斜井基岩段探水設計
第一章 概況
正豐煤礦主斜井井筒掘進方位角為181°，傾角為-10°，設計長度(斜長)848 m。井筒為半圓拱形斷麵，掘進高度3950mm，掘進寬度4700mm，掘進斷麵積16.19㎡，巷道淨高度3700mm，淨寬度4400mm，淨斷麵積14.20㎡，采用錨網噴支護，錨杆選用Φ22×2200mm左旋無縱螺紋鋼，間排距800×800mm，網采用Φ6.0mm鋼筋焊接網，網格100×100mm，噴射砼強度C20 。
由於正豐礦開采範圍內存在小煤窯，可能有局部積水區及采空區存在，目前礦方地質資料不全，對我項目部回風斜井開拓造成隱患，根據《煤礦安全01manbetx 》要求，必須進行探水，確認無危險後，方可前進。
第二章 地質構造
第一節 地質情況
根據礦方提供資料：井田溝穀大麵積新生界覆蓋。賦存的底層有：奧陶係中統峰峰組、石炭係中統本溪組和上統太原組、二疊係下統山西組和下石盒子組、上第三係上新統及第四係中上更新統和全新統。井田為一向南東傾斜的單斜構造。煤層傾角多在5-8°，井田內零星發現有陷落柱和小斷層，未發現岩漿活動。
第二節 水文地質情況
井田屬於汾河水係，處於郭莊泉域中部。主要含水層有寒武係列到中奧陶統的一層石灰岩、上石炭統太原組碎屑岩碳酸鹽岩溶裂隙含水層、二疊係山西組和下、上石盒子組碎屑岩裂隙含水層、新生界鬆散岩類空隙含水層。除奧陶係碳酸鹽岩岩溶裂隙水層富水性強外，其餘含水層富水性均弱。井田奧灰水水位標高為588-590m，井田內批準采煤層底板標高均高於奧灰水水位，但同時對采(古)空積水要有足夠的認識。湧水量根據《汾西礦業(集團)有限責任公司柳灣煤礦生產礦井地質報告》：井田湧水量小於10m3/h，施工時應執行 “有掘必探，先探後掘”的原則，井筒目前工作麵為泥岩，待井筒通過泥岩段後進行探水施工。
第三章 施工工藝
第一節、鑽場布置
為不影響工作麵正常施工，每次探水時右幫施工一掘進寬度3800mm，掘進高度3650mm，掘進深度3150mm的硐室作為鑽場，鑽場采用錨網噴支護方式，錨杆采用Φ22*2200mm高強度樹脂錨杆，間排距800*800mm，每根錨杆配MSCK2355和MSKZ2355型錨固劑各一支，錨固力不小於125KN，預緊力矩不小於250K·N/m。錨杆托板采用150×150×8 mm的拱形高強度托盤。鋼筋網采用Φ6.0㎜的鋼筋焊接而成，網片規格為：長×寬=2000×1000mm,網孔規格100×100mm，網與網之間間采用14#鐵絲綁紮連接，壓茬長度100 mm ，鐵絲綁紮間距不大於200 mm/道。噴射混凝土厚度150㎜。強度等級為C20。
第二節、探孔布置參數
探水施工前將硐室必須成巷結束，並在井筒右幫挖一長1000mm，寬500mm、深600mm的水泵窩。水泵窩內放一揚程80m、流量為50m³/h的潛水泵。當湧水量不超過10m3/h時，正常掘進，當水量超過10m3/h時，則關閉閘閥。
全斷麵共布置三個鑽孔，沿巷道掘進方向布置兩個鑽孔。傾角與巷道掘進方向平行，孔深100m，另垂直於巷道底板布置一個鑽孔，孔深30m。第一次探水在井筒裏程300m處，以後每70m鑽探一次，保證有30m的超前鑽探距離，如井下發生異常情況，另編鑽探措施報處審批後施工。
第三節、施工方法
1、孔口管加工：
孔口管采用Ф108×4mm 無縫鋼管加工，加工長度4.0m。鋼管外部焊Ф6.5mm螺旋狀鋼筋。防止鋼管在孔內滑動，鋼管上部焊高壓法蘭盤和導氣管。
2、鑽機、鑽杆、鑽頭選擇：
鑽機選用ZYL-400/130型架柱式液壓鑽機，鑽杆選用Ф40mm接杆鑽杆，每節長度1.0m。配錐型專用接頭。鑽頭選用Ф65mm和Ф133mm兩種三翼金剛石鑽頭，Ф65mm鑽頭用於鑽孔鑽進，Ф133mm鑽頭用於孔口管埋設孔鑽進。
3、鑽機架設與固定：
