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。