掘进巷道超前探放水工程技术探讨
主斜井掘进工作面探放水措施.
主斜井掘进工作面探放水安全技术措施主斜井按45°方位角-25°坡度施工367m 止。
主斜井布置在1号煤和6号煤之间。
岩层为二叠上统龙潭组,以陆相为主的海陆交互相沉积。
由粉砂岩、钙质粉砂岩、薄层石灰岩、细砂岩、泥岩及煤组成。
含水岩层有细沙岩、粉砂岩、薄层灰岩等,地下水循环薄弱。
为了切实搞好安全生产,掘进过程中,必须进行探放水工作,为确保安全生产和有效解决巷道掘进过程中的突水威胁,特编制本探放水措施:一、《煤矿防治水规定》在掘进过程中必须坚持“有掘必探、先探后掘”的《煤矿防治水规定》。
二、探放水钻孔布置根据《煤矿防治水规定》和中华人民共和国原煤炭工业部于1996年12月30日批准的《井下探放水技术规范》(MT /T 632—1996)规定要求:探放水钻孔,应按巷道的设计方向在其水平面和竖直面内呈扇形布置;钻孔应成组布设。
1、竖直扇形面内钻孔间的终孔垂距14m 。
2、水平扇形面内钻孔间的终孔水平距离14m 。
3、探水钻孔的最小超前距20m ;距巷道轮廓不小于12m 。
4、竖直扇形面上面钻孔沿巷道中心线方向,按-13°打钻;下面钻孔沿巷道中心线方向,按-25°打钻;巷道中心位置钻孔沿巷道中心线方向,按-37°打钻。
5、水平扇形面左边钻孔与巷道中心线呈12°夹角,按-25°打钻;右边钻孔与巷道中心线呈12°夹角,按-25°打钻。
6、根据上述规定和要求,结合我矿实际情况,确定我矿主斜井,超前探放水钻孔控制距离60m 。
根据巷道断面情况,确定钻孔数量为5个。
7、钻孔布置如附图所示。
8、探放水钻机采用GY-750钻机,配套电机功率为7.5KW ,钻杆直径为42mm ,钻孔直径为75mm 。
三、探放水钻孔施工技术要求根据《煤矿防治水规定》和中华人民共和国原煤炭工业部于1996年12月30日批准的《井下探放水技术规范》(MT /T 632—1996)规定要求,结合我矿实际情况,在探放水钻孔施工中,作如下技术要求:1、钻进时应准确记录煤、岩层厚度。
掘进巷道地质探放水施工设计与安全措施
104 /矿业装备 MINING EQUIPMENT掘进巷道地质探放水施工设计与安全措施只有不断减少矿井水害事故发生的频率,才能保障采掘工作顺利进行。
但是矿井探放水的实际工作中仍然存在许多不可避免的问题,比如一些工程在施工时,探水施工的设计不符合国家规定的标准,盲目进行探水施工,钻孔布置工作有很大问题,其次,在施工工作完成后,没有完全消除水害隐患。
另外,一些施工单位的钻孔封孔工作质量较差,钻孔施工后没有及时进行封孔。
因此在放水时容易发生喷孔事故。
还有一些单位没有严格安全的防范措施。
在施工期间没有有效的安全措施,不仅会造成工作人员伤亡,而且还会减少机电设备的使用寿命。
因此在决定巷道掘进期间,采取合理有效的探放水工作的安全设施对探放水工作进行合理的施工设计。
1 工作实施的简要概述该巷道位于煤田的北侧,其作为工作面的采空区,南部与西部北部作为实煤区,整个巷道设计长度在1 100 m 以上,巷道断面规格的宽和高分别为5 m 和3.6 m。
工作时每一层底板要进行保障掘进巷道地质探放水能够安全工作,减少掘进巷道地质探放水工作的水害事故频率。
掘进巷到地质水探放水施工的设计工作就尤为重要。
一般的巷道地质探放水都要遵循科学合理的原则,做到预测预报,有掘必探。
相关工作人员要严格检查掘进巷道地质探放水的水构造和异常区,及时封闭不良钻孔,采用先进的治水管理技术,做好井下直流电法超前探工作,与地面物探和工作面钻探相结合。
在掘进开始前应该对掘进工作进行科学测量,探访顶板和周围积水,保证采取积极有效的安全措施,帮助减少向顶板及周围水患。
提高掘进巷道地质探放水的工作效率,保证工作取得良好效果。
□ 刘文鹏 晋能集团大同有限公司 山西大同 037000平行挖掘,保证每一层的平均厚度在7 m 以内。
将泥岩和粗粒砂岩作为巷道的直接顶,主要以细砂岩掘进。
在电法勘探的工作结果中可以看出掘进范围的四周常有富水区域,顶板与砂岩裂隙中含有层水,这些都会影响到掘进工作,并且采空区存在积水量达560 m 3的低洼区域,因此采空区的积水对象对挖掘工作也造成了一定不利影响。
探放水设计方案及技术措施
(1)、操作钻机,要严格按照钻机的技术要求和说明进行。
(2)、钻机司机必须经过考核、取得合格证,方准操作钻机。
6、钻孔步骤及要求
(1)在钻机场主轴头上拧上钻杆,钻头要接上水管。调好钻机的旋转速度,快速推进使钻头接近煤层,启动泥浆泵供水,然后正常推进。
(2)当钻头在煤层表面钻孔时,钻头要采取措施进行导向固定,以防钻杆摇摆、损伤机器,影响钻孔质量。选择合理的旋转和推进速度。
二、钻孔目的及参数:
