第一篇:探放水設計方案及措施(甕安煤礦項目) 2
貴州省甕安煤礦有限公司陡山井 井下巷道工程施工招標項目
招標編號:sy_001
探放水設計方案
編制單位: 法定代表人或
授權委托人:(簽字)編制時間:2012年12月3日
陡山井招標項目探放水設計方案
為了認真貫徹落實《國務院辦公廳關于繼續深入扎實開展“安全生產年”活動的通知》(國發【2012】14號)精神,根據國家安全監管總局、國家煤礦安監局《關于開展煤礦防治水專項治理的通知》(安監總煤調【2012】29號)要求,進一步加強煤礦防治水基礎工作,落實防治水各項措施,為達到“安全第一,預防為主”的目的,嚴格堅持“預測預報,有掘必探,先探后掘,先治后采”的原則,同時,為逐步實現“物探先行、鉆探驗證,化探跟進”的三位一體的探放水體系,綜合預防水害事故的發生。特依據《煤礦安全規程》、《煤礦防治水規定》等有關規定,特編制《陡山井招標項目探放水設計方案》。
第一章 概 述
一、礦井概況
位置:位于黔南州甕安縣永和鎮境內,地理坐標為東經7°27′—107°34′,北緯26°57′—27°8′,行政區劃隸屬黔南州甕安縣永和鎮管轄。
交通:礦區位于位于甕安縣城東南11公里,礦區中心有甕(安)黃(平)公路通過,以甕安為中心的公路網可直通貴陽、遵義、馬場坪和都勻、凱里等地,交通較為方便
二、地質與水文地質
1、地層
礦區及周圍出露地層由老至新,依次為二疊系茅口組(P2m)、峨眉山玄武巖組(P3β)、吳家坪組(P3w)、長興組(P3c),三疊系夜郎組(T1y)。
2、構造
工作區內大地構造位置為揚子準地臺黔北臺隆遵義斷拱貴陽復雜構造變形區南部,構造總體呈南北向展布。
(1)褶皺
工作區位于洗馬向斜的南段,包含了向斜之東西兩翼,該向斜在區域上為一南面敞開,北段封閉的半封閉向斜。區域延展約16km,北窄南寬。核部出露地層為下三疊統夜郎組,軸部巖層傾角8—27度;兩翼出露地層為二疊系的長興組、吳家坪組、峨眉山玄武巖組、茅口組。西翼巖層傾向95°-160°,傾角11°-44°,東翼巖層傾向275-330°,傾角25°-60°。大致為一對稱向斜,該向斜軸總體四反‘L’形。陡山礦田位于西翼南段(一井田)為單斜地層,越往北,軸部煤層埋藏離地表越深,在向斜西翼和軸部附近,發育有4條與軸向大致平衡的波狀褶曲,軸長100—200m至700—800m。此外,沿該向斜近軸部發規模較小的次級小撓曲。
(2)斷層
工作區內斷裂構造不發育,僅發規模較小的近東西向組的F1、F2。F1:發育于礦權南部。為一正斷層,傾向南,走向延伸約350m,切割了吳家坪組第五段至夜郎組第二段下部地層,斷層特征不詳。
F2:位于礦權北部。為一逆斷層,傾向160—165度,傾角75—79度,走向延伸約700m。最大水平斷距140m。該斷層對煤層具明顯破壞作用,致使用使該地段煤層傾角變陡;垂直斷距48m,向兩側遂漸減小。
根據為主提供的資料本礦在生產過程中揭露以下幾條斷層: F10逆斷層:位于地段最北邊,井田北部邊界。該斷層沿走向長950m,傾向160—165度,傾角75—79°東南盤(上盤)相對上升并向東移,為一逆斷層,最大水平斷距140m,重直斷距48m,向東(深部)斷層逐漸增大后,復又縮小。向西(淺部)逐漸減少為零。F11斷層:位于地段北部,29勘探線兩端,走向長約400m,傾向150度,傾角60度左右,南東盤(上盤)相對上升并向東移,屬逆斷層,水平斷距30m左右,垂直斷距約18m,局部破壞了斷層的連續性。次級小斷層:與次級褶曲相伴的各個方向的次級小斷層,在生產礦井中屢見不鮮,斷距一般不大(小于2米)對開采無多大影響。綜上所述,區內構造復雜程度類型屬較簡單
3、煤層
區內含煤地層為二疊系上統吳家坪組第一段(P3w1),為一套陸地邊緣沉積環境的細碎屑沉積巖夾煤層的沉積組合。細碎屑沉積巖之巖性為泥巖、粉砂質泥巖夾泥質粉砂巖,局部地段偶夾炭質泥巖、鮞狀泥巖及角礫狀泥巖,粉砂質、炭質含量在橫向及垂向上有一定變化,但變化規律不明顯。吳家坪組一段在區域上自下而上分布有A、B、C、D四層煤,但在洗馬向斜一帶,僅D層煤可采,含煤段自下而上含A、B、C、D四個煤層,其中僅D煤層可采,其余三層煤在區內僅個別點達可采厚度。四層煤層總平均厚2.10m,含煤段平均厚25m,其含煤系數為8.4%。煤層除D煤層分布于含煤巖系頂部外,其余煤層主要分布于中下部。通過以往勘查資料及開拓井道控制結果,D煤層厚0.56-2.13m,一般1.2-1.7m,平均厚1.38m,煤層厚度較為穩定,屬較穩定性煤層。
4、水文情況
甕安煤礦位于長江流域烏江水系,烏江南岸一級支流清水江三級支流白水河上游。礦區內煤層大部分(最低采礦標高為+600m)埋藏于最低侵蝕基準面之下(1098.70m)。礦區巖溶較發育,可見洼地、漏斗等。本區地下水化學類型為HCO3-Ca2Mg型水,礦化度24-436毫克/升,受煤粉污染的礦井水屬SO42Ca型水,礦化度中等,PH值中偏酸性。
地質測量的同時,對該區泉、池、生產窯及巖溶等水文地質現象,相應地進行了調查與測量,面積27.575km2。水文調查點112個。本次工作調查泉點112個、河流點4個、溶洞34個、落水洞3個、水庫1個、老洞6個。(1)井田內含水層
A、含水層
(A)茅口組(P2m)
灰至淺灰色厚層和塊狀泥晶至粉晶灰巖,含少量不規則的燧石結核,并含大量生物碎屑。厚大于60m。巖溶水賦存于溶洞-管道中。含純碳酸鹽巖類巖溶水,調查泉點9個,流量0.391-20.00L/s,地下徑流模數6.435L/s2Km2,水質類型為HCO3-Ca型,礦化度0.02-0.68g/L。為溶洞強富水承壓含水層。
(B)吳家坪組(P3w)
第二段(P3w2):灰至深灰色中厚至厚層燧石結核灰巖和含硅質燧石結
核灰巖,夾灰色中厚層與厚層灰巖。燧石結核以黑、褐黑色為主,呈似層狀、透鏡狀和不規則狀,大小懸殊,不均勻分布于巖石中。厚55-113m。
巖溶較發育,含碳酸鹽巖夾碎屑巖巖溶水,調查泉點18個,一般流量0.128-1.805L/s,地下徑流模數1.869L/s2Km2,水質類型為HCO3-Ca2Mg型,礦化度0.09-1.74g/L。為溶蝕裂隙中等富水承壓含水層。
第三段(P3w3):上部主要為兩層燧石結核灰巖中夾一層含硅質灰巖或泥質灰巖;下部淺至深灰色中厚層粉晶至細晶含硅質灰巖和泥質灰巖夾生物碎屑灰巖;底部為一層厚約數米的黑灰色中厚層泥質灰巖。厚39—78m。巖溶較發育,含碳酸鹽巖夾碎屑巖巖溶水,調查泉點12個,一般流量0.0142-2。248L/s,地下徑流模數2.415L/s2Km2,水質類型為HCO3-Ca2Mg型,礦化度0.08-1.56g/L。為溶蝕裂隙中等富水承壓含水層。第四段(P3w4):深灰色中厚層狀粉晶至細晶含硅質灰巖夾泥質灰巖和少量燧石結核灰巖。厚56—98m。巖溶較發育,含碳酸鹽巖夾碎屑巖巖溶水,調查泉點9個,一般流量0.0175-0。90L/s,地下徑流模數2.521L/s2Km2,水質類型為HCO3-Ca2Mg型,礦化度0.11-1.85g/L。為溶蝕裂隙中等富水承壓含水層。
第五段(P3w5):上部為灰、深灰色中厚層泥至粉晶灰巖夾燧石結核灰巖,含硅質灰巖和泥質灰巖;下部為灰色、深灰色、中厚層泥至粉晶燧石結核灰巖夾含硅質灰巖和灰巖。厚38—70m。巖溶較發育,含碳酸鹽巖夾碎屑巖巖溶水,調查泉點13個,一般流量0.128-3.922L/s,地下徑流模數2.016L/s2Km2,水質類型為HCO3-Ca2Mg型,礦化度0.12-1.96g/L。為溶蝕裂隙中等富水承壓含水層。
(C)長興組(P3c)
中上部為厚至中厚層燧石灰巖;下部為深灰色中厚層生物屑泥砂質灰巖,偶夾薄層狀燧石。厚20-48m。巖溶化作用強烈,巖溶漏斗、落水洞及溶洞發育,含純碳酸鹽巖類巖溶水,調查泉點23個,一般流量0.018-1.508L/s,地下徑流模數1.993L/s2Km2,水質類型為HCO3-Ca2Mg型,礦化度0.10-1.82g/L。為溶蝕裂隙中等富水承壓含水層。
(D)夜郎組(T1y)
第二段(T1y2):上部為灰色中厚層細晶灰巖,層間夾薄層泥灰巖、泥巖;下部為淺灰、灰色薄層粉晶灰巖夾少量中厚層灰巖,底部夾灰綠色頁巖,厚大于215m。巖溶水賦存溶隙、溶洞之中。含碳酸鹽巖夾碎屑巖巖溶水調查泉點14個,一般流量0.0325-10.0L/s,地下徑流模數17.642L/s2Km2,水質類型為HCO3-Ca2Mg型,礦化度0.09-1.74g/L。屬溶洞強富水潛水含水層。(E)第四系(Q)殘留于山谷、溪溝、洼地及山間斜坡一帶。碎屑巖的殘積、坡積及沖積物厚度一般小于10m,僅含微弱孔隙潛水,總體上該層為弱含水層。
(2)隔水層
(A)峨眉山玄武巖(Pβ)
灰、灰黑色致密塊狀拉斑玄武巖。巖石中具氣孔狀和杏仁狀構造,柱狀節理發育。厚0—60m。含基巖裂隙水,調查泉點1個,流量0.010L/s,地下徑流模數0.018L/s2Km2,水質類型為HCO3-Ca2Mg型。屬弱含水巖組,為P2m含水層之隔水頂板。
(B)吳家坪組第一段(P3w)
1為區內含煤巖段。頂部為厚2—10m的深灰、黑灰色中厚層生物碎屑灰巖與粉晶灰巖。灰巖含泥質質地較軟,層面平整,水平層理發育,為D煤層的直接頂板,是良好的標志層;含煤巖段為灰白至灰色薄層粘土巖與砂質粘土巖互層,夾淺灰、灰綠色細至粗粒玄武質砂巖和菱鐵礦、硅質菱鐵巖透鏡體及炭質頁巖,間夾3—4層煤,其中僅D煤層全區可采。厚16—32m。含碳酸鹽巖夾碎屑巖巖溶水,水質類型為HCO3-Ca型,礦化度0.02-0.68g/L。為中等含水巖組。屬弱含水巖組,為相對隔水層。
(C)夜郎組第一段(T1y))
1灰綠色泥巖夾薄層泥灰巖。厚22-45m。調查泉點13個,一般流量0.0617-1.961L/s,地下徑流模數0.064L/s2Km2,水質類型為HCO3-Ca2Mg型,礦化度0.08-1.52g/L。含水較均一的中等至弱含水巖組,為相對隔水層
(3)斷層帶水文地質特征
礦區區位于洗馬向斜的南段,包含了向斜之東西兩翼,該向斜在區域上為一南面敞開,北段封閉的半封閉向斜。沿該向斜近軸部發規模較小的次級小撓曲。區內斷裂構造不發育,僅發規模較小的近東西向組的F10、F11。
F10逆斷層:位于地段最北邊,井田北部邊界。該斷層沿走向長950m,傾向160—165度,傾角75—79°東南盤(上盤)相對上升并向東移,為一逆斷層,最大水平斷距140m,重直斷距48m,向東(深部)斷層逐漸增大后,復又縮小。向西(淺部)逐漸減少為零。
F11斷層:位于地段北部,29勘探線兩端,走向長約400m,傾向150度,傾角60度左右,南東盤(上盤)相對上升并向東移,屬逆斷層,水平斷距30m左右,垂直斷距約18m,局部破壞了斷層的連續性。
次級小斷層:與次級褶曲相伴的各個方向的次級小斷層,在生產礦井中屢見不鮮,斷距一般不大(小于2米)對開采無多大影響。
調查中發現在破碎帶兩側出露泉點流量不大,說明破碎帶隔水性較好。斷層呈近南北向錯切煤層和地層,可能會造成地表水、地下水與未來礦坑有一定水力聯系,但影響較小。在礦區未來礦坑充水影響不大。
(3)礦井充水
由于礦井直接充水含水層露頭分布不廣,接受大氣降水補給不強,為中等~弱含水層,充水通道主要以巖石原生和采礦節理、裂隙為主,規模一般不大,少量為斷層、老窯巷道、巖溶管道導水,因此未來礦井充水方式主要以滲水、滴水、淋水為主,局部可能發生突水。
(4)礦井涌水量 實測原四水平+948m正常涌水量為104m3/h,最大涌水量為354m3/h;原三水平正常涌水量為70m3/h,最大涌水量為104m3/h;
三、排水及探水設備
1、排水設備
由于甕安煤礦陡山井在技改中,井底水倉未完善,施工過程中在主暗斜井最低處設置臨時水倉,配三臺同型號的離心式水泵(水泵型號為D85—4538),即:流量為85m3/h;揚程324m,礦井涌水由臨時水倉經副斜井敷設的排水管路(排水管直徑為4寸)排至地面。
2、探水設備
鉆機SGZ-ⅢA(ZL300HA)型,鉆進深度300m,鉆桿直徑 50㎜,鉆進角度±90度,終孔直徑58㎜,電機功率18.5kw,鉆頭選用三冀錐型鉆頭和魚尾鉆頭,泥 漿 泵32B-6/10-22(SGB6-10),套管ф108㎜無縫鋼管。
第二章防治水方案
(一)、建立健全防治水制度和防治水機構
1、建立防治水崗位責任制、防治水技術管理制度、水害預測預報制度、水害隱患排查制度、暴雨期間巡視制度。
2、成立防治水機構、配備防治水專業技術人員
為了搞好礦井水害防治工作的落實,提高全員防治水安全意識,堅決遏制重大透水事故的發生,做到防患于未然,項目部成立以項目總經理為組長的防治水領導小組,副組長由總工程師及項目部副總經理擔任,成員由辦公室、探放水隊、地測科、部分掘進班組成員組成。
