北翼回風大巷掘進探放水方案

目 錄

第一章 工作麵概況―――――――――――――――――――――2
第二章 區域及水文地質概況―――――――――――――――――2
第三章 探放水原則―――――――――――――――――――――2
第四章 鑽孔設計及布置―――――――――――――――――3
第五章 設備選型――――――――――――――――――――――5
第六章 鑽機使用――――――――――――――――――――――5
第七章 打鑽注意事項――――――――――――――――――――7
第八章 探水安全技術措施――――――――――――――――――――8
第九章 放水安全技術措施――――――――――――――――――――8
第十章 組織施工――――――――――――――――――――――9

第一章 工作麵概況
北翼回風大巷延3號煤層頂板掘進, 地麵位置：東臨1307地麵沉陷區，南臨長臨公路，西麵和北麵臨近漳河, 地麵標高+907.3—+907.8m；井下位置：東為已掘北翼回風大巷，西接井田邊界煤柱,南麵和北麵為大巷保護煤柱。根據已掘主皮帶大巷、1103鑽孔資料，本區域煤厚約為7.1米, 煤層頂板由下至上依次為:砂質泥岩2.5米,細粒砂岩2.37米,粉砂岩4.55米。底板由上至下依次為：砂質泥岩0.62米,粉砂岩2.08米,泥岩5.1米。此區域整體為單斜構造,煤層水平層理、垂直和斜交節理發育，未發現斷層、陷落柱等構造。巷道淨寬4.4米, 高3.1米,延伸長度570米。
第二章 區域水文地質概況
根據《生產礦井地質報告》和礦井區域水文地質圖，區域內水文地質條件較簡單，工作麵周圍無老空等積水井巷。3號煤層頂、底砂岩含水層單位湧水量0.0713L/ s.m，滲透係數為0.132m/d,各含水層補給條件差，受大氣降水滲入補給影響較小。工作麵臨近漳河，此區域上覆基岩段含水量大，地表土層含水沙層較多，預計工作麵頂板會有湧水,由於各含水層水力聯係甚微,所以對掘進不會造成大的影響，但必須做好超前探放水和頂板出水的預防工作,並配備相應的排水設施。現礦井正常湧水量70m3/h左右，最大湧水量120m3/h。
第三章 探放水原則
為了貫徹落實好國家、省、市有關礦井水害防治的方針、政策，切實做好煤礦安全生產保障礦工生命財產不受侵害。依據“有掘必探，先探後掘”的探放水原則，對北翼回風大巷編製探放水方案。若掘進中發現有透水征兆（巷道幫出現掛紅、掛汗、空氣變冷、出現霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產生裂隙、出現滲水、水發揮有異味等）等情況，必須停止作業，采取措施，查明出水原因，並報告礦調度室，若水量較大立即撤出工作麵所有人員，然後由相關部門03manbetx 出水原因，進行處理。
第四章 鑽孔設計及布置
一、探水線、鑽孔深度、孔徑
根據礦井地質報告和周圍已掘主皮帶大巷揭露地質情況，北翼回風大巷周圍無老空等積水井巷。主要探放頂、底板砂岩含水層水和裂隙等構造水。為了落實好“有掘必探，先探後掘”的原則，確保安全掘進，確定工作麵迎頭為探水線，鑽孔超前距30米，鑽孔孔深60米，每打一次鑽可向前掘進30米。選用孔徑42mm鑽杆。
二、鑽孔數目及布置方案
