主斜井水平巷延伸段(2)探防水設(shè)計(jì)
目 錄
第一章 概述
第一節(jié)工程概況 3
第二節(jié)迎頭周圍水文地質(zhì) 3
第二章 探水鉆孔設(shè)計(jì)及布置
第一節(jié)鉆孔設(shè)計(jì)及布置 5
第三章 鉆機(jī)使用
第一節(jié)鉆機(jī)操作步驟 7
第二節(jié)打鉆注意事項(xiàng) 9
第一章 概述
第一節(jié)工程概況
主斜井水平延伸段總工程量為96m，探水鉆孔分2個(gè)循環(huán)施工，第一循環(huán)探防水自5月13日早班開始施工至5月16日中班結(jié)束，每孔設(shè)計(jì)孔深80m，施工鉆孔總計(jì)4個(gè)，工程量320m，控制巷道80m;實(shí)際探水1#孔孔深80.04m，2#孔孔深81.2m，3#孔孔深81.2m，4#孔孔深81.2m，施工鉆孔總計(jì)4個(gè)，總鉆孔孔深323.64m。
施工1#、2#、3#、4#孔時(shí), 未發(fā)現(xiàn)異常情況，鉆孔內(nèi)無(wú)涌水、無(wú)瓦斯等有害氣體涌出現(xiàn)象出現(xiàn)。通過(guò)對(duì)地質(zhì)資料和鉆探情況分析，確定已探掘進(jìn)方向80m內(nèi)的老巷和采空區(qū)無(wú)積水和瓦斯等有害氣體現(xiàn)象出現(xiàn)。
為防止主斜井井筒延伸巷道掘進(jìn)時(shí)發(fā)生水害事故，確保安全生產(chǎn)，現(xiàn)決定對(duì)主斜井井筒延伸巷道執(zhí)行“先探后掘”措施。由于巷道掘進(jìn)距離，已經(jīng)接近第一循環(huán)探防水測(cè)定的允許掘進(jìn)距離。為防止主斜井水平延伸巷道掘進(jìn)施工時(shí)發(fā)生水害事故，確保安全生產(chǎn)，現(xiàn)決定對(duì)主斜井水平延伸段巷道進(jìn)行第二次探防水施工。
第二節(jié)掘進(jìn)工作面周圍水文地質(zhì)
根據(jù)圖紙資料顯示，主斜井水平延伸段周圍為原黃背溝煤礦9#煤層巷道，巷道內(nèi)無(wú)大面積積水，在掘進(jìn)工作面上部，巖柱約20m，距水文地質(zhì)補(bǔ)充勘探資料顯示9#煤層平均厚度在0.67m，開采范圍不大。9#煤層采空區(qū)主要充水來(lái)源是二疊紀(jì)下統(tǒng)下石盒組下段，主要是裂隙水和大氣降水。
由于礦井開采歷史悠久，形成大面積采空區(qū)，在采空區(qū)低洼處有一定積水，采空區(qū)的積水可能會(huì)由裂隙匯集到一起，這對(duì)生產(chǎn)帶來(lái)很大的隱患，為了確保安全，確定進(jìn)行第二次探防水鉆探施工。
第二章 探放水設(shè)計(jì)
第一節(jié)鉆孔設(shè)計(jì)
一、探水超前距和幫距的確定：
本次探水主要針對(duì)礦井老空、采空區(qū)積水，根據(jù)第一循環(huán)探防水結(jié)果，結(jié)合對(duì)井筒周圍滲透水情況，預(yù)計(jì)本次探水水壓不大于1Pa。根據(jù)總結(jié)第一循環(huán)探防水經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)將第二循環(huán)探水超前距離定為30 m.
