11011工作面探放水设计及安全措施


    郑新三洋(新密) 煤业有限公司 11011工作面探放水设计 及安全技术措施  编制单位:生产技术科 编 制 人:李战杰 科    长:孟培松 总工程师:张旭东 二O一一年七月二日 11011工作面探放水设计及安全技术措施 一、概况 1、11011工作面位于11采区,11011工作面设计为倾斜长壁炮采放顶煤工作面,其区域全部为采空区;地面位置为农田,附近有冲沟,但常年无水,地面标高为284m,工作面煤层埋深160m。11011工作面设计总走向长280m. 二、11011工作面地质及水文地质情况: ①、根据工作面以及周边巷道实际揭露地质情况看,本工作面掘进区域地质构造相对较简单,煤层底板整体呈单斜构造,煤层顶、底板起伏变化不大,顶板岩性为细粒砂岩和砂质泥岩。 ②、顶底板水:附近巷道普遍未见顶板涌水现象。 ③、老空水:老空水在工作面掘进期间探放水已经有效疏放,不会存在溃水事故,但要防范局部存在老空水,预计正常涌水量为5m3/h,最大涌水量为10m3/h。 2、积水范围、积水量 预计积水范围为该掘进工作面临近小窑开采巷道、采空区及切巷前方有一废弃老井,预计积水面积50m2,积水量40m3左右(由于受局部老巷、采空区冒落不均衡影响,呈现窝状局部含水)。 3、巷道布置、施工次序、支护形式 11011工作面施工方位角为274°,坡度0-4°,设计总长为280m,沿二1煤层底板掘进,随着底板局部会变方位,采用2.6×2.2工字钢支护。 4、探放水超前距 每次探放水必须留设30m的超前距,作为下次探放水钻场位置,坚持先探后采。 二、探放水钻孔设计参数 1、探放水钻场的位置 11011工作面探放水钻场位置是在工作面运输巷内,第一个探放水钻场坐标为x=3822170,y=38430659,z=+166。以后根据地质和老巷分布情况每隔30米左右做一探放水钻场进行探放水。  2、钻探设备 采用ZY—650 型钻机,每根钻杆长800mm,钻杆直径为42mm,施工钻孔终孔孔径为65mm。 3、套管规格 开孔时采用φ90mm钻头扩孔,套管采用管壁厚5mm、长10m、Φ76mm的地质管,外端焊接法兰盘和控水阀门连接,并采用海带、麻绳包裹孔口管以增大摩擦力,孔口管外端有焊接牢固的耳把与立柱支护捆绑牢固,防止套管鼓出,孔口管外端安装控水阀门和测压表,孔口阀的规格为25Kg阀门,孔口阀直径为0.076m,耐压要求大于2Mpa。 4、探水点迎头密闭规格、方式 探水点迎头使用矿工钢(11#)网状交叉配合木板进行封闭,打三根牢固立柱,立柱插入底板深度为0.4~0.5m,顶端必须与巷道顶板接实、背紧;横梁三根嵌入两帮的深度为0.4~0.5m;立柱与立柱之间间距、立柱与两帮之间的距离、横梁与横梁之间的间距都在0.5~0.6m之间,下横梁与底板间距为1m横梁与立柱每一个交叉点用8#铁丝连接,固定牢靠。箅子与煤壁之间使用双抗网及椽子或木板把迎头打严背实,木板厚度不小于10mm,并且木板与立柱、横梁要搭接。 5、钻孔参数 (1)钻场钻孔设计(探测孔数及角度可以随钻探情况调整),均采用无芯钻进。 11011工作面方位角为259°。 孔号 方位(°) 角度(°) 深度(m) 开孔直径(mm) 终孔直径(mm) 1 359 +10 60 90 65  见底板 2 349 +10 60 90 65  见顶板 3 359 +8 60 90 65  见顶板 4 9 +5 60 90 65    全煤     钻孔打钻顺序:1#孔—2#孔—3#孔--4#孔。 三、探放水设计附图 1、11011工作面探水钻场平面图1:1000  2、分组钻孔剖面图1:500     3、单孔设计示意图    4、钻孔布置断面图。 四、组织措施 矿成立探放水领导小组。 组  长:刘建军 副组长:张旭东 吴治军 张有辰 张建军  成  员:各科室部门负责人及探放水队人员。 组长全面负责组织此次探放水工作,副组长在组长的领导下,对分管的工作负责,探放水领导小组成员按分工协助副组长抓好工作的落实。 张旭东、吴治军负责方案的实施,组织队伍;张有辰负责安全监督检查,监测、监控有害气体;张建军负责排水设备的正常运行和机电安全;张旭东、孟培松负责技术方案的制定;吴治军、张有辰负责安排人员现场监督措施落实情况。 