領導小組下設防治水辦公室,辦公室設在地測科,主任由地測科科長擔任,防治水領導小組定期監督防治水工作存在的問題,落實防治水方案的實施執行情況。
(二)、成立專職的探放水隊伍(見附圖-1)
(三)、編制防治水基礎資料
1、及時填繪和修改下列相關圖紙以指導防治水工作。(1)礦井充水性圖(2)礦井綜合水文地質圖(3)礦井綜合水文地質柱狀圖(4)礦井水文地質剖面圖
2、完善下列相關制度
(1)水害防治崗位責任制(2)水害防治技術管理制度(3)水害預測預報制度(4)水害隱患排查治理制度(5)探放水制度
(6)重大水患停產撤人制度(7)水害應急預案和現場處置制度
3、每周由礦長組織,安全副礦長、機電副礦長、生產副礦長、總工程師、各科室負責人參加的水患專題研究會議。研究分析本礦遇到的水患問題,修改和制訂相關技術措施。
(四)、落實探放水制度
采掘工作面在施工前必須水害隱患排查,進行探放水設計,采用專用探水鉆機和專職探放水隊伍,探放水工必須持證上崗;嚴格執行“預測預報、有掘必探、先探后掘”的探放水原則。
第三章 探放水設計
一、探水起點的確定:
為了確保采掘工作和人生安全,將水淹區的積水范圍、水位標高、積水量等資料填繪在采掘工程圖上,經過分析劃出三條界線。
1)積水線:積水邊界線(小窯采空區范圍),其深部界線應根據小窯或老空的最深下山劃定。
2)探水線:根據積水區的位置、范圍、地質及水文地質條件及其資料可靠程度、采空區和巷道受礦山壓力破壞情況等因素確定,具體規定如下:
a)對采掘工作造成的老空、老巷、硐室等積水區,如邊界準確,水壓不超過1MPa時,探水線至積水區的最小距離:煤層中不得小于30m,巖層中小于20m。
b)對雖有圖紙資料,但不能確定積水區邊界位置的積水區,探水線至推斷積水區邊界的最小距離不得小于60m。
c)對有圖紙資料的小窯,探水線至積水區邊界的最小距離不得小于60m;對沒有圖紙資料可查的小窯,必須堅持“預測預報,有掘必探,先探后掘,先治后采”的原則,防止發生透水事故。
d)掘進巷道附近有斷層或陷落柱時,探水線至最大擺動范圍預計煤柱線時的最小距離不得小于60m。
e)石門揭開含水層前,探水線至含水層的最小距離不得小于20m。3)警戒線
沿探水線外推50-150m(在上山掘進時指傾斜距離)即為警戒線。
探水起點:由于積水范圍不可能掌握得很準,因此必須在離可疑水源75~150m以外開始打鉆探水。
二、探放水鉆孔布置
a)鉆孔深度:確定本礦探放水鉆孔深度確定為L=60m。
b)超前保護距離
L1=0.5KM3P/KP
=0.53333.433?100/10=27.9(m)式中:L1——超前距離(m);
M——巷道最大跨度或高度m,按3.4m計算
KP——煤的抗張強度(kgf/cm2),KP取10kgf/cm2; P——水頭壓力(kgf/cm2),P=100kgf/cm2; K——安全系數,一般取2~5,本設計取3。
通過計算,本礦超前保護距離確定為30m。c)允許掘進距離
掘進距離:L2=L-L1=60-30=30m。
d)鉆孔直徑:根據《井下探放水技術規范》規定:探放水鉆孔除兼做堵水或疏水用外,終孔孔徑一般不得大于58mm,以免因流速過高,沖垮煤柱。
d)鉆孔密度(孔間距):豎直扇形面內鉆孔間的終孔垂距不得超過1.5m,水平扇形面內各組鉆孔間的終孔水平距離不得大于3m。
e)兩幫保護距:為使巷道兩幫與可能存在的水體之間保持一定的安全距離,即呈扇形或半扇形布置的最外側探水鉆孔所控制的范圍與巷道幫的距離,其值與超前距離相同,為30m。
三、鉆孔目及參數
為了實現“物探先行、鉆探驗證、化探跟進”的三位一體的探放水體系,由探放水技術員對施工巷道用YD32(A)高分辨電法儀物探的先行預測,然后在物探探測結果的基礎上進行鉆探驗證,根據物探的結果,如果發現異常區,將認真執行鉆探的安全技術措施進行施工,及時跟蹤異常區的鉆探驗證情況,總結經驗。根據礦井的地質水文類型及巷道的性質情況,將本次鉆孔的設計以探放掘進工作面前方的巖溶裂隙水、構造水為主要目的,并按照《煤礦防治水規定》進行本次鉆孔的參數設計。如果這次鉆探中,有水流出,我們水文地質人員進行現場分析,主要是根據水量大小,有無壓力,水的顏色、氣味等進行先期的初步判斷,如果懷疑是老空水、奧灰水等,立即進行取樣化驗,近一步判明水質及水患的類型,從而及時的采取相關的安全措施。
四、物探探測方案:
按照政府的文件精神要求,以及體現“物探先行、鉆探驗證、化探跟進”的三位一體探放水相關的要求,各巷道在施工探放水鉆孔施工之前,先用YD32(A)高分辨電法儀進行一次物探,根據物探的結果,再決定鉆探的設計,并施工鉆探鉆孔進行異常區的驗證。
1、儀器性能:電源LP188270行錳酸鋰蓄電池,發射通道:2道,發射電壓:100V,發射電流:50mA,直流輸入阻抗:≥20MΩ,分辨率:10μV。
2、施工前準備:
(1)開機后通過軟件查看電池電量是否充足
(2)通過模擬試驗裝置檢查儀器能否正常發射電流(模擬盒發射電流20mA)
(3)檢查施工配件是否完備: 采用四極測深,接受插頭(1個)、接受跑極電線(2根)、發射插頭(1個)、發射跑極電線(2根)、發射電極4根、接受電極2根、榔頭和限流電阻盒。
3、施工組織:
(1)在掘進工作面的迎頭現場,嚴格按照四極測深的方法進行施工布 置相關的接受、發射電極。
(2)在主機設置施工相關參數。
4、施工注意事項
(1)注意發射電流幾乎為0或者不夠大(小于30mA)時,可能是為打開發射電路或者認真檢查是否接地良好。
(2)接受數據不穩定:可能是接受電極M和N接地不好;附近有干擾信號的電場存在(變壓器,絞車運轉等)。
(3)工作面迎頭有大面積積水:發射電極應打在比較潮濕的地方,但不能被地面的水導通。
5、數據處理:(1)打開文件(2)預處理
(3)數據處理:選“測深”
(4)進入“測深”對話框,輸入測點數和測點間的距離(5)選等值線圖(6)出等值線圖
6、出成果圖:
6.1 點擊數據處理軟件界面上成果圖---測深 6.2 進入成果圖軟件界面 6.3 點擊“添加測深結果圖”
6.4輸入探測項目名稱;選擇施工的“*參數設置.dat”;選擇剛才處理生成的“ht.dat”文件
6.5 自動生成這次測深的成果圖
7、根據探測的結果顯示,在工作面迎頭的前方50m—60m處無異常區,則工作面探放水布三個孔加以驗證。如50m-60m處有異常區,有水存在的可能,需要鉆探時認真加以驗證,按照設計給出的探放水孔布置探放水眼。
四、鉆探的探放水孔布置及設計平面圖
1、探水鉆孔布置(物探有異常區)
2、探水鉆孔布置(物探無異常區)
第三章 探放水
一、探水前的準備(1)檢查排水系統
清理排水溝、水倉;檢查排水管路、排水泵(兩臺)及電動機,使正常運轉,達到設計的最大排水能力。
(2)準備堵水材料
在排水地點備用一定數量的坑木、麻袋、木塞、木板、黃泥、棉線、海帶、大錘、鋸、斧等,以便出水或來壓時及時處理。
(3)檢查瓦斯
瓦斯員必須跟班作業,瓦斯濃度超限(≥1%)或鉆探水過程中由害氣體濃度增大必須停止工作,及時加強通風。(4)檢查支護與煤壁,頂板等,在打鉆地點或附近安設專用電話,以便能及時與地面調度室或受水威脅地區信號聯系。
(5)檢查安全退路
探水人員必須熟悉并檢查撤退路線,避災路線內不許有煤炭、木料等阻塞,要時刻保證暢通無阻。
(6)確定探水孔的位置時,應由技術人員親臨現場,確定鉆孔方向、角度、鉆孔數目與深度。(7)探放水人員的培訓
組織有關人員學習了解探水鉆的結構及使用操作說明,學習操作規程及安全技術促使的規定。
二、探水鉆的的安裝與操作
1、安裝鉆機前的準備工作
(1)加強鉆孔附近巷道支護,并在工作面迎頭打好堅固立柱和欄板。
2)無風地點必須安設局部通風機或采用導風筒通風,在打鉆過程中不準停風,且要有可靠的風電閉鎖裝置。
(3)在打鉆地點或其附近安設專用電話,人員撤離通道暢通。(4)清理巷道,挖好清水池,疏通好水溝。探水鉆孔位于巷道低洼處時配備與探放水量相適應的排水設備。
2、安裝鉆機時應注意以下問題:
(1)鉆場面積必須大于鉆機座,周圍要有足夠的安全間隙,在運輸巷道安設鉆機時,要保證不影響運輸。
(2)安鉆地點應底板平整,地梁木平穩臥入底板四角打上立柱及斜柱,按中腰線擺正鉆機。
(3)機身安放平穩后,應上緊底固螺絲,各機械轉動部分要安裝防護欄、保護罩。
3、操作前的準備工作
(1)鉆機安裝應牢固,變速箱及油箱內的油信應合適,安全防護罩及防塵蓋必須齊全。
(2)各部分操作手把應處在正確位置。
(3)調試鉆機時,要求各轉動部分運轉正常,開關啟動靈活可靠。鉆機空載運行10分鐘,確認無問題后,方可接上鉆桿、鉆頭,接通水源,由司機操作開始鉆孔。(4)、嚴格按照測量人員標定的孔位及施工措施中規定的方位、角度、孔深等進行施工,不經測量人員同意不得擅自改動。負責探放水工作的人員必須親臨現場,共同確定鉆孔的方位、傾角、深度和鉆孔數量。
4、安裝鉆桿時應注意以下問題
(1)先檢查鉆桿,應不堵塞、不彎曲、絲口未磨損;不合格不使用。
(2)連接鉆桿時要對準絲口,避免歪斜和漏水。
(3)裝卸鉆頭時,應嚴防管鉗夾傷硬質合金卡、夾扁鉆頭和巖芯管。
(4)鉆頭送入孔開始鉆進時,壓力不宜太大,要輕壓慢鉆,待鉆頭下到孔底工作平穩后,壓力再逐漸增大。
(5)、采用清水鉆進時,開鉆前必須供水,水返回后才能給壓鉆進,并要保持有足夠的流量,不準鉆干孔。
(6)、鉆進時,鉆工要認真觀察鉆機運轉情況,即觀察送水、鉆孔的給排水、鉆孔內的震動聲音情況。
(7)、鉆進過程中要準確測量距離,一般每鉆進10米或換鉆具時必須量一次鉆桿,以核實孔深。
(8)、鉆機運轉過程中要注意觀察軸承部位、液壓油、電機變速箱、軸承、橫立軸齒輪等有無超溫現象、有無異常聲音,發現問題應立即停機,查找原因,及時處理。
5、鉆機操作事項
(1)、操作鉆機,要嚴格按照鉆機的技術要求和說明進行。(2)、鉆機司機必須經過考核、取得合格證,方準操作鉆機。
6、鉆孔步驟及要求
(1)在鉆機場主軸頭上擰上鉆桿,鉆頭要接上水管。調好鉆機的旋轉速度,快速推進使鉆頭接近煤層,啟動泥漿泵供水,然后正常推進。
(2)當鉆頭在煤層表面鉆孔時,鉆頭要采取措施進行導向固定,以防鉆桿搖擺、損傷機器,影響鉆孔質量。選擇合理的旋轉和推進速度。
(3)當主軸向前,移動到機器前部停止時,卡桿器正好對準鉆桿的四方,即鉆桿全部進入鉆孔,需加接桿時,停止鉆機的旋轉和推進。
(4)操作鉆機主軸反轉,使主軸頭與鉆桿脫離。
(5)后退鉆機主軸頭至機架尾部,加接一根鉆桿,繼續鉆進。(6)、鉆機在鉆進過程中,要搞好鉆場衛生和循環用水的清理巖粉工作。
(7)、鉆機運轉中,如果泥漿泵的上水或壓力異常,必須停止鉆進,嚴禁無水作業。
(8)、正常情況下,不得隨意改變鉆機速度,若需改變時,必須使操縱閥在中間位置時進行調速手把的操作。
(9)鉆機發生任何故障都不允許開機處理,嚴禁鉆機帶病運行。(10)、接鉆桿時要帶手套,任何人不得穿著松散的衣服靠近機器。
三、探水
探水時先在穩定完整的煤壁做好孔口管,以便安水門控制水量。孔口管的安裝固定:鉆機按設計方向鉆一大孔,孔深不小于10.5米,將管插入孔內,固定不動,然后從孔口管內向管的四周壓入水泥漿,將孔口管四周填實,等水泥漿凝固后,孔口管即安裝完畢。然后即可在孔口管內探水鉆進。
空口管的耐壓試驗:本次鉆孔的設計以探放掘進工作面前方的巖溶裂隙水、構造水為主要目的。為了在探放水期間,防止前方有大于0.1MPa的巖溶裂隙水存在,決定對套管進行固結,在套管口安裝閘閥,進行打壓試驗。
1、在孔口管處安裝法蘭盤、壓力表,為壓力試驗做準備。
2、利用壓風管路向鉆孔套管進風口進行氣體注入,觀察壓力表讀數,當達到0.2MPa時,停止注入氣體,關閉閘閥,封閉鉆孔的進氣孔。
3、進行鉆孔壓力觀察。時間為24小時,分三班進行,每隔2小時進行一次壓力讀數,并做好記錄。
4、每班壓力觀察人員在工作期間,必須詳細檢查鉆孔打壓期間的有無異常現象:套管移動、套管周圍有壓力泄漏等,發現異常,及時報告工區,以便采取措施進行處理。
5、在24小時打壓期間,以壓力損失不小于0.5%為標準,初始壓力一般為0.15MPa。探水過程中的注意事項:
1、探水工作面必須有一名瓦斯員跟班,隨時檢查掌握瓦斯及CO、CO2等氣體的變化情況,如果有害氣體超《規程》規定,必須停止打鉆,切斷電源,撤出人員,并報告礦領導和礦調度室,采取措施進行處理。
2、鉆進過程出現煤巖松軟、片邦、來壓在鉆眼中水壓、水量突然增大,以及有頂鉆等異常狀況時,必須立即停止,但不準拔出鉆桿,立即向班組長和調度室報告,并派人監測水情,如發現情況危急時必須立即撤出所有受水威脅地區人員,然后采取措施進行處理。
3、探水鉆孔嚴重偏離相關參數時,要停鉆,該孔報廢,并將廢孔封死。
4、探水鉆打鉆過程中,如鉆頭損壞要更換鉆頭時,應注意孔徑與鉆頭直徑匹配,以免卡死鉆頭,臨時停鉆時,要將鉆頭退離孔底一定距離,防止煤粉卡住鉆桿;停鉆8小時以上應將鉆桿拉出來。
