本著“有疑必探、先探后掘”的原則,結(jié)合本礦井地質(zhì)條件簡單,無斷層等地質(zhì)構(gòu)造,煤層結(jié)構(gòu)單一,煤層頂、底板無積水層,多為裂隙-孔隙承壓滲水,但礦區(qū)內(nèi)老窯區(qū)、采空區(qū)較多、位置不清,頂板冒落情況不明,且有巖巷、煤巷和半煤巖巷巷道掘進等特點。我礦制定了“有掘必探,先探后掘”的防治水原則,在巷道掘進過程中,探放水工作重點應放探明掘進工作面掘進前方小煤窯的老空區(qū)和老巷道,以掌握是否存在的老空水、瓦斯和火區(qū),故此特制定如下鉆探安全設計及技術措施:
一、組織機構(gòu)
組長:朱忠杰
副組長:劉紅偉 常鴻義 姚永明 段小偉
成員:探水隊全體成員,當班瓦檢員和安檢員
二、材料準備
探水鉆3臺(井下2臺,地面1臺備用),鉆桿1.5米長22根。水渠鋪設至窩面15米處。另準備2個3寸鉆頭,3根3寸10米長止水套管(一頭帶法蘭盤)備用,如果確認前方有水害威脅切水壓超過0.1MPa使用。排水管60m用來排放水。排水渠至水倉要及時清挖,保證排水溝及鉆探現(xiàn)場排水系統(tǒng)暢通和井底水倉蓄水能力不小于200立方米。
三、鉆孔設計:
設計依據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》第四十條規(guī)定,幫距和超前距據(jù)承受水壓情況及煤巖層性質(zhì)、結(jié)構(gòu)與強度計算確定,公式如下:
式中 a---超前距(或幫距),m ;
L---巷道的跨度(寬或高區(qū)其大者),m;
p---水頭壓力,MPa;
Kp---煤柱的抗張強度MPa;
依據(jù)我礦的瞬變電磁資料,礦區(qū)井田范圍內(nèi)異常區(qū)分布在井田邊界上,對現(xiàn)有的開采、掘進工作面不構(gòu)成威脅,鉆探超前距取30米。設計鉆探孔深度為平均40米,每次鉆探確認安全后允許掘進10米。
設計鉆孔1號孔為掘進巷道中心偏下,距底板1米處,方位和坡度與實際掘進方向及坡度平行,其余鉆探孔以1號孔為基準,以偏角標注,鉆探孔坡度以專項鉆探設計圖上標注為準。每次鉆探具體出具鉆探孔設計圖(設計圖及避災路線圖附后),鉆探地點為掘進工作面正頭1.2米處。該設計及安全措施為年度總設計及安全措施。
四、鉆探技術要求
1、在工作面上巷掘進過程中,必須嚴格堅持“有掘必探、先探后掘”的原則進行掘進。
2、在工作面上巷掘進過程中,如發(fā)現(xiàn)溫度異常變化,瓦斯和一氧化碳等氣體出現(xiàn)異常變化。巷道迎頭及兩幫出現(xiàn)掛紅、掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板淋水突然增大、頂板突然來壓、底鼓或產(chǎn)生裂隙并出現(xiàn)滲水、水色發(fā)渾及有臭雞蛋味等突水、瓦斯聚集、火區(qū)的預兆時,迎頭作業(yè)人員必須立即停止作業(yè)并匯報調(diào)度室,迎頭所有人員及可能受水害威脅地區(qū)人員全部撤至安全地點待命,當班瓦檢員和安檢員負責測量氣體和撤人監(jiān)督工作。
3、打掘進鉆探孔時,每次探放距離不得小于30m,若每個鉆孔沒有見水和瓦斯、一氧化碳異常可由生產(chǎn)科下掘進通知書安排掘進,掘進時要保證20米超前安全距離。然后再停止掘進進行打鉆探孔40m,如此循環(huán)往復。
4、巷道掘進時,嚴格按照探30米掘進10米得原則掘進,再進行打鉆探放水工作,如此循往復。
