1、下組煤集中皮帶大巷探放水設計與施工方案 為了保障下組煤集中皮帶大巷掘進工作面安全生產,防止透水、突水事故的發生。我礦嚴格執行“安全第一、預防為主、綜合治理、整體推進”的安全生產方針,按照“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原則和“掘探分離”管理規定,并嚴格執行“物探先行、化探跟進、鉆探驗證”綜合探測手段,著力構建“探測超前、預報準確、防治達效、管理到位”的防治水工作體系,特根據煤礦防治水規定和柳煤字【2013】186號文關于全縣煤礦水害治理大會戰實施方案的通知等,特編制下組煤集中皮帶大巷探放水設計與施工方案。第一節 工作面概況一、工作面的位置1、地面位置下組煤集中皮帶大巷掘進工作面地表
2、對應位置位于雙棗疙瘩東北方向,地表屬黃土丘陵區,溝壑縱橫無任何建筑物,地面標高為963-1032m。 2、井下位置下組煤集中皮帶大巷掘進工作面位于下組煤一采區,工作面底板標高為595.5-562m。二、工作面的設計參數 下組煤集中皮帶大巷全長為679.5m,以方位角3310419,水平掘進40m,再以-10的坡度掘進185m進入9#煤層,然后再以0.48沿9#煤層頂板掘進。開口設計標高為+595.5m,開口坐標X=4135794.17,Y=37494848.96,設計斷面為半圓拱型斷面,寬4.5m高3.45m,支護形式為C20砼錨網噴+錨索聯合支護。附圖1:巷道布置示意圖三、相鄰礦井及工作面周
3、圍的采掘情況1、工作面周圍的采掘情況 該工作面位于8-1#煤層上部,距8-1#煤層頂板5.5m,南面為回風暗斜井,東、西、北面均為實體層,上部為我礦上組煤4#煤層12盤區120403采空區。2、周邊相鄰礦井情況 根據周邊相鄰礦井調查圖紙資料顯示,我礦相鄰山西柳林興無煤礦有限責任公司、華晉焦煤沙曲煤、山西焦煤汾西礦業賀西煤礦及山西柳林聯盛哪哈溝煤業有限公司下組煤未進行開拓開采,只有東北面山西柳林聯盛郭家山煤業有限公司開拓下組煤且相距該工作面距離較遠,相鄰礦界處為實體煤,因此不會影響到我礦的正常安全生產。四、計劃開工日期該掘進工作面計劃于2016年1月開始施工 。五、工作面地質構造及賦存情況根據山
4、西柳林金家莊煤業有限公司生產礦井地質報告分析,井田地層呈單斜構造,結構簡單,煤層大致為東南-北西走向,傾南向西,煤層傾角37,根據新建進風斜井掘進時揭露的地層分析,本工作面地質構造屬簡單類型。 依據地質報告說明書分析,該開拓層為古生界石炭系上統太原組,地層結構簡單,傾角為37,普氏硬度為23,地層層理節理較為發育。依據ZK3-4鉆孔柱狀圖分析8-1#煤與8-2#煤之間有1.15m的砂質泥巖,8-2#煤與9#煤層層間距約為12.5m。該工作面在距8-1#煤層頂板5.5m 開拓,根據新建進風斜井掘進時揭露分析,該工作面沿巖層開拓,在開拓過程中會穿過中粒砂巖和細粒砂巖等巖層。第二節 礦井地質概況一、