5、啟動時,注意力要集中,要求手不離按鈕,眼不離鉆機,動作要準確、及時、迅速。
6、機器運轉時,禁止用手、腳或其他物件直接制動機器運轉部分。
7、封孔前必須清除孔內煤粉,封孔一般采用砂漿孔直接封孔。
8、各種類型鉆機的維修與保養按說明書進行,并建立班、周、月保制度。
9、鉆機不得在無人照管的情況下運轉,鉆機出現故障時應立即停機檢查。
10、鉆機外露的轉動與滑動表面的每班開車前應擦拭干凈,并涂一層機械油。應保養好注油部位。
11、經常檢查各油箱的油位,保持油量適宜,油質要清潔無雜物,并按規定更換新油。
12、所有罩子和防塵蓋要保持完整和齊全,鉆桿螺紋部分、各種接頭應經常用刷子清掃,并涂適量黃油。
13、鉆機搬遷時,應將所有外露管口用絲堵、接頭蓋或棉紗堵好,防止灰塵進入或油液外漏。
14、下班前應將本班工作情況及各種數據,如鉆孔角度,進尺、套管下置深度,巖芯采集情況,設備運轉情況等,全面準確的記錄下來。
15、嚴格執行現場交接班制度,本班級長和記錄員要按記錄表格把本班情況記錄清楚并簽名。
16、鉆孔竣工后,應在機長的指揮下做好各種善后處理工作(如鉆機的搬遷、檢修存放,鉆桿、接頭及接箍的更換,鉆孔的質量驗收及有關資洋移交等),為下次施工做好各種準備工作。
封孔工作:
1、鉆孔終孔后,若鉆孔有水,需要放水,利用鉆孔套管的閘閥進行放水。如果鉆孔內無水,需要及時對鉆孔進行封閉。
2、先用泥漿泵壓清水對所封的鉆孔進行沖孔,確保孔內不因為存在散矸堵塞鉆孔,使鉆孔內出現盲段。
3、待鉆孔沖洗完畢,提出孔內所有的鉆具。
4、用425以上標號的硅酸鹽水泥,加水進行攪拌均勻,再用泥漿泵注入孔內,等孔內壓力達到一定壓力時,關閉空口閘閥。并及時清洗好泥漿泵、管路等相關設備。
5、等48小時后,待水泥凝固后,卸下孔口閘閥,再用水泥漿糊好孔口。
四、放水及排水
掌握和探明地下水源后,就要采取一定的措施,有計劃的將威脅性水源全部或部分地放出,并排出地面。
1、放水前的準備
(1)、在探水孔的鉆桿兩側打上兩根摩擦式金屬支柱,用鐵絲將鉆桿牢固在摩擦式金屬支柱上,方可撤出鉆機。
(2)、放水前必須通知附近有關人員撤到安全地點,并要求水泵房排水工作人員做好排水準備工作。
(3)、放水時一般采用探水鉆放水,用旋轉鉆桿的方法,如水量較大時,必須另打放水眼,并安設套管進行放水,嚴禁用放炮方法放水。
(4)、鉆孔放水前,必須估計積水量,根據礦井排水能力和水倉容量控制放水流量,放水時必須有專人監測鉆孔出水情況,測定水量、水壓,做好記錄,如水量突然變化,必須及時處理并報礦調度室。
(5)、放水全過程必須有瓦斯員在現場,隨時檢查探放水地點的有害氣體情況,超限時停止一切作業進行處理。
2、放水措施
(1)、當探到裂隙水時,水量不大,不超過礦井排水能力時,可利用探水鉆孔直接放水,當水量較大時,應先放后堵,做好排水準備后再排放。(2)、放水前應進行放水量,水壓煤層透水性試驗,并根據排水設備能力及水他容量擬定專項排放順序和控制水量措施。
(3)、放水時隨時注意水量變化,出水水質,有無有害氣體涌出,有無特殊聲響,發現異狀應及時采取措施并匯報值班領導。
(4)、按避水災路線撤退人員,沒途要有良好照明,保證路線暢通。
(5)、當水壓大放水時必須有防噴裝置,并用檔板背緊工作面,檔板后加設頂柱或木垛,必要時還必須砌筑防水墻后方可放水。
3、排水設備的配備維護及保養
為確保探水安全,防止透水時做到有備無患,排水倉使用現在的井底水倉,水泵型號為D85—4538,功率55KW主水泵。
配專職水泵司機,水泵司機必須經過培訓后才能擔任。在探水過程中司機必須堅守崗位,不得擅自離崗,主排水泵必須保證隨時能夠正常啟動,探水前,應檢查下列各項:(1)各連接螺絲是否松動。(2)盤轉水泵主軸一圈以上,檢查轉動是否靈活,盤根松緊是否適當。(3)電動機及電氣開關的接地線是否良好。
第四章安全技術措施
一、操作鉆機的安全措施
1、鉆機啟動時,注意力要集中,要求手不離按鈕、眼不離鉆機動作要準確,及時迅速。
2、在正常情況下不得隨意改變鉆機速度,調速時必須停電,變速箱,停止運轉后再變速。
3、仰角超過25度時,不準在套管正下方操作,以免套管滑落打傷人員。
4、機器運轉時,禁止用手、腳基其他物件直接制動機器運轉部分,禁止將工具或其他物品放在鉆機,水泵電機防護罩上。
5、鉆機不得在無人照管的情況下運轉,鉆機任何部位出現故障時都應立即停機檢查。
6、所有罩子和防塵蓋要保持完整和齊全,鉆桿螺紋部分,各種接頭應經常用刷子清掃,產涂適量黃油。
7、下班前應將本班工作情況及各種數據,如角度、進尺套管下置深度、巖芯采集、設備運轉情況等,全面記錄下來。嚴格執行現場交接班制度
8、鉆孔竣工后,應在機長的指揮下做好各種善后工作,為下次施工做好各種準備工作。
二、探水過程中的安全措施
1、發現巖石松動、片幫、來壓、見水吼、孔內水量水壓突然加大或減小以及頂鉆時,必須立即停止鉆進,但不得拔出鉆桿,要立即派人監視水情,并迅速向有關部門匯報。
2、鉆孔內發現有害氣體噴出時要停鉆,加強通風,并用黃泥封孔,同時向礦調度室匯報。
3、鉆工要認真觀察鉆機運轉情況,即觀察送水、鉆孔的給排水、鉆孔內的震動聲音等情況。
三、突發情況的安全措施
1、當礦井中某地點發生透水時,現場人員一定要發揚臨危不懼的精神,沉著鎮靜、果斷有序地采取有效措施妥善處理。
2、立即報告礦調度室或礦井領導人。
3、設法堵住出水點。在班、組長或老工人的指揮下,盡量就地取材加固工作面,設法堵住出水點,防止事故繼續擴大。
4、迅速撤離險區,如果水勢太猛,無法堵住出水點,也來不及加固工作面時,則應有組織地沿著避災路線迅速撤至上一水平或地面,切莫誤入獨頭下山巷道,撤離過程中,當發現硫化氫等有害氣體逸出時,要注意防止中毒。
5、避難待救。
四、水災處理的安全措施
當水災事故發生后,采取正確措施、積極搶救遇險人員和處理事故、防止出現次級和伴生事故是救災工作的重心。
獲悉井下發生水災事故后,應利用一切可能的手段了解災情,然后判斷災情的發展趨勢,及時果斷地做出決策,下達救災命令。
(一)必須了解詢問的內容 1.水災地點及其事故波及范圍。
2.人員分布及其傷亡情況。3.通風情況。
(二)必須分析判斷的內容 1.通風系統破壞程度。2.水災災情的嚴重程度。3.可能的影響范圍。
(三)下達命令 1.安全切斷災區電源。
2.撤出災區和可能影響區的人員。3.向公司報告并召請救護隊。4.成立搶救指揮部,制定救災方案。5.保證人員輔助運輸,滿足運輸要求。6.核查井下人員,控制入井人數。
7.命令有關單位準備救災物資,醫院準備搶救傷員。
(四)處理水災的基本原則
1.受困人員和應急救援人員的安全優先,防止事故擴大優先 2.首先應直接與遇險人員聯絡(呼叫、敲打、使用探測儀等),確定遇險位置和人數。
3保證水災事故地點的通風,保證環境氧氣濃度.
4.遇險人員被困時,利用水管、打鉆孔等方法輸送新鮮空氣、飲料和食物。
5.如有伴生事故發生危險時,首先加強自保,有準備的安全退路。
6.水災區工作,應派人觀測周圍頂板變化、淋水情況、瓦斯變化情況等。
(五)井下水災的處理 1)自身安全防護
井下發生透水事故時,在現場及附近地點的人員應首先做好自身的安全防護:(1)在突水迅猛、水流急速的情況下,現場人員應立即避開出水口和泄水流,躲避到硐室內、拐彎巷道或其他安全地點。如情況緊急來不急轉移躲避時,可抓勞頂梁或其他固體物體,防止被涌水打倒和沖走。
(2)如是老空水涌出,使所在的地點的有害氣體濃度增高時,現場人員應立即佩好自救器。在未確定所在地點的空氣成分能否保證人員的生命安全時,禁止任何人隨意摘掉自救器的口具和鼻甲。
2)迅速匯報
透水事故發生后,現場及附近人員,在脫離危險后,應在可能的情況下迅速觀察和判斷突水的地點、涌水的程度、現場被困人員的情況等,并立即向礦生產指揮中心匯報。同時,應利用一切可能手段及時向下部水平和其他可能受到威脅區域的人員發出警報,通知撤離。
3)積極妥善地組織現場搶救
(1)突水初期,在保證自身安全的前提下,應在現場領導和老工人的組織帶領下,利用現有的人力物力,迅速進行搶救工作。如突水地點周圍巖石堅硬、涌水量不大,可組織力量,就地取材,加固工作面,盡快堵住出水點。
(2)在水源情況不明、涌水迅猛、頂幫松散的情況下,決不可強行封堵出水口,以免引起工作面大面積突水,造成人員傷亡,擴大災情。
(3)對于受傷的人員,應迅速搶救搬運到安全地點,立即進行急救處理。
(4)必須注意:井下發生透水事故后,決不允許任何人以任何借口在不戴防護器具的情況下冒險進入災區。
4)現場組織撤離
如因涌水來勢迅猛,現場無法搶救,或者將危機人員安全時,應迅速組織起來,沿著規定的避災路線和安全通道,撤退到上部水平或地面。
5)在行動中,應注意以下事項:
(1)撤離前,應設法將撤退的行動路線和目的地告知指揮部。(2)在條件允許的情況下,應迅速撤往突水地點以上的水平,盡量避免進入突水點附近及下方的獨頭巷道。
(3)行進中,應靠近巷道一側,抓牢支架或其他固定物體,盡量避開壓力水頭和泄水主流,并注意防止被水中滾動的矸石和木料撞傷。
(4)如因突水后破壞了巷道中的照明和指示牌,迷失了行進方向時,遇險人員應朝著有風流通過的上山巷道方向撤退。
(5)在撤退沿途和所有經過的巷道岔口,應留設指示行進方向的明顯標志,以提示救援人員的注意。
(6)撤退巷道如是立井,人員需要從梯子間上下時,應保持好秩序,不要慌亂和爭搶。行動中,手要抓牢,腳要蹬穩,切實注意自己和他人的安全。
(7)撤退中,如因冒頂或積水造成巷道堵塞,可尋找其他安全通道撤出。在唯一的出口堵塞無法撤退時,應自組織好災區避災,等待救援人員的營救,嚴禁盲目潛水等冒險行為。
6)避災自救(1)應迅速進入預先構筑的避難硐室或快速建造臨時避難硐室。必要時,可以設置擋墻或防護板,防止涌水、煤矸和有害氣體傾入。
(2)進入避難硐室前,應在硐室外面留設文字、衣物、礦燈等明顯標志,以便于救援人員及時發現,進行營救。
五、避災路線
1、火災、瓦斯煤塵爆炸避災路線
2、水災避災路線
第五章 制 度
一、瓦斯檢查制度
1、采掘工作面和主要硐室每班至少檢查三次,個別瓦斯涌出量較大的地點須有專人負責巡回檢查。
2、瓦斯員按巡回檢查地點、時間、內容檢查,要求每次檢查時間不超過兩小時,檢查時間誤差不超過20分鐘,不得漏檢。
3、檢查內容是負責檢查責任區內瓦斯、CH4、CO2濃度、通風系統、灑水系統、局扇、通風設施、火工品的管理、檢查巷道失修情況,發現問題立即匯報安監科,并采取相應的措施進行處理。
4、瓦斯檢查結果,填寫在巡回圖表、牌板、檢查手冊上并通知現場工作人員,由代班長簽字,并必須做到“三對口”,當瓦斯濃度超過《規程》規定時,有權責令現場人員停止工作,并撤到安全地點。
5、所有瓦斯員在工作面進行現場交接班。上一班遺留的問題必須向下一班交代清楚,并由下一班人員著手處理。
6、礦井因停電或檢修,局扇停止運轉時嚴禁工人進行作業,送風后瓦斯員檢查瓦斯濃度,證實無危險后,方可恢復工作。
7、電器設備、開關附近20米內風流中瓦斯濃度達到1%時,必須切斷電源,撤出人員,進行處理。
二、水情及避災聯系匯報制度 礦調度室和礦井領導人接到透水報告后,應迅速采取下列搶救措施:
1、立即報告上級有關部門。
2、通知礦山救護隊做好搶險救災準備,隨時調用營救遇難人中。
3、準確核查井下工作人員,如發現有人被堵于井下,首先應制定營救措施,及時組織力量,搶救遇難人員。為此,要判斷人員可能的躲避地點,根據涌水量和排水能力,估計排水所需時間。當判斷有人被堵在高于積水面的獨頭上山巷道內時,必要時可通過地面鉆孔向下輸送食物等。
4、立即通知泵房人員,將水倉的水位降到最低程度,以爭取較長的緩沖時間。并加強通風,排出透水帶來的有害氣體,并經常檢查其濃度變化情況。
5、地質人員應分析判斷突水來源和最大突水量,測量涌水量及其變化,察看水井及地表水體的水位變化,判斷突水量的發展趨勢,采取必要的措施,防止淹沒整個礦井。
6、根據涌水的發展趨勢,及時通知受涌水威脅區域的人員、乃至井下所有人員迅速向安全地點轉移,直至安全出口。
7、地測科水文地質技術人員及時、準確的收集各種探放水期間的水文資料,然后認真總結、分析,并整理歸檔。
8、探放水工程及其他相關的防治水工程在每次完工后,及時的進行工程的移交,待有關各方部門進行安全確認后,通知施工區隊進行在安全探放水距離內施工巷道工程。
三、認真堅持好探放水資料的收集、分析、審核制度。地測科水文地質技術人員及時、準確的收集各種探放水期間的水文資料,然后認真總結、分析,并整理歸檔。
四、嚴格執行防治水安全確認移交制度。
探放水工程及其他相關的防治水工程在每次完工后,施工單位及時按照安全確認移交制度的相關規定進行有序及時的進行工程的移交,待有關各方部門進行安全確認后,進行資料簽字,標志防治水工程的安全移交結束,投入使用,確保以后出現安全事故做到責任追究。
