說明:根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第二百八十五條規(guī)定,礦井必須作好水害分析,堅持“預(yù)測預(yù)報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的探放水原則和《煤礦安全規(guī)程》第二百八十六條規(guī)定:采掘工作面遇到接近水淹或可能積水的井巷、老空或相鄰煤礦時,必須確定探水線進行探水。
根據(jù)以上有關(guān)規(guī)定,特編制《新建礦井井底車場掘進巷道探放水設(shè)計及探放水安全技術(shù)措施》,以正確指導(dǎo)安全施工。
一、水文地質(zhì)條件:
礦井的可采煤層多為泥砂巖,今后充水通道主要???構(gòu)造裂隙帶及開采后形成的導(dǎo)水裂隙帶。在這些充水道影響范圍內(nèi)的地下水將直接進入礦井,礦井涌水量將會突增。
礦井地下水主要以大氣降水補給為主,自然滑坡對滲漏有利,區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育程度為中等。主要礦體位于當(dāng)?shù)厍治g基準面以下,龍?zhí)督M的裂隙水為直接充水水源;上覆長興組溶蝕裂隙中等含水層、三疊系下統(tǒng)夜郎組第二段灰?guī)r溶洞水屬強含水層;下浮茅口組灰?guī)r溶洞水強,含水層區(qū)內(nèi)距上部15號煤層距離5.52~8.70m,平均7.16m。對今后礦床開采影響不大。區(qū)內(nèi)無地表河流,僅有幾條溪溝,規(guī)模不大,對今后礦床開采影響不大。
綜上所述,本區(qū)龍?zhí)督M基巖裂隙為礦床直接充水水源;長興組溶蝕裂隙水為礦床直接充水水源、夜郎組第二段灰?guī)r溶洞水為礦床頂板間接充水水源、茅口組灰?guī)r溶洞水為礦床直接充水水源,本區(qū)水文地質(zhì)條件中等,水文地質(zhì)類型為以溶洞為主的巖溶充水礦床。
茅口組灰?guī)r出露于礦區(qū)東部邊界附近及邊界外,為淺灰至灰色,中厚至厚層狀生物碎屑灰?guī)r,屬強巖溶含水層,含水性較強。
現(xiàn)掘送井底車場,巷道標高:+1070m,總工程量:100m,斷面S凈:10.8m2,坡度:3‰,支護形式:錨噴,全巖。
施工時為防患于未然,必須認真執(zhí)行“安全第一,預(yù)防為主,綜合治理”的安全生產(chǎn)方針和 “預(yù)測預(yù)報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的水害防治十六字原則,嚴格按此《探放水設(shè)計及安全技術(shù)措施》施工,確保施工人員生命及企業(yè)財產(chǎn)的安全。
二、探放水安全技術(shù)設(shè)計:
1、探水鉆孔必須成組布置并在巷道前方的水平面和豎直面內(nèi)呈扇形或半扇形;各鉆孔終端位置以滿足平距20m為準,煤層內(nèi)各孔終孔的平距不得小于20m。
2、警戒線的確定:沿探水線起始位置外退50米設(shè)置警戒位置,嚴禁與探放水無關(guān)人員進入鉆場;
3、探放水鉆孔布置:
探放水位置必須確定探水巷道其邊界準確,水壓不超過10kPa時嚴格執(zhí)行和選擇以下參數(shù):
(1)、總探水鉆孔的探水線最小距離不得小于40米;
(2)、允許掘進距離:探水鉆孔起始位置允許掘進距離20m,然后停止掘進;
(3)、超前保護距離:掘進工作面的施工進度掘進到20m后,停止掘進,然后繼續(xù)進行探放水工作,必須留有20m超前保護距離,以此循環(huán)漸進。
(4)、幫距: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,布置的最外側(cè)探水鉆孔所控制的范圍與巷道幫的距離取20米,各鉆孔之間角度為30%uB0。
4、井巷通過導(dǎo)水或可能遇導(dǎo)水?dāng)鄬忧暗奶剿O(shè)計:
(1)、超前探水:探水線(探水起點)至斷層交面線的最小距離為40米,當(dāng)水壓大于2Mpa時按每增加0.1Mpa增加1m。