根據工作麵概況,本巷道掘進區域地質構造簡單, 布置5個探防水鑽孔，中孔一個，頂孔2個，底孔2個。中孔延巷道方向水平打設，距巷道兩幫2.2米,距底板1.5米。2個頂孔和2個底孔分別和巷道方向成8º夾角向上和向下打設，並與巷道兩幫分別成10º夾角外斜。頂、底孔終孔豎直方向分別距巷道頂、底板8m，距巷道左幫和右幫10m。
鑽孔布置如圖所示:

第五章 設備選型
根據以上設計要求並結合南翼二采區已掘巷道揭露水文地質條件情況，選用WSP-500架柱式液壓鑽機，具體參數如下：
額定工作壓力 額定工作壓力 轉速範圍 30～300r/min
額定轉速 200r/min 推進力 10KN
額定轉矩 400N.m 推進器行程 1200/1700mm（可選）
最大轉矩 500N.m 最大鑽孔深度 大於80m(孔徑89㎜,煤岩f<3)
最大工作壓力 25MPa 額定流量 50L/min
鑽孔方位 0°-±90°° 適應巷道高度度 2583mm-3983mm
工作介質 礦物油30-300cst乳化液0.5-2﹪
第六章 鑽機使用
一、鑽孔前的準備工作：
（1）液壓管路連接：
1）首先在打鑽處選擇頂底板完好，有突水或其它危險情況能迅速撤退的位置安設鑽機；
2）用兩根通徑為10㎜，長度為5m的高壓油管將推進油缸接入操縱閥左聯；
3）用兩根通徑為10mm，長度為5m的高壓油管將支撐油缸接入操縱閥中聯；
4）用兩根通徑為13mm，長度為5m的高壓油管將回轉馬達接入操縱閥右聯；
5）用一根通徑為16mm，長度為15~20m的高壓油管將操縱閥進液口與工作麵乳化係統或獨立泵站的壓力管路相連接。
6）用一根通徑為19㎜，長度為15~20m的高膠管將操縱閥回液口與工作麵乳化係統或獨立泵站的回液管路連接。
(2)．在鑽機安設位置，將鑽機支撐油缸、油缸延長件、頂盤、底盤組裝成支撐機構，選擇合適的鑽進方向，將支撐油缸收回至最低位置，將整個支撐機構立起，伸出支撐缸將立柱支撐在工作麵頂板與底板之間。
(3)．調節鉸接支座的高度位置，用螺母將鉸接支座緊固；
(4)．將推進器安裝在鉸接支座上，調整推進器至適當的角度，然後用緊固螺母將推進器壓緊在鉸接支座上;
(5)．將輔助支撐機構左調整杆用銷軸固定在上支撐座上，調整下抱箍高度並將右調整杆用銷軸固定在下抱箍上，堅固下抱箍然後旋轉手柄使輔助支撐機構產生一定的堅固力；
(6)．根據鑽機形式選擇合適的扶遷器套與卡板；
(7)．操縱推進手柄。使馬達移到推進器後部，將鑽杆從扶遷器後部穿入，從扶遷器前部裝好鑽頭，然後使馬達拖板前移，將鑽杆連接在連接套上。
二、鑽孔：
(1).操縱推進手柄，使鑽頭與煤壁接觸後停止推進後低速回轉，在工作麵打出位坑；
(2).打開衝洗水開關；
(3).將鑽頭頂在位坑內，對鑽機施加較小的推進力，並使鑽機旋轉。當鑽進到鑽頭沒入孔內後，再開始正常鑽進；
(4).在馬達拖板推進至最前端且鑽杆後部方柄進入扶遷器時停止鑽進動作，滑動扶遷器卡板卡住鑽杆，使鑽機反方向回轉將連接套與鑽杆分離。馬達拖板空退至最後端，接入另一根鑽杆後，鬆開扶遷器卡板繼續鑽進作業；
(5)．隨著鑽進深度的增加，鑽杆與孔壁的摩擦力加大，岩粉的排出愈加困難，導致鑽進負荷的增加。這種現象在一定的下傾角度鑽進的情況下，更加嚴重。因此需要在鑽進的過程中，保持鑽機鑽動並往複推拉鑽杆將岩粉排出。