首先在工作麵將鑽機組裝完畢，並試運轉，運轉正常後，開始把鑽機放倒。導向架前端頂在岩麵上,上釺卡孔對準探孔口位置，在鑽機上鑽卡架設開孔口管位置的上下方兩側，用風錘打Ф42mm，深度1500mm的孔共4個，施工Ф22×2200mm樹脂錨杆，用托盤壓住鑽機釺卡架。然後根據鑽孔方位及角度調整鑽機導向架，調整好後用寬×高×長=130×120×1500mm的道木打“井”字架將鑽機導向架墊實，最後在迎頭麵適當位置打4根Ф22×2200mm樹脂錨杆並卡上短鋼絲繩套掛上3個手拉葫蘆與鑽機底盤四角拉緊固定牢固。
4、孔口管埋設：
孔口管埋設孔Ф133mm開孔前根據鑽孔位置先將鑽機安裝牢固並將鑽機角度按探孔角度調整好後方可鑽進。鑽進深度4.0m。停鑽用水將孔內岩粉衝洗幹淨。退出鑽具。插入孔口管並在距法蘭盤500-800mm處纏上厚10-20mm的麻絲。然後用大錘墊上木板將孔口管打緊，孔口管埋設深度3.5m，外露0.5m。然後用四根Ф20×2200mm樹脂錨杆和四股8#鐵絲將孔口管拉緊固定牢固。最後向孔口管埋設孔內注水泥水玻璃雙液漿。注至導氣管均勻冒漿、無氣泡後停止注漿將導氣管用木塞塞緊。注漿機采用PIH-22-75/45型氣動雙液注漿機，注漿液配比，水泥漿配比為水泥︰水=1︰0.8。雙液漿配合比為水泥漿︰水玻璃=1︰1。孔口管注漿結束8h後方可用Ф65mm鑽頭掃孔，掃孔深度4.6m。掃孔完畢後對孔口管打清水作耐壓實驗。實驗壓力為預計靜水壓力5Mpa，並穩定30min，孔口管周圍不跑水為合格，否則重新補注。
5、鑽進：
鑽機鑽進應勻速鑽進，鑽頭鑽杆不得碰撞孔口管，地測人員及時觀測水量、水壓有無異常變化，並作好記錄。鑽機司機應注意鑽機運行情況，發現探水孔湧水量超過20m³/h時必須停止鑽進，如水壓大不得拔出鑽杆，情況危急時，必須關閉高壓閘閥，切斷電源，同時用礦用電話向調度室報告，並立即撤出井筒內所有施工人員，重新製定措施後進行處理。
探孔施工完畢後，地測人員必須實測探孔內的湧水量和水壓。
實測水量、水壓：在探孔施工完畢後，退出鑽具在孔口管外露部分安裝壓力表，水閥門和導水管。壓力表規格為10Mpa，實測探孔內的水壓;再采用體積時間法測定探孔內的水量，測定時要求壓力、水量穩定、準確。當水量不超過10m3/h，水壓不超過1Mpa，正常掘進，否則必須首先關閉閘閥，然後采取專項注漿堵水措施進行處理(注漿堵水措施另編)。
6、探測煤、水及瓦斯
探煤：在探孔施工過程中，鑽機司機必須注意運行情況，當出現鑽進速度突然增大、鑽孔內有煤屑伴隨水流出時，應立即停止鑽進，計算出鑽孔鑽進距離，從而推測1#煤線的具體位置。
實測水量、水壓：在探孔施工完畢後，退出鑽具在孔口管外露部分安裝壓力表，水閥門和導水管。壓力表規格為10Mpa，實測探孔內的水壓;再采用體積時間法測定探孔內的水量，測定時要求壓力、水量穩定、準確。當水量不超過10m3/h，水壓不超過1Mpa，正常掘進，否則必須首先關閉閘閥，然後采取專項注漿堵水措施進行處理(注漿堵水措施另編)。
實測瓦斯：在探孔施工完畢後，請通風隊專業技術人員，測量巷道內的實際風速，然後開啟水閥門，10分鍾後由瓦檢人員利用光學瓦檢儀，探測巷道內的瓦斯濃度及含量，計算出巷道內的瓦斯流量，
當測定瓦斯濃度大於0.5%時，必須首先關閉閘閥，然後采取注漿或抽放瓦斯等措施進行處理(措施另編)。
第四章、輔助係統
第一節 供電
在主斜井井口適當位置，設置臨時變電所一座，安裝一台KBSG-315KVA/10/1.14/0.69KV礦用變壓器作為井下動力變壓器。
第二節 供水
由地麵53m3蓄水池用直徑Ф50mm的無縫鋼管送至工作麵。
第三節 排水
打鑽期間排水采用一揚程80m、流量為50m³/h的潛水泵，排水管采用Φ108mm鋼管排至地麵。
第五章 施工組織和主要技術經濟指標