附圖:通風系統圖
避災路線圖
鉆孔布置圖
第二篇:煤礦探放水設計方案2015
第一章 概述
為了認真貫徹《煤礦防治水規定》,保障煤礦安全生產,防止和減少水害事故的發生,保障職工生命安全,根據我礦的水文地質條件,結合我礦生產實際情況,制定唐一窿井探放水方案設計。
第二章 組織機構的建立與崗位責任
一、探水工作領導組
組 長:劉冰
副組長::李紅星、謝成華、李志高、胡柏生、段飛仁
組 員:曹先華、陳旭亮、曾小飛、唐社良、段中勇、歐海生、王富貴、焦勇、鄧加兵
二、崗位責任
組 長:全面負責探放水調度工作。
副組長:具體負責探放水工作,配合組長調度人力、物力等后備物資。技術部:履行崗位職責,根據總工的安排,制定防探放水措施,掌握開拓進度,及時填寫圖紙,為防探放水提供準確的技術資料,正確指導施工。
安監部:履行崗位職責,按照防探放水技術方案,進行現場監督,監視現場情況變化,隨時按照程序上報礦調度室。
機電部:履行崗位職責,負責機電設備的配置與檢修,保證探放水設備正常運轉與電力供給。
通防部:履行崗位職責,隨時監視各種害氣體的變化情況,并及進行處理。
調度室:履行崗位職責,負責調度通知、各種信息的上傳下達,保證礦井通訊系統的暢通。
供銷部:履行崗位職責,負責物資供應,詳細清查庫房物品的缺失,隨時反應給采購人員進行購置,保證防治水物品供應。
辦公室:守崗待命,幫助礦長協調地面各部門。
采掘區隊:履行崗位職責,負責調度各班班長嚴格按照防探放水設計方案及措施實施落實。
第三章 水文地質情況
一、礦井充水因素分析
1、地形與地表水
礦井地表為中山丘陵地貌,地形崖直坡陡,溝谷深切,相對高差達350m,植被發育。大氣降水形成徑流流入溪溝,然后排入區外平緩之地。礦井范圍內無大的河流及其它水體,除老窯水外,礦井沒有突水源頭。
2、巖層的含水及隔水性
侏羅系下統茅仙嶺組孔隙水含水層(J1m):該層區內分布較廣泛,巖性為一厚層灰白色富含云母的中粒砂巖組成,厚度132m~473m,平均268m 左右,富水性弱,主要受降水滲入補給,由于與煤層不直接接觸,對開采坑道無影響。
侏羅系下統唐壟組上段孔隙水弱含水層(J1t):由淺~深灰色細砂巖及黑色泥巖組成,平均厚14m,該層富水性弱。局部裂隙不發育的地段構成相對隔水層。
侏羅系下統唐壟組中段孔隙水弱含水層(J1t):由灰白色微薄層細砂巖與深灰~灰黑色薄層粉砂巖泥巖互層組成,平均厚33m,該層富水性弱,局部裂隙不發育的細砂巖與粉砂巖泥巖互層構成相對隔水層。
侏羅系下統唐壟組下段孔隙水含水層(J1t):由石英長石砂巖及細砂巖組成,中間夾砂質泥巖,底部呈厚層狀,常含細礫,平均厚33m 左右。該層富水性弱,局部裂隙不發育的細砂巖與砂質泥巖構成相對隔水層。
三疊系上統楊梅壟組上段孔隙水含水層(T3y):主要由粉砂巖和砂質泥巖組成,為主要含煤組,可采煤層四煤層位于其中,平均厚度為53m,該層富水性弱,局部裂隙不發育的細砂巖與砂質泥巖構成相對隔水層。
本區4 煤以上劃分為五個含水層,均為弱含水層,各含水層之間砂質泥巖發育,為良好的隔水層。地表無大的水體補給各含水層,因而補給條件差,對煤層的開采無大的影響。
3、斷層的富水性與導水性
礦區內斷層發育,地表沿斷層帶未發現有較大泉水出露。根據生產井觀測和原東平硐井的水文地質資料,在風化裂隙范圍內,斷裂帶的導水性略大于兩盤圍巖的含水性,斷裂帶埋藏較深時,含水性與圍巖基本一致。富水性、導水性較弱。
4、老窯水
本區煤炭開采歷史悠久,淺部老窯密布,老窯采空區內有大量積水,是開采淺部煤層時最大的水災隱患。
二、礦山開拓方式和采礦方法
礦井為平硐暗斜井開拓,采煤方法為單一走向長壁后退式,炮采落煤,人工攉煤,0.75T礦車運煤,絞車提升至+270水平,7T架空線機車牽引至地面。工作面以單體液壓支柱配鉸接梁支護,全部垮落法管理頂板。礦井排水方法:一級排水,+50m水平礦井水直接排通到+270平硐經自流排出礦
井。+270m水平以上水平礦井水由+270大巷自流排出。
三、礦井開采后水文地質條件變化
礦區+270m水平以上老窿較多且開采年代久遠,老窿積水情況無法一一了解,開采時必須要堅持“探放水制度”,確保安全生產。
礦井深部開采及唐1斷層、唐6斷層附近開采要確定探放水警戒線,防止自采自掘工作面積水和斷層透水事故。
四、礦井涌水量
1、現開采水平涌水量
礦井現開采至+50m水平,一般涌水量為50m3/d,最小涌水量30m3/d,最大涌水量為100m3/d。
2、礦井最終開采水平涌水量的預計
礦井開采最深為+10m水平,預計開采與現狀相同,一般涌水量62 m3/d,最小涌水量37m3/d,最大涌水量為113m3/d。
五、結論
本區含煤地層楊梅垅組含水性弱。區內地質構造簡單,區內地表水流和水體不發育,故本區水文地質條件類型,屬充水巖層以砂巖裂隙水為主,水文地質條件屬簡單類型。
當前我礦防治水工作的重點區域一是唐1斷層及唐6斷層附近區域,二是+270水平上部自采自掘工作面積水區域,在接近上述兩區域掘采時,必須嚴格按探放水措施施工,同時要做好雨季地面防洪工作,清空地面攔矸壩淤積的矸石,儲備足夠的防洪器材。嚴防洪水倒灌井下。
第四章 探放水工程布置與設備
一、探放水工程布置位置
2015年我礦開掘工程布置在井田的北冀,接近1#斷層,運輸大巷掘進和回風上山掘進°,在開展掘進工作時必須堅持“有掘必探、先探后掘”的原則。
二、掘進探放水工程要求
(一)探放水前的準備
1、配備ZLJ--250型探放水鉆兩臺。
2、配備150MD30×6多級離心泵3臺,2寸潛水泵兩臺。
3、配備200mm和150mm無縫鋼管兩趟。
4、配備50mm鋼絲膠管兩節各4m帶水籠頭。
5、配備直通礦調度室直通電話一部,備用一部。
6、配備50m2阻燃電纜500m,35m2阻燃電纜250m。
7、配備 DW350/660隔爆型真空饋電開關 1臺,QBZ—120/660防爆型電磁起動器2臺。
(二)探放水的步驟
1、即掘進工程開口5m,必須安裝探水鉆機。
2、探水鉆機隨掘進工程的進展向前移動。(三)探放水的方法
1、下山掘進巷道第一次預控制探眼布置方法
1.1底眼3個,中心眼沿巷道中心線布置,距巷道底板1m,中心眼方向與巷道方位一至,仰角與水平面夾角1°,探進深度200m,達到探水的目的。
1.2右側邊眼的布置:距底壁各1m,探眼方向,與巷道走向的夾角3°,與水平面上仰角1°,探進深度200m,控制掘進巷道右側以外10m達到探
水目的。
1.3左側邊眼的布置:距底壁各lm,探眼方向與巷道的走向夾角 3°,與水平面上仰夾角1°,探進深度200m。控制掘進巷道左側以外10m達到探放水的目的。
1.4第一次預控制200m掘進150m,再按上述方法進行第二次預控制的探水方法,布置探眼。
2、在掘進巷道預控制的基礎上,每掘進150m超前探進200m,探水眼布置方法。
2.1布置探水眼3個。
2.2中心眼距巷道底1m,方向沿巷道中心線方向布置與水平面夾角上仰1°,探進深度200m,控制掘進巷道正前200m的局部窩水,達到探水的目的。
2.3右側邊眼的布置:距底壁各1m,探眼方向與巷道的走向夾角3°,與水平面上仰夾角1°,探進深度200m,控制掘進巷道右側以外10m的局部窩存水,達到探放水的目的。
2.4左側邊眼的布置:距底壁各lm,探眼方向與巷道水平面夾角1°,探進深度200m。控制巷道左側10m以外的局部窩存水,達到探水的目的。
3、順槽巷道探水孔的布置 3.1預探鉆孔的布置
3.1.1探放水鉆眼3個,靠近煤層底板1.Om處。
3.1.1.1中間眼:水平方向與順槽走向一至鉆眼與水平面上仰角1°,探進深度200m,終止,達到探水的目的。
3.1.1.2左側邊眼:水平方向與順槽走向一夾角8°與水平面上仰角
1°,探進深度10m終止,控制巷道外lOm,達到探水的目的。
3.1.1.3右側邊眼:水平方向與順槽走向一夾角8°與水平面上仰角1°,探進深度10m終止,控制巷道外lOm,達到探水的目的。
3.1.2探進深度200m,掘進深度150m嚴禁超標掘進。
4、主斜井開拓探放水方法:在掘到距3#煤層50m的時候開始探放水。4.1第一次預控制探眼布置方法
4.1.1底眼3個,中心眼沿斜井中心線布置,距底板1m,中心眼方向0°上仰角與水平面夾角0°57′,探進深度200m打破5#煤頂板0.3m達到探放水的目的。
4.1.2右側邊眼的布置:距底壁各1m,探眼方向3°00′,與斜井走向的夾角3°00′,與水平面上仰角0°57′,探進深度200m打破5#煤頂用板0.3m,控制掘進巷道右側以外lOm達到探放水目的。
4.1.3左側邊眼的布置:距底壁各lm,探眼方向357°00′,與斜井的走向夾角 3°00′,與水平面上仰夾角0°57′,探進深度200m。打破5#煤頂板0.3m控制掘進巷道左側以外lOm達到探放水的目的。
4.1.4第一次預控制200m掘進150m,在按上述方法進行第二次預控制的探放水方法,布置探眼。
4.2在掘進巷道預控制的基礎上,每掘進150m超前探進200m,探放水眼布置方法。
4.2.1布置探放水眼3個。
4.2.2中心眼距斜井底板1m,方向沿巷道中心線方向布置與水平面夾角上仰0°57′,探進深度200m,打破5#煤頂板控制掘進巷道正前200m的局部窩水,達到探放水的目的。
4.2.3右側邊眼的布置:距底壁各1m,探眼方向3°00′與巷道的走向夾角3°00′,與水平面上仰夾角0°57′,探進深度200m,控制掘進巷道右側以外10m的局部窩存水,達到探放水的目的。
4.2.4左側邊眼的布置:距底壁各lm,探眼方向357°00′與巷道水平面夾角0°57′,探進深度200m。控制巷道左側10m以外的局部窩存水,達到探放水的目的。
(四)掘進工程達不到預計標高時,探掘出水可利用掘進的下山工程做臨時儲水,但必須控制放水量,加強排水設備,保證滿足排水系統供電,停止其它生產區域的供電,可調動其它區域的設備服務于排水。掘進到水平標高到+805m時,探掘出水時,須先做采區主、付水倉(主水倉規格4.0 m2×10Om、副水倉規格4.0 m2×50m、總額600m3)移動配電站高在水倉附近,按主探放水要求(一)項配備所有固定設備。
(五)探放水工程必須有礦長負責,有一名副礦級領導親自抓,設一名專職技術人員,結合施工單負責人,按照探放水、探眼布置方法,進行定位、定向、定上仰角度。規定探進深度,必須按設計要求,執行預控制,絕對控制的原則要求,探進深度,超前掘進進度。
(六)建立完善的探放水臺帳,標準詳細的探放水時間精確到分鐘,詳細記錄監視人員,定位、定向人員,鉆探工姓名后備設施的齊全情祝,并描述探眼,正常、異常情況。
(七)詳細記錄探放水深度,計算垂直高差。
(八)每班將掘進進度報礦生產調度室,調度室向有關人員匯報,準確掌握探進與掘進之間的關系。
(九)出現上采層松軟、片斷、巷道變冷、掛紅、掛汗、異常響音嚴禁
爆破。
(十)探放水鉆探出水,不準拔出鉆桿,并把迎頭煤壁打4至5根,直徑不小于2Ocm,園創柱貼緊煤壁,加背厚度不低于 15cm的背板打緊背牢,時刻觀察涌水量大小,掌握放水量小于排于能力的30%。在難以控制涌水量的情況下,加強排水措施,控制涌水威脅。
(十一)探出水由瓦斯檢查工現場監測、監視有害氣體量及變化,把水流情況及有害氣體情況隨時向調度室匯報。
(十二)水流兇猛,撤離所有工作人員,工作人員按規定的避災路線撤離至安全地點。
(十三)如施工單位負責人,操作人員違背防探原則,造成水害事故嚴加處罰,造成人易傷亡事故,移交司法機關追究刑事責任。
(十四)凡是通往探放水工程所有廢異巷道必須打永久性閉墻。
第五章 水患防治的經濟投入
一、防止水患規劃
礦井生產技術人員做每年、季、月度的防治水患規劃,制定經濟預算,申報礦長審批。
二、經濟投入
1、每年按正常生產計劃按噸煤售價的5%提起,專款專用,做防治水患的準備資金。
2、保證正常資金投入,確保探放水需要的設備的供給。
第六章 獨立排水系統與供電
一、礦井獨立排水系統
1、采用五級排水系統,采掘工作面水的自流至+50井底主倉內,由主
水泵排出地面。
2、水泵房內安裝3臺150MD-30×6多級離心水泵,配套電機功率35KW,額定流量180m3/h,揚程155m,排水管路為¢200mm和¢150mm抗壓管各一趟。
地面采用雙回路供電。主變容量600KVA。雙回路MY3*95+1*25mm2電纜下井,確保排水系統供電安全和質量。
第七章 礦井正常涌水量與排水能力
一、礦井正常涌水量50m3/小時,最大涌水量100 m3/小時。
二、主水倉容量600 m3,夠容納礦井8小時正常涌水量。
三、排水能力。工作水泵和備用水泵20小時能排礦井24小時最大涌水量。符合《煤礦防治水規定》和《煤礦安全規程》規定。
