六、采掘工作接近可能积水的井巷、老空和可能出水区,必须采取措施先进探水,探水前要加固工作面支护,钻眼探水时,发现钻眼流水增大或有臭味时,必须立即停止钻探,不得拔出钻杆,待人员撤至安全地点,并做好防止准备后,再进行放水,严禁用放炮法进行放水。
七、矿井发生水灾后,首先要堵断水源,其次是截断水路,使巷道只水分隔,按照排水计划排出积水,恢复生产。
八、为防止井下水害事故的发生,坚持“有掘必探,先探后掘”的原则,做到探明情况,确无水患威胁再掘进,并严格执行“探”“防”“堵”“截”“排”的综合防治水措施。
九、为确保“安全第一,预防为主,综合治理,整体推进”的方针,杜绝水害事故的发生,作业过程中严格执行本矿的《探放水措施》,并组织有关人员认真学习。
第六节水灾处理措施
1、查:查明矿区和矿井的水文地质条件,加强水害预测,制定并实施防治水的规划。
2、探:坚持有掘必探,先探后掘的方针,达到下列情况之一,必须确定探水线进行探水。
a、接近水淹或积水的井巷、老巷或相邻煤矿时。
b、接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时。
c、打开隔离煤柱放水时。
d、接近可能与河流、蓄水池、水井等相通的断层破碎带时。
e、接近有出水可能的钻孔时。
f、接近其他可能出水地区时。
经探水确认无突水危险后,方可前进。
3、放:将威胁性水源彩地面打钻抽水,井下疏水巷道疏水、井下钻孔疏水,立井泄放水等方法,全部或部分疏放掉。是消除水患的有效措施之一。
4、截:利用水闸墙、水闸门和防水煤(岩)柱等物体,临时或永久地截住涌水,将采掘区与水源区隔离,使隔离地点突水时不至于危及其它地区,是减轻水灾危害的重要措施。
5、堵:是将水泥砂浆或化学浆堵水材料通过钻孔注入到渗水的地层裂隙、深洞、断层破碎带,使其凝结硬化,将裂隙、裂缝和溶洞充填,达到堵水目的,是防治水害的重要措施之一。
6、排:煤矿地上井下的防治水的设备设施,如水泵、水管、水仓、防水煤(岩)柱、防水闸门、水闸墙以及疏水渠道等,对防治矿井水害十分重要,煤矿职工要爱护,发现问题要及时报告或采取相应措施。
第五章其它
附:1:组织机构示意图
2:钻孔布置示意图
3:避灾路线示意图