530顺槽掘进探放水设计2013.09.11

重庆市江源煤业有限责任公司田坝煤矿

探放水设计复审

（2013-9-2）

地点：+535m水平顺槽掘进工作面

矿 长：秦小龙

总 工：魏庆平

审 核：黄温良

编 制：杨弘伟

日期：二〇一三年九月二日

1

+535水平顺槽掘进工作面

探放水设计

一、基本情况

为确保安全施工，防止透水事故发生，在巷道掘进施工中必须执行“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则，根据国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局编的《煤矿防治水规定》，结合我矿实际情况特制定本探防水设计。 二、矿井水文地质（简介）

1、区内无大的地表水体，但第四系冲沟发育，雨季地表水大多沿冲沟排出矿区，少部分沿岩溶漏斗、节理、裂隙渗入地下，但水量一般不大，对开采无大的影响。地下水补给以大气降雨为主，区域地下水侧向补给为辅。

2、老窑水：+535m水平顺槽掘进工作面系4640回采工作面的配套下安全出口巷道，采面上端已超过+535m水平掘进工作面的碛头，处于原生煤层内，无窑积水威胁，主要作为预防性的探水工作。

3、根据现有巷道情况及水文地质资料，预计施工段无大的涌水出现，但掘进时必须注意观察，坚持“逢掘必探、先探后掘”的防治水原则，防止意外情况发生。

三、组织措施

1、通防副总为探放水工作的全面责任人。

2、探放水现场第一责任人：周应龙（通防队长），负责现场钻孔

2

的布置和验收。

3、探放水成员：程坤力、肖光强、肖光恒、皮启发、杨大本。 四、探水起点的确定

为保证采掘工作和作业人员的安全，防止误穿积水区，必须加强探放水钻孔的施工管理，钻孔施工结束后，由通防队长负责填写探放水记录和允掘通知单，同时设置探放水钻孔施工起点，便于计算钻孔施工的真实数据和控制掘进进度，探放水钻孔起点设在煤巷的巷帮上，用红油漆做好标记。

四、允掘管理制度

掘进队必须严格按通防队下达的允掘通知单的掘进进尺数安排掘进任务，严禁超掘，每班由掘进队队长或副队长认真填写允掘记录，掘进总进尺达到规定的进尺后，停止掘进，通知通防队进行下一轮的探放水钻孔的施工。

五、探放水钻孔布置 一）探放水钻孔布置： 1、超前距

采用公式a＝0.5AL3P/Kp进行计算，若计算结果大于20m，取其计算结果，计算结果若小于20m时，取20m。

式中：a——巷道迎头或侧帮至含水层、含水构造之间的安全隔水岩柱(或煤层)宽度，m；

A——安全系数(2～5)，本设计取2； L——巷道的跨度(宽或高取其大者)，1.5m；

3

P——煤、岩层承受的静水压力， P＝100kgf/cm2； Kp——隔水岩层(或煤层)的抗拉强度， KP取8kgf/cm2。

a＝0.5×2×1.5×3100/8＝9.18（m）

根据防治水的规定和我区有关行业规定，煤层巷掘进工作面超前距离设计为30米。

2、基点设置及允许掘进距离 基点设置：

探放水钻孔施工结束后，在巷道退后5-10米处设置基本控制点，用红油漆作好标志。为保证采掘工作和作业人员的安全，防止误穿岩溶积水区，必须加强探放水钻孔的施工管理，钻孔施工结束后，由通防队长负责填写探放水记录和允掘通知单，同时设置探放水钻孔施工起点，便于计算钻孔施工的真实数据和控制掘进进度，探放水钻孔起点设在巷帮上，用红油漆做好标记。

允掘距离：

煤层巷道掘进要求前探钻孔深度为60m及以上，在特殊情况下如果前探距离不足，但必须保证每次探水钻孔深度都要保持30m的安全保护距离。每次探水钻孔施工完毕后，以最短钻孔距离的平距减去超前距之后的距离为允掘距离。

3、钻孔密度及钻孔布置方式

根据我矿实际情况，且地质较特殊，属倒转急倾斜煤层，决定探放水钻孔布置为五个，其中沿掘进轴线方向布置一个水平钻孔，沿掘

4

进轴线倾斜向上以水平夹角每2°39′设一个探放水钻孔，其水平间距每2.62米设一个探放水钻孔，向上共布置三个，竖直夹角每6°39′的方向布置一个钻孔；探放水钻孔帮距控制距离为20米。

4、设备选型

本设计探水设备选用ZDY-750型煤矿用液压坑道钻机或KHDY-75岩石电钻，具体参数见下表：

ZDY-750型钻机性能参数表

型 号 最大钻进深度（m） 钻孔直径（mm） 钻杆直径（mm） 钻孔倾角（°） 额定转速（r/min） 额定转矩（N·m） 给进力（kN） 起拔力（kN） 正常进给速度（m/min） 给进行程（mm） 锚固力（kN） 电机功率（kW） 适应煤煤坚固性系数（f） 整机重量（不含钻杆）（kg） ZDY-750型 120～150 φ65～φ75 φ42～φ50 -90～+90 105～300 280～750 50 30 0～1.5 850 2×80 18.5 ≤8 1200 6、单个钻孔设计参数 ⑴钻孔参数见下表：