为了实现“物探先行、钻探验证、化探跟进”的三位一体的探放水体系,原先我们这条巷道钻探设计为3个组(已经施工2组),第三组的钻探之前,决定物探的先行预测,然后在物探探测结果的基础上进行钻探验证,根据物探的结果,如果发现异常区,将认真执行钻探的安全技术措施进行施工,及时跟踪异常区的钻探验证情况,总结经验。根据本矿的地质水文类型及巷道的性质情况,将本次钻孔的设计以探放掘进工作面前方的岩溶裂隙水、构造水为主要目的,并按照《煤矿防治水规定》进行本次钻孔的参数设计。如果这次钻探中,有水流出,我们水文地质人员进行现场分析,主要是根据水量大小,有无压力,水的颜色、气味等进行先期的初步判断,如果怀疑是老空水、奥灰水等,立即进行取样化验,近一步判明水质及水患的类型,从而及时的采取相关的安全措施。
1、安装钻机前的准备工作
(1)加强钻孔附近巷道支护,并在工作面迎头打好坚固立柱和栏板。
(2)无风地点必须安设局部通风机或采用导风筒通风,在打钻过程中不准停风,且要有可靠的风电闭锁装置。
(3)在打钻地点或其附近安设专用电话,人员撤离通道畅通。
(4)清理巷道,挖好清水池,疏通好水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时配备与探放水量相适应的排水设备。
2、安装钻机时应注意以下问题:
长距离定向钻探技术在煤矿探放水中的应用研究
长距离定向钻探技术在煤矿探放水中的应用研究摘要:定向钻探技术在矿山、隧道等地下工程中越来越受到重视。
这项技术可以加快掘进速度,同时实现高效放水,减少水患问题的出现。
在传统的巷道掘进工程中,水工艺是一个重要的环节。
水工艺是指利用探放水的方式将地下水引入管道,将水从巷道中排出,以保证巷道的干燥。
然而,固有的探放水工艺存在一些限制,比如掘进速度较慢等问题。
而定向钻探技术则可以克服这些限制。
通过使用高压水射流,在地下钻出一定的孔径,然后在孔径内安装管道,通过管道将地下水引出,实现巷道的放水。
这项技术不仅可以加快掘进速度,而且还可以实现高效放水,预计放水量与积水量相当,减少水患问题的出现。
关键词:长距离;定向钻探技术;煤矿探放水;应用随着我国煤矿深度和开采难度的加大,煤矿探放水的技术难度也越来越大。
传统的探放水方法如井下钻探、地面钻探等已经难以满足当前煤矿探放水的需求。
因此,长距离定向钻探技术应运而生,成为了煤矿探放水的重要手段之一。
长距离定向钻探技术的原理是利用先进的全方位方向控制技术,将钻孔控制到需要探测的目标区域,同时,通过高精度的测量技术,准确获取目标区域的地质信息。
在煤矿探放水中,长距离定向钻探技术可以有效地探测到井下水源,提高了煤矿探放水的效率。
1传统巷道掘进的探放水施工工艺和存在问题1.1传统探放水施工工艺在实施钻孔时,我们使用了通揽钻杆和ZDY4000LD钻机,直径为94mm,长度为1.5m,功率、转速与压力分别为55kW、70r/min、21MPa,扩孔与导向钻孔二者的直径分别为153mm、94mm。
这些工具和设备的选择是基于工作面周围不存在老窑水和采空区的情况下,不需要对钻孔进行布置。
但是,顶板钻孔需要布置到工作面中,需要在工作面中布置3个钻孔,深度均为279m,顶板与钻孔所成的仰角均为10°,终孔处距离上覆岩层10m,全部钻孔被布置成“扇形”。
在实施钻孔施工时,我们将钻机钻到10m时停止钻孔并更换扩孔钻头,继而实施扩孔施工。
探放水施工安全技术措施
探、放水施工安全技术措施一、说明我单位施工的XXXX斜井已进入三期井巷工程,根据钻孔柱状图及已经施工过的井底车场,调车硐室、换装硐室以及南辅助运输大巷揭露岩性推测,岩层主要以煤、炭质泥岩、煌斑岩、砂岩及为主,岩层局部有淋水现象。
为确保井下施工安全,防止水害施工的发生。
坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的方针,落实“放、堵、疏、排、截”综合防治。
特制定本措施。
二、探水方案巷道内随掘进工作面建立疏排水系统。
巷道掘进面探水采取边施工边探水的方式进行,一次探孔深度120米,钻孔超前距20m,即探水后无特殊情况时,正常向前掘进100m,再进行布孔探水。
接着按此工序反复进行探水施工,确定岩层内含水情况,制定安全合理的防治措施。
三、探水工艺1、准备工作(1)探水前必须检查排水系统,保证排水系统能够满足要求,正常运行,备足水泵配件。
将排水沟进行清理,保证流水畅通。
井下工作面探水期间设置排水系统:工作面备两至四台风泵设在巷道内,经风泵转入南辅助运输大巷水窝再由风泵经排水管路排至井底车场临时水仓,在经临时水仓大泵排至地面。
(2)永久支护紧跟工作面,掘进工作面巷道20m支护完好。
