工作面遇特殊地质构造带及老空区施工安全技术措施

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1、内蒙古宁发矿业有限责任公司宁发一矿工作面遇特殊地质构造带及老空区施工探放水、火、瓦斯安全技术措施编制审核 总 工程师矿长宁发一矿2011年3月目录第一章 采煤工作面过地质构造带及收尾的安全技术措施一、采煤工作面过地质构造带的安全技术措施二、采煤工作面收尾的安全技术措施第二章 工作面过老空区施工安全技术措施一、工程概况二、过老空区探放水方案三、钻探施工四、过老空区掘砌方案五、过老空区“一通三防”安全措施六、过老空区施工辅助系统七、过老空区施工组织措施八、其它安全措施第一章采煤工作面过地质构造带及收尾的安全技术措施一、 采煤工作面过地质构造带的安全技术措施1、采煤面遇到断裂带时,必须采取架棚背顶支

2、护,支架要与裂隙方向 带垂直,支架的规格、质量应符合要求。2、支护要及时,严禁空顶作业,支架必须架设牢固,并有防倒柱措施3、断裂带较破碎时,必须沿断裂带走向留不小于 5 米的保安煤柱,并 沿煤壁打点柱背帮支护。4、在断裂带附近作业时,要尽量减少爆破。确需爆破时,炮眼布置要 合理,装药量要适当。5、出现透水预兆时,要立即撤离人员,待查明断裂带与积水区域的情 况后,方可作业。6、严格执行上班前、放炮后严格进行敲帮问顶、支架验收、交接班和 顶板分析等制度。二、 采煤工作面收尾的安全技术措施1、由于采面接近收尾时,顶板压力增大,应加强工作面和工作面出口支护, 必要时可采用架棚、木垛等特殊支护方式支护。

3、2、切实做好运输巷道、切眼(小井)支护。3、留足保安煤柱,不得随意开采保安煤柱。4、加强工作面局部通风,确保工作面有足够的新鲜风流第二章 工作面过老空区施工安全技术措施一、工程概况1、矿井概况1)矿井概况内蒙古宁发矿业有限责任公司一矿位于内蒙古阿左旗政府所在地巴彦浩特东北部,主要控制沙巴台煤矿区海拔+1680+1400m水平之间的煤炭资源。 一矿矿井设计规模45 万吨/年,采用斜井开拓方式,井田内布置四条井筒。(2)井筒布置及设计特征主斜井井筒设计倾角25。,设计断面为直墙半圆拱形。净宽4500mm,净高 3450mm,净断面积13.3 m2。其中表土段及老空区支护采用现浇混凝土,基岩 段采用

4、锚网喷联合支护。副斜井井筒设计倾角25,设计断面为直墙半圆拱形。净宽3600mm,净高 3400mm,净断面积10.9 m2。其中表土段及老空区支护采用现浇混凝土,基岩 段采用锚网喷联合支护。一号回风斜井井筒设计倾角 25。,设计断面为直墙半圆拱形。 ,净宽 3200mm,净高3000mm,掘进断面积8.5m2。其中表土段及老空区支护采用现 浇混凝土,基岩段采用锚网喷联合支护。二号回风斜井井筒设计倾角25,设计断面为直墙半圆拱形。,净宽3200mm 净高3000mm掘进断面积8.5m2。其中表土段及老空区支护采用现浇混凝土, 基岩段采用锚网喷联合支护。井筒内设台阶扶手,作为矿井西翼采取回风井,

5、 兼作矿井西翼采区安全出口。2、岩层及工程地质井田构造为南倾斜的单斜,矿区深部有较大断层1 条,断层规模较大,断 距0-150m。走向延仲在3000米以上。矿内未发现岩浆岩。构造复杂程度为中等 复杂构造。3、水文地质矿井矿床属以裂隙含水层为主的矿床,直接充水含水层为基岩裂隙水(砂 岩裂隙层间含水层),单位涌水量小于0.11/s.m,富水性弱,补给条件差,水文 地质类型属于以裂隙含水层充水为主、水文地质条件简单的矿床。采用大井法 预算矿井正常涌水量为247.14m3/h最大涌水量为309-452m3/ho根据补充勘探 报告资料,附近浅层矿井单井涌水量均不大于1200m3/d。4、煤层瓦斯、煤尘、