5、地層 井田內地表大部分被第三系上新統(N2)、第四系中-上更新統(Q2+3)所覆蓋,基巖僅在溝谷、溝谷下部兩側出露。據鉆探揭露地層的層序由老至新有:奧陶系中統上馬家溝組(O2s)、峰峰組(O2f);石炭系中統本溪組(C2b)、上統太原組(C3t);二疊系下統山西組(P1s)、下石盒子組(P1x),上統上石盒子組(P2s);第三系上新統;第四系中-上更新統。現結合鉆孔資料,將本次揭露的地層由老到新分述如下:(一)奧陶系中統上馬家溝組(O2s)根據L31號水文孔得知,上馬家溝組揭露厚度108.92m。根據區域資料知,本組巖性以灰色、深灰色中厚層狀石灰巖為主,礦物成分以方解石為主。(二)奧陶系中統峰
6、峰組(O2f)連續沉積于上馬家溝組地層之上。L30、JZ1鉆孔分別鉆進101.06m、104.63m未完全揭露本組地層,L31孔揭穿該地層,揭露厚度114.31m,賀西礦H6孔揭露厚度138.40m。據鉆探資料,本組下、中部多為淺灰、灰白色泥灰巖,夾厚層狀硬石膏層;上部為中厚巨厚層狀灰白、深灰色石灰巖,隱晶質微晶或泥晶結構,巖石致密、堅硬、質純,礦物成分以方解石為主,次為白云石,含燧石、黃鐵礦結核及晶粒,變形層理及巖溶裂隙較發育,多為方解石脈充填。局部厚層灰巖中夾薄層泥質灰巖。(三)石炭系中統本溪組(C2b)平行不整合于奧陶系中統峰峰組地層之上,以山西式鐵礦及鋁質泥巖為底界,K1砂巖底為頂界。
7、L30、L31、JZ1號鉆孔均鉆穿本組地層,厚15.3231.0 m,平均23.11m。下部為淺灰色、灰色鋁質泥巖、灰黑色泥巖、砂質泥巖及灰白色細粒砂巖,含豐富黃鐵礦結核,菱鐵質泥礫,底部為鋁鐵礦薄層;上部為淺灰色泥巖、砂質泥巖,含石灰巖,石灰巖中生物化石較豐富,灰巖下部含煤線。(四)石炭系上統太原組(C3t)零星出露于井田東南邊界的溝谷中。連續沉積于下伏本溪組地層之上,以石英砂巖K1為底界,K3砂巖底為頂界,為本區主要含煤地層之一。厚80.9104.74m,平均91.6m。按沉積環境和巖性特征,將本組分為上、中、下三段,分述如下:1、 下段:由K1砂巖底至8#煤層頂(L1石灰巖)。為一套灰至
8、灰黑色細砂巖、粉砂巖、砂質泥巖、泥巖組成的碎屑巖段,夾01層不穩定的生物碎屑灰巖,含煤3層,自上至下為8#、9#可采或局部可采的主要煤層。厚度40.743.55 m,平均厚度41.73m。2、中段:由L1灰巖底至L5灰巖頂,厚22.6237.60m,平均28.82m。巖性主要由35層灰色生物碎屑泥晶、隱晶石灰巖夾深灰至灰黑色泥巖、砂質泥巖和少量薄層粉砂至細砂巖,含煤2層,自上而下為6#、7#煤層,均為零星可采或不可采煤層。3、上段:由L5灰巖頂界至K3砂巖底,厚3.555.83m,平均4.9m。巖性以灰色至深灰色泥巖、砂質泥巖為主,含菱鐵質及黃鐵礦結核。(五)二疊系下統山西組(P1s)出露于井
9、田西側溝谷中。與下伏太原組地層呈整合接觸,以K3砂巖底為下界,K4砂巖底為上界,為井田內另一主要含煤地層。厚度40.7567.85m,平均厚47.81m。巖性為灰色深灰泥巖、砂質泥巖、粉砂巖為主,含煤35層,其中3、4號煤層為穩定可采的主要煤層。本組底部的中-粗粒砂巖(K3)層位穩定,灰色-深灰色,厚層狀,成分以石英為主,分選性差,由下而上粒度從粗到細,底部一般為薄層細礫巖,礫徑5l0mm,常含大量煤屑,厚2.5012.43m,平均7.76m。(六)二疊系下統下石盒子組(P1x)出露于井田中東部的山谷中。該組以K4砂巖為底界,以K6砂巖底為頂界,連續沉積于山西組地層之上(整合接觸)。根據區域資