1、施工組織采用三八製作業，勞動力配備如下：
探水施工每班勞動力配備表
第六章、安全技術措施
第一節、鑽機的使用及維護
一、主機的安裝
1、 立 柱
1)巷道的高度應該保證立柱能豎立於巷道中，應保證有從分的調整空間。
2)保證頂板與底板的平行，立柱必須垂直於其平行線，否則，會使頂緊油缸壓力增大導致立柱與油缸連接處彎曲甚至斷裂。
3)遇到頂板傾角較大時，應對底板進行處理，落底或選用合適的枕木來支撐，使其與頂板平行，讓立柱垂直於此平行麵。
2、 推進器
1)根據鑽孔位置，安裝好立柱後將推進器的大錐孔與立柱中間鎖緊套上的錐軸連接到位，並調整好角度方位與高度後，緊固其螺母及鎖緊套的螺栓。
2)連接推進器和付支柱，調整到最佳長度後，緊固付支柱的鎖緊套螺栓，及付支柱的錐軸和小絲杠的鎖母，使其穩定牢固，不鬆動。
二、控製操作台、液壓泵站
1、 高壓膠管的連接
1)操作台由兩個換向閥的 塊與一個液控單向閥組成，連接其高壓膠管應先檢查高壓連接頭“O”型膠圈是否完好。
2)連接單向閥與立柱的頂緊油缸。
3)集成塊下麵中間兩組，高壓街頭應用與其對應的膠管與擺線馬達相連，與推進油缸連接。
4)剩餘的高壓膠管接頭與泵站相連，泵站采用不同規格的接頭，不能互換，方便安裝，所安裝膠管必須用合適的“U”型卡連接到位。
2、電機和急停按鈕
連接好電機和急停按鈕，急停按鈕連接在電機的控製回路中(急停按鈕的連接電纜為MYQ-0.3/0.5(1.0-2.5)mm2煤礦用移動輕型橡套軟電纜)。
3、液壓泵站
郵箱容量約(120L)，過濾精度(37CST-73CST)使用L-HM68、L-HM46抗磨液壓油或30#機械油，油位應該在鑽機正常工作時，液位計紅線標誌以上。
4、 鑽孔
1)連接鑽頭與鑽杆，並使用其緊固在主機鑽杆套上，馬達正轉，緩慢地推進鑽頭，並使其自然鑽入岩石(或煤層)。
三、安全注意事項
1、本機以液壓為動力，使用時，工作壓力不得超過12Mpa;停機時應可靠地關閉近液閥門，防止回轉機構自動開啟。
2、 本機連接的液壓軟管應符合煤炭行業的規定，應使用具有礦用安全標誌準用證得液壓軟管。液壓軟管與本機的鏈接應牢固、可靠。
3、 液壓回轉鑽機的噪聲聲壓級可能超過90dB(A)，應重視噪聲對人體的危害，盡量選擇噪聲相對較低的產品。
4、 本機在鑽進作業時，要隨時注意觀測頂板及圍岩狀況，防止頂板局部冒頂或碎石下落。
5、本機回轉轉矩較大，反力矩需要有架住承擔，操作人員應該使架住筋骨地支撐在支撐點上。要精力集中。本機鑽孔過程中，嚴禁手扶鑽杆。
6、鑽孔過程中，要注意推進力適當，嚴禁使鑽杆在彎曲狀態下工作，防止鑽杆突然斷裂或更換鑽杆不當造成鑽杆從鑽孔中脫出。
7、電動機、急停按鈕、膠管總成必須使用具有礦用產品安全標誌準用證的產品，用戶不得隨意更換。
8、電動機必須正轉(右旋)，禁止反轉。
9、急停按鈕未連接好時嚴禁開機工作。
11、本機液壓係統的工作介質采用礦物油，工作油溫不得超過65℃。為防止因使用礦物油引起火災，嚴禁液壓係統在滲漏狀態下工作;對泄露在井下工作場所的礦物油，應及時清理掩埋。本機不應再采空區等場所使用。
第二節、探放水作業安全注意事項
正式開鑽探水後，要密切注意迎頭的變化，發現異常，要立即采取措施，以防突水或發生其它傷害02manbetx.com ，為此，施工中要特別注意以下事項。
1、鑽進時，發現煤岩鬆軟、片幫、來壓或鑽眼中水壓、水量突然增大，以及頂鑽等異常狀時，必須停止鑽進，但不得拔出鑽杆。要立即向礦調室報告，並派人監測水情，情況緊急時，必須立即撤出所有受水威脅地區的人員。
煤岩發鬆，鑽進突然感到輕鬆，一般是接近水源的象征。這時，應再次檢查防水措施是否完善，排水設施是否可靠;頂鑽是是水壓大的表現，此時切不可移動鑽杆，並要將鑽杆固定牢固，否則高壓水就可能將鑽杆頂出，碰傷人員，或將鑽孔衝垮，造成透水02manbetx.com 。