6、自燃情况:通过内蒙古安科安全生产检测检验有限责 任公司的鉴定结果:矿井瓦斯等级为高瓦斯矿井,无煤与瓦斯突出等动力现象 煤尘具有爆炸性,煤的自燃倾向性属2 及自燃。5、矿井通风情况矿井为分区式通风,通风方法为机械抽出式。6、工程进展情况:工程与2009年9月开工,目前主井筒施工至90m,副 井筒施工至100 m,风井筒施工至110m。二、过老空区探放水方案(一)防治水原则 井筒施工过程始终坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水 原则,采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施。其中对老空区重点采取“疏、 排、堵”措施进行防治水。(二)水害分析1、正常煤岩层段地下水害分析 根据补充勘探资

7、料,矿区为以裂隙含水层为主的地层,直接充水含水层为基岩 裂隙水(砂岩裂隙层间含水层)。根据抽水试验,基岩裂隙水单位出水量为 0.0036l/s.m0.0109l/s.m,单位涌水量小于0.1l/s.m,富水性弱,补给条件差,其 充水通道为渗入性通道。水文地质类型属于以裂隙含水层充水为主、水文地质 条件简单的矿床,而且资料显示附近无明显地质构造形成充水通道,井筒掘进 前方正常段煤岩体无突水可能,可采取前探眼引导防水和排水设备排水措施进 行掘进。2、其它水害分析矿区除谷沟排泄大气降水形成的短暂洪水外,基本无地表水体。平时仅 有少数沟谷沟脑部位存在下降泉排泄基岩裂隙水和矿井排水,水量很小,很快 渗、

8、蒸发殆尽。在一般情况下,地表水不会对矿井构成充水威胁。但由于小煤 矿井口位置不详,有可能地表水成为老空区的充水水源。井田东部的小煤矿总 排水量174m3/h均沿沟谷排除区外或消耗于生产,对矿井不构成威胁。临近矿井考虑存在防隔水煤柱,其涌水不会对井筒施工区域产生威胁,但 也可能存在越界开采对防隔水煤柱的破坏,会造成各矿井老空水的串通,应通 过调查进一步确定。三、钻探施工(一)施工准备1 、工作面条件 井筒掘进至探水警戒线时,工作面停止掘进,井筒永久支护紧跟工作面,并且 在工作面迎头喷射200mm厚C20混凝土,然后方可布置钻场进行探放水。2、搭设钻机工作平台在距工作面1.8m处布设钻机平台便于钻

9、机工作。平台采用14#工字钢制作,立 柱要生根于巷道底板下300mm用C25混凝土捣制,平台上面铺设60mm厚木 板,用 8#铅丝绑扎固定。3、钻探设备(1)钻机:采用ZLJ-400型煤矿用液压钻机1台。(2)泥浆泵:采用ZNB/1.5-2.2型泥浆泵1台。(3)钻杆:采用申42mm防突钻杆。(4)钻头米用申75mm金刚石钻头,孔口钻孔米用申127mm金刚石钻头。(5)孔口管:采用申108x4 mm无缝钢管制作,长度5m。(二)钻孔布置及钻机安装根据探放水钻孔设计,由测量人员在工作面标定开口位置和方位角。在平台上 摆设好钻机,调整钻机,使钻杆方位角和仰角与设计一致并对准开口位置,用 手动葫芦、

10、钢丝绳环子固定钻机,并用垫木和木楔将钻机顶柱两端等部位加固 使其稳固。(三)开孔施工1 、开孔开孔孔径申127mm,孔深5m,下入申108mm套管5m作为孔口管,用水泥浆圭寸 闭套管外的环状间隙。空口管外端安装有法兰盘、闸阀、压力表,其耐压不得 低于3MPa(600m处水头最大静压为2.44Mpa),正常段钻孔直径申75mm。孔口 管的埋设要按设计的孔位和钻孔倾角进行埋设。2、孔口管(套管)固管 将套管下入孔内规定的深度,用钻杆下入孔底,将配制好的水泥浆(水泥用 P.O42.5级,水泥:水=1 : 0.6)注入套管外的环状间隙,至孔口返出水泥浆,凝 固36小时后扫孔至孔底,继续钻进穿过至设计层

11、位后终孔。(四)钻探方案及步骤1、钻探方案采用申75mm金刚石钻头、42mm, L=1.5m防突钻杆、ZLJ-400型液压煤矿安 全钻机配合ZNB/1.5-2.2型泥浆泵施工。采用机械回转、孔底冲洗液钻进法施工 钻孔,冲洗液使用普通泥浆。2、施工步骤1)、根据钻孔技术参数,由测量人员在工作面进行钻孔参数标定和复核。施工 前由技术员对施工人员进行参数交底。2)、严格按照钻孔设计要求开孔,调整钻机位置,使施工的钻孔方位、倾角、孔口位置符合设计,并在钻进1m左右时复查钻孔方位、倾角是否符合设计要求, 如不符合,重新开孔,确保施工的钻孔符合设计要求。3)、开孔后钻机开始正常钻进,在钻进施工过程中操作人