10、料知,巖性以灰-灰綠色石英砂巖、長石石英砂巖、粉砂巖、砂質泥巖及泥巖為主,偶夾薄煤線。厚度66.12102.18m,平均81.93 m。本組地層以河流湖泊相沉積為主,屬陸相沉積,按沉積環境和巖性特征可分為上、下兩段,分述如下:(1)下段:K4砂巖底至K5砂巖底,厚29.9570.10m,平均46.45m。巖性以灰色深灰色砂質泥巖及泥巖為主,夾少量砂巖,含煤線03層,極不穩定。底部K4砂巖為灰白色深灰色中厚層狀中粗粒長石石英砂巖,成分以石英為主,長石次之,含巖屑、云母及重礦物,夾炭質或有機質條紋和泥質包體,具脈狀層理及交錯層理。(2)上段:K5砂巖底至K6砂巖底,厚23.9551.50m,平均3
11、7.73m。巖性以灰灰綠色砂巖為主,頂部為灰灰綠色夾紫色斑塊的含鋁質泥巖(俗稱桃花泥巖),是野外確定K6砂巖良好的輔助標志。(七)二疊系上統上石盒子組(P2s)井田西部的溝谷中零星出露。以K6砂巖與下伏地層呈整合接觸,本組地層殘存不全。根據區域資料知,巖性以灰色、灰綠色、紫紅色、紫色砂巖、砂質泥巖、泥巖組成,由下向上紫色色調漸濃。本井田僅殘存下段、中段。1、下段:主要為灰綠色、灰白色砂巖夾深灰色及紫紅色泥巖、砂質泥巖,厚82.78106.45m,平均98.94m。底部K6砂巖厚2.405.00m,平均3.40m,為灰至灰白色厚層狀中粗粒長石石英砂巖,泥質膠結,含礫。2、中段:厚40.00116
12、.23m,平均91.40m。主要為紫紅色砂質泥巖夾灰色、綠灰色砂巖及灰黑色泥巖。砂質泥巖多呈團塊狀,水平層理發育,夾泥巖條帶,層面上有云母片。(八)上第三系上新統(N2)廣泛分布于井田內的溝谷中,巖性主要為棕紅色至淺棕紅色粉砂粘土、亞粘土夾鈣質結核,其次為砂礫石,雜色粘土及泥灰巖、灰巖。底部常為膠結松散的礫巖,棱角狀及次圓狀,磨圓度及分選性極差。厚度為4.0094.50m。與下伏各組地層呈角度不整合接觸。(九)第四系中-上更新統 (Q2+3)不整合于各時代地層之上,廣泛分布于井田內的梁、垣、峁和半坡上。由淺紅、黃紅色砂質亞粘土及亞砂土組成。垂直節理發育,地貌上易形成陡壁、黃土柱及天生橋。二、含
13、煤地層(一)8-1號煤層位于太原組中下部,上距K3砂巖36.97-51.26m,平均42.32m。距4號煤層58.95-70.86m,平均62.83m。煤層厚度穩定,厚0.70-1.14m,平均0.90m。煤層結構簡單,不含夾矸。頂板巖性為L1石灰巖,厚1.04-9.16m,平均3.82m,局部有一層炭質泥巖偽頂;底板巖性為泥巖、炭質泥巖。為井田內穩定的全區可采煤層。(二)8-2號煤層位于太原組中下部,上距8-1號煤層0.78-1.66m,平均1.08。煤層厚度穩定,厚0.80-1.16m,平均0.96m。結構簡單,一般不含夾矸,偶含1層夾矸。頂板為泥巖、炭質泥巖;底板為泥巖、砂質泥巖。為井田
14、內穩定的全區可采煤層。(三)9號煤層位于太原組中下部,上距8-2號煤層5.99-11.97m,平均7.32m。煤層厚度為3.01-5.38m,平均4.24m,見9號煤層厚度等值線圖。結構復雜,含1-4層夾矸,夾矸厚0.21-1.23m。直接頂板為泥巖、砂巖泥巖,厚度3.34-9.72m,平均7.06m,有時為炭質泥巖偽頂,厚0.28m左右;底板巖性為泥巖、砂質泥巖,炭質泥巖。為穩定的全區可采煤層。三、構造 根據山西柳林金家莊煤業有限公司生產礦井地質報告分析,下組煤一采區集中皮帶大巷地層總體上為一單斜構造。走向為西北東南,傾向西南,地層傾角平緩, 37。無斷層及陷落柱等構造,屬簡單類。四、巖漿巖