(3)将工作面迎脸活矸清理平整,按要求布置好眼位。
2、探水工具探水孔采用ZLJ350型煤矿坑道钻机,¢65mm钻头,¢42mm钻杆。
钻机最大转矩为660N.m,可钻孔深度为200m;钻杆¢42×1000mm长可接钻杆;¢65mm合金钢钻头。
3、探水孔布置每次探水时探水深度不低于120m。
在距巷道底板上500m沿巷道两侧(巷道两墙向里500mm)布置2个探水孔,在巷道拱部距顶板500mm处布置1个探水孔。
探水孔呈扇形布置,两侧探孔按巷道掘进方向分别向巷道两帮外斜插3°拱部探水孔比岩层倾角大2°,便于排水。
附图:探水孔xx4、钻机的固定巷道内没水时钻机可直接安设在巷道内;有水时应先在巷道内铺设方木,方木垫平稳后方可将钻机安设在方木之上。
掘进工作面探放水设计及安全技术措施
XXXXXXXXX有限公司掘进工作面探放水设计及安全技术措施为进一步强化水患管理,及时探明前方水情,避免水患威胁,本着“有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则,结合我矿实际情况,特制定探放水设计及安全技术措施,望相关科、队严格执行。
一、探放水设计1、探孔布置:(1)单巷掘进单巷掘进时在掘进正头布置三个探水孔,一个中心孔,两个外斜孔,中心孔按巷道掘进方位布置,外斜孔与中心孔成30°夹角,钻探竖直角度同于煤层倾角。
(2)双巷平行掘进双巷平行掘进时,前后巷错距不得小于30m,前巷按单巷掘进规定进行探放水;后巷布置两个探水孔,一个中心孔,一个外斜孔,中心孔按巷道掘进方位布置,外斜孔与中心孔成30°夹角,钻探竖直角度同于煤层倾角。
(3)切眼掘进切眼掘进时,另一顺槽未掘够尺寸时,切眼按单巷掘进规定进行探放水;如另一顺槽掘够尺寸时,在切眼内布置两探水孔,一个中心孔,一个外斜孔,中心孔按切眼方位布置,外斜孔与中心孔成30°夹角(外斜孔向相邻矿井侧),钻探竖直角度同煤层倾角。
(4)联络巷掘进如两顺槽或大巷已掘出,在两顺槽或大巷中间掘进联络巷时,不再进行钻探,否则按平巷掘进规定进行探放水。
2、探水钻机使用ZDY-660型全液压坑道钻机,钻杆长度1.5m,直径42mm,使用直径为42mm高效钻头。
3、一次钻探长度不小于60m,掘进30m后进行二次钻探,特殊情况若钻探长度不小于60m时,掘进与探孔终点错距不得小于30m二、安全技术措施1、钻场应选在顶板完好处,距掘进头2m,探水点附近安设一部与生产调度室直通的专用电话。
2、钻探前测量人员必须按设计标定探水孔位置、角度。
3、钻探时,测量人员、督查人员、瓦斯检查员、班组长必须跟班作业,现场予以指导督查。
4、探水前,必须加强钻场附近的巷道支护,背好顶帮,在巷道正头打好坚固的立柱。
5、在探水巷道内低洼处安设污水源、排水管,接至水仓。
6、施工钻探前电工、施钻人员必须仔细检查钻机各位置,进行试运转,确认钻机正常后方可钻探。
掘进巷道探放水设计及安全技术措施
赶场路煤矿11307运输巷探放水补充设计及安全技术措施编制:审核:矿长:施工负责人:日期:会审表项目单位姓名日期备注会审单位及人员签字安全矿长生产矿长机电矿长调度主任采煤队长掘进队长会审意见总工程师审批矿长签字贯彻学习记录贯彻人:贯彻地点:时间:年月日姓名工种姓名工种目录一、设计依据 .................................................................................. - 5 -二、概况........................................................................................... - 5 -三、四邻关系 ................................................................................ - 5 -四、11307运输巷水文地质补充调查 .......................................... - 5 -五、调查结论 .................................................................................. - 6 -六、预测预报 .................................................................................. - 6 -七、作业方式及人员的配置 .......................................................... - 