五、安全技术措施 1、打钻前的准备工作 (1)探水前,施工队要对施工地点附近巷道支架进行全面检查,及时进行加固,水沟进行清理,确保排水通畅。坡度大于5°的巷道不沿底地段全部使用编织袋装煤铺底、围柱根,同时,对流水线路上的所有丁字头、十字头采用刚性材料进行连锁加固,每个方向加固长度不小于5m。 (2)探水前,施工队要在巷道的低洼处挖砌临时水仓,临时水仓有效容量不小于30m3,探水点与临时水仓之间铺设水槽(150mm×150mm),水槽铺设要平、直、稳,搭接严密,搭接长度不小于100mm,水槽内无杂物、淤泥,保证水路畅通,临时水仓口连接处建立沉淀池(2m×2m×1m),配备2台排水能力不小于20m3/h的BQS(QBK)25-20-4/N潜水泵,一备一用并双回路供电,管路为两趟直径为76mm的胶管,单趟排水能力为30m3/h。 (3)探水前机电科要对主排水泵、采区排水泵以及排水管路进行一次全面检查,保证主排水系统能够正常运行;并负责对巷道内的机电设备每天进行一次失爆检查,杜绝失爆,确保完好。负责人:张建军。 (4)探水前,由施工队在停掘迎头打上牢固的篦子,篦子要求用工字钢充当立柱,用双抗网护好迎头煤壁,并用小径木进行横穿挡实。同时加强探水巷道迎头附近5m巷道支护,打好抬棚,背好帮、顶。负责人:吴治军。 (5)钻机安装时,先将底部用道木垫实,然后打坑木固定钻架,固定钻架必须牢固可靠。固定好钻机后,应先检查钻机各部件安装是否正确,并用手转动有关部件是否灵活,如有问题及时处理,由施工队负责。负责人:李留剑。 (6)钻孔开孔孔径为90mm,钻进10米后下入套管,套管长10米,直径76mm,壁厚5mm。下套管时,套管周围要用适量麻绳或干海带缠裹,使套管固定牢固,孔口加止水阀和压力表,以便有控制的进行放水。然后使用60mm的钻头无芯钻进,直至达到设计深度。 (7)施工队将打钻地点后方巷道内的浮煤、杂物清干清净,保证巷高达到2.1米,保证退路畅通。负责人:李留剑。 (8)由机电运输科、通风防突科负责,在打钻地点10米范围内安装一部电话和甲烷传感器,并保持监测可靠和联系畅通,打钻前施工队要将压风管、防尘水管路接至打钻地点附近,确保日常使用。负责人:张建军。 (9)生产技术科要现场确定钻孔方位,坡度由施工人员用坡度规标定, 负责人:孟培松。 (10)在探放水之前要提前排水,使主水仓保持50%以上的空仓。 (11)排水线路:11011下付巷→11011工作面水仓→主井水仓→主井→地面 (12)做好探放水打钻准备工作后,必须由生产技术科、安全监察科、通风防突科、机电运输科、调度室联合验收,发现问题及时处理。符合探放水条件,方可以开始打钻,验收人员要在验收单上签字。 2、打钻时注意事项 (1)钻探施工人员要经过培训,必须熟悉钻机的各种性能和操作程序及故障的处理方法,做到熟练操作,以防造成事故。 (2)钻进前,要先检查钻杆,保证不堵塞,不弯曲,丝口未磨损。钻杆连接时,要对准丝口,避免歪斜和漏水。钻进前,要让钻机空转十分钟,确认无问题后,方可接上钻杆,钻头,接通水源,水返回后才能钻进,并保证有足够流量,不准钻干孔,打钻时,钻杆及其他钻具要摆放整齐,安装及拆卸时要轻拿轻放。拆下来的钻杆要码放整齐。 (3)、交接班必须是当班负责人,并要求现场交接班。做到交安全、交进度、交措施、交设备、交工具,有问题处理不了的,交接班必须交清交明,使接班着心中有数。 (4)钻进中,施工人员要扎紧领口、袖口、裤腿,佩带好自救器,安全帽,站在钻机两侧,注意钻机运行情况,以防钻杆受压冲出伤人,正常钻进时,操作人员不得离开操作台,如有异常,立即停机查找原因,待故障排除后再施工。 (5)做好准备工作后,施工人员严格按照生产技术科测量人员标定的孔位、角度、孔深进行施工,不经测量人员同意不得擅自改动。 (6)操作时,先将钻机操作手柄置于空挡位置,然后再启动钻机,检查电机及回转、升降是否正常,发现问题要及时调整。正式钻进前,对钻机进行检查,确认机械系统、液压系统、传动部分正常后,方可正式钻进。 开始钻进时,压力不宜太大,要轻压慢钻,待钻机工作平稳后,压力再逐渐增大。钻进时,钻工要认真观察钻机运转情况(包括送水,钻孔排水,钻机及孔内震动声音等),密切注意出水、出煤(岩)粉情况,发现异常立即停机查找原因及时处理。 (7)钻探时,操作人员要注意力集中,手不离按钮,眼不离钻机,动作要准确、及时、迅速;严禁在套管下方操作,以免套管滑落打伤人员;严禁用手脚,或其它物件直接制止机器运转部分,严禁将工具和其他物品放在钻机防护罩上;严禁人员站在钻机正后方。 (8)钻进过程中,发现围岩煤体松动,片帮、来压、见水(钻孔内水压、水量突然增大或减少)以及顶钻、钻机压力不稳、瓦斯涌出量增大等现象时,现场人员不要惊慌,先停钻机,必须停止钻进,但不得拔出钻杆,关闭阀门压紧钻杆,要及时测定水量、水压,并在钻进记录中注明,现场负责人应及时向调度室、安全监察科、通风防突科、生产技术科、机电运输科及有关领导汇报,并派人监测水情,监测水情人员至少每2小时向调度室汇报一次水情,待分析后采取措施进行处理再施工。如果发现情况危急时,必须立即撤出所有受水威胁地区的人员,现场负责人应立即向调度室汇报并按照避灾路线进行撤离,同时通知施工地点标高以下受水害威胁人员撤离。 (9)在打钻过程中,若发现钻杆卡住不进,钻进困难时,要及时汇报,经技术部分析后,可适当调整钻孔参数。 (10)施工队钻手每班要做好本班记录,包括钻孔的孔号,施工参数,总进尺,本班进尺,孔内钻具长度,有水时钻孔的具体位置及见老巷的位置,孔内瓦斯(或水)的涌出情况,在钻进过程中要密切注意钻机运行情况,发现钻进异常或涌水异常,要立即向调度汇报。 (11)施工队在钻探期间若钻透老空时水量较小或无水时,应反复下钻以防钻孔被堵,造成水流干假象,引发事故,如果钻孔出水量较大时,应及时关闭孔口阀,控制放水,设专人观测钻孔出水情况,测定水量、做好记录,并及时将打钻资料向生产技术科汇报,以便及时调整打钻方案。 (12)除了打钻施工人员、跟班瓦检工、安检员,打钻地点巷道内严禁有其他人员从事与打钻无关的工作,并撤出探水地点标高以下所有与探水无关人员。 (13)每个钻孔施工结束后,对有水钻孔必须将水放到不足以威胁安全生产时,方可恢复生产,无水钻孔要用黄土封孔,封孔长度不小于1.8米。 (14)钻探期间,施工队要在主排水阵地和打钻地点巷道迎头安排专人开泵,做好排水工作。 (15)钻探时,通风防突科必须保证钻探地点及迎头连续供风,不得随意停风,并安排专人负责检查巷道迎头、回风流及打钻地点的瓦斯、 一氧化碳和二氧化碳浓度,,并在钻机正上方安装悬挂瓦斯便携仪,监测瓦斯浓度,当以上地点瓦斯浓度达到0.6%时报警,要求打钻人员停止作业,并报告调度室,听从处理意见,并积极进行处理。瓦斯浓度达到0.8%时,切断电源,撤出人员,进行处理,只有待瓦斯浓度降到0. 6%以下时,方可进入继续工作,一旦钻透老空(巷)后,巷内瓦斯超限排放瓦斯时,必须制定专项措施。钻进期间,每班的瓦检工和施工队的跟班负责人,应分别向调度室汇报两次进度及瓦斯情况,有特殊情况随时汇报。 (16)钻探期间,探水队要派一名跟班队长现场跟班,切实落实各项措施、制度,及时处理事故隐患。每班打钻情况安检员必须现场监督,并在记录本上签字,切实做好监督、验收工作,保证钻孔按照设计要求保质保量的完成。 六、探水后推进措施 按生产技术科设计进行完探放水恢复回采后,穿过原矿井老巷以及采空区时,生产技术科要制定出切实可行的安全技术措施,尤其是要注意以下几点: (1)推进时要加强工程质量管理,切实控制顶板围岩,杜绝片帮、冒顶现象,以免诱发突水。 (2)完善排水系统,做好排水工作。 (3)恢复推进后,加强水情观测,发现出水征兆时必须停止掘进,立即向调度室、安全监察科、通风防突科、生产技术科、机电运输科等部门汇报,撤出所有受水害威胁地点的工作人员,然后采取措施进行处理。 (4)推进中要严格按照生产技术科规定的允许推进距离回采,及时规范填写探放水管理牌版,到位即停,及时向调度汇报掘进情况,严禁超采。 七、避灾路线 11011工作面打钻施工地点→11011上付巷→副井→地面。 其他地点工作人员按救灾预案撤离。 避灾路线指示牌必须悬挂在醒目位置和各个路口,并将避灾路线传达给每一个作业人员。 八、其它未尽事宜按《煤矿安全规程》、11011工作面的作业规程中的有关规定执行。 本文档由香当网(https://www.xiangdang.net)用户上传

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