+535m水平顺槽掘进工作面探放水钻孔在竖直面上按半扇形布置，探放水钻孔共布置5个。

5

钻孔编号 1 2 3 4 5

水平夹角 7°57′ 5°18′ 2°39′ 0 3°33′ 竖直夹角 19°57′ 13°18′ 6°39′ 0 9°27′ 深 度 61.54m 60.85m 60.45m 60m 60.9m 孔径 65mm 65mm 65mm 65mm 65mm ⑵钻孔布置示意图

1） 正常情况下探放钻孔布置

钻孔在平面上呈半扇形布置在巷道前方，布置5个钻孔，控制在巷道上帮距20米，下帮距为10米。

2）当地质条件发生变化后，不能正常钻进的钻孔布置

6

在特殊情况下如果前探距离不足，必须保证每次探水钻孔都要保持30m的安全屏障。每次探水钻孔施工完毕后，以最短钻孔距离的平距减去超前距之后的距离为允掘距离。图中X代表剩余允掘进尺。

钻孔布置示意图

六、探放水注意事项

1、进行探放水施工作业前，矿技术负责人必须结合探水巷道的实际，另行编制安全技术措施，明确探放水作业人员一旦面临突水威胁时的避灾路线。

2、进行探放水施工作业前， 必须提前撤出可能受探水作业地点突水威胁的其它采掘工作面和其它工作地点的所有人员。

3、安装钻机探水前，要遵守下列规定：

① 加强钻孔施工地点的敲帮问顶和悬碴危石的清刁，如遇煤层松软时，必须采取临时支护措施。

② 清理巷道、挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水量相适应的排水设备。

③ 在打钻孔地点或附近安设专用电话。

7

④ 测量和防探水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。

4、预计水压较大的地区，探水钻进之前，必须安好孔口管和控制闸阀，进行耐压试验，达到设计承受的水压后，方可继续钻进。特别危险的地区，应有躲避场所，并规定避灾路线。正常情况下探放水钻孔施工不需要进行孔口管和控制闸阀的安装。

5、钻孔水压过大时，采用反压和有防喷装置的方法钻进，并做好防止孔口管和煤层突然鼓出的措施。

6、钻进时，发现煤层松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异常状况时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人应立即向调度室报告，并派人监测水情。

7、钻孔放水前，必须估计积水量，根据矿井排水能力和水仓容量，控制放水流量；放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，做好记录。若水量突然变化，必须及时处理，并立即报告矿调度室。

七、探放水时的安全措施

1、打钻前必须明确探水眼的位置、方位、倾角、眼数、孔深，严格按探放水设计施工。

2、打钻时必须有一名技术员及以上的领导在现场指挥，负责打钻过程中的质量、安全等全面工作。

3、打钻时必须有一名瓦检员和一名掘进队长在现场，负责瓦斯及有害气体的检查和打钻过程中的安全检查、监督。

8

4、现场施工的所有人员必须清楚发生透水和各种预兆。 5、透水预兆：

挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底鼓或出现裂隙渗水、水色发浑有臭味等异状时，必须停止作业，报告调度室；如果情况危急，立即发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。

6、打钻安全措施：

①按规定安设好钻机，完善供电系统；

②打钻时袖口、腰带、灯线必须系牢穿好，严禁戴手套。 ③打钻时只能一人操作，严禁两人以上同时操作； ④更换钻杆时，两人要互相配合好，以免伤人；

⑤打钻时严禁人员站在钻机前方及钻杆两侧，操作人员和附近人员要注意断杆伤人。

7、瓦斯管理措施：

①打钻期间，工作面必须正常供风，派一名瓦检员跟班作业，时常检查瓦斯和二氧化碳及其它有害气体浓度，并做好记录。每钻进一根钻杆就检查一次。

②在作业地点安设瓦斯报警仪监测瓦斯，瓦斯浓度超过1.0%时，立即停止打钻，查找原因，但不得拔出钻杆，及时进行处理。若是接近水体，要加强通风管理增加风量，处理涌出气体浓度。