6 -八、探放水设计 .............................................................................. - 6 -九、探水设备配置 .......................................................................... - 9 -十、封孔设计 .................................................................................. - 9 - 十一、附图 .................................................................................... - 12 -11307运输巷探放水补充设计及安全技术措施一、设计依据1、《防治水规定》2、《煤矿安全规程》3、赶场路煤矿《安全专篇》4、采掘工程平面图、井上下对照图、水文地质图等。
超前钻探、探放水施工技术规范(最新版)
超前钻探、探放水施工技术规范(最新版)Safety management refers to ensuring the smooth and effective progress of social and economic activities and production on the premise of ensuring social and personal safety.( 安全管理)单位:_______________________部门:_______________________日期:_______________________本文档文字可以自由修改超前钻探、探放水施工技术规范(最新版)一、技术要求1、钻孔布置技术要求(1)在进行正常超前探测时,采用洛阳风动工具厂生产的KHYD40dIA型岩石钻机,开孔直径42mm,在巷道窝头处,总共布置4个钻孔,第一个孔,在巷道铅直中心线距底板1m,垂直角度为与实际的煤层底板平行,钻孔方位角与巷道方位角一致(如图);第二个孔与第三个孔分别在距底板1.5m,距中心垂线左右各1m,垂直角度为与实际的煤层底板平行,钻孔方位角与巷道方位角成20-25°夹角(如图);第四个钻孔,在第一个钻孔正上方1.5m,钻孔参数与第一个钻孔一致(如图)。
(2)在探放老空水或其它情况打钻时,根据井下采掘情况需改变打钻位置及参数时,由地测科根据井下采掘情况进行分析,确定打钻位置及参数。
2、钻机安装规范(1)在地面将钻机、钻杆、开关以及配件仔细检查,确认完好合格,调试运行正常,方可运行。
(2)固定钻机时,要确保钻机固定牢固,并严格按照地测科要求的参数施钻,以确保钻孔的质量。
二、安全技术规范:1、下山掘进时,打钻前,窝头要铺设排水管路和排水泵,以保证打钻时,窝头积水及时抽排。
2、打钻人员进入作业现场,必须先敲帮问顶,仔细检查作业范围内的帮顶安全状况,发现不安全因素,必须先进行处理,确认安全后,方可继续打钻作业,固定钻机时,必须将钻机固定在安全可靠的地方,同时将钻机固定牢固平稳,确保打钻安全及参数的准确性。
掘进工作面探水措施
掘进工作面探水措施一、工程概况:依据煤炭行业主管部门“猜测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的规定,实行防、堵、疏、排、截的综合治理措施,结合我矿实际状况,现特制定本探放水平安措施。
二、超前探测设计:探水原则:掘进工作面必需坚持“猜测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则。
探水起点:初次探水线起点位置定为巷道开口处,即掘进工作面迎头。
(一)超前距布置探水钻孔终孔深度不应低于50m,依据钻孔布置计算允许掘进距离为35m,超前距为15m;当钻孔深度大于50米时,允许掘进距离可适当增加,但超前距不得小于15m。
(二)帮距依据《煤矿防治水》规定,应取20m。
(三)钻孔数量上组煤各掘进巷道的有效钻孔数量为3个,下组煤另定。
(四)钻孔的布置方式为了保证施工平安,结合我矿实际状况,根据《煤矿防治水规定》,在巷道掘进过程中,探放水钻孔在水平面内呈扇形布置。
各钻孔布置方案见附后示意图。
(五)排水设备依据钻探实际状况,要求各掘进工作面配备两台22kw潜水泵。
一台工作,一台备用。
涌水量大时保证两台水泵能够同时开启,达到工作面最大应急排水力量为50m3/h。
(六)探水设备探水钻机型号为ZYG-150型全液压钻机,钻杆φ42×1.5m,钻头为φ65mm的两翼合金钢钻头。
