寿阳潞阳昌泰煤业探放水设计
寿阳潞阳昌泰煤业探放水设计
总工：安全矿长：
生产矿长：机电矿长：
通风区长：安全部：
调度室：生产部：
机电部：通风部：
地质部：审核：
编制：闫彬
二〇一〇年
寿阳潞阳昌泰煤业有限公司探放水设计
一、概况
寿阳潞阳昌泰煤业有限公司位于山西省寿阳县红花堙村，寿阳潞阳昌泰煤业有限公司原为寿阳县昌泰煤业有限责任公司，昌泰煤矿1979年10月投产，1980年8月达产，采用斜井开拓，中央并列式通风，工作面采用炮掘、炮采。自2009年11月份，寿阳县昌泰煤业有限责任公司改制由潞安集团接管经营，2010年批复生产能力60万吨/年。
寿阳县昌泰煤业有限责任公司原井田面积为：2.2195km2（批准煤层为8#、9#、15#），整合后井田面积增为3.7252km2（批准煤层为8#—15#下）。矿井整合煤矿两座：寿阳县昌泰煤业有限责任公司、寿阳县金鑫城煤业有限责任公司。原矿井可采储量为1354万吨，整合后可采储量约增为2269万吨。整合后矿井批复设计能力60万吨/年。
由于周边小煤矿开采图纸资料不全、不实，对其余周边各矿采空区、积水区进行了调查、了解。目前井田范围内的各小矿在整合期间处于停产状态，但采空区积水仍可能对我矿造成威胁。
目前090502工作面均位于采掘范围的南部，采空区情况比较清楚。
现该矿正在做三维地震勘探、地面顺变电磁勘探、补充地质勘探等多种手段查明采空区、积水区，为下一步设计、生产提供清楚的水文地质资料。
集团公司【2010】75号文件《关于下发潞安集团公司各矿井探放水管理办法的通知》精神，随着整合矿井数量的增加，顶板水、老空水、底板水等对矿井的威胁程度在逐渐增加，加强防治水及探放水工作将成为现在及今后的工作中的重中之重。为确保我矿的安全生产工作，在接近其他可能出水地区时，特制定本探放水设计。
本井田位于沁水煤田北部边缘，区域位于山西东部太行山以西沁水煤田北端，地形北高南低、东高西低。煤田范围内的地貌区划属寿阳一阳泉堆积盆地区，其北侧和东侧为侵蚀中低山区。区域西、北、东煤田外围，广泛出露寒武系、奥陶系碳酸盐岩地层，煤田内部分为黄土覆盖。煤田内奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系构成单斜或盆地蓄水构造。石炭系及其以上基岩含水层富水性弱。奥陶系岩溶含水层富水性强，其地下水在岩层露头接受补给后，分别由北向南、由西向东径流，呈扇形辐聚式汇向娘子关泉。区域水文地质单元属娘子关泉域。
娘子关泉岩溶水文地质单元的北部径流区，其地下水在该单元内由北流向东南，单元内具有独立的补给、径流与排泄系统。
矿井充水因素分析：矿井正常涌水量2.9m3/h，最大涌水量3.3m3/h。目前开采太原组9#煤层，井下涌水主要为下山采区顶板渗水，属砂岩裂隙渗水。下山采区渗水主要为顶板以上灰岩裂隙沿岩层倾向汇集量增大，特别是当采空区顶板跨落形成塌陷漏斗时，将沟通上部含水层向下渗漏。
三、探放水组织机构，成立矿探放水领导组
组长：程建军
副组长：暴满强
成员：侯存富、崔新巨、李利军及专职探放水人员6名。
四、探放水原则
1、必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则。
2、采用多种探放水技术方式。在重点可疑区域、区段实行“地面物探与井下物探、钻孔探水相结合，并以井下钻孔探水为主要探水方式”。
3、坚持使用专用探放水钻机深孔探水，并以其作为主要的探放水技术措施。
4、必须留设足够的防水保安煤柱。确保采掘活动周围留设防水隔离煤柱，不得低于40米煤柱，按规程要求：进行隔离开采。
5、本设计适用于掘进工作面，在掘进工作面必须进行探放水，采煤面四周巷道30米范围内条件清楚，不需要进行探放水，在勘探显示富水区域或相邻有采空区的必须按本设计及措施进行探放水。
五、探放水工作应做到以下几个到位
1、人员配备到位，配备至少6人的专门探放水人员，并对有关人员进行认真的培训，取得资质。