幫距應(yīng)為
=8(m)
式中：L—超前距，m;
A—安全系數(shù)，取值2～5m，此取值2;
l—巷道跨度(寬3.5m、高2.8m取其最大者3.5m);
P—水頭壓力，Pa，此取1;
Kp—圍巖抗張強(qiáng)度，Pa，此取值0.78。
二、探水線、鉆孔深度、孔徑
根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供情況和周圍采掘情況，第一循環(huán)探防水情況。確定磧頭為探水線，鉆孔孔深80m，鉆孔超前距30m，允許掘進(jìn)距離50m。孔徑80mm。
三、鉆孔數(shù)目及布置方案
根據(jù)磧頭水文地質(zhì)情況和第一循環(huán)探水結(jié)果，決定工作面迎頭布置5個(gè)探防水鉆孔：中孔1個(gè)，左幫2個(gè)孔，右?guī)?個(gè)孔。中孔沿巷道方向打設(shè)，距巷道兩幫1.75m,距底板1.2m。左、右?guī)晚敗⒌卓着c巷道方向以6º夾角向上、下打設(shè)，鉆孔終孔豎直方向分別距巷道頂、底板8m。
鉆孔布置參數(shù)詳見(jiàn)下表：
第三章鉆機(jī)使用
第一節(jié)鉆機(jī)操作步驟
1、開機(jī)前的準(zhǔn)備
a. 油箱加滿液壓油，一般選擇用N46抗磨液壓油，環(huán)境溫度較高可用N48抗磨液壓油;
b. 檢查各緊固件連接是否可靠，主機(jī)安裝是否牢固;
c. 在需要潤(rùn)滑的部位加注潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂;
d. 檢查各油管連接是否正確;
e. 將液壓泵排量調(diào)到額定值的四分之一;
f. 將操縱臺(tái)上各手把放在中間位置，增壓、背壓調(diào)節(jié)手輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到極限位，給進(jìn)壓力調(diào)節(jié)手輪反時(shí)針調(diào)到中間位置，變速箱上的手把扳到所需要的檔位上;
g. 打開油箱上的截止閥(手把與連接管路平行)。
h. 接通電源。
2、啟動(dòng)
a. 試轉(zhuǎn)電機(jī)，注意轉(zhuǎn)向是否和液壓泵的要求一致;
b. 啟動(dòng)電機(jī)，觀察液壓泵是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常。檢查各部件有無(wú)滲漏油;
c. 一般情況下，應(yīng)使系統(tǒng)空運(yùn)轉(zhuǎn)3～5分鐘，方可開始試運(yùn)轉(zhuǎn)。
3、試運(yùn)轉(zhuǎn)
a. 液壓馬達(dá)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)器的回轉(zhuǎn)應(yīng)平穩(wěn)、自如;
b. 回轉(zhuǎn)器前進(jìn)、后退，排除油缸的空氣，直到運(yùn)行平穩(wěn)為止;
c. 實(shí)驗(yàn)卡盤、夾持器、開合靈活、夾持可靠、動(dòng)作正確;
d. 工作機(jī)構(gòu)的動(dòng)作應(yīng)與指示牌的方向一致，不一致應(yīng)及時(shí)調(diào)換有關(guān)油管。
4、無(wú)巖心開孔
a. 起下鉆轉(zhuǎn)換手把置于下鉆位，給進(jìn)起拔手把向前推，夾持器打開，關(guān)上截止閥，夾持器處于松開狀態(tài);
b. 給進(jìn)起拔手把向后拉，再打開卡盤;
c. 從回轉(zhuǎn)器后端插入鉆桿，穿過(guò)卡盤、夾持器;
d. 給進(jìn)起拔手把推到中位，卡盤夾緊鉆桿。在夾持器前方人工擰上無(wú)巖心鉆頭，準(zhǔn)備鉆進(jìn)。
5、鉆進(jìn)
a. 接上水龍頭，起下鉆轉(zhuǎn)換手把置于起鉆位，后退回轉(zhuǎn)器，使鉆具提離孔底。開動(dòng)泥漿泵，向孔內(nèi)送入沖洗液;
b. 待孔口見(jiàn)到返水后，將給進(jìn)起拔手把拉到起拔位置(后拉)使回轉(zhuǎn)器退回到極限位置，夾持器打開，隨之關(guān)閉截止閥，使夾持器保持常開狀態(tài)。馬達(dá)手把向前推，回轉(zhuǎn)器正向旋轉(zhuǎn)。給進(jìn)起拔手把回到中位，起下鉆轉(zhuǎn)換手把置于下鉆位;