第八章 探放水安全技術措施
一、按照《煤礦安全規程》規定,編制防治水計劃和每度防治水計劃并組織實施。
定期或不定期收集,調查和核對相鄰礦井開采情況。并展在井上對照圖上,采掘工程平面圖上。注開采范圍,開采年限,積水情況,制定相應的探、放、堵、裁、排的綜合防止措施。
在每年雨季前必須對防治水工作進行全面檢測。組織搶救隊伍,儲備足夠的防洪搶救物資。
二、地面防治水
1、當地歷史降水量和最高洪水資料,建設疏水、排水、防水系統。
2、嚴禁開采煤層露頭的防水煤柱。
3、容易積水的地點應修筑溝渠,排泄積水。
4、嚴禁將礦石、爐碴、拉圾等雜物堵塞在瀉洪溝渠。
三、井下防治水
1、相鄰礦井分界處必須留設防水煤(巖)柱。礦井內有斷層時,必須在斷層兩側留設防水煤(巖)柱。防水煤(巖)柱的尺寸,應根據區內地質構造,水文地質條件,煤層賦存狀況,圍巖性質,開采方法及煤層移動規律而定。
2、嚴禁破壞各種隔水煤柱進行采掘活動。
3、認其執行有掘必探的原則,對不執行探放水設計及措施的責任人嚴加處理。
4、清里好巷道,疏通水流路線,挖好排水溝。
5、設置專用的探放水通訊電話,及時反饋信息。
6、根據排水能力和水倉容量,控制放水量,并有專人監視出水情況將水位、水壓做好記錄,若水量變化突然,必須及時采取措施處理。并立即報告調度室。
第九章 避災路線
一、工作面→礦井主副運輸下山聯絡巷→總回風巷→地面。
二、突水來勢兇猛,特別是上山出水,來不及躲避時,不可采取順山勢下行的方法,要緊靠幫壁,扶牢支柱、棚架,待卸洪穩定后,方可按照避災路線行走。人員撤到地面上,應立即清點人數,向領導匯報。
第十章 設計方案的實施
一、本方案組織掘進施工前要認真學習,工作中嚴格認真的按照方案
施工。
二、定期召開組織機構成員協調會,進行水文條件分析、水 害分析、討論方案中適合與否,并進行修改。
三、認真履行探放水職責;防止水患事故的發生。四、一旦發生預想不到的水患事故,按照重大事故應急救援預案的規定程序逐級上報,請求救援。
2015
資興市唐井煤業有限公司唐一窿井
年1月6日
資興市唐井煤業有限公司唐一窿井
探 放 水 方 案 設 計
技術部編制
2015年1月6日
第三篇:探放水設計方案
探放水設計方案
一、概況
1、工作面概況
12020工作面里段位于我礦井田+87m水平西翼一側,該工作面東側為12020工作面采空區,南部(上部)為本礦上水平工作面采空區,西部、北部(下部)為原始煤層。開采煤層為五3煤,12020工作面(里段)走向長760米,傾向長150米,煤層傾角25-30度,煤層厚度0.6—0.9m,平均厚0.69m,工作面地質儲量11.7萬噸。12020上下付巷沿煤層走向掘進。
2、地質情況
12020工作面上付巷掘進515米,下付巷掘進650米時揭露新F7斷層,走向155°,傾向65°,傾角48°,延伸長度約350m,落差0-30m;該工作面上部最高海拔標高為+660米,最低海拔標高為+590米,相對高差70米,地面處在伏牛山的頂部,地表荒蕪,無居民及建筑物存在。
3、水文地質情況
①大氣降水、地表水及新近系潛水
本區為低山丘陵地形,地面坡度較大,沖溝發育,大氣降水逕流排泄條件好,因而無常年性地表水體。區內新近系地層呈零星發育,以坡積、洪積及沖積于溝谷、坡腳處,厚度較小,巖性復雜,含富水性差。加之上部上石盒子組隔水層較厚,故此大氣降水、地表水及新近系潛水對五3煤開采無影響。僅在井筒揭穿層段有少量淋漓水現象。
②五3煤層頂板砂巖裂隙承壓水
五3煤層頂板砂巖裂隙含水層,系指煤層之上60m范圍內所含砂巖裂隙含水層,巖性為中粒砂巖,一般發育2~5層,累計厚度約0~30m,一般20m左右,巖性完整致密,裂隙不發育,且部分被方解石脈所充填。生產開采過程中該含水層裂隙承壓水將首先充入礦坑,是礦坑涌水的主要充水水源之一。由于該含水層單層厚度較薄,裂隙不甚發育,且補給條件差,裂隙水儲存量有限,導、富水性弱,生產中易于疏排。
③五3煤層底板砂巖裂隙承壓水
主要由1~2層中粒巖屑砂巖組成,厚2.39~11.09m,平均5.70m,泥質膠結,局部含泥礫及石英細礫。砂巖致密堅硬,裂隙不發育,含富水性弱。為五3煤層底板直接充水含水層,該含水層厚度較小,裂隙不甚發育,且極不均一。因本區屬大陸性半干燥氣候區,年降水多集中于7~9月份,其水源補給時間短,加之含水層被新近系地層覆蓋,補給量不足,故而其富水性相對較弱,一般情況下對開采五3煤層影響不大,以往開采生產過程中也未發生過充水現象。
④斷裂構造對礦床充水的影響
本區發育的主要斷裂構造位于礦區淺部的新F7。
一般情況下,斷裂構造在形成過程中,由于受應力牽引、拖拉作用而在斷裂帶兩側形成較密集的羽狀斷裂,破壞了地層的連續性,使多個含水層間產生不同程度的水力聯系。同時,斷裂破碎帶為地下水的運移、富集提供了通道和空間場所。在開采過程中,要加強新F7斷層附近涌水點的涌水量觀測。
⑤老窯老空水
礦區淺部為五3煤層采空區,推測會積存有老空老塘水,似一“地下水庫”,其淺部采空區最低標高約+100m左右,是威脅礦井后期生產的潛在危險因素,生產中,對12020上下付巷要先堅持直流電法儀超前探,發現有異常時,再進行鉆探驗證,并保留至少30米超前距。同時,在老窯老空相應的地表塌陷區應做好防洪排澇工作。
⑥鉆孔對礦床充水的影響
工作面附近無鉆孔,掘進時不會受到鉆孔水的影響。
4、周邊采掘情況
本工作面南部為已回采完的上水平采區,西翼為正在開采二1煤層的新豐煤礦。
二、設計目的1、探查前方地質構造,消除水害對采掘工程施工的威脅。
2、對物探低阻區鉆探驗證,或對導水斷層進行探查,消除突水危險。
三、設計依據
1、水源性質:預計水源主要為煤層頂、底板砂巖裂隙水。
2、礦井配備一臺ZBY3/7.0-11型注漿泵,兩臺ZDY-550S探放水鉆機,配合Φ75mm和Φ113mm硬質合金刮削型鉆頭(各不少于2個),Φ50mm鉆桿,鉆桿每節長0.8m,鉆桿數量200根,全部使用水力排粉,鉆孔均采用無芯鉆進。
四、探放水鉆孔的設計參數
1、探水起點的確定:
12020上,下付巷鉆場位置布置在開口向西1170m方向,鉆場支護方式采用2.5m×2.5m工字鋼對棚進行支護,棚距為500mm,斷面為梯形,凈斷面6.0㎡掘進斷面8.0㎡,對迎頭和巷道“丁字口”“十字口”處10m范圍內巷道連鎖加固。
2、超前距離、幫距的確定:
12020上、下付巷探放水時,確保鉆孔終孔位置距巷幫距離不小于20m,超前距離保持不少于30m。
3、允許掘進距離:
經每回次探放水證實無水害威脅,經我礦地測防治水科、通風安全科、生產技術科聯合驗收合格下發允許掘進通知單后,方可在允許的安全距離內掘進,在掘進過程中始終保持30m的超前距離,嚴格按照《探放水設計及安全技術措施》的規定操作。
4、套管規格及固定方式:
鉆孔開孔孔徑為Φ113mm,鉆進10.5后下設套管為Φ108mm的無縫鋼管10m,每節套管長度2m,使用內絲外絲連接,絲扣長度為100mm。外端焊法蘭盤和閥門連接。
安裝孔口管長度為10米,孔口管管外端有焊接牢固的耳把與立柱支護捆綁牢固,同時用戧柱頂牢,并采用繃帶、麻纖包裹孔口管以增大摩擦力,防止套管鼓出。再用Φ75mm鉆頭進行深孔鉆進。
5、鉆孔設計具體參數:
(1)12020上下副巷及切巷鉆場探放水計劃各施工3個鉆孔,分別為1#、2#、3#,均采用無芯鉆進。
(2)12020上、下付巷及切巷探放水鉆孔均在五3煤層所在的巷道中施工,其施工順序按鉆孔標號順序施工,12020上、下付巷1#、3#鉆孔終孔位置分別位于五3煤層的頂、底板,2#鉆孔位于巷道中心線上,各個鉆孔之間間距為500mm。
(3)12020切巷1#、3#鉆孔終孔位置均位于五3煤層巷道兩幫底板,2#鉆孔終孔位置位于巷道中心線上,各個鉆孔之間間距為500mm。
(4)12020上、下付巷及切巷探放水鉆孔參數,如下表所示:
12020上副巷鉆場掘進探水鉆孔設計參數如表:
孔號
方位角
傾角
鉆孔深度# 254 o 30 ′
+9 o 30 ′
64.2 米#
273 °
0 °
米#
291 o 30 ′
-9 o 30 ′
64.2 米
12020下副巷鉆場掘進探水鉆孔設計參數如表:
孔號
方位角
傾角
鉆孔深度#
251 o 30 ′
+9 o 30 ′
64.2 米#
270 °
0 °
米#
288 o 30 ′
-9 o 30 ′
64.2 米
12020切巷掘進探水鉆孔設計參數如表:
孔號
方位角
傾角
鉆孔深度 #
176 o 30 ′
+26 °
72.7 米#
194 °
°
米#
212 o 30 ′
+26 °
72.7 米
6、排水系統
12020上付巷在施工時,工作面鋪設鐵質水槽(寬300mm,高200mm),水流由工作面經12020里切巷后進入12020下付巷,再由12020下付巷流至+87m水平水倉,+87m水平泵房安裝三臺MD85—45×7型水泵,配套電機132KW,接有Φ159×6mm排水管,排入+320m水平水倉,+320m水平泵房安裝三臺MD46—30×9型水泵,配套電機55KW,接有Φ108×4mm排水管將水排至地面。
12020下付巷在施工時,工作面鋪設鐵質水槽,水流經12020下付巷流至+87m水平水倉后經泵房排水管排至地面。
8、探放水效果確認方法標準:
鉆孔按設計要求打到煤層頂底板時,解除前、上方水害威脅。探放水單孔驗收有地測組織機電、安全、生產、調度各科室相關人員參加,做到有驗收,有記錄;實行誰驗收,誰簽字,誰負責。
9、探放水設計附圖
1、探放水鉆孔布置平面圖,比例1:1000;
2、鉆孔布置剖面圖,比例1:500;
3、單孔結構圖,比例1:500;
4、鉆孔布置斷面圖,比例示意
5、迎頭篦子打設斷面圖比例示意
6、單孔地質柱狀圖比例1:500
五、安全技術措施
(一)安裝鉆機探放水前的準備工作:對鉆探巷道迎頭后10m范圍內要進行連鎖加固,巷道兩幫打一梁三柱臺棚及頂梁使用鐵拉板加固,聯巷交叉口鐵拉板加固長度不少于10m,腿與退之間梁與梁之間用撐桿打牢頂實,迎頭打好堅固的間距50cm的4根立柱,立柱埋深30cm,頂部超出棚梁30cm-50cm,迎頭并打4根橫梁,間距為50cm,橫梁深入兩幫煤壁30-50cm,立柱與橫梁十字交叉處使用8#鐵絲捆扎結實,篦子使用10mm厚的木背板搭接閉嚴,并且木背板與立柱橫梁用鐵絲連接,采用11#礦工鋼并緊貼棚子,間隙不大于50mm。鉆孔方位及坡度由地測防治水科測量人員用經緯儀和坡度規標定,不經過技術人員同意不得擅自改動鉆孔參數,施工時方位角誤差不得超過±1°。
(二)、探放水期間材料準備
由施工隊在探放水前在鉆場附近合適位置,備足探水鉆桿100根,鉆頭2個,45根2m長的套管,5個法蘭盤和5個配套的閘閥,做到有備有用,備足海帶和棉紗,備足必須用的工具。探水地點由施工隊負責在打鉆地點配備兩臺滅火器和不少于50Kg黃土。
(三)探放水前準備工作
1、鉆機在裝卸、運輸過程中必有有專人負責,做到保證人員和保護好鉆機不受損壞。鉆機安裝時底部用道木墊實,再將鉆機支撐架站穩站牢,保證鉆機架牢固可靠,固定好鉆機后,仔細檢查鉆機各部件安裝是否正解,并用手轉動其各有關部件是否靈活,如有問題應及時解決,由施工隊負責。
2、通風安全科負責鋪設風、水管路至迎頭5m處,探放水期間保持正常通風排水,并懸掛瓦斯和一氧化碳探頭至正確位置。
3、由調試室負責在打鉆地點10m范圍內安裝一部通訊電話(12020上付巷8071,12020下付巷8081)并安排專人管理,隨時保持井上下聯系。
4、機電科負責安排鋪設排水系統,指定專人檢查排水設備,并正常檢查和維護,確保系統運行可靠。5、12020下付巷探放水期間巷道內無雜物,凈高達到2m以上。
(四)探水施工中的技術要求
1、鉆進時應準確判別煤、巖層厚度并記錄換層深度。(一般要求:每鉆進10m或更換鉆具時,測量一次鉆桿并核實孔深。終孔前再復核一次,如有可能應進行孔斜測量。在鉆進中,一旦發現“見軟”“見空”“見水”和變層,要立即停鉆,丈量殘尺并記錄其深度。)
2、鉆進時,發現煤巖松軟、片幫、來壓或孔中的水壓、水量突然增大,以及有頂鉆現象時,必須立即停鉆,記錄其孔深并同時將鉆桿固定,但不得取出鉆桿。要立即向礦調度室匯報,及時采取措施進行處理。
3、鉆進中發現有害氣體噴出時,應立即停止鉆進、切斷電源,將人員撤到有新鮮風流的地點并及時向礦調度室匯報。
4、鉆孔內水壓過大或噴高壓水時,應采用反壓和防噴裝置的方法鉆進,并對孔口管和迎頭篦子進行加固防止孔口管和煤(巖)壁突然鼓出的措施。
5、遇高壓水頂鉆桿時,可用立軸卡瓦和逆止閥交替控制鉆桿,使其慢慢地退出孔口,操作室禁止人員直對鉆桿站立。
6、在鉆進中,若發現孔內涌水時,應測定水位(壓)、涌水量,丈量深度并做好記錄。
