由于采煤時(shí),煤層賦存變化較大,且煤塵具有爆炸性。為了采煤安全,特制定如下煤層注水施工安全技術(shù)措施:
一、注水目的:
1、通過煤體淺孔動(dòng)壓注水方式,充分濕潤煤體,注水降塵,減少采煤產(chǎn)塵量,防止煤塵堆積,預(yù)防煤塵爆炸。
2、煤層進(jìn)行淺孔動(dòng)壓注水后,深部煤體受壓裂,瓦斯將會(huì)均勻釋放,可有效預(yù)防瓦斯超限事故。
二、技術(shù)要求:
1、煤層注水的技術(shù)參數(shù)
鉆孔濕潤半徑:2~4m,水壓:2~6MPa;設(shè)計(jì)施工2個(gè)鉆孔。注水孔布置:在煤墻上并排布置注水孔,鉆孔方位與煤墻方位成10°角(注水孔具體位置見附圖1);鉆孔采用手持式風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)(ZQS-65/2.5)配合φ42麻花鉆桿(1.5m/節(jié))進(jìn)行施工;鉆孔孔深:6m;鉆孔孔徑:Φ42mm。
2、過斷層、頂板破碎、留煤頂施工時(shí),不進(jìn)行注水,以防片幫、漏頂。
3、注水流程(動(dòng)壓注水)
液壓泵→截止閥→封孔器→鉆孔→注水→結(jié)束(注水時(shí)間一般20~30min或煤壁滲水為準(zhǔn))。
4、封孔
1)封孔長度:不小于2.0m;封孔要嚴(yán),不能跑水。
2)封孔方法:采用FZM-20型封孔器進(jìn)行封孔,封孔器外端應(yīng)進(jìn)入孔內(nèi)500mm以上。
液壓泵型號(hào): BRW80/20;最大壓力20Mpa,流量40L/min。
3)注水時(shí)間:每孔注水時(shí)間一般20~30min或煤壁向外滲水為止。
每孔注水時(shí)間(t)按下式計(jì)算:
T=Q/V
式中 t-注水時(shí)間 V-注水流量:4~60L/min Q-注水量: 120~180L
5、注水有效后,每循環(huán)進(jìn)尺保留不少于1m的前探鉆孔超前距。
6、兩個(gè)注水鉆孔施工完成后,同時(shí)進(jìn)行注水。
三、安全技術(shù)措施:
1、打鉆、注水期間,迎頭必須懸掛便攜儀。
2、注水前,迎頭煤壁應(yīng)及時(shí)掛上防片網(wǎng),以防注水時(shí)冒頂、片幫傷人或造成瓦斯超限。
3、在迎頭打注水孔前,應(yīng)加強(qiáng)迎頭頂板管理,首先嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂制度,除掉凈頂、幫部活矸危巖,對(duì)于除不掉的,必須采用戴帽點(diǎn)柱和防片網(wǎng)進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù);迎頭高度控制在2.0~2.5m,浮煤應(yīng)攤平,后路要暢通。
4、打鉆時(shí),應(yīng)安排專人位于安全地點(diǎn)觀察頂板、煤壁情況,發(fā)現(xiàn)異常立即停止作業(yè),撤出人員。
5、打鉆人員,注意力集中,衣服裹在腰帶里,袖口、毛巾扎好。
6、每循環(huán)進(jìn)尺前,先施工一個(gè)注水孔,若無異常情況,再施工另一個(gè)注水孔。
7、打鉆人員要持鉆有力,一是防止鉆桿晃動(dòng)過大,形成扁型孔,封空時(shí)不能封實(shí);二是保證成孔質(zhì)量,防止擴(kuò)孔過大,封孔器不起作用。