2、责任心要到位，必须认真负责。探放水领导组成员和探水人员要切实进行钻眼工作，真实反映现场情况，不得弄虚作假，不得汇报假情况。队长、安全员对当班探水情况负责；跟班矿领导对每个探眼情况要做到心中有数，准确掌握探眼情况，具体负责监督。由地质部建立台帐，队组在探水当天汇报到地质部，并尽快把探放水记录表送到地质部。
3、配套设备到位。配套的探水设备必须处于完好状态，确保随时使用。探水钻机与钻杆及配件分类存放。探放水牌板（包括探水示意图牌、探水线牌、探水记录牌）必须整洁、干净。探水示意图牌与工作面规程等牌板放在掘进巷道口；探水线牌必须在探水位置上，由技术员负责跟进；探水记录牌与探水线牌距离不超过10米范围。
4、技术措施到位。探放水工作严格按设计和规定进行，严格按设计布置探眼。
5、管理措施到位。采掘工作面探放水工作实行挂牌管理，具体标明探水位置（点）、探眼深度、方位度、倾角允许采掘的长度或距离、现场负责人等内容。作业队组现场负责人具体负责落实，不得超出规定的允许采掘长度或距离。
6、监督措施到位。每个探眼深度、角度情况必须由跟班领导、跟班安全员验收、签字，不得弄虚作假。
六、探放水钻孔布置
坚持执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”，设计要求（沿底板掘进时）实行一个中眼另辅以四边眼及上眼共六眼的探眼布置方法。
1、有掘必探、有疑必探，前方水文地质情况不清或可疑时：实行一个中眼另辅以两边眼及上眼共四眼的探眼布置方法。一中探眼沿采掘巷道方向在工作面煤墙中间布置；两边眼分别在工作面煤墙左右各两边眼距中眼1米布置，这4个眼的打钻高度1.2米左右。上眼布置在中间，确定角度和深度，视钻孔距离和巷道坡度而定具体角度、深度参数；严格执行探四掘二（探40m掘20m）。
2、前方水文地质条件较清楚时：一般情况（周围已掘巷道距离在30～100米范围）；按一个中眼及两边眼共三眼的布置方法。特殊情况（周围已掘巷道距离不超过30米范围）；看具体情况减少已掘巷道侧的边眼；严格执行探四掘二。
七、探水现场应准备的设备、材料
1、现场排水系统排水能力保证不低于预测最大涌水量，同时配有1台备用泵，排水管需接至离掘进工作面50米范围之内（下山掘进时，保证排水设施紧跟工作面窝头），与水仓连通，以备在钻眼过程中探出老空水后及时排水使用。
2、在施工现场准备足够的棉纱、木楔、大锤等急用材料，以备在探出水后作应急处理、堵水之用。
八、探水安全技术措施
1、初期探水时，由技术人员对边眼定位、定方位角、定倾角、定深度，探水施工人员要尽快掌握探水设计中的技术参数和定位、定角度方法。
2、钻探探眼时应随时注意眼中的水量情况，若发现煤岩松软、片帮、来压或者钻眼中水压、水量突然增大和顶钻，水色变化、巷道有异味等异常情况时，应当立即停止钻进，绝不能从探眼中拨出钻杆，要立即组织堵水和通知井下所有作业人员撤离，并及时汇报调度室。必须迅速用棉纱、木楔等物料堵实探眼与钻杆间的空隙，防止大量涌水涌入巷道。
3、相邻两个探水循环，后一循环不得超出前一探水循环的安全采动范围，必须确保掘进距离与探测距离间的安全煤柱不小于20米。
4、探水期间跟班领导要对该工作予以重点关注，探放老空水前，应先查明老空水体的空间位置、积水量和水压。探放水孔应当钻入老空水体，并监测放水全过程，核对放水量，直到老空水放完为止。钻孔放水前应当估计积水量，并预测最大涌水量，并根据矿井排水能力和水仓容量，调节止水阀控制放水量，防止淹井；放水时，应当设有专人监测钻孔出水情况，测定水量和水压，做好记录，如果水量突然变化，应当及时处理，并立即报告矿调度室。
5、根据探见水的煤柱距离确定危险、危及状态。
探眼深度在30米以上见水，及时汇报调度室等相关部门，派专人观察水源、水量和水压等情况，确定水源是否存在危险，调节止水阀控制放水量，直至放水结束，排除危险后方可作业。
探眼深度小于30米时见水，及时汇报调度室，派专人观察水源、水量和水压等情况，确定水源是否存在危险，如出水量大、水压大存在突水危险，及时撤出人员到安全位置，并通知井下所有人员从回风巷、总回风巷到副井上井。
