為嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦防治水規(guī)定》及上級管理部門的有關規(guī)定和要求,必須嚴格執(zhí)行“預測預報、有掘必探、有采必探、先探后掘、先探后采”的防治水原則。采用物探、鉆探相結(jié)合,物探先行,鉆探驗證的探放水安全技術措施。為保障本工作面的作業(yè)安全,特制定本探放水安全技術措施。
一、概況
1、工作面位置:
一采區(qū)南翼泄水巷位于一采區(qū)南部,由A點開口按腰線-12°施工56.4m到B點進入11#煤層,再沿11#煤層頂板施工1674.2m到C點。全長1730.6m。該工作面北為100103運輸順槽;東、南部均為井田安全煤柱;西部為一采區(qū)皮帶運輸大巷及一采區(qū)水倉。該巷道設計起點高程為794.5m、終點高程為747m。對應地表有山坡、陡坎,附無水體、河流、沖溝通過,地面高程為+910m至+950m。
2、地質(zhì)概況:
11號煤層位于太原組下段,上距10(9+10)號煤層平均13.88m,煤層厚度1.10~2.15m,平均1.45m,含0~3層夾矸,結(jié)構(gòu)簡單,煤層傾角1°至6°。頂板為砂質(zhì)泥巖、泥巖,底板為灰黑色泥巖,為賦存區(qū)穩(wěn)定可采煤層。
3、水文地質(zhì)概況:???????
(1)K2石灰?guī)r巖溶裂隙水:K2石灰?guī)r為石炭系太原組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層,巖石堅硬,裂隙較發(fā)育,平均厚度9.36m,裂隙多由方解石脈充填,太原組靜止水位埋深83.30m,水位標高879.21m,最大降深10.73m,單位涌水量0.311L/s.m,滲透系數(shù)1.10m/d,富水性中等。經(jīng)采水樣測試,總硬度361.65mg/l,礦化度548mg/l,水質(zhì)類型為HCO3·SO4--Ca·Ma型。
(2)地表水對煤礦開采的影響:工作面內(nèi)無大的地表水體,僅有季節(jié)性小河流、溝谷,對煤層開采無影響。
??? 二、物探及鉆探設備、參數(shù)
??? 1、探放水原則 :“預測預報、有掘必探、有采必探、先探后掘、先探后采”。
??? 2、物探設備選用華虹YCS40(A)瞬變電磁儀
??? 物探方法:用物探方法進行超前探測,采用瞬變電磁儀對前方及兩側(cè)進行勘探,探測范圍前方100m,左右各30m。為提高物探準確度,每50m采用物探方法進行一次探測。每次探測在勘探范圍內(nèi)設置13個測點。探測位置距金屬物質(zhì)和電器設備等干擾因素在10米以外。電磁發(fā)射線圈盡量緊貼巷道幫,放置角度準確。根據(jù)現(xiàn)場采集到的視電阻率數(shù)據(jù),利用MTEM軟件進行數(shù)據(jù)分析處理,得出分析結(jié)果,進行預測預報。
??? 3、鉆探機具選用為ZDY-650型號鉆機,鉆桿型號為42mm×800mm,鉆頭型號φ75mm合金鉆頭。
三、探放水設計?????????????????????????????