(2)、其探水設(shè)計技術(shù)參數(shù)同上。
5、探放老空水、陷落柱水時,老空的探水線沿老空積水線或老空邊界平行外推60米,其探水設(shè)計參數(shù)同上。
6、探放斷裂構(gòu)造水和巖溶水等時,探水鉆孔沿掘進方向的前方及下方布置,底板方向的鉆孔不得少于2個。
7、煤層內(nèi),原則上禁止探放水壓高于1MPa的充水?dāng)鄬铀?、含水層水及陷落柱水等;如確實需要的,可以先建筑防水閘墻,并在閘墻外向內(nèi)探放水。
8、根據(jù)本礦《開采方案設(shè)計》車場掘進工作面的凈斷面為:10.8m2,決定將探放水鉆孔設(shè)計確定為5個,分別布置在巷道底板以上1.0m處,以鉆孔中心孔1號為準,其它每一個鉆孔平距以0.8m間距,∠30%uB0角度呈扇形向兩側(cè)布置。
9、鉆孔時深度必須達到40m∕個,允許掘進距離20m,超前保護距離20m。(詳見探放水鉆孔布置圖)
10、在預(yù)計水壓大于0.1MPa的地點探水時,預(yù)先固結(jié)止水套管,止水套管安裝閘閥,套管深度不小于15m。
11、預(yù)先在井底大巷每隔20m處,掘送一個能容納6人以上的躲避硐室,并將“三條生命線”設(shè)置到位,當(dāng)發(fā)生水害時施工人員來不及撤到主斜井筒時,人員將全部進入硐室避難。
12、 鉆孔探到水后,要觀測水壓、水質(zhì)、水量和估計積水量或補給量;并根據(jù)礦井排水能力及水倉容量,控制放水孔的流量或調(diào)整排水能力,并清理水倉、水溝等。
13、加強放水地點的通風(fēng),增加有害氣體的觀測次數(shù)。
14、 必須監(jiān)視放水全過程,放水結(jié)束后,立即核算放水量與預(yù)計積水量的誤差,查明原因。
15、井下探放水必須使用專用的探放水鉆機,嚴禁使用煤電鉆進行探放水。
三、井巷透水前預(yù)兆:
1、掛紅。因地下水中含有鐵的氧化物,在水壓作用下,通過煤(巖)裂隙時,附著在裂隙表面,出現(xiàn)暗紅色鐵銹。
2、掛汗。當(dāng)工作面接近積水區(qū)時,水在壓力作用下,通過煤巖裂隙而在煤巖壁上凝結(jié)成許多水珠,但有時空氣中的???分遇到低溫煤壁也可凝結(jié)為水珠。因此,遇到掛汗現(xiàn)象,首先辨別真?zhèn)?,辨別方法是拔去表面層,觀察新暴露面是否也有潮氣,如果煤巖潮濕則是透水征兆。
3、空氣變冷。掘進工作面接近大量積水時,氣溫驟然降低,煤壁發(fā)冷,人一進去就有涼爽感,時間越長越感陰冷。
4、出現(xiàn)霧氣。當(dāng)巷道內(nèi)溫度較高時,積水滲到煤壁后引起蒸發(fā)而迅速形成霧氣。
5、水叫。井下高壓積水,向煤巖裂隙強烈積壓,與兩壁摩擦而發(fā)出嘶嘶叫聲,說明掘進工作面距積水區(qū)已很近,若是煤巷掘進,則透水即將發(fā)生。
6、頂板淋水加大。原有裂隙淋水突然增大,應(yīng)視作透水前兆。
7、頂板來壓底板鼓起。在地壓水壓作用下,頂?shù)装鍙澢冃?,有時伴有潮濕、滲水現(xiàn)象。
8、水色發(fā)混、有臭味。老空水一般發(fā)紅,味澀;斷層水一般發(fā)黃,味甜;溶洞水常有臭味。
9、有害氣體增加。積水區(qū)向外散發(fā)瓦斯,二氧化碳和硫化氫等有害氣體。
10、裂隙出現(xiàn)滲水。水清即離積水區(qū)尚遠,若出現(xiàn)渾濁,則離積水區(qū)已近。
四、探放水前準備的工作:
1、探放水前選擇鉆具配備:?5mm鉆桿80m,泥漿泵1臺,合金鉆頭3個及鉆具1套和型號為ZYJ-500∕180架式液壓回轉(zhuǎn)鉆機一臺,其電機功率應(yīng)≮11KW,其鉆探深度≮80m(原說明書標注可達200m)。
2、探水巷必須在探水鉆孔有效控制范圍內(nèi)掘進,探水孔的超前距、幫距及孔間距應(yīng)符合設(shè)計要求。
3、每次探水時,必須在鉆場在處設(shè)置標志,并建立掛牌制度,并及時做好探放水記錄手冊及地面臺賬。
4、在組織施工前,要求鉆探人員將打鉆所需的材料及工具,設(shè)備準備到位,不能因為準備工作的原因而影響施工。
北京消電檢檢測中心位于北京市朝陽區(qū)。