7、探放水期間,巷道內機電設備由機電科負責每天進行一次失爆檢查,杜絕失爆,保證完好。機電科要派專業熟悉并能維修鉆機的人員,及時下井對鉆機進行檢查維護,保證鉆機狀態完好。
8通風科要安排專人對打鉆地點的瓦斯等有害氣體進行檢查。施工隊打鉆時迎頭要懸掛便攜式瓦斯報警儀,并與縣掛的瓦斯傳感器相對照,保證其準確、靈敏可靠,瓦斯超限時,要求打鉆人員停止,切斷電源,并報礦調度室,聽從指揮并積極進行處理。
9、探放水期間有施工隊安排專人對水流經過路線的水槽進行維護,防止水槽於堵。
(五)、探放水的技術要求:
1、孔探到水后,要觀測水壓、水質、水量和估計積水量或補給量。根據礦井排水能力及水倉容量,控制放水孔的流量或調整平排水能力,并清理水倉、水溝等。
2、加強放水地點的通風,增加有害氣體的觀測次數。
3、必須監視放水過程,放水結束后,立即核算放水量與預計積水量的誤差,查明原因。
(六)、現場驗收(1)開拓(2)套管(3)單孔、終孔。
每個鉆孔下入孔口套管前、每個鉆孔達到終孔設計深度時及每回次探放水首個鉆孔固定好孔口套管準備進行深孔鉆進探放水時要及時向地測防治水科進行匯報,由礦總工程師組織各生產部門現場監督、落實、驗收,做到有驗收,有記錄,實行誰驗收,誰簽字,誰負責。
(七)、探放水效果的確認:
鉆孔按設計要求打到煤層頂底板時,解除前方、上方水害威脅。探放水單孔驗收由地測科組織,機電、安全、生產、調度各科室相關人員參加,做到有驗收,有記錄,實行誰驗收,誰簽字,誰負責。在巷道掘進過程中時刻保持30m的超前距,并采取短鉆疏水措施。
六、探放水工操作規程
1、每臺鉆機操作人員不少于3人,并明確責任分工,機長(班長)為當班安全技術與操作第一責任者。
2、司機必須熟悉鉆機主要結構、性能和工作原理,掌握一般液壓傳動基礎知識,能熟練操作維護和維修。
3、施工前鉆工必須學習本鉆探施工技術安全措施,掌握施工目的、工藝和技術要求,熟悉預防災害措施和礦井避災路線。
七、水災避災路線
12020上付巷探水工作面→12020上付巷→+160m水平車場→副斜井→地面
12020下付巷探水工作面→12020下付巷→12020切巷→12020上付巷→+160m水平車場→副斜井→地面
12020切巷探水工作面→12020下付巷→12020外段切巷→12020上付巷→+160m水平車場→副斜井→地面。
第四篇:天泰煤礦探放水設計方案
六枝特區箐口鄉天泰煤礦
探放水方案設計
編制: 總工: 礦長:
2011-1-5
第一章 概述
為了認真貫徹《煤礦防治水規定》,保障煤礦安全生產,防止和減少水害事故的發生,保障職工生命安全,根據我礦的水文地質條件,結合我礦生產實際情況,制定天泰煤礦礦井探放水方案設計。
第二章 組織機構的建立與崗位責任
一、探水工作領導組
組 長:梅海洋(礦 長)副組長:喻金奎(安全礦長)
林先才(生產礦長)柯友松(總工程師)方 雄(跟班礦長)余振武(機電礦長)
組 員:高伍松(技術副總)李旺喜(安監部長)
陳橋元(機運副總)黃忠意(通防部長)余春生(調度部長)余其祥(供銷部長)饒善元(辦公室主任)
二、崗位責任
組 長:全面負責探放水調度工作。
副組長:具體負責探放水工作,配合組長調度人力、物力等后備物資。
技術部:履行崗位職責,根據總工的安排,制定防探放水措施,掌握開拓進度,及時填寫圖紙,為防探放水提供準確的技術資料,正確指導施工。
安監部:履行崗位職責,按照防探放水技術方案,進行現場監督,監視現場情況變化,隨時按照程序上報礦調度室。
機電部:履行崗位職責,負責機電設備的配置與檢修,保證探放水設備正常運轉與電力供給。
通防部:履行崗位職責,隨時監視各種害氣體的變化情況,并及進行處理。
調度室:履行崗位職責,負責調度通知、各種信息的上傳下達,保證礦井通訊系統的暢通。
供銷部:履行崗位職責,負責物資供應,詳細清查庫房物品的缺失,隨時反應給采購人員進行購置,保證防治水物品供應。
辦公室:守崗待命,幫助礦長協調地面各部門。
采掘區隊:履行崗位職責,負責調度各班班長嚴格按照防探放水設計方案及措施實施落實。
第三章 水文地質情況
一、地表補水情況
本礦區地形屬低中山地形,地勢為南高北低,最高點位于礦區南端礦界坐標拐點5,標高為1658.8 m,最低點為西側沖溝礦界處,標高約為1422 m,為本礦最低排泄基準面,地形相對高差最大約為234 m。發育侵蝕、剝蝕地貌,石灰巖區發育巖溶地貌。含煤地層出露標高約1460-1500 m。由于本礦界面積較小,大部分處于山體上,僅在礦區邊
界周圍有沖溝,無地表水體,但也要勤觀察受井下開采影響而出現的地表裂縫、塌陷深入井下,導致涌水量增加。較大的沖溝為礦區北側沖溝,經北東角邊界的和其他沖溝匯合后繞礦區東部往南流。除此之外,礦區范圍內別無其它地表水體,根據六盤水地勘公司142隊在1960-1961年對礦區所在金竹林井田的地表水進行了一個水文年的流量動態長期觀測,地下水、地表水流量隨降雨增量大而增大,與降雨量呈明顯的正相關關系。無大的地表水源補充。
二、井下主要含水巖組
礦井現開采的3號煤層,運輸大巷底板標高+1300m,回風上山布置巖層為泥砂巖,屬弱含水層。采掘過程中必須堅持“有掘必探、先探后掘、先治后采”的原則,防止突水事故發生。
三、礦井開采歷史及臨界情況
1、礦井開采史
礦井從1958年小煤礦開采至2007年,基本上是采用傳統的房住式采煤,造成采空區不規范,給封堵采空區帶來相應的困難。但我礦圖紙資料比較齊全,積水區域情況基本調查清楚。
2、礦井開采鄰界情況
礦井東南部是民箐煤礦,已經關閉,據調查該礦無積水、無水患威脅。靠近我礦保安煤柱為實體且在我礦的低處,對本礦開采3#煤層構不成水患威脅。
四、地質構造情況
經歷年開采揭露情況分析,礦井煤層賦存狀況較穩定,屬行單斜
構造,走向西北---東南,傾向南西,開采中沒有發現2m以上落差的斷層,構不成導水帶。
第四章 探放水工程布置與設備
一、探放水工程布置位置
2011年我礦開掘工程布置在井田的東、西兩冀,運輸大巷掘進和兩回風上山掘進°,在開展掘進工作時必須堅持“有掘必探、先探后掘”的原則。
二、掘進探放水工程要求
(一)探放水前的準備
1、配備ZLJ--350型探放水鉆兩臺。
2、配備150MD30×6多級離心泵3臺,2寸潛水泵兩臺。
3、配備200mm和150mm無縫鋼管兩趟。
4、配備50mm鋼絲膠管兩節各4m帶水籠頭。
5、配備直通礦調度室直通電話一部,備用一部。
6、配備50m2阻燃電纜500m,35m2阻燃電纜250m。
7、配備 DW350/660隔爆型真空饋電開關 1臺,QBZ—120/660防爆型電磁起動器2臺。
(二)探放水的步驟
1、即掘進工程開口5m,必須安裝探水鉆機。
2、探水鉆機隨掘進工程的進展向前移動。(三)探放水的方法
1、下山掘進巷道第一次預控制探眼布置方法
1.1底眼3個,中心眼沿巷道中心線布置,距巷道底板1m,中心眼方向與巷道方位一至,仰角與水平面夾角1°,探進深度200m,達到探水的目的。
1.2右側邊眼的布置:距底壁各1m,探眼方向,與巷道走向的夾角3°,與水平面上仰角1°,探進深度200m,控制掘進巷道右側以外10m達到探水目的。
1.3左側邊眼的布置:距底壁各lm,探眼方向與巷道的走向夾角 3°,與水平面上仰夾角1°,探進深度200m。控制掘進巷道左側以外10m達到探放水的目的。
1.4第一次預控制200m掘進150m,再按上述方法進行第二次預控制的探水方法,布置探眼。
2、在掘進巷道預控制的基礎上,每掘進150m超前探進200m,探水眼布置方法。
2.1布置探水眼3個。
2.2中心眼距巷道底1m,方向沿巷道中心線方向布置與水平面夾角上仰1°,探進深度200m,控制掘進巷道正前200m的局部窩水,達到探水的目的。
2.3右側邊眼的布置:距底壁各1m,探眼方向與巷道的走向夾角3°,與水平面上仰夾角1°,探進深度200m,控制掘進巷道右側以外10m的局部窩存水,達到探放水的目的。
2.4左側邊眼的布置:距底壁各lm,探眼方向與巷道水平面夾角1°,探進深度200m。控制巷道左側10m以外的局部窩存水,達到探水 的目的。
3、順槽巷道探水孔的布置 3.1預探鉆孔的布置
3.1.1探放水鉆眼3個,靠近煤層底板1.Om處。
3.1.1.1中間眼:水平方向與順槽走向一至鉆眼與水平面上仰角1°,探進深度200m,終止,達到探水的目的。
3.1.1.2左側邊眼:水平方向與順槽走向一夾角8°與水平面上仰角1°,探進深度10m終止,控制巷道外lOm,達到探水的目的。
3.1.1.3右側邊眼:水平方向與順槽走向一夾角8°與水平面上仰角1°,探進深度10m終止,控制巷道外lOm,達到探水的目的。
3.1.2探進深度200m,掘進深度150m嚴禁超標掘進。
4、主斜井開拓探放水方法:在掘到距5#煤層50m的時候開始探放水。
4.1第一次預控制探眼布置方法
4.1.1底眼3個,中心眼沿斜井中心線布置,距底板1m,中心眼方向0°上仰角與水平面夾角0°57′,探進深度200m打破5#煤頂板0.3m達到探放水的目的。
4.1.2右側邊眼的布置:距底壁各1m,探眼方向3°00′,與斜井走向的夾角3°00′,與水平面上仰角0°57′,探進深度200m打破5#煤頂用板0.3m,控制掘進巷道右側以外lOm達到探放水目的。
4.1.3左側邊眼的布置:距底壁各lm,探眼方向357°00′,與斜井的走向夾角 3°00′,與水平面上仰夾角0°57′,探進深度200m。打破5#煤頂板0.3m控制掘進巷道左側以外lOm達到探放水的目的。
4.1.4第一次預控制200m掘進150m,在按上述方法進行第二次預控制的探放水方法,布置探眼。
4.2在掘進巷道預控制的基礎上,每掘進150m超前探進200m,探放水眼布置方法。
4.2.1布置探放水眼3個。
4.2.2中心眼距斜井底板1m,方向沿巷道中心線方向布置與水平面夾角上仰0°57′,探進深度200m,打破5#煤頂板控制掘進巷道正前200m的局部窩水,達到探放水的目的。
4.2.3右側邊眼的布置:距底壁各1m,探眼方向3°00′與巷道的走向夾角3°00′,與水平面上仰夾角0°57′,探進深度200m,控制掘進巷道右側以外10m的局部窩存水,達到探放水的目的。
4.2.4左側邊眼的布置:距底壁各lm,探眼方向357°00′與巷道水平面夾角0°57′,探進深度200m。控制巷道左側10m以外的局部窩存水,達到探放水的目的。
(四)掘進工程達不到預計標高時,探掘出水可利用掘進的下山工程做臨時儲水,但必須控制放水量,加強排水設備,保證滿足排水系統供電,停止其它生產區域的供電,可調動其它區域的設備服務于排水。掘進到水平標高到+805m時,探掘出水時,須先做采區主、付水倉(主水倉規格6.6 m×7Om、副水倉規格6.6m×30m、總額660m)移動配電站高在水倉附近,按主探放水要求(一)項配備所有固定設備。
(五)探放水工程必須有礦長負責,有一名副礦級領導親自抓,設一名專職技術人員,結合施工單負責人,按照探放水、探眼布置方法,進行定位、定向、定上仰角度。規定探進深度,必須按設計要求,執行預控制,絕對控制的原則要求,探進深度,超前掘進進度。
(六)建立完善的探放水臺帳,標準詳細的探放水時間精確到分鐘,詳細記錄監視人員,定位、定向人員,鉆探工姓名后備設施的齊全情祝,并描述探眼,正常、異常情況。
(七)詳細記錄探放水深度,計算垂直高差。
(八)每班將掘進進度報礦生產調度室,調度室向有關人員匯報,準確掌握探進與掘進之間的關系。
(九)出現上采層松軟、片斷、巷道變冷、掛紅、掛汗、異常響音嚴禁爆破。
(十)探放水鉆探出水,不準拔出鉆桿,并把迎頭煤壁打4至5根,直徑不小于2Ocm,園創柱貼緊煤壁,加背厚度不低于 15cm的背板打緊背牢,時刻觀察涌水量大小,掌握放水量小于排于能力的30%。在難以控制涌水量的情況下,加強排水措施,控制涌水威脅。
(十一)探出水由瓦斯檢查工現場監測、監視有害氣體量及變化,2
2把水流情況及有害氣體情況隨時向調度室匯報。
(十二)水流兇猛,撤離所有工作人員,工作人員按規定的避災路線撤離至安全地點。
(十三)如施工單位負責人,操作人員違背防探原則,造成水害事故嚴加處罰,造成人易傷亡事故,移交司法機關追究刑事責任。
(十四)凡是通往探放水工程所有廢異巷道必須打永久性閉墻。
第五章 水患防治的經濟投入
一、防止水患規劃
礦井生產技術人員做每年、季、月度的防治水患規劃,制定經濟預算,申報礦長審批。
二、經濟投入
1、每年按正常生產計劃按噸煤售價的5%提起,專款專用,做防治水患的準備資金。
2、保證正常資金投入,確保探放水需要的設備的供給。
第六章 獨立排水系統與供電
一、礦井獨立排水系統
1、采用一級排水系統,采掘工作面水的自流至1300井底主倉內,由主水泵排出地面。
2、水泵房內安裝3臺150MD-30×6多級離心水泵,配套電機功率135KW,額定流量180m3/h,揚程155m,排水管路為¢200mm和¢150mm無縫鋼管各一趟。