1、設計概況:
該探放水設計按照《煤礦防治水規(guī)定》和晉煤行發(fā)【2012】239號文件相關要求,以及結(jié)合了“預測預報、有掘必探、有采必探、先探后掘、先探后采”的安全生產(chǎn)方針,編制該探放水設計。
(1)一采區(qū)南翼泄水巷由A點開口按腰線-12°施工56.4m到B點進入11#煤層,A至B點為10#至11#穿層,每組設計3個鉆孔,呈扇形布置方式:①1#鉆孔(巷道中心孔)設計深度80m。②2#(左偏16°)、3#(右偏16°)鉆孔設計深度83m,幫距20m。③超前距至少保留30m,允許前掘50m。
(2)一采區(qū)南翼泄水巷施工至11#煤層后,再B點沿11#煤層頂板施工1674.2m到C點。在無異常的情況下,每組設計4個鉆孔,呈扇形布置方式:①1#鉆孔(巷道中心孔)設計深度80m。②2#(左偏16°)、3#(右偏16°)鉆孔設計深度83m,幫距20m。③4#鉆孔(巷道中心孔,在煤層傾角的基礎上增加12°仰角)設計深度82m。④超前距至少保留30m,允許前掘50m。
(3)在鉆探施工過程中,如遇斷層、陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造及其它原因,鉆進不到80m時,則根據(jù)鉆探距離,在前掘施工時保留30m超前距。
鉆孔參數(shù)表
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鉆孔編號 | 與巷道中心夾角(o) | 鉆孔傾(俯)角?????? | 設計深度(m) |
1# | 0° | A至B點:-12° B至C點:沿煤層傾角??? | 80m |
2# | 左偏16° | A至B點:-12° B至C點:沿煤層傾角 | 83m |
3# | 右偏16° | A至B點:-12° B至C點:沿煤層傾角 | 83m |
4# | 0° | 沿煤層傾角增加12° | 82m |
1#、2#、3#鉆孔孔口距底板0.8米,4#鉆孔孔口距底板1.0米。
? ??? 2、如工作面前方有積水區(qū)、老窯、舊巷、老空區(qū)等情況時,為了保證安全生產(chǎn),則根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》進行編制專項措施。
3、單孔設計:
如在鉆探施工過程中鉆孔出水,則按照《煤礦安全規(guī)程》和《煤礦防治水規(guī)定》相關要求進行安裝孔口管和泄水閥。
(1)探放老空積水的超前鉆距,根據(jù)水壓、煤(巖)層厚度和強度及安全措施等情況確定,但最小水平鉆距不得小于30m,止水套管長度不得小于10m。
(2)沿巖層探放含水層、斷層和陷落柱等含水體時,按下表確定探水鉆孔超前距離和止水套管長度。
巖層中探水鉆孔超前鉆距和止水套管長度表
?
水壓/MPa | 鉆孔超前鉆距/m | 止水套管長度/m |
<1.0 | >10 | >5 |
1.0至2.0 | >15 | >10 |
2.0至3.0 | >20 | >15 |
>3.0 | >25 | >20 |
4、供水、排水系統(tǒng):
?(1)供水:
一采區(qū)南翼泄水巷供水來自地面污水處理房,工作面供水管為4寸管路,每50米一組三通及閥門,每隔200米安設一個截止閥。
供水路線:
地面污水處理房→主斜井→集中皮帶運輸大巷→一采區(qū)軌道運輸大巷→100103運輸材料繞道→100103運輸順槽→一采區(qū)南翼泄水巷工作面。
(2)排水:
①工作面鋪設1趟4寸排水管路,管路距工作面迎頭不得超過30m,工作面迎頭水泵與排水管路采用軟管連接,軟管長度不少于30m。
②工作面設2臺排水泵,一備一用,滿足工作面排水需要,并保證水泵完好。