九、打钻时的安全措施
1、危险因素
①作业现场的帮、顶支护的不安全状况易对人员造成伤害。（安全措施：第1、11条）
③地质情况不明，有可能出现瓦斯异常涌出现象。（安全措施：第6条）
④钻机的操作失误易对人员造成伤害。（安全措施：第4、7、9条）
⑤未切断电源或未验、放电，易造成触电事故。（安全措施：第3、5条）
⑥卡钻情况下执行相关安全措施。
2、作业组织
①跟班对干一人，负责作业现场安全及该措施的执行。
②班组长一人，负责组织打钻作业及工作任务完成。
③机电工一人，负责钻机及电器设备的维修和保养；打钻人员三人。
3、作业工艺及要求
（1）钻机参数
探放水钻机型号为ZLJ—350，钻机功率为7.5kw，额定工作电压为660V，所有开关为QBZ—80型矿用隔爆开关，钻杆为Ф42×1.5米，钻头直径为65mm，钻探深度最深能达到200m，符合设计布孔探四掘二要求。
超前探钻机：根据集团公司【2010】1号便函文件要求，各矿超前探测深度需达到250m以上，其中钻机型号为ZLJ—350能达到要求，满足探测需要。
（2）钻孔参数
钻孔施工位置、角度、长度等参数严格按地质部计算参数现场要求执行。
（3）孔口装置、钻孔要求
选用65mm钻头，按钻孔布置要求，钻进10米后，用扩孔器将钻孔扩至80mm后将孔内冲洗干净，并将预先准备好的10米长直径80mm钢管放入孔内，孔口安装80mm闸阀，然后用聚按酯将孔口管固定好。钻孔仍选用65mm的钻头，在孔口管内钻进。
（4）钻机安装
在地面将钻机、钻杆、开关及其它器材仔细检查，确认完好合格经调试正常后方可装车下井。
设备器材装车由地面严格按照运输管理规定运到施工地点。
井下电钳工负责将钻机电源等按完好标准接好，并在钻工的配合下将钻机安装好。
将作业现场清理平整，根据作业要求铺设数层道木，道木之间要用8#双股铅丝捆绑牢固。
用专用吊具将钻机平稳放在道木之上，调整到施工钻孔所需的方位。
将钻机四角分别用可伸缩支柱垂直于巷道顶板打牢（支柱上端要用8#双股铅丝与巷顶可承重的地方捆绑在一起）。
各机械转动部分要安装防护栏、保护罩。
用坡度规量好施工角度，测量罗盘定好外偏角。
在钻机一侧搭好操作台，将钻杆摆放在操作台上。
把开关隔离手把打到正钻位置上。
把供水胶管一端接到钻机供水器上，一端接到静压水管三通上。
（5）作业步骤
先试钻机，再接钻杆、钻头。试运转正常后，从回转器后端插入一根钻杆，穿过卡盘，在卡盘前方人工拧紧钻头。
在钻杆的后方人工拧上供水器，接通水管，准备钻进。
先回转，然后通过下钻，给进起拨操作手把，靠回转器的往复移动将钻杆送入孔内，待钻杆尾部接近回转器主轴后端时停止送入。
一根钻杆终了时，减小孔底压力，先听给进，松开开关，停止回转，停止供水器，人工卸开供水器。
从回转器后端插入第二根钻杆，人工对上丝口，接上供水器，供水器开水，通过下钻、起拨操作手把后退回转器，以后依次重复循环，直到送完全部钻杆。
钻孔完成后拨钻，卸钻杆时，停止供水，卸下供水器，通过起钻、给进起拨操作手把，拉出钻杆，待欲卸的接头露出250mm～300mm时停止，人工卸开接头，取下钻杆，如此重复循环，直至拨完孔内全部钻杆，并做好打钻记录。
钻孔完成后，清理现场，检修钻机，准备施工下一个孔。
（6）要求
作业前，加强钻孔附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板，提前清理好现场。
所有作业人员必须穿戴整齐（袖口扎紧），严防衣服被绞到钻机转动部分上，并且熟悉钻机的操作方法，维护保养等知识，严格按照钻机操作规程进行操作。
作业前，安排作业人员对作业地点附近30米内进行洒水灭尘，煤帮、顶、底冲洗后，方可进行打钻作业。
固定钻机时，必须将钻机固定在安全可靠的地方，同时将钻机固定牢固平稳，确保打钻安全及参数的准确性。
打钻作业时，三人必须密切协作，密切注意帮、顶钻进情况，动作灵敏可靠；一人在钻机电源开关处，用于紧急停钻。
每次接卸一根钻杆，并严格检查每一根钻杆，以防钻杆破损掉入煤体，接、拆钻杆时，必须闭锁钻机开关，防止误开动钻机伤人。