(七)避灾路线各掘进工作面的避灾路线,按掘进工作面作业规程执行。
三、施工组织:探放水工作执行“三·八制”作业,每班不小于5人,一名机电修理工负责现场检修。
四、施工平安技术要求:1、打孔前,要检查排水设备是否齐全、性能是否完好,排水力量是否满意要求,排水管路是否畅通,同时做好预防巷道有害气体涌出的措施。
2、在超前探测工作进行前,必需对施工人员及钻探人员进行培训,熟识避灾线路,发觉特别准时撤离危急区域。
3、施工作业地点必需安设电话一部。
4、钻进中,发觉煤层松软、片帮、来压或孔中的水压、水量增大等特别状况时,必需马上停钻,记录孔深并同时将钻杆固定,关闭闸阀,然后马上向调度室汇报。
煤矿探放水接近老空区巷道掘进安全技术措施
煤矿探放水接近老空区巷道掘进安全技术措施1、探水时,巷道的掘进断面不宜过大,以缩小受压面积,独头巷道掘进受水威胁时,应采取双巷施工的方式掘进,并及时用联络巷贯通,确保退路畅通。
2、上山方向的存在水害威胁未消除或正在探水时,下山以下的地点暂停作业,水害消除后方可安排工作。
3、探水巷道必须严格按设计施工,掌握巷道掘进方向,沿着探水孔的中心线掘进,以免造成超前距和帮距缩小而遭遇老空透水,如因地质变化偏离时,应进行补充钻探或采取其它措施进行放水。
4、合理选择巷道掘进的爆破方法,在保持超前距和帮距时,采取多打眼、少装药、放小炮的方法,保证巷道围岩的稳定性。
5、严格执行“三不装药”制度,即炮眼或掘进工作面有出水征兆不装药,超前距不够或偏离探水方向不装药,掘进工作面支架不牢或空顶距超过规定时不装药。
6、老空放水后允许恢复掘进时,当掘进到离老空3—5m处应先打2—3个检查孔进行一次再检查,只有证实积水确已放净后方可揭露老空,揭露老空时,要先由小断面从放水钻孔上方与老空打透,透老空后加强对有毒有害气体,当发现有害气体浓度超标时,必须立即采取措施进行处理。
7、全体从业人员必须掌握突水预兆,当采掘工作面或其它地点发现有挂红、出汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有嗅味等突水预兆时,必须停止作业,采取措施,立即报告矿调度室,发出警报,撤出所有受水威胁地点的人员。
8、掘进中各班班长必须在掘进工作面交接班,剩余允许掘进距离必须交接清楚,严禁超掘。
9、在受水威胁地区施工的所有人员,都必须熟悉避灾路线,出现透水时,所有人员必须按避灾路线立即撤离,并不得在井下滞留。
10、与矿井贯穿的原有老窑要封闭严实,若不能封闭严实,要在原老窑井口修筑拦水坝,并开挖引水道,将能流经老窑的水流引离。
煤矿探放水分析
水灾是煤矿生产中比较常见的事故,这类事故突发性强,对矿井危害严重,水灾的发生可以在极短的时间内给矿井造成毁灭性的灾难。
在有些生产矿井的范围内,常常有许多充水的小窑老空、断层以及富含水层。
当采掘工作面接近这些水体时,就有可能造成地下水突然涌入巷道,造成矿井淹井事故。
为了消除这些隐患,在生产中使用探放水的方法,探明工作面前方的水情,然后将水有控制地放出,以保证采掘工作的安全。
1探放水原则“有疑必探、先探后掘”是探放水原则,探放水虽然是防止水害的重要方法之一,但这项工作并不能把所有的水害威胁都探明,例如断层迟到突水,必须在全面分析水文地质资料之后,才能做出有无可能发生水害的结论。
通常在下述情况下,需要进行超前探水:1)巷道掘进接近老空;2)巷道掘进接近含水断层;3)巷道接近或需要穿过强含水层;4)上层采空区有积水,在下层进行采掘工作,两层间垂直距离小于回采工作面采厚的40倍或小于掘进巷道高度的10倍时; 5)采掘工作面接近各类防水煤柱时,必须提前探水,以确保煤柱尺寸的准确;6)采掘工作面有明显出水征兆时,应停止掘进,进行探水。
2探放水方法2.1小窑老空水的探放方法2.1.1确定探水起点由于小窑老空积水范围是通过调查得出来的,所以其积水的边界不是十分准确,用物探方法或其它方法查明。
根据平煤集团一些矿山的经验,将调查和勘探获得的小窑老空分布资料经过分析后划出3条界线:1)积水线———调查核定积水区的边界即小窑采空区的范围,其深部界线应根据小窑的最深下山划定。
2)探水线———沿积水线外推60-150m的距离划一条线(如上山掘进时则为顺层的斜距),此数值大小视积水范围可靠程度,水头压力,煤的强度大小来确定。
当掘进巷道达到此线就应开始探水。
3)警戒线———从探水浅再外推50-150m(在上山掘进时指倾斜距离)。
当巷道进入此线,就应警惕积水的威胁,注意迎头的变化,当发现有透水征兆时就应提前探水。