③巷道內(nèi)的積水來自頂板及巷幫的淋水等。工作面出現(xiàn)的積水通過水泵由巷內(nèi)布置的4寸管排至一采區(qū)南翼水倉,然后排至地面污水站處理。
排水路線:
一采區(qū)南翼泄水巷工作面→100103運輸順槽→一采區(qū)水倉→一采區(qū)軌道運輸大巷→副斜井→地面污水處理房。
四、?????? 探水前準備工作
1、探水前,掘進隊要對施工地點巷道支護進行全面檢查,并清除浮煤矸石。
2、探水前掘進隊要對水泵以及排水管路進行一次全面檢查,保證該工作面的排水系統(tǒng)能夠正常運行;并負責對巷道內(nèi)的機電設備進行失爆檢查,杜絕失爆,確保完好。
3、鉆機安裝牢固可靠后,檢查鉆機各部件安裝是否正確,并用檢查有關部件是否靈活,如有問題及時處理。
4、在鉆機附近(找一個合理位置)挖一個水坑容量不少于1m3,水坑處設2臺排水泵,一備一用,滿足工作面排水需要,并保證水泵完好。
5、工作面鋪設1趟4寸排水管路,管路距工作面迎頭不得超過30m,工作面迎頭水泵與排水管路采用軟管連接,軟管長度不少于30m。
5、由通風隊負責,在打鉆施工附近安裝一部電話,保持聯(lián)系暢通。
7、掘進隊將打鉆地點后方巷道內(nèi)的浮煤、雜物清理干凈,保證退路暢通。
8、由掘進隊負責配備排水設備。
9、施工前進行幫、頂加固,對該巷道的支護情況要經(jīng)常檢查,發(fā)現(xiàn)隱患及時處理。
五、工作面防水措施
1、對職工進行防治水方面知識的教育和培訓,保證職工具備必要的防治水知識,提高防治水工作的技能和抵御水災的能力。
2、發(fā)現(xiàn)有透水征兆時,應當立即停止受水害威脅區(qū)域內(nèi)的采掘作業(yè),撤出作業(yè)人員到安全地點,采取有效安全措施,分析查找透水原因。
3、工作面設2臺水泵,一備一用。水泵的能力應在20 h內(nèi)排出本工作面24 h的正常涌水量。
4、其他排水設備的能力應當與工作、備用水泵的能力相匹配,并能保證全部水泵同時運轉(zhuǎn)。
5、定期對工作面的供電設備、礦井排水設備進行維護檢修。確保各種排水設施正常運轉(zhuǎn)。
6、開鉆前要仔細檢查鉆機及鉆探設備是否完好并試運轉(zhuǎn),如一切正常,方可開鉆。
7、操作人員要按操作規(guī)程操作,并注意觀察鉆孔情況,發(fā)現(xiàn)異?;虺鏊?,要及時向礦調(diào)度及有關部門匯報。
8、工作面透水預兆:
?(1)煤層變濕;由于水的滲入,使煤層變得潮濕,光澤變暗淡,如果剝?nèi)ヒ粚尤允沁@樣,說明附近有積水。
?(2)巷道壁或頂板“掛汗”;工作面接近積水區(qū)時,水由于壓力滲透到煤壁或頂板形成水珠,特別是新鮮切面潮濕非常明顯。
?(3)空氣變冷;工作面接近積水區(qū)時,氣溫驟然降低,煤壁發(fā)涼,人又陰涼感覺。
?(4)頂板淋水加大;由于頂板上方水體壓力的作用,使頂板出現(xiàn)裂隙,淋水越來越大。
?(5)“斯斯”水叫;井下高壓積水向煤(巖)裂隙強烈擠壓時與周圍煤(巖)壁摩擦而發(fā)出“嘶嘶”水叫聲,在煤巷掘進時聽到此聲,說明即將突水。
?(6)出現(xiàn)臭味;礦井老窯積水中含有硫化氫等氣體,采掘工作面接近老窯積水時,會產(chǎn)生臭雞蛋味。
?(7)煤壁“掛紅”。礦井水中含有鐵的氧化物,滲透到煤壁呈暗紅色水銹。
?(8)出現(xiàn)霧氣。當巷道溫度很高時,積水滲到煤壁后,由于蒸發(fā)形成霧氣。
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9)底板鼓起或產(chǎn)生裂隙;底板受承壓水(或積水區(qū)水)的作用,會出現(xiàn)底板鼓。有時底板上產(chǎn)生裂隙出現(xiàn)滲水,甚至出現(xiàn)壓力水噴射出來。