③当水体被放完后，也要随时检查巷道中的气体浓度。

4煤层巷道探放水钻孔施工时，○在离巷道3-5米的地方安装硫一

9

氧化碳气体传感器。

8、放水安全措施：

①打钻时，由技术员给定钻孔方位角、倾角，施工人员严格按钻孔参数施工；

②不管是那一个钻孔打透水体，必须停止钻孔作业，要等此钻孔放完后，方可施工其它钻孔；

③整个放水过程由技术员监测水量并记录；

④水压大时，必须在探水眼上安装套管、水阀门，便于调节放水量

9、严格交接班制度，必须在现场交接班，上一班的探水情况必须逐项向下一班交待清楚，并做好交接班记录。

10、探放水过程中若发生异常情况时，必须停止钻进，立即撒出人员，汇报矿调度，但钻杆不得拔出。及时制定措施进行处理，隐患没有排除以前不准进入迎头作业。

11、钻孔施工地点隐患没有排出不得进入迎头作业。

12、打钻迎头必须安装有“风电及瓦斯电”闭锁装置，并保证完好、灵敏可靠，探水钻开关必须使用综合保护开关。

13、严禁随意开停局部通风机，临时停电不得停风。来电后必须检查开关附近20米范围内的瓦斯，只有瓦斯浓度小于1.0%后，方可正常起动。

14、放水时的安全注意事项

1平巷进行探放水时，巷道中间不得有低洼的地段，以防治探放○

10

水巷道有积水，给人员撤退时造成困难。

○2探水巷道必须在探水钻孔有效控制范围内掘进，探水孔的超前距离、帮距孔间距离应符合设计规定要求，每次探水后掘进前，应在起点处设置标志，并建立挂牌制度。

○3巷道支护应牢固，顶帮背实，使巷道有较强的抗水冲能力。 ○4探放水地点必须完善联系电话和报警装置，同时撤出受水威胁地点的作业人员。向受水威胁地点的人员贯彻交待报警信号及避灾路线。

○5探水巷道应加强出水征兆的观察，一旦发现异常应立即撤出受水威胁地点的作业人员。

○6预计可能有瓦斯或其它有害气体涌出时，必须有瓦检员或矿山救护队员在现场值班，检查空气成份，有害气体浓度超过规定时，切断电源，要及时撤出作业人员、报告值班室和矿长。采取措施进行处理。进行探放水钻孔施工时必须悬挂一氧化碳气体浓度传感器。施工探放水钻孔时，如有其他气体涌出时，必须及时撤出作业人员报告调度室，采取措施进行处理。

○7探水钻孔不得弄虚作假，钻孔的实际深度与记录要相符合。 ○8钻进时发现煤层松软、片帮、来压或孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等现象时必须立即停钻，记录其深度向矿长汇报。

○9探水时作业人员严禁直对钻杆。

10钻孔探到水后，要指定专观察水压、水量，进行观察记录，并○

及时报告观察情况，根据矿井排水能力进行控制放水量。

11

11实施放水时，要根据本矿水泵的排水能力，控制放水量，放水○

前要撤出放水地点以下的作业人员。放水前必须加固作业地点退后支架要，加固巷道支护距离不得少于10米，并在碛头上架设挡水板，档水板用厚度大于5CM的木板制作，并用矸石将空隙填充，挡板后用加固支架贴紧，防止冲倒挡板。

15、避灾和通讯联络措施 ⑴避灾线路见避灾路线图

⑵其它地点避灾线路按各《掘进作业规程》中规定撤离。 ⑶通讯联络方式：本掘进巷地点电话通知矿调度,由矿调度通知其他作业地点人员或由两名探放水作业人员亲自到其它地点撤离，若探放水作业人员亲自到其它地点撤离人员，必须与矿调度联系得到批准后方可亲自去撤离。

12

15、严格执行“敲帮问顶”制度，严禁无风、微风、瓦斯超限作业。

16、其它未叙部分严格按《煤矿安全规程》和《操作规程》执行。 八、发生水灾时的避灾路线及避灾措施 1、发生水灾时的避灾路线

+535m水平的其他作业地点沿着就近上山撤离，本工作面发生水灾时的避灾线路：

+535m水平顺槽掘进工作面→+520m水平运输巷→3号人行上山→603回风大巷→主平硐→地面。

2、避灾措施

1）进行探放水施工作业前，必须提前撤出可能受探水作业点突

水威胁的其它采掘工作面和其它工作地点的所有人员。

2）井下发生透水事故，如因涌水来势凶猛，现场无法抢救，或者将危及人员安全时，井下职工应迅速组织起来，沿着规定的避灾路线和安全通道，撤退到上部水平或地面。在行动中，应注意下列事项：

①撤离前，应设法将撤退的行动路线和目的地告知矿井领导人。 ②在条件允许的情况下，应迅速撤往突水地点以上的水平，不得进入突水点附近及下方的独头巷道。

③行走中，应靠近巷道一侧，抓牢支架或其他固定物体，尽量避开压力水头和泄水主流．并注意防止被水中滚动的矿石和木料撞伤。

④如因突水后破坏了巷道中的照明和指路牌，迷失了行走方向时，遇险人员应朝着有风流通过的上山巷道方向撤退。

13

⑤在撤退沿途和所经过的巷道交叉口，应留设指示行进方向的明显标志，以提示救护人员的注意。

⑥撤退中，如因冒顶或积水造成巷道堵塞，可寻找其他安全通道撤出。在唯一的出口封堵无法撤退时，应组织好灾区避灾，等待救护人员的营救，严禁盲目潜水等冒险行为。

14