钻头送入钻孔开始钻进时，压力不宜太大，要轻压慢钻，以免崩刃或打坏变速齿轮，待钻头下到孔底工作平稳后，压力再逐渐增大。
采用清水钻进时，开钻前必须注水，水返回后才能给压钻进，并要保证有足够的流量；不准钻干孔。孔内岩粉多时，应加大水量，延长开泵时间，切实冲好孔后方可停钻。
钻进时，钻工要认真观察钻机运转存情况，即观察送水、钻孔回水、钻孔内的震动声音等情况。
更换钻头时，应注意孔径与钻头直径匹配，以免卡死钻头。临时停钻时，要将钻头退离孔底一定距离，防止煤岩粉卡住钻杆；停钻时间较长时应将钻杆拔出。
拔钻前首先用清水冲洗钻孔，排净孔内煤、岩粉，待反水变清为止。跟班队干和班组长要准确测量孔外余尺，清点剩余钻杆数量，以核实进尺或孔深，并记录在册。
在拔钻过程中，钻工必须与其它工紧密配合，操作要轻而稳，不得猛拔、硬拉，不得超负荷作业。
4、安全措施
（1）打钻人员进入作业现场，必须先敲帮问顶，仔细检查作业范围内的帮顶支护安全状况，发现不安全因素，必须先进行处理，确认安全后方可作业。
（2）作业现场钻机支架的正上方，距顶板300mm内悬挂一台便携式瓦斯检查仪，瓦斯浓度超过1%时，停止作业，并采取措施，降低瓦斯浓度达到1%以下时方可恢复打钻工作；瓦斯浓度超过1.5%时，要停电撤人，并向调度室、地质部汇报有关情况，按指示执行。
（3）搬迁设备时，要轻抬轻放，避免碰撞设备及伤人，严禁带电检修、搬迁电器设备，严禁带电拖移电缆，杜绝电器设备失爆。
（4）钻机要固定牢固可靠，保证安全作业及打钻参数的准确性。按中腰线摆正钻机，机身安放平稳后，钻机四角打上立柱及斜柱，并且打紧，保证有效，各机械转动部分要安装防护栏、保护罩。
（5）钻机使用660V电源，拆接电源时必须由专人负责停送电，严格执行停送电制度，在停电开关上悬挂“线路有人作业，严禁送点”标志牌，接线时必须先接负荷侧，后接电源侧，拆线时必须先拆电源侧，后拆负荷侧，最后方准拆线。拆接线时，必须由专职电工操作，可靠地切断上级电源，派专人看护。
（6）钻进时若发现钻孔瓦斯涌出异常、钻孔水压、回水量增加、煤体出现异常声音、煤体片帮外移、煤面轻微颤动、顶夹钻或喷孔、工作面掉渣等异常现象。，必须立即停钻，严禁拔出钻杆，并立即报告矿调度室、地质部、生产部、通风部，按指示执行。
（7）打钻时发现钻机或钻杆有异常声音，立即停钻，以防卡钻，查明原因进行处理后，方可继续作业。
（8）钻机运转时，其他非打钻作业人员严禁在作业场所30米范围内，钻机操作人员站在钻机两侧，并在5米范围内设置警戒。
（9）在钻机运转时，严禁用手或身体的其他部位及其他物件接触转动部位，卸钻杆时和接钻杆时要闭锁开关，派专人看护，防止开钻伤人。
（10）钻进时要匀速慢进，认真观察钻孔回水量，一旦发现回水不畅或钻机不水，立即后退钻机，严禁干打眼，待孔内回水返回后，方可继续钻进。
（11）打钻期间，作业人员必须随时观察顶板，煤帮及钻机运转情况，防止掉顶、片帮伤人或损坏机器。
（12）发生瓦斯涌出异常等情况需要撤退时，跟班队干和班组长要立即组织人员沿避灾路线撤离，并及时汇报部值班室和调度室。
十、其它注意事项
1、遇到异常情况要及时向队部汇报。
2、遇钻杆不慎掉入钻孔时，应先向地质部、生产部、调度室等单位汇报情况，本队应根据钻杆的掉入参数，在掘进时及时提醒掘进司机防止截割头误割住钻杆，遇见钻杆时应人工取出；在掘进过程中未找出掉入钻杆，应请示相关单位进行处理。确实没有找见或未取出时，应向生产部、地质部通风部、调度室汇报，提供钻杆掉入的具体位置、角度、数量等数据，并附图说明，以便回采时查阅，防止回采时事故的发生。
3、现场跟班队干必须及时向地质部汇报现场情况，出现异常情况，要随时汇报。
4、跟班队干、班组长，电钳工必须随身携带便携式瓦斯检查仪。
5、严格执行互联保制度，做好互保联保，自主保安。
6、所有作业人员必须学习本措施，考试合格后，方可上岗作业。
7、所有作业人员都必须熟悉作业地点的避灾路线，避灾路线严格按《2010年潞阳昌泰煤业有限公司灾害预防和处理计划》规定执行。