在打鑽時，如果發現鑽孔內沒有回水，說明可能已經鑽透老空，回水流到老空裏去了，這時經過檢查已透了老空，就要停止鑽進。
2、探水鑽機的後麵和前麵給進手活動範圍內不得站人，以防高壓水將鑽杆頂出傷人，或手把翻轉打人。
3、鑽孔接近老空，預計可能有瓦斯或其它有害氣體湧出時，必須有瓦斯檢查員或礦山救護隊員在現場值班，檢查空氣成分，如有異常，也應停止打鑽，及時進行處理。
4、鑽孔放水前，必須估計積水量，根據礦井水能力和水倉容量，控製放水量，並做好水壓觀測工作。
5、鑽孔放水前，必須設專人監測鑽孔出水情況，測定水量，做好記錄，要密切注意水量變化，出水的清濁和雜質情況，有無有害氣體湧出和有無特殊聲響等，發現異常狀況應及時采取措施，防止意外02manbetx.com 發生。
第三節、質量要求及保證措施
1、穩鑽時鑽機、鑽杆的方向和角度必須由地測人員用儀器標定，以保證鑽孔按照設計角度方向施工。
2、鑽機施工時要嚴格依據01manbetx 01manbetx 進行，防止出現卡鑽現象，一旦發生要依據01manbetx 處理，避免造成更大02manbetx.com 發生。
3、測定最大力量及靜水壓力值，測定時要求壓力、水量穩定、準確。
4、加固孔口管時漿液的選擇必須先稀後稠最後上液封孔的原則，確保漿液凝固時間不少於8h並做耐壓試驗，合格後方可進行施工，鑽進時必須勻速前進。
5、由專人觀察，記錄施工參數，即使彙報工程進度。
第四節、其他注意事項
1、所有參與施工人員必須經過培訓學習，經考試合格後，方可上崗;
2、堅持“有掘必探、先探後掘”的探放水原則;
3、探水前必須先安設孔口管;
4、必須加固牢靠，嚴防頂鑽傷人事故發生。
5、探水前必須檢修排水設備，保證正常運轉;
6、探水前巷道永久支護必須緊跟迎頭;
7、測量和探放水人員親臨現場，依據設計確定主要探水孔的位置、方位、角度和長度等;
8、打鑽地點安設電話，電話至工作麵不大於30m。
9、如果發現情況危急時，必須立即撤出所有受水威脅區域的人員，然後采取措施進行處理;
10、探水時，根據排水能力控製放水流量，必須設專人檢測鑽孔出水情況，測定水量、水壓，並做好記錄。若水量突然發生變化，必須及時處理，並報告調度室。
11、鑽進施工時要嚴格依據01manbetx 01manbetx 執行，防止出現卡鑽現象，一旦發生要依據規程處理，避免造成更大事故。
12、孔口管注漿效果檢查必須達到設計要求。
13、打開卸壓閥時，對麵嚴禁站人。
14、拆洗雙液注漿泵時必須對泵體進行卸壓處理。
15、加強個人防範意識，杜絕違章作業。
16、供應部門必須保證施工所需材料全部到位，即用即有。
17、鑽機、注漿機必須是完好的，經地麵試運轉，正常後方可下井。
18、發現卡鑽、頂鑽、堵鑽、糊鑽的必須停鑽，待故障排除後方可繼續前進。
19、建立鑽機、注漿機運轉，瓦斯濃度檢測及交接班記錄。
20、井下及井口附近20m範圍內電器設備必須防爆性能完好。
21、注漿施工時，操作人員必須配備風鏡和防腐手套，防止水玻璃、水泥腐蝕皮膚和燒傷眼睛。
22、參與打鑽施工人員不得帶手套操作，必須緊束衣袖、衣角，避免被鑽杆卷傷或造成其他事故。
23、鑽機司機、注漿機司機必須專心操作，發現機器異常應立即停止作業，保證設備、人員的安全，排除故障後，方可繼續施工。
24、實行專人專崗，非鑽機或注漿機操作人員嚴禁操作鑽機或注漿機。
25、嚴禁施工人員酒後下井。
26、嚴禁穿化纖衣服入井。
27、嚴禁攜帶火種下井。
28、風機實現“三專”供電，工作麵實現風電、瓦斯電“兩閉鎖”。
29、裝卸鑽杆時必須先停鑽機，再用大扳手等工具進行拆裝。
30、探水施工中井下必須裝設檢漏裝置。
31、打鑽探水期間瓦斯檢查員現場跟班，及時測定瓦斯濃度。