2.1.2估算小窑老空积水量小窑老空积水可按下式进行估算:W静=KMah sinα式中:W静—老空积水的静储量,m3;M—采厚,m;a-小窑老容走向长度m;h—小窑老容高垂度,m;α-煤层的倾角,(°);K—老空的充水系数K=0.3~0.52.1.3布置探放水钻孔的方法:探放水钻孔的布置应以确保不漏老空,保证安全生产,而探水工作量又以最小为原则。
掘进工作面探放水安全技术措施
盘县柏果镇金河煤矿采区回风上山掘进工作面探放水安全技术措施二0一四年4月采区回风上山探放水安全技术措施贯彻学习记录盘县柏果镇金河煤矿采区回风上山掘进工作面探放水安全技术措施一、编写依据1. 《盘县柏果镇金河煤矿生产矿井地质报告》。
2. 2011年5月编制的《盘县柏果镇金河煤矿水文地质调查报告》3. 防治水有关规定。
二、工作面位置及四邻关系1、工作面位置及井上下关系,见表1。
2、巷道布置示意图三、矿井充水因素分析及水文地质类型1)充水水源(1)老窑采空区积水:在煤层露头线浅部,历史上造成的乱采烂挖留下的老窑均有不同程度的积水,巷道如果揭穿老硐,老硐中的积水可能对矿床开采产生影响。
(2)断层破碎带充水:评估区内次生小断层较多,导水性强,沿断层带有少量泉眼分布,加之走向横切区内的溪沟,因而地表水和地下水补给量较大,开采煤层后,地下水水力联系增强,矿坑涌水量大,是矿床充水主要因素之一。
开采时要予以重视和监测。
(3)溪河流域的地表水:主要为拖长江,拖长江经过的区域多受泉水及地表水补给,其流量大,雨季暴涨。
可采煤层大多位于当地最低侵蚀基准面和拖长江水位之下,对煤层开采影响较大。
(4)地下水:矿区内煤层属于井工开采,开采中如果采动裂隙沟通含水层,会使基岩裂隙水沿松动面涌入矿坑,是矿床直接充水因素之一。
开采时要予以重视和监测。
综上所述,井田内地下水补给主要靠大气降水及地表水,地下水具有较好的排泄条件。
矿井直接充水含水段,主要为碎屑岩,富水性弱—中等。
2)充水途径由于矿区内直接充水含水层多为粉砂质泥岩、泥岩、泥质粉砂岩,此类岩石接受大气降水补给不强,为中等~弱含水层,充水途径主要以岩石原生和采矿节理、裂隙为主,规模一般不大,少量为老窑、采空区巷道、岩溶管道导水。
因此,目前矿井充水途径主要以渗水、滴水、淋水为主;矿井进一步向深部开采后,有从上部采空区积水及下部承压水突水的可能。
3)水文地质类型根据《金河煤矿水文地质调查报告》,矿区地表水系较发育,采空区面积较大,地表水排泄条件良好,煤系地层随开采深度增加,风化程度减弱,深部含水微弱。
探放水超前短探设计9.23
超前探放水措施(短探)施工方案编制:审核:批准:XXXXXXXXX项目部2015年9月一、井巷探放水技术措施为防止井下水害的发生,减小水害对人员及工程设备造成的损失,在有水害威胁的井巷施工作业时,坚持“有疑必探,先探后掘” 的探放水原则,是防止井下水害事故的有效措施。
在有水害威胁的地区进行掘进工作,都要坚持超前钻探,不可粗心大意。
1、超前探水条件:1.接近溶洞、含水断层、含水层(流沙层、冲积层、各种承压含水层)或接近积水区;2.上层有积水,在下层进行掘进施工,两层之间的距离小,即小于安全厚度的要求;3.探水地区内掘进,一次掘进长度达到了允许掘进的长度,或探水孔的超前距已经达到规定的限度;4.掘进工作面发现出水征兆;5.突然发现断层,对水文地质情况又不清楚;6.接近有出水可能的钻孔;7.掘进工作面上出现有发雾、冒“汗”、滴水、淋水、喷水、水响等明显出水征兆时;8.在强含水层之上,工作面进行带压施工,对强含水层水压、水量、裂隙等情况不清楚,对隔水层厚度变化情况不确定,这时也需提早对含水层进行打钻,系统地了解含水层和隔水层情况。
2、施工准备为了探放水工作顺利进行,确保施工安全,在实施探放水作业前,必须做好下列准备工作:1.准备好足够的排水能力,包括水泵、水仓、排水管路等运转正常,有一定的设备材料备用。
2.准备好堵水材料,如水泥、草包、木材等,以便透水时,用于抢险封堵;3.检查或加固工作面及临时井巷的顶底板和两帮,以防一旦来水时发生冒顶、片帮事故;4.预先选好避灾路线,规定好联络讯号、涌水应急措施等。
3、布孔原则超前探放水孔的布置,要求既能探明水情,又能在遇水情况下,根据水量大小有控制将地下水放出,从而保证作业面掘进工作安全进行。
为此应根据不同探放水对象合理布孔。
1、探水孔类型选择根据井巷开拓工程中,只需要满足掘进工作面的施工安全要求,本方案采取浅孔(短探)超前探放水,当有水害时即可进行防水减压,待水害威胁消除后方可允许继续掘进,以保障安全生产。
浅谈掘进巷道探放水的重要性和必要性
[] 2 钱鸣高 , 石平五. 矿山压力 与岩层控制 [ . M] 徐州 : 中国矿
业大学出版社 ,0 3 20
[] 3 杨孟达. 煤矿地质学 [ . M] 煤炭工业 出版社 ,0 7 20