c. 給進(jìn)手把向前推，調(diào)節(jié)給進(jìn)壓力手輪(順時(shí)針旋轉(zhuǎn))，逐漸增大給進(jìn)壓力，當(dāng)鉆具開始移動(dòng)時(shí)，停止增壓，讓鉆頭慢慢進(jìn)行掃孔，掃孔完畢，再調(diào)整給進(jìn)壓力到規(guī)定值，開始正常鉆進(jìn)。如果系統(tǒng)壓力較低，不能滿足給進(jìn)壓力時(shí)，則可反時(shí)針旋轉(zhuǎn)增壓調(diào)節(jié)手輪，增加系統(tǒng)壓力，達(dá)到給進(jìn)壓力的所需值。
6、倒桿
a. 減小孔底壓力，停止給進(jìn)，然后停止回轉(zhuǎn)，打開截止閥，夾持器夾住鉆具。
b. 退回回轉(zhuǎn)器
c. 借助給進(jìn)打開夾持器，關(guān)閉截止閥，重新開始鉆進(jìn)(操作同前)。7、加桿(接長(zhǎng)鉆桿)
a. 減小孔底壓力，停止給進(jìn)、回轉(zhuǎn)，打開截止閥;
b. 停供沖洗液，卸下水龍頭;
c. 接上加尺鉆桿，再接上水龍頭，退回回轉(zhuǎn)器，打開夾持器，關(guān)閉截止閥，即可開始鉆進(jìn)。
8、停鉆
a. 減小孔底壓力，停止給進(jìn)、回轉(zhuǎn)，打開截止閥;
b. 將鉆具提離孔底一定距離。
9、退鉆
a. 停供沖洗液，卸下水龍頭;
b. 起下鉆轉(zhuǎn)換手把置于起鉆位，給進(jìn)起拔手把向后位，回轉(zhuǎn)器后退拉出鉆桿，待接頭露出夾持器250～300mm時(shí)停止，馬達(dá)反轉(zhuǎn)，擰開鉆桿(注意：①需將變速手把扳到低速檔，以便增加轉(zhuǎn)矩。②卸鉆桿扣時(shí)，回轉(zhuǎn)器應(yīng)留70mm以上的后退距離，以便在卸扣過(guò)程中隨著絲扣的脫開而自動(dòng)后退，否則將損壞機(jī)件或鉆桿絲扣);
c. 向前移動(dòng)回轉(zhuǎn)器(卡盤松開，夾持器夾緊)，使孔內(nèi)的鉆具尾端進(jìn)入卡盤，同時(shí)取下已卸開的鉆桿;
d. 拉出下一根鉆桿，再如上述擰卸，如此循環(huán)往復(fù)，直到拔出孔內(nèi)全部鉆桿;
e. 最后取出粗徑鉆具。
第二節(jié)打鉆注意事項(xiàng)
1、探防水人員必須由探防水隊(duì)組織專門的培訓(xùn)。作業(yè)人員要熟習(xí)鉆機(jī)的性能、結(jié)構(gòu)、操縱方法及公司規(guī)定的一般安全事項(xiàng);
2、在將鉆機(jī)通過(guò)膠管連接到液壓動(dòng)力站前，必須保證鉆機(jī)控制閥和動(dòng)力站截止閥均處于關(guān)閉狀態(tài);
3、在探防水作業(yè)過(guò)程前，機(jī)組要向后退距工作面5米，并閉鎖，防止機(jī)組突然開停。如需啟動(dòng)，機(jī)組司機(jī)必須與鉆機(jī)操作人員聯(lián)系，確認(rèn)安全后方可開停;
4、鉆機(jī)和鉆架的支撐安裝必須牢靠，鉆頭應(yīng)銳利、硬度好;
5、所有操作人員必須穿戴利落，以防衣物纏繞進(jìn)鉆機(jī)部件內(nèi)，開鉆時(shí)所有人員應(yīng)撤至安全位置;
6、先供水，后開鉆，先停鉆，后停水，嚴(yán)禁干打眼;
7、開始打鉆前應(yīng)人工在巖體上鑿出位坑，當(dāng)鉆頭進(jìn)入位坑后方可開鉆;
8、鉆孔中若發(fā)現(xiàn)突然卡釬停鉆或鉆桿彎曲，應(yīng)立即松開離合器，撤退鉆機(jī)，檢查鉆頭是否有崩片或刃口磨損過(guò)大等情況，以決定是否更換鉆頭;遇局部硬巖層時(shí)，可操縱離合器緩慢推進(jìn);
9、孔內(nèi)有鉆桿時(shí)，除按規(guī)定程序卸鉆桿外，不允許馬達(dá)反轉(zhuǎn);
10、操作開關(guān)或按鈕必須固定在鉆機(jī)附近2米以內(nèi)的地方并由專人負(fù)責(zé);
11、鉆機(jī)用電必須由專職電工負(fù)責(zé)，不得出現(xiàn)失爆等;
12、用馬達(dá)反轉(zhuǎn)卸鉆桿打接頭時(shí)，須留出足夠的卸扣長(zhǎng)度;
13、在鉆進(jìn)過(guò)程中要隨時(shí)注意觀察各壓力表的讀數(shù)變化，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理;
14、交接班時(shí)若正在進(jìn)行打鉆，嚴(yán)禁停鉆。
1、必須向探水受水威脅地區(qū)的人員貫徹、交待報(bào)警信號(hào)及避災(zāi)路線。