如其中一個孔出現(xiàn)瓦斯異常,則立即停止掘進,停電撤人,通知調(diào)度室,調(diào)度室通知相關人員制定瓦斯排放措施。安排專業(yè)人員排放瓦斯。瓦斯正常后方可繼續(xù)施工掘進。
如其中一個孔出現(xiàn)一氧化碳異常,巷內(nèi)一氧化碳未超限時,則立即對探孔進行密封,同時匯報調(diào)度室,由調(diào)度室通知相關人員編制措施。安排專業(yè)人員對火區(qū)進行滅火、封堵。如一氧化碳超限,則立即封孔撤人。并匯報調(diào)度室,由調(diào)度室通知相關人員編制措施。安排專業(yè)人員對火區(qū)進行滅火、封堵。滅火后,必須根據(jù)情況制定過火區(qū)掘進專項措施。根據(jù)措施再復工掘進生產(chǎn)。
5、掘進巷道出現(xiàn)斷層、老空區(qū)時,必須采取及時疏放水措施并專人隨時檢查有害氣體的含量。氣體出現(xiàn)異常參照第4條內(nèi)容安排措施進行處理。
6、鉆場的布置:鉆場沿巷道中心線布置,布置鉆場時,先對鉆場10m范圍內(nèi)巷道支護進行加固,鉆機放置在距掘進迎頭1.2m,距巷道底板1.0m高,鉆機底托架放平、穩(wěn)牢固,機架前鉆桿前后位置搭兩個托鉆桿平臺。操作時,操作人員站在鉆機一側(cè)操作。
五、探放水施工安全措施
1、在探放水前,必須配備齊全通訊設備和給、排水設備,排水泵的功率不小于5kw,并有備用泵,水泵的電源及排水管路及時跟至巷道迎頭并吊掛整齊,水泵電源開關須遠離巷道掘進迎頭,防止受潮。
2、每次打鉆探放水前,必須將巷道迎送頭煤(矸)及巷道內(nèi)雜物清理干凈,并對巷道迎頭10m范圍內(nèi)支架進行加固,防止突水沖倒巷道棚子。
3、探放水時,先將探放水鉆安裝好,各項準備工作做好后再開始工作。打鉆時,一人操作鉆機、一人點眼位及扶鉆桿(組長)、一人檢查各種有害氣體涌出情況及觀察巷道迎頭和頂?shù)装遄兓闆r、一人記錄,其他與打鉆無關人員必須遠離打鉆地點(一般不少于100m以上),待打鉆結(jié)束后再進入迎頭施工。
4、所有施工人員必須牢固掌握和熟悉該巷道的水災避災路線,以防突水。
5、鉆機鉆進時,發(fā)現(xiàn)異常情況(煤巖變軟、片幫嚴重、來壓或鉆孔中水壓突然增大等)必須立即停止打鉆,待查明原因后再進行施工,在未查清原因前,不得提前將鉆桿撤出,并及時匯報調(diào)度室和切斷電源、撤出人員。
6、鉆機鉆進時,鉆機操作人員及其他人員均不得站在鉆機的后方,必須站在鉆的兩側(cè),預防突水時出現(xiàn)頂鉆傷人。
7、探放水打鉆前,必須先確保電話與調(diào)度室能夠聯(lián)系暢通。
8、探放鉆孔見水時,要監(jiān)視放水全過程,直到老空水放完為止。鉆孔接近老空、預計可能有瓦斯或其它有害氣體涌出時,必須有瓦斯檢查員在現(xiàn)場值班,檢查鉆孔和空氣中成分。如果瓦斯超過1%,CO超過24ppm或其它各種有害氣體濃度超過規(guī)定時,必須立即停止鉆進,切斷電源,撤出人員,并匯報礦調(diào)度室,及時處理。
9、放水時,必須設專人監(jiān)測鉆孔出水情況,測定水量、水壓,做好記錄。若水量突然變化,必須及時處理,并立即報告礦調(diào)度室。
10、每次打鉆前、后,必須及時向調(diào)度室匯報。
六、打鉆探放水時的避災路線
1人員從巷道掘進迎頭→運輸巷→主井安全通道→爬梯→地面。
2人員從巷道掘進迎頭→3號聯(lián)絡巷→軌道上山→副井底→地面。
3人員從巷道掘進迎頭→運輸上山→緊急避險硐室→軌道上山→副井底→地面。