水害对煤矿安全 生产有 着非 常大 的影 响 , 因此对 于水害防治的研究是十分必要 和迫切 的。同时煤矿企 业要将科学防 治措施落 实 的实 处 , 将水 害 的影 响降低 到最低 。
露多条落差 较 小 的断 层 , 均无 导水 现 象 , 岩浆 岩 侵 无 入; 陷落柱也 较为少见 , 80 但 4 5运输顺槽 掘进至 2 0 8m 时 , 煤层提前 打钻探水 、 进 3 m后 , 沿 钻 7 钻进 困难且 钻 孔 中水量增 大 , 经分析 为 向斜轴 部 ( 低 点 ) 最 陷落 柱 。
见 示 意 图 1 。 2 矿 井 主 要 水 害 威 胁 分 析
・收 稿 日期 :0 9一o 20 6一l 1
作者简介 : 纪关伟( 94一) 山东新泰 人 , 17 , 毕业 于山东科技 大学采 矿工程系 , 现任山东华源矿业集 团正泰煤业公 司生产经理 。
水作用 , 一旦断层破坏 了顶板岩层 的完 整性 , 就有可能 出现导水现象 。井 田内虽然 陷落柱 发育 较少 , 但从 已 揭露 的两处 陷落柱 情况 , 都有 导水 现 象 , 特别 是 80 45 运输顺槽探 明的陷落柱 , 钻孔 中涌水达 到了 2 m / 0 ’h左 右, 对矿井 正常的生产造 成了较 大影 响。 2 2 历 史上开 采形 成 的采 空 区及 老巷 积水 . 井 田内 由于煤层埋 藏较 浅 , 历史 上从 日伪 时期 到 上世纪五十年代大炼 钢铁期间 , 都曾经进行 过开采 , 上 世纪七十年代开始建矿后 , 方开始形成规模开采 , 开采
超前钻探、探放水施工技术规范
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超前钻探、探放水施工技术规范
一、技术要求
1、钻孔布置技术要求
(1)在进行正常超前探测时,采用洛阳风动工具厂生产的KHYD40dIA 型岩石钻机,开孔直径42mm,在巷道窝头处,总共布置4个钻孔,第一个孔,在巷道铅直中心线距底板1m,垂直角度为与实际的煤层底板平行, 钻孔方位角与巷道方位角一致(如图);第二个孔与第三个孔分别在距底板1.5 m,距中心垂线左右各1m,垂直角度为与实际的煤层底板平行,钻孔方位角与巷道方位角成20-25°夹角(如图);第四个钻孔,在第一个钻孔正上方 1.5m,钻孔参数与第一个钻孔一致(如图)。
(2)在探放老空水或其它情况打钻时,根据井下采掘情况需改变打钻位置及参数时,由地测科根据井下采掘情况进行分析,确定打钻位置及参数。
2、钻机安装规范
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掘进巷道超前探放水工程技术探讨
随着现代社会的不断发展,生活、生产对于能源的需求不断增长,促进了我国煤矿企业的发展,但是不少煤矿企业不注重安全生产,出现盲目争抢资源、越界开采等问题,给煤矿人员的生命安全埋下隐患。
为了有效避免巷道掘进工程出现安全事故,采用超前探放水技术能够有效提升掘进工程的安全性能,预防生产事故的发生。
标签:掘进巷道工程;超前探放水技术;生产安全
1 910掘进工作面及存在问题
1.1 工作面位置
910工作面为二水平一采区,地面标高在1439m~1446m,井下标高在1234~1254m,910工作面地面位置位于井田南部麻黄头村东林地、耕地、沟谷,无居民居住。
910工作面井下位置北部为908工作面采空区;西部为一采区回风大巷、轨道大巷、胶带大巷;南部、东部为实体煤(未采区域)。
910运输顺槽、回风顺槽上覆为410工作面采空区,对910工作面掘进有一定的影响。
910工作面走向长1278米(从9煤运输大巷开始)、倾向长150米、面积191700m2,可采储量估算204万吨。
1.2 工作面水文地质情况
(1)9#煤层直接充水含水层为太原组上部砂岩裂隙含水层,属弱富水性含水层;关于奥灰水,910工作面内9#煤层最低底板标高为1234m,均在本井田内奥灰水位标高(1057-1058m)之上,不存在奥灰水带压开采情况。
(2)910工作面北部相邻908综采工作面采空区,两工作面间留设20米保护煤柱,在回采908面过程中有少量老塘积水,可能通过导水裂隙涌入910掘进工作面中。
(3)910工作面回风顺槽上覆为410综采工作面采空区,老塘内有一定量的残余积水,910工作面掘进后,可能通过导水裂隙涌入910掘进工作面内,造成滴、淋水现象。
(4)在两道低洼处设置临时排水点,配备排水能力不低于50m3/h的水泵,并保证随时可正常启用,确保巷道不出现积水现象。
1.3 构造及煤层赋存情况
根据908运输顺槽切眼停头处打超前钻探13米揭露F1斜交正断层,倾角70度,断层落差在5~7米左右;910运输顺槽从9煤运输大巷开窝向前掘进735米左右、910回风顺槽向前掘进581米左右将见F1断层。