地面采用雙回路供電。主變容量1060KVA。雙回路MY3*95+1*25mm2
電纜下井,確保排水系統供電安全和質量。
第七章 礦井正常涌水量與排水能力
一、礦井正常涌水量50m3/小時,最大涌水量100 m3/小時。
二、主水倉容量660 m3,夠容納礦井8小時正常涌水量。
三、排水能力。工作水泵和備用水泵20小時能排礦井24小時最大涌水量。符合《煤礦防治水規定》和《煤礦安全規程》規定。
第八章 探放水安全技術措施
一、按照《煤礦安全規程》規定,編制防治水計劃和每度防治水計劃并組織實施。
定期或不定期收集,調查和核對相鄰礦井開采情況。并展在井上對照圖上,采掘工程平面圖上。注開采范圍,開采年限,積水情況,制定相應的探、放、堵、裁、排的綜合防止措施。
在每年雨季前必須對防治水工作進行全面檢測。組織搶救隊伍,儲備足夠的防洪搶救物資。
二、地面防治水
1、當地歷史降水量和最高洪水資料,建設疏水、排水、防水系統。
2、嚴禁開采煤層露頭的防水煤柱。
3、容易積水的地點應修筑溝渠,排泄積水。
4、嚴禁將礦石、爐碴、拉圾等雜物堵塞在瀉洪溝渠。
三、井下防治水
1、相鄰礦井分界處必須留設防水煤(巖)柱。礦井內有斷層時,必須在斷層兩側留設防水煤(巖)柱。防水煤(巖)柱的尺寸,應根據區內地質構造,水文地質條件,煤層賦存狀況,圍巖性質,開采方法及煤層移動規律而定。
2、嚴禁破壞各種隔水煤柱進行采掘活動。
3、認其執行有掘必探的原則,對不執行探放水設計及措施的責任人嚴加處理。
4、清里好巷道,疏通水流路線,挖好排水溝。
5、設置專用的探放水通訊電話,及時反饋信息。
6、根據排水能力和水倉容量,控制放水量,并有專人監視出水情況將水位、水壓做好記錄,若水量變化突然,必須及時采取措施處理。并立即報告調度室。
第九章 避災路線
一、工作面→礦井主付運輸下山聯絡巷→總回風巷→人行梯子間→地面。
二、突水來勢兇猛,特別是上山出水,來不及躲避時,不可采取順山勢下行的方法,要緊靠幫壁,扶牢支柱、棚架,待卸洪穩定后,方可按照避災路線行走。人員撤到地面上,應立即清點人數,向領導匯報。
第十章 設計方案的實施
一、本方案組織掘進施工前要認真學習,工作中嚴格認真的按照
方案施工。
二、定期召開組織機構成員協調會,進行水文條件分析、水 害分析、討論方案中適合與否,并進行修改。
三、認真履行探放水職責;防止水患事故的發生。四、一旦發生預想不到的水患事故,按照重大事故應急救援預案的規定程序逐級上報,請求救援。
天泰煤礦 2011年元月
第五篇:2011年XX煤礦探放水設計方案
礦 井 探 放 水 設 計
鄭州登電陽城煤業有限公司
2011年2月
第一章 概述
為了保障煤礦安全生產,防止突水、透水事故的發生,結合我礦實際情況并根據我礦的水文地質條件,對四鄰關系進行水患調查,特制定礦井探放水設計方案。
第二章 組織機構的建立與崗位責任
一、探水工作領導組
組 長:吳松立
副組長:秦鐵軍 王營超 王水平秦同偉 陳宇飛
組 員:劉俊峰 梁松源 秦現偉 李青偉
二、崗位責任
組 長:全面負責探水調度工作。
副組長:具體負責探水工作,配合組長調度人力、物力等后備物資。
技術科:履行崗位職責,根據總工的安排,制定防探水措施,掌握開拓進度,及時填寫圖紙,為防探水提供準確的技術資料,正確指導施工。
安全科:履行崗位職責,按照防探水實際方案,進行現場監督,監視現在變化,隨時按照程序上報礦調度室。
機電科:履行崗位職責,負責機電設備的配置與檢修,保證探水設備與電力供給與正常運轉。
通防科:履行崗位職責,隨時監視有害氣體的變化情況。調度室:履行崗位職責,負責調度通知、通報的上傳下達,保證礦
井通訊系統的暢通。
采、掘隊隊長:履行崗位職責,負責調度各班班長嚴格按照防探水設計方案及措施實施落實。
第三章 水文地質情況
一、地表補水情況
本礦井區內屬丘陵地貌,地形總體走勢為南高北低,沖溝發育,便于大氣降水的自然排泄。據了解,當地正常地下水位在+250米左右,礦山周圍無大的河流及水庫等地表水體,也無發現大的斷裂構造與遠處水體溝通。礦上東部雖有白沙水庫,但距礦山尚有4000米,因此,地表水不構成對礦床充水的水源,但是,該礦床主要位于當 地最低侵蝕基準面一下,其地下水必須靠機械外排。
二、井下主要含水巖組
a)含水層
(一)第四系松散層含水層
礦山內新生界第四系砂質粘土,厚度0一20米。富水性弱,局部低洼處富水,一般不含水。為松散孔隙型弱含水層。
(二)二1煤層上部二疊系砂巖裂隙含水層組
主要有二1煤層頂板砂巖,下石盒子組底部砂巖等數層含水層構成,累計厚度20米左右。礦山內含水層主要有山西組大占砂巖段、香炭砂巖段;下石盒子組砂鍋窯砂巖;下石盒子組底部老君廟砂巖;期間均有厚層泥巖相阻隔。上述砂巖多為中一粗粒砂巖,泥 質膠結,裂隙不發育,富水性及透水性較弱。屬孔隙裂隙承壓
水。為二1煤層頂板直接充水含水層。據礦井生產情況,該含水層主要以頂板淋水形式向礦井充水。另據登封煤田區域資料,鉆孔單位涌水量為0.00016一0.019L/S.m,透系數為0.00072一0.06m/d。
(三)二1煤層底板含水層
可分為直接底板含水層和間接底板含水層兩類。
1、直接充水含水層
為太原組上段灰巖含水層,由L7L8兩層灰巖組成,其中L7灰巖較發育,平均6米左右。該含水層富水性較弱,但極不均一,涌水量為10一50m3/h,一般20m3/h。在雨季可增加30一50%。據抽水資料表明,單位涌水量為0.00487一0.302L/S.m,透系數為0.08一2.93m/d。據礦井生產情況,多數礦井無底板水,說明該含水層補給、流條件差,富水性也較弱。但該含水層為二1煤層底板直接充水含水層,屬巖溶裂隙承壓水,對二1煤層開采有直接影響。
2、間接充水含水層
由太原組下段L1一L4灰巖及奧陶系灰巖組成,其中L1、L4灰巖相對穩定,較發育,巖性為含燧石生物灰巖,厚度3.5一35.0米,平均約13米。富水性強,該含水層單位涌水量為0.59 L/S· m,為二1煤層底板間接充水含水層,屬巖溶裂隙承壓水,富水性、導水性不均一,局部地段具較強的富水性和導水性。屬巖溶裂隙承壓水,該區地下水類型為HCO3一Ca型和HCO3一Ca·Mg型。
b)隔水層
(一)二1煤層頂板隔水層
由二1煤層頂至砂鍋窯砂巖底間的泥巖、砂質泥巖組成,厚約40一70米。一般情況下能隔離山西組各砂巖含水層,避免其砂巖水連通并進入二1煤層礦井。但在構造破壞情況下將失去隔水作用。
(二)二1煤層底板隔水層
由泥巖、砂質泥巖及細沙巖組成,厚約5米。一般情況下可阻隔太遠組灰巖進入二1煤層礦井。但在斷裂切割、采掘等引起壓裂、振動情況下,此隔水層可能失去隔水作用,誘發淹井事故。
(三)太原組中段隔水層
由泥巖、砂質泥巖及細沙巖組成,約為20米。具一定隔水作用,正常情況下能阻止太原組上、下段灰巖含水層發生水力聯系,避免下段灰巖水進入二1煤層礦井。
(四)本溪組鋁質巖隔水層
由鋁質巖、鋁質泥巖組成,平均厚8米左右。巖性較致密,節理裂隙不發育,正常情況下該隔水層可阻止寒武系與石灰系太原組含水層發生水力聯系,如遇厚度變薄、構造破壞等情況,可能失去隔水作用,導致兩含水層地下發生水力聯系,對礦井構成潛在威脅。開采時必須堅持“有掘必探、先探后掘”的原則,防止突水。
三、礦井開采歷史及臨界情況
1、礦井開采史
鄭州登電陽城煤業有限公司原(陽城煤礦)始建于1984年7月,設計生產能力為9萬噸/年,屬集體企業,開采對象為二1煤層。為斜井開拓,主斜井坐標;x﹦3803099,y﹦38423215,z﹦+271;付斜井坐標;x﹦3803044,y﹦38423093,z﹦+266。礦山采用走向長壁式采煤法。通風方式為中央并列抽出式。根據目前開拓及采礦工程控制,煤層厚度0.75-8.48米。煤層結構簡單,不含夾矸。構造較簡單,采掘中尚未見有斷層,僅發育有小型褶曲。煤層產狀變化較大,走向60-110度,傾向150-200度,傾角8-13度。煤層頂板為深灰色砂質泥巖.泥巖,局部為細砂巖。礦井涌水量小,現按低瓦斯礦井管理。該煤礦自1984年投產至今,累計動用111b類資源儲量148.6萬噸,生產原煤119萬噸,采礦回采率為80%(礦方資料)
2、礦井開采鄰界情況
與陽城煤礦相鄰的生產礦井有新星和新峰煤礦。
新星煤礦位于陽城煤礦西北部的淺煤區,為原新峰煤礦老井生產系統,1997年11月從新峰煤礦中劃出單獨建井,屬登封市告成鎮鎮辦企業。為豎井開采二1煤層。該礦主井深123米,煤厚10米,風井深114米,煤厚2.5米。在采掘范圍內煤厚2.5—10米,一般4米左右。煤層結構簡單,不含夾矸。構造較簡單,采掘中未見斷層。煤層頂板為深灰色砂質泥巖、泥巖,局部為細粒砂巖,地板為黑色砂質泥巖。礦井涌水量較小。礦井瓦斯涌出量小,現按低瓦斯礦井管理。
新峰煤礦位于陽城煤礦西北部的深煤區,為登封市告成鎮鎮辦企業,始建于1972年,開采二1煤層。主要深250米,煤厚3米,付井深246米,煤厚2米。該礦井相對涌水量較大,正常涌水量為100m3
/h,最大涌水量為200m3/h,主要為底板巖溶裂隙滲水,此為頂板淋水。瓦斯相對涌出量為8.5m3/t.d,現按低瓦斯礦井管理。
四、地質構造情況
一、區域地質概況
該區地層屬華北地層區豫西分區嵩箕小區。區域地層出露從老至新為太古宇登封群、下元古界嵩山群,中元古界五佛山群以及寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系、三疊系、古近系、新近系和第四系地層。該區大地構造屬華北地臺嵩箕中臺隆,構造形態主要表現為褶皺及斷裂構造。
區內礦產以煤、鋁土礦為主,二1煤層基本全區可采,其它煤層局部可采,是地方的支柱礦產。石灰巖也是區內重要的礦產之一,鋁土礦局部可采。
二、礦區地質
(一)、地層
礦山范圍內基巖部分出露,主要為下二疊統下石盒子組中上部地層。據地表露頭以及生產礦井和鉆孔揭露,地層為奧陶系、石炭系、二疊系、第四系。
1、奧陶系(0)
為奧陶系中統馬家溝組(02m):巖性下部為黃色薄層狀泥質石灰巖,夾黃綠色泥巖;上部為深灰色厚層狀致密石灰巖及角礫 狀石灰巖,含少量黃鐵礦結核,具溶蝕現象。本組地質鉆孔揭露最大厚度38.22米,余下伏寒武系地層呈假整合接觸。
2、石灰系(C)
(1)中石灰統本溪組(C2b):本組厚度8米左右,下部為灰白色鋁土質粘土巖,上部為青灰色泥巖。與下部奧陶系地層呈平行不整合接觸。
(2)上石灰統太原組(C3t):為一套海陸交互相沉積,按其巖性特征可分為三段:
下段:厚20米左右。主要巖性為灰巖、泥巖互層。灰巖一般為4層,中厚層狀為主,含豐富的生物化石,泥巖多為深灰、灰黑色,含植物化石碎片,泥巖頂板與灰巖接觸面多為碳質泥巖或煤層、煤線。一4煤層位于 L4和 L3灰巖之間,厚度為0—1.26米,屬局部可采煤層,其余煤層均不可采。
中段:厚一般22米左右。主要為一套碎屑巖,巖性為灰色中細粒砂巖,砂質泥巖及泥巖等。局部夾2—3層不穩定的生物碎屑泥灰巖,泥巖中含較多的植物化石碎片。局部夾薄層碳質泥巖。
上段:厚10.50米,為灰巖與泥巖或砂質泥巖互層。灰巖一般為深灰色,含燧石團塊,頂部灰巖含 質成分較高,局部可為燧石層。灰巖中多含生物化石。泥巖多為深灰色、灰黑色,局部發育有碳質泥巖及煤線。
3、二疊系(P)
(1)下疊統山西組(P1S)
厚度在80米左右。主要巖性為中—細粒砂巖、粉砂巖、砂質泥巖、泥巖和煤層,煤線組成,其中所含二1煤層為本區一主要可采煤層。
二1煤層地板稱波浪帶砂巖、中夾透鏡狀菱鐵質泥巖,頂板為大占砂巖(中細粒砂巖)為區域內二1煤層頂板標志層。泥巖中常含植物化石。二1煤層位于該組中下部,大占砂巖以下,厚度0.90—8.48米,全區可采。本組頂部泥巖具紫斑和鮞狀結構,俗稱小紫,頂界為砂鍋窯砂巖地面。該組地層與下伏石灰系太原組地層呈整合接觸關系。
(2)下二疊統下石盒子組,(P1x)
本組地層總厚度大于300米,與下伏山西組地層呈整合接觸關系。含三、四、五、六個煤組。其中五煤組中五3煤層局部可采、巖性為砂巖、泥巖互層。頂部以中粗粒砂巖(田家溝砂巖)為標志層,其地板為下石盒子組與上石盒子組分界界面。
區內厚度約180米左右,主要為下石盒子組底部地層,巖性為砂巖、泥巖互層,局部見碳質泥巖或煤線。泥巖中含豐富的植物化石碎片。五煤組位于本組中上部地段,其中五3煤層厚0—1.38,平均0.63米,為區內局部可采煤層。底部以厚層狀含礫中粗粒長石石英砂巖(砂鍋窯砂巖)與山西組地層區分。
(3)上二疊統上石盒子組(P2x)
僅在礦區西南邊界以外有少量出露,巖性為中粗粒砂巖,灰色,厚層狀,底部為礫狀,成分以石英為主,次為長石,分選差,次棱角狀,韻律分選清晰,相交錯層理,大多含海綠石,為媒系地層一主要標志層,俗稱田家溝砂巖。