2、探防水時(shí)，必須撤出受水害威脅區(qū)域內(nèi)的所有無(wú)關(guān)人員。清理好巷道，保證水災(zāi)避災(zāi)路線暢通無(wú)阻;
3、在探水點(diǎn)附近要安設(shè)電話和報(bào)警裝置，遇到水情及時(shí)向安全指揮中心和調(diào)度室匯報(bào)，并停止作業(yè)，根據(jù)實(shí)際情況按防水設(shè)計(jì)要求組織放水;
4、打鉆前必須對(duì)排水設(shè)備和管路完好狀況進(jìn)行確認(rèn)，水泵、管路均無(wú)異常后方準(zhǔn)開始作業(yè);
5、在探防水過(guò)程中，若遇探水孔出水時(shí)，應(yīng)停止工作面一切作業(yè)，并及時(shí)報(bào)告安全指揮中心和調(diào)度室及相關(guān)科室，分析出水原因。水量較大時(shí)，所有人員應(yīng)立即按照作業(yè)規(guī)程規(guī)定的避災(zāi)路線撤出工作面至安全地點(diǎn)。將充水區(qū)域水放出至不受威脅時(shí)，方可邊掘邊放，然后由相關(guān)部門進(jìn)行分析，并按本方案中的防水設(shè)計(jì)進(jìn)行放水;
6、在探防水鉆進(jìn)中，發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來(lái)壓或者鉆眼中水壓、水量增大或沿鉆桿向外流水超過(guò)正常打鉆供水量或沖擊鉆具透水征兆時(shí)，應(yīng)當(dāng)立即停止鉆進(jìn)，但不得移動(dòng)或拔出鉆桿并記錄好孔深同時(shí)將鉆桿固定，應(yīng)當(dāng)立即向安全指揮中心和調(diào)度室匯報(bào)，派人監(jiān)測(cè)水情。發(fā)現(xiàn)情況緊急，應(yīng)當(dāng)立即撤出所有受水威脅地區(qū)的人員到安全地點(diǎn)，然后采取安全措施，進(jìn)行處理。
7、瓦檢員要做好有害氣體的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)鉆孔內(nèi)有害氣體超標(biāo)時(shí)，必須立即停止打鉆，切斷電源，并將人員撤到有新鮮風(fēng)流的地點(diǎn)，并向安全指揮中心報(bào)告，通知相關(guān)科室，采取措施及時(shí)處理;
8、遇高壓水頂鉆時(shí)，可用逆止閥交替控制鉆桿，使其慢慢地頂出孔口，操作時(shí)禁止人員直對(duì)鉆桿站立;
9、在接近有出水可能的地區(qū)打鉆時(shí)，鉆孔內(nèi)水壓過(guò)大或噴高壓水時(shí)，應(yīng)采用反壓和防噴裝置的方法鉆進(jìn)，嚴(yán)禁將鉆桿拔出;
10、鉆孔探后出水時(shí)，要觀測(cè)水壓、水質(zhì)、水量等。并對(duì)水的來(lái)源作出正確的判斷，采取相應(yīng)的措施;
11、打鉆前盡量選擇煤壁或巖層較好，無(wú)片幫處進(jìn)行鉆進(jìn)。
12、探放老空水前，應(yīng)當(dāng)首先分析查明老空水體的空間位置、積水量和水壓。探放水孔應(yīng)當(dāng)鉆入老空水體，并監(jiān)視放水全過(guò)程，核對(duì)放水量，直到老空水全部放完為止。當(dāng)鉆孔接近老空時(shí)，應(yīng)當(dāng)設(shè)有瓦斯檢查員在現(xiàn)場(chǎng)值班，隨時(shí)檢查空氣成分。如果瓦斯或者其他有害氣體濃度超過(guò)有關(guān)規(guī)定，應(yīng)當(dāng)立即停止鉆進(jìn)，切斷電源，撤出人員，并報(bào)告安全指揮中心和調(diào)度室，通知相關(guān)科室進(jìn)行處理。
13、鉆孔放水前，應(yīng)當(dāng)估計(jì)積水量，并根據(jù)礦井排水能力和水倉(cāng)容量，控制放水流量，防止淹井;放水時(shí)，應(yīng)當(dāng)設(shè)有專人監(jiān)測(cè)鉆孔出水情況，測(cè)定水量和水壓，作好記錄。如果水量突然變化，應(yīng)當(dāng)及時(shí)處理，并立即報(bào)告安全指揮中心和調(diào)度室。
二、避災(zāi)路線
主斜井水平巷延深掘進(jìn)工作面--------主斜井井底車場(chǎng)-------主斜井斜坡-------地面。