8、封孔時(shí),一人操作,一人負(fù)責(zé)開關(guān)水管及觀察頂板和煤壁,若發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)立即停止注水。
9、封孔器需全部塞入孔內(nèi),操作時(shí),不要用力過猛,以免損壞封孔器,封孔器必須連接截止閥,只有封孔器卸壓后,方能抽出,卸壓時(shí),卸壓水口嚴(yán)禁對(duì)準(zhǔn)人員。
10、注水前,操作人員應(yīng)把封孔器送入鉆孔,并把鉆孔封閉密實(shí),否則嚴(yán)禁注水。
11、注水前,迎頭打兩個(gè)液壓單體點(diǎn)柱,單體初撐力為50KN,單體上端頭用10#鐵絲在頂板固定牢,將注水管用10#鐵絲固定點(diǎn)柱上,以防封孔器竄出傷人。
12、注水時(shí),如有瓦斯涌出時(shí),必須及時(shí)停止注水,探查前方10m及左右兩幫3~5m以內(nèi)地質(zhì)情況,在過地質(zhì)構(gòu)造帶時(shí),必須施工超前鉆孔探查煤體深部瓦斯及水等情況。
13、注水時(shí),若發(fā)生片幫、冒頂時(shí),應(yīng)立即停止注水。
14、注水時(shí),液壓泵距離迎頭不得超過50m,液壓泵壓力表不得超過10MPa,實(shí)行雙孔同時(shí)注水,流量應(yīng)由小到大,逐漸增加,注水人員嚴(yán)禁正對(duì)注水孔,迎頭20m范圍內(nèi)嚴(yán)禁有閑雜人員,嚴(yán)禁進(jìn)行與注水無關(guān)的工作;注水人員應(yīng)位于安全地點(diǎn)觀察煤壁及注水孔周圍的變化,若發(fā)現(xiàn)異常,立即停止注水。
15、注水時(shí),高壓膠管用14#鐵絲綁扎吊掛巷道幫部,距底板500mm,且高壓膠管附近嚴(yán)禁有人,防止高壓膠管脫落或爆裂而傷人。
16、注水前,必須檢查各連接件連接是否牢靠,高壓膠管與閘閥必須用正規(guī)U型卡子連接;注水時(shí),時(shí)刻注意連接頭處漏水情況,以免脫開傷人。
17、FZM-20型封孔器使用措施:
1)封孔器必須平直使用,嚴(yán)禁打折、重壓。
2)使用時(shí),調(diào)節(jié)好截止閥(開啟壓力應(yīng)大于1MPa),高壓直通連接壓力水管路,放進(jìn)相適應(yīng)的鉆孔,即可注水。管路上要有壓力表監(jiān)控,壓力水嚴(yán)禁高于液壓泵的工作壓力20MPa,作業(yè)完畢拆下壓力水管路,待封孔器卸壓,恢復(fù)原狀,抽出封孔器整理備用。
3)封孔器必須全部放進(jìn)鉆孔里,放進(jìn)鉆孔500mm以上,嚴(yán)禁露在孔外邊。
4)如發(fā)現(xiàn)膨脹體不膨脹時(shí),先檢查壓力水是否超過1MPa,再檢查截止閥是否被雜物卡住而不起封閉作用,如有雜物,用水沖洗干凈裝上即可。順序閥內(nèi)的彈簧無方向,而閥錐芯尖是向膨脹體方向的,應(yīng)避免拆下后裝反。
5)注水時(shí),操作人員不能正對(duì)鉆孔,避免孔內(nèi)壓力高時(shí),外部管路短時(shí)低壓把封孔器擠出孔外而傷人。
6)調(diào)節(jié)順序閥的彈簧壓力大小,即可控制該閥的開啟壓力。例如:把順序閥的開啟壓力調(diào)至2MPa,進(jìn)水壓力在≤2MPa時(shí),該閥閉合,進(jìn)水被堵截在膨脹腔內(nèi),膨脹體迅速脹大(直徑增大,長度變小)。
18、液壓泵應(yīng)安排專人負(fù)責(zé)檢修和保養(yǎng),注水應(yīng)固定專人負(fù)責(zé)注水,以便檢修、注水人員熟悉設(shè)備性能,便于操作。