12、员对钻机固定部件要 经常性紧固,防止钻机移位,造成钻孔方位和倾角改变。4)、建立钻机施工台帐,在钻进过程中,记录清楚钻孔的方位、倾角、机高、 进尺、岩性及孔内气体情况等,保证钻孔施工资料的准确性。5)、钻孔施工完毕由验收员复核钻孔参数,达到设计要求时,方可通知机长提 钻终孔,进行下一程序。测量人员对钻孔实际开孔坐标、方位、倾角等进行测 定,做好记录。6)、专门配备水文工程师,负责简易水文观测和其他水文技术工作。7)、原始记录要按要求在现场及时、详细记录,不得随意涂改,不得搞回忆录 式记录。(五)钻机操作规程1、钻机钻孔操作前,必须进行调压试车。试车后接上冷却器、水鞭与水管。2、钻机钻孔时,根据

13、需要选择钻机旋转速度,钻机换挡必须在停机状态下进行。3、安装钻杆和钻头操作:动力头退至机架后端,打开夹持器夹板,将钻杆旋转 接在水鞭轴上,动力头旋转,慢慢前进,当钻杆前端外螺纹通过夹持器后停机, 将钻头旋转接在钻杆上。4、开孔操作:修平开孔处的岩层,保证钻头接触平稳。打开供水阀门给冷却器 和水鞭供水,动力头慢转,并缓慢推进,当钻进一定深度且钻机、钻具运转平 稳后,方可用正常旋转和速度钻进。5、加接钻杆操作:钻机钻进到钻杆四方处时停止推进,关闭水便供水阀门。动 力头慢转,钻杆上四方对准夹持器卡板时停止旋转,将卡板卡住钻杆,再操作 动力头反转并慢慢后退,当螺纹完全松开后,停止旋转,可将动力头正常后

14、退, 退至可放入一个钻杆位置,扳动机架手把,压缩弹簧,水鞭后退一定距离,放 入加接的钻杆并对准前一个钻杆中线,松开手把,打开夹持器,打开供水阀门, 动力头正转前进,即可接上钻杆,钻机正常钻进。6、拆卸钻杆:拆卸时动力头正转并后退,第二根钻杆四方对准卡板时停止旋转, 关闭水鞭阀门,将卡板卡住钻杆,动力头反转后退,松开钻杆一端螺纹,另一 端人工卸下。7、钻机在钻进过程中,动力头禁止反转。(六)钻探施工人员组织根据巷道设计尺寸,在工作面布置一台钻机施工钻孔,“三八”制连续作业,每条井筒钻探施工劳动力组织见下表。每条井筒钻探施工劳动力计划表工 种人 数工 种 人 数 工 种 人 数班 长1x3钳 工1

15、x3地质工程师1钻工1x3电工1x3验收员1x3泥浆工1x3辅助工2x3技 术 员1水泵工1x3瓦检员1x3信号工2x3(七)钻探期间有害气体检测 在钻孔期间,瓦检员除进行正常的工作面巡回检查外,应每班对钻孔口的瓦斯、 CO等有害气体浓度随时检查,如果瓦斯、CO等其它有害气体浓度超过煤矿 安全规程有关规定时,必须立即停止钻进,切断电源,撤出人员,并及时汇 报调度室和相关领导及时处理。(八)放水1、在探放水钻进时,发现煤岩松软、片帮、来压或者钻眼中水压、水量突然增 大和顶钻等透水征兆时,应当立即停止钻进,但不得拔出钻杆;应当立即向调 度室汇报,派人监测水情。发现情况危急,应当立即撤出所有工作人员到地面, 然后采区安全措施,进行处理。2、当钻孔接近老空时,预计可能发生瓦斯或者其它有害气体涌出的,应该设有 瓦斯检查员或者矿山救护队员在现场值班,随时检查空气成分。如果瓦斯或者 其它有害气体浓度超过有关规定,应当立即停止钻进,切断电源,撤出人员, 并报告调度室,及时处理。3、钻孔放水前,应当估计积水量,并根据排水能力,控制放水流量,防止淹井; 放水时,应设有专人监测钻孔出水情况,测定水量和水压,做好记录。如果水 量突然变化,应当及时处理,并立即报告调度室。(九)施工现

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