4、第四系(Q)
礦山內廣泛分布,厚0-20m。主要為粉砂質亞粘土、亞粘土、砂
質粘土及耕植土等,底部為樂石層。
(二)構造
鄭州登電陽城煤業有限公司原(陽城煤礦)位于潁陽~蘆店向斜南翼東段,礦區總體構造為一走向90°左右,傾向180°左右,傾角8~13°左右的單斜構造。礦區構造程度中等,在礦區的西北部和東南部邊界發育有三條正斷層(箕F7、箕F7-
1、箕F5),現對其簡述如下:
1、箕F7正斷層
為本礦山西北部邊界斷層,沿西獨山~馮家~磨石咀~東蔣莊一線展布,區域延伸規模6千米,區內延伸長度2.2千米。斷層走向58°左右,傾向328°左右,傾角70°左右,斷層落差20~80米,為一向北西方向傾斜的正斷層。該斷層由ZK11711鉆孔和地表露頭控制,控制嚴密。
2、箕F7-1正斷層
位于礦山西北部邊界附近,為箕F7之分支斷層,斷層性質為正斷層。斷層走向85°左右,傾向355°左右,傾角約70°。斷層落差0~10米,延伸長度約0.6千米,該斷層由地表露頭控制,控制較嚴密。
3、箕F5正斷層
位于本礦山東南部,沿東獨山~王家溝~王窯~水峪一線展布,其西端在郭家溝與箕F4斷層相交,區域發育規模5千米,區內延伸長度2.2千米。斷層走向27~56°左右,傾向117~146°左右,傾角70°左右,落差40~80米,斷層性質為正斷層,由地表露頭控制,控制較 10
嚴密。
綜合礦山情況,礦區構造復雜程度為中等。
第四章 探放水工程布置與設備
一、探放水工程布置位置
2011年我礦開拓工程布置在井田的風井底東北部,五采區回風巷掘進方位為46°,在開拓掘進工作時必須堅持“有掘必探、先探后掘”的原則。
二、掘進工程要求
(一)探放水前的準備
1、配備ZDY-666全液壓坑道鉆機1臺,另外配備ZQS-65/2.5手持式氣動鉆機1臺。2、2寸風泵1臺。
3、配備2寸鋼管兩趟長度各300m。
4、配備2寸鋼絲膠管兩節各4m帶水籠頭。
5、配備直通礦調度室直通電話一部。
6、配備35m2阻燃電纜300m。
7、配備 KBZ400/660隔爆型真空饋電開關 1臺。(二)探放水的步驟
1、即掘進工程開口15m,必須安裝探水鉆機。
2、隨掘進工程的進展向前移動。(三)探放水的方法
1、掘進巷道第一次預控制探眼布置方法
1.1底眼3個,中心眼沿巷道中心線布置,距巷道底板1m,中心眼方向46°00′上仰角與水平面夾角4°,探進深度30m達到探放水的目的。
1.2右側邊眼的布置:距底壁各1m,探眼方向46°00′,與巷道走向的夾角3°00′,與水平面上仰角4°,探進深度30m,控制掘進巷道右側以外10m達到探放水目的。
1.3左側邊眼的布置:距底壁各lm,探眼方向46°00′與巷道的走向夾角 3°00′,與水平面上仰夾角4°,探進深度30m。控制掘進巷道左側以外10m達到探放水的目的。
1.4第一次預控制30m掘進10m,在按上述方法進行第二次預控制的探水方法,布置探眼。
2、在掘進巷道預控制的基礎上,每掘進10m超前探進30m,探水眼布置方法。
2.1布置探水眼3個。
2.2中心眼距巷道底1m,方向沿巷道中心線方向布置與水平面夾角上仰4°,探進深度30m,控制掘進巷道正前30m的局部窩水,達到探放水的目的。
2.3右側邊眼的布置:距底壁各1m,探眼方向46°00′與巷道的走向夾角3°00′,與水平面上仰夾角4°,探進深度30m,控制掘進巷道右側以外10m的局部窩存水,達到探放水的目的。
2.4左側邊眼的布置:距底壁各lm,探眼方向46°00′與巷道水平面夾角4°,探進深度30m。控制巷道左側10m以外的局部窩存水,達到探放水的目的。
3、順槽(同層)巷道探水孔的布置 3.1預探鉆孔的布置
3.1.1探水鉆眼3個,靠近煤層底板1.Om處。
3.1.1.1中間眼:水平方向46°00′,鉆眼與水平面上仰角0°57′,探進探度30m,探到終止距二1煤層頂板0.3m,達到探放水的目的。
3.1.1.2左側邊眼:水平方向46°00′,鉆眼與水平面上仰角0°57′,探進深度10m,探到終止控制巷道外lOm,距二1煤底板0.3m,達到探放水的目的。
3.1.1.3右側邊眼:水平方向52°00′,鉆眼與水平面上仰0°57′,探到終止控制巷道外lOm,距煤底板0.3m,達到探放水的目的。
3.1.2探進深度30m,掘進深度10m嚴禁超標掘進。3.2絕對控制鉆眼布置方法
3.2.1探水鉆眼3個,靠近煤層底板1m處。
3.2.1.1中間眼:水平方向49°00′,鉆眼與水平面上仰角0°57′,探進深度30m,探到終止距煤底板0.3m,探放局部窩水。
3.2.1.2左側邊眼:水平方向46°00′,鉆眼與水平面上仰角0°57′,探進深度30m,探到終止控制巷道外10m,探放局部窩水。
3.2.1.3右側邊眼:水平方向52°00′,鉆眼與水平面上仰角0°57′,探進探度30m,探到終止控制巷道外10m,探放局部窩水。
3.2.2探進深度30m,掘進探度10m嚴禁超標掘進。
4、順槽(同層)巷道探水孔的布置 4.1預探鉆孔的布置
4.1.1探水鉆眼3個,靠近煤層底板1m處。
4.1.1.1中間眼:水平方向50°00′,鉆眼與水平面上仰角0°57′,探進探度30m,探到終止距煤層頂板0.3m,達到探放水的目的。
4.1.1.2左側邊眼:水平方向47°00′,鉆眼與水平面上仰角0°57′,探進深度10m,探到終止控制巷道外lOm,距5#煤底板0.3m,達到探放水的目的。
4.1.1.3右側邊眼:水平方向50°00′,鉆眼與水平面上仰角0°57′,探到終止控制巷道外lOm,距煤底板0.3m,達到探放水的目的。
4.1.2探進深度30m,掘進深度10m嚴禁超標掘進。4.2絕對控制鉆眼布置方法
4.2.1探水鉆眼3個,靠近煤層底板1m處。
4.2.1.1中間眼:水平方向50°00′,鉆眼與水平面上仰角0°57′,探進深度30m,探到終止距煤底板0.3m,探放局部窩水。
4.2.1.2左側邊眼:水平方向47°00′,鉆眼與水平面上仰角0°57′,探進深度30m,探到終止控制巷道外10m,探放局部窩水。
4.2.1.3右側邊眼:水平方向50°00′,鉆眼與水平面上仰角0°57′,探進探度30m,探到終止控制巷道外 10m,探放局部窩水。
4.2.2探進深度30m,掘進探度10m嚴禁超標掘進。
5、順槽(同層)巷道探水孔的布置 5.1預探鉆孔的布置
5.1.1探水鉆眼3個,靠近煤層底板1m處。
5.1.1.1中間眼:水平方向51°00′,鉆眼與水平面上仰角0°57′,探進探度30m,探到終止距二1煤層頂板0.3m,達到探放水的目的。
5.1.1.2左側邊眼:水平方向48°00′,鉆眼與水平面上仰角0°57′,探進深度10m,探到終止控制巷道外lOm,距二1煤底板0.3m,達到探放水的目的。
5.1.1.3右側邊眼:水平方向54°00′,鉆眼與水平面上仰角0°57′,探到終止控制巷道外lOm,距5#煤底板0.3m,達到探放水的目的。
5.1.2探進深度30m,掘進深度10m嚴禁超標掘進。5.2絕對控制鉆眼布置方法
5.2.1探水鉆眼3個,靠近煤層底板1m處。
5.2.1.1中間眼:水平方向51°00′,鉆眼與水平面上仰角0°57′,探進深度30m,探到終止距二1煤底板0.3m,探放局部窩水。
5.2.1.2左側邊眼:水平方向48°00′,鉆眼與水平面上仰角0°57′,探進深度30m,探到終止控制巷道外10m,探放局部窩水。
5.2.1.3右側邊眼:水平方向54°00′,鉆眼與水平面上仰角0°57′,探進探度30m,探到終止控制巷道外 10m,探放局部窩水。
5.2.2探進深度30m,掘進探度10m嚴禁超標掘進。
(四)掘進工程達不到預計標高時,探掘出水可利用掘進的工程做臨時儲水,但必須控制放水量,加強排水設備,保證滿足排水系統供
電,停止其它生產區域的供電,可調動其它區域的設備服務于排水。掘進到水平標高時,探掘出水時,須先做主、付水倉(主水倉規格2m×2.5m×2Om、副水倉規格2m×2.5m×l5m、總額203m3)移動配電站高在水倉附近,按主探水要求(一)項配備所有固定設備。
(五)探放水工程必須有礦長負責,有一名副礦級領導親自抓,設一名專職技術人員,結合施工單位負責人,按照探放水、探眼布置方法,進行定位、定向、定上仰角度。規定探進深度,必須按設計要求,執行預控制,絕對控制的原則要求,探進深度,超前掘進進度。
(六)建立完善的探放水臺帳,標準詳細的探水時間精確到分鐘,詳細記錄監視人員,定位、定向人員,鉆探工姓名后備設施的齊全情祝,并描述探眼,正常、異常情況。
(七)詳細記錄探水深度,計算垂直高差。
(八)每班將掘進進度報礦生產調度室,調度室向有關人員匯報,準確掌握探進與掘進之間的關系。
(九)出現上采層松軟、片斷、巷道變冷、掛紅、掛汗、異常響音嚴禁爆破。
(十)探放水鉆探出水,不準拔出鉆桿,并把臨頭煤壁打4至5根,直徑不小于2Ocm,園拉柱貼緊煤壁,加背厚度不低于 15cm的背板打緊背牢,時刻觀察涌水量大小,掌握放水量小于排于能力的30%。在難以控制涌水量的情況下,加強排水措施,控制涌水威脅。
(十一)探出水由瓦斯檢查工現場監測、監視有害氣體量及變化,把水流情況及有害氣體情況隨時向調度室匯報。
(十二)水流兇猛,撤離所有工作人員,工作人員按規定的避災路線撤離至安全地點。
(十三)如施工單位負責人,操作人員違背防探原則,造成水害事故嚴加處罰,造成人易傷亡事故,移交司法機關追究刑事責任。
(十四)凡是通往探放水工程所有廢異巷道必須打永久性閉墻。
第五章 水患防治的經濟投入
一、防止水患規劃
由礦井生產技術人員做每年、季、月度的防治水患規劃,制定經濟預算,申報礦長審批。
二、經濟投入
1、每年按正常生產計劃按噸煤售價的5%提起,專款專用,做防治水患的準備資金。
2、保證正常資金投入,確保探水需要的設備的供給。
第六章 獨立排水系統與供電
一、礦井獨立排水系統
采用三級排水系統,井下按自然水平設有一、二、三,三個水倉形成三級排水系統,礦井水逐級排出地面。每級水倉容量均為1300m3,每個泵房均安裝型號為125D-25×6水泵各3臺,一臺使用,一臺備用,一臺檢修,配套電機功率為55KW,單臺排水能力為101m3/h。排水管路選用D133無縫鋼管2趟。工作水泵和備用水泵均能在20小時內排完礦井正常涌水量。排水管路能力能配合工作泵及備用泵在20小時內排出礦井24小時的最大涌水量;排水泵采用雙回路供電,排水系統符合《煤礦安全規程》要求。
第七章 礦井正常涌水量與排水能力
一、礦井正常涌水量50m3/小時,最大涌水量100 m3/小時。
二、主副水容量1300 m3滿足24小時最大涌水量。
三、排水能力。主排水泵能力實測鑒定20m3,排水泵8小時能排24小時最大涌水量。
第八章 探放水安全技術措施
一、按照《煤礦安全規程》規定,編制防治水計劃和每度防治水計劃并組織實施。
定期或不定期收集,調查和核對相鄰礦井開采情況。并展在井上對照圖上,采掘工程平面圖上。注開采范圍,開采年限,積水情況,制定相應的探、放、堵、裁、排的綜合防止措施。
在每年雨季前必須對防治水工作進行全面檢測。組織搶救隊伍,儲備足夠的防洪搶救物資。
二、地面防治水
1、當地歷史降水量和最高洪水資料,建設疏水、排水、防水系統。
2、嚴禁開采煤層露頭的防水煤柱。
3、容易積水的地點應修筑溝渠,排泄積水。
4、嚴禁將礦石、爐碴、拉圾等雜物堆放在山洪光線渠或附近。
三、井下防治水
1、相鄰礦井分界處必須留設防水煤柱。礦井內有斷層時,必須在斷層兩側留設防水煤柱。防水煤柱的尺寸,應根據了解區內地質構造,水文地質條件,煤層賦存狀況,圍巖性質,開采方法及煤層移動規律
而定。
2、嚴禁破壞各種隔水煤柱進行采掘活動。
3、認其執行有掘必探的原則,對不執行探水設計及措施的責任人嚴加處理。
4、清里好巷道,疏通水流路線,挖好排水溝。
5、設置專用的探放水通訊電話,及時反饋信息。
6、根據排水能力和水倉容量,控制放水量,并有專人監視出水情況將水位、水壓做好記錄,若水量變化突然,必須及時采取措施處理。并立即報告調度室。
第九章 避災路線
一、工作面→六部皮帶巷→主、副斜井→人行梯子間→地面。
二、突水來勢兇猛,特別是掘進工作面出水,來不及躲避時,不可采取下行的方法,要緊靠幫壁,扶牢支柱、棚架,待卸洪穩定后,方可按照避災路線行走。人員撤到地面上,應立即清點人數,向領導匯報。
第十章 設計方案的實施
一、本方案組織掘進施工團隊認真學習,工作中嚴格認真的按照方案施工。
二、定期召開組織機構成員協調會,進行水文條件分析、水 害分析、討論方案中適合與否,并進行修改。
三、認真履行探放水職責;防止水患事故的發生。四、一旦發生預想不到的水患事故,按照重大事故應急救援預案 的規定程序逐級上報,請求救援。
鄭州登電陽城煤業有限公司
2011年2月