对盘煤层错下,周围煤层顶、底板受F1断层影响较为破碎易冒落。
910运输、回风顺槽向前掘进煤层有褶曲现象,煤层在2~5度起伏变化。
4煤与9煤层间距平均54米左右。
910工作面煤层厚度为8.7~12.5m,煤层平均厚度为10.3m,煤层距地表最近距离为82m,最远距离153m。
煤层赋存情况良好,呈水平结构,略有起伏,结构单一。
1.4 水量及水压预计
从理论来说,巷道上部土层含水不会对工程造成较大威胁,但是在掘进过程中可能导致上部土层出现缝隙,而这可能导致水分直接灌入缝隙中,进而形成水流通道,特别是在雨季或冰雪融化时期,对巷道掘进工程造成较大影响,可能发生渗水、涌水以及裂隙变大等问题。
排除地震、洪水等突发事故的影响,仅以常见土地渗水作为标志,应用大井法计算该工作面最大涌水量为93.42m3/h;应用狭长巷道法计算该工作面最大涌水量为85.23m3/h;根据煤矿最大深度计算该工作面最大水压应该<1.5MPa。
1.5 存在的问题及建议
本次巷道掘进过程中,根据相关规定应用高密度电法与瞬变电磁法进行检测,发现巷道附近存在空气,但未能明确采空区的具体部位,因此,需要采用超前探放水技术,早期发现采空区,并排空其中的积水,降低突水事件发生率,保障910工作面的生产安全。
2 超前掘进探放水工程设计
2.1 超前探放水目的
应用超前探放水技术主要是为了降低910工作面的安全隐患,并明确采空区具体位置,进而为后续排水工作提供科学依据,提高生产的安全性,保障工作人员的生命安全。
2.2 工程设计
《煤矿防治水规定》中明确指出,煤矿巷道掘进过程中对于采空区探放水时,需要科学布设探水孔,并将探水孔的间距保持在3m的最佳距离。
文章主要针对超前距、允许掘进距离、帮距以及孔间距等参数的设定进行阐述。
(1)超前距:在掘进巷道探水过程中,很难一次就探查到积水区,通常是在不断的探水和掘进的循环之下,探水孔始终超过掘进工作面一段距离,这段距离被称为超前距。
本次工程中的超前距为30m。
(2)允许掘进距离:其是指安全掘进相关标准。
本次
工程中的允许掘进距离为70m。
(3)帮距:其是指运输机与采空区之间必须保持的距离。
一般情况下帮距为20m。
(4)钻孔密度:在允许掘进终点,探水孔之间的间距,本次研究中钻孔密度为3m。
2.3 超前探放水工程布置
在910工作面辅助巷道882m处以及回风巷921m处发现异常区,由于无法确定采空区具体位置,所以在距离异常区150m处开始超前探放水工程。
3 施工工艺及技术要求
将钻机调整至合适的角度和位置,并结合实际情况确定钻机的方位角以及倾斜角,并使用数学模型观察各参数的可行性和科学性。
使用探测工具对各参数进行校验。
在安置好排水管后,连接排水管,使用排水泵抽出采空区积水,当水量逐渐减小后,关闭阀门,等待12h后进行2次排水,直至无明显积水。
在软土岩层使用复合钻头钻进,若出现硬岩层,可使用人造金刚石钻头钻进,使用冲洗液清洗。
全部调整到位后,开始钻孔,在钻机架上预先做好深度标记,利用深度标记进行成孔深度控制,并由电流表的数值判断是否进入持力层。
在施工过程中,采用双控标准控制孔深,既满足有效桩长,又保证桩端进入持力层≥50cm。
在大面积施工前,首先进行试钻工作,共试验3个孔,由此取得鉆孔的合适参数。
钻进过程中需要随时观察周围地质变化,并记录各项参数以及冲洗液的使用情况。
钻井过程中要严格按照相关规范和标准做好记录工作。
在确定好钻孔位置后,需要由测量人员做好标记后,再由施工人员进行现场确认,进而保障钻孔位置、方向、倾斜角以及深度等参数的科学性。
钻孔后也要不断进行钻进方向、角度的矫正,避免出现施工误差。
未经过上级部门批准,不得擅自更改施工计划。
加强巷道支护工程的施工管理,并且要预备排水能力超过910工作面渗水量的排水泵。
定期检测巷道支护设备以及通风情况。
当钻孔内水压超过1.5MPa时,需要安装防喷设备,预防积水从钻孔内喷出,影响工程的进行。
在钻进过程中,一旦出现土质松软、钻孔返水、水量增长等现象,需要立即停钻;若孔内压较大,需要立即记录深度,并向煤矿企业报告,寻找专人勘测实际情况,预防紧急事故的出现。
4 探放水效果
本期工程共进行了90个探放水孔施工,经实际观测和后期检验大部分为干孔,只有两个顶孔放出近5000m3水(上覆410采空区积水),一个前探孔放出少许F1断层裂隙水。
应用超前探放水技术能够探查采空区及井下其他水源,观测有无积水或有毒气体存在,能够保障巷道掘进工程的有序开展,降低安全事故的发生率。
参考文献
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