三．退鑽：
(1). 打開衝洗水開關；
(2). 停止鑽進並使鑽杆低速回轉，然後操縱推進手柄向外拉出鑽杆；
(3)．當鑽機將一根完整鑽杆拉出後，在第二根鑽杆的方柄進入扶遷器後停止拉出動作，滑動扶遷器卡板卡住第二根鑽杆，使鑽機反向回轉，將第一根鑽杆卸下；
(4). 滑動扶遷器卡板鬆開第二根鑽杆，將馬達前移至第二根鑽杆處，正向旋轉接入第二根鑽杆。
(5)重複以上2~4步驟，直至取出全部鑽杆。
四、拆卸鑽機：
(1). 將推進油缸收縮至最短位置；
(2). 旋轉輔助支撐調整手柄施放預緊力，將輔助支撐機構拆下；
(3). 鬆開鉸接緊固螺母，將推進器卸下；
(4). 將支撐油缸收縮至最短位置，將支撐機構放倒；
(5). 將液壓膠管拆下並用堵頭保護好各進出液口，避免進入汙物。
五、卡鑽處理：
如果在鑽進過程中出現夾層或裂隙，鑽杆補卡住，應減小推進力或退出鑽杆。如果無法將鑽杆拔出，應關掉鑽機，卸下鑽杆，然後用專用工具旋轉鑽杆並取出。
第七章 打鑽注意事項
（1）.在將鑽機通過膠管連接到液壓動力站前，必須保證鑽機控製閥和動力站截止閥均處於關閉狀態。
（2）.鑽進時應準確判別煤、岩層厚度並記錄換層深度。
（3）.在開啟供油路截止閥前，應確認所有連接均正確。
（4）.鑽機應同時握住兩個操作手柄進行操作，防止出現操作手柄從手中滑脫造成人員傷害。
（5）.鑽進中發現有害氣體噴出時，應立即停止鑽進、切斷電源，將人員撤到有新鮮風流的地點。立即報告礦調度室，采取措施。
（6）.鑽進時，發現煤岩鬆軟、片幫、來壓或孔中的水壓、水量突然增大、頂鑽等現象時，必須立即停鑽，記錄其孔深並同時將鑽杆固定。要立即向礦調度室彙報，及時采取措施，進行處理。
（7）.在接近有出水可能的地區打鑽時，鑽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鑽進，嚴禁將鑽杆拔出。操作時禁止人員直對鑽杆站立。
（8）.鑽孔探後出水時，要觀測水壓、水質、水量和估計積水量或補給量。並對水的來源作出正確的判斷，采取相應的措施。
（9）.交接班時若正在進行打鑽，嚴禁停鑽。
第八章 探水技術措施
（1）工作麵附近的巷道支護應牢固，背好幫頂，使巷道具有足夠的抗水流衝擊能力，以免被壓力水衝垮。
（2）必須向受水威脅地區的施工人員貫徹、交待報警信號及避災路線。
（3）清理好巷道，保證安全撤離路線暢通無阻。
（4）在探水點附近要安設電話和報警裝置，遇到水情及時向調度室彙報。
（5）打探水鑽時如發現煤體變鬆、片幫、來壓或沿鑽杆向外流水超過正常打鑽供水量或衝擊鑽具時，必須立即停止打鑽（不得移動或拔出鑽杆）記錄好孔深同時將鑽杆固定，並報告調度，及時采取措施，進行處理。
（6）瓦檢員要做好有害氣體的檢測，發現鑽孔內有有害氣體噴出時，必須立即停止打鑽，切斷電源，並將人員撤到有新鮮風流的地點，並向調度報告，采取措施及時處理。
（7）在探水施工中，遇到含水層、斷層、陷落柱和積水區之前，應停止鑽進，安好水門後再繼續鑽進。
（8）根據工作麵探水情況，探水鑽孔可兼作放水孔。如探至水量較大或有其他水體時要編製放水措施，進行放水作業。
第十章 組織施工
探放水工作由探放水隊完成，在完成每個循環允許掘進距離前，必須進行探放水作業，並對作業過程中出現的情況作好記錄。