15、 根據3、4號煤層開采已揭露巷道井田內未發現有巖漿巖侵入。 綜上所述,本井田構造屬簡單類型,因此推測下組煤一采區無任何地質構造,屬簡單類型。第三節 礦井水文地質一、水文地質概況依據山西柳林金家莊煤業有限公司礦井水文地質類型劃分報告可知,本工作面所屬下組煤石炭系太原組,其直接充水水源是灰巖含水層,根據ZK3-4水文孔資料,鉆孔單位涌水量為0.00083L/sm,屬弱富水含水層。但其含水層的富水性與奧灰水一樣也有其不均一性,一般淺埋區、裂隙發育,補給條件較好富水性相對較強,深埋區則富水性相對較差。充水含水層以裂隙充水為主,本井田水文地質類型屬中等類型。二、含水層 (一)、主要含水層 1、奧陶系峰峰
16、組巖溶裂隙含水層根據礦井補充勘探報告可知,我井田內奧灰峰峰組頂板埋深一般在286.19-499.68m左右,該組地層厚度101.06-116.17m,平均厚度111.97m,主要由石灰巖、角礫狀灰巖、泥質灰巖及石膏巖、膏溶角礫巖等組成。含水層以其二段純灰巖為主,含水層厚度一般為20.95-40.55m,其巖溶裂隙的發育程度隨埋藏的加深而減弱,巖溶裂隙發育程度一般較差,從而導致了井田內奧灰峰峰組含水層的富水程度在深埋區很弱,淺埋區富水性稍強。但也屬中等富水含水層。2、石炭系太原組碎屑巖及碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水層太原組是下組煤的賦存地層,主要含水層為灰巖和中粗粒砂巖,灰巖單層厚度1.25-12.2
17、m,累計厚度20-30m左右,其中最下一層灰巖是8#煤層的直接頂板,同時也是下組煤的直接充水水源,太灰含水層富水性在井田中部較差,東部和西部的富水性較好。根據ZK3-4水文孔資料,鉆孔單位涌水量為0.00083L/sm,屬弱富水含水層。但其含水層的富水性與奧灰水一樣也有其不均一性,一般淺埋區、裂隙發育,補給條件較好富水性相對較強,深埋區則富水性相對較差。3、二疊系山西組碎屑巖裂隙含水層該含水層以中粗砂巖為主。跟據ZK3-4水文孔資料,該含水層厚10.9m,鉆孔單位涌水量為0.00034L/sm,屬弱富水含水層,水質類型為HCO3-SO42 -Na+型,礦化度0.62g/L。 (二)、主要隔水層
18、1、石炭系中統本溪組泥巖隔水層我井田本溪組地層平均厚27.37m,巖性以泥巖、粘土巖、鐵鋁巖為主,夾薄層石灰巖,隔水性能較好,區域穩定連續,加之9#煤下無煤段總厚達53.67m,是主采9#煤與奧陶系巖溶水間重要的隔水層。2、二疊系中統上、下石盒子組泥巖隔水層本組隔水層厚度較大,由數層泥巖和砂質泥巖組成,呈平行復合式結構垂直分布,裂隙不發育,為山西組頂部的隔水層,對松散巖類孔隙水與風化裂隙水的下滲起著良好的隔水作用。三、礦井主要水害類型及發生突(透)水事故情況 (一)、受采掘破壞或影響的裂隙、巖溶含水層1、地表水對礦井影響程度井田內地表無常年性河流,大氣降水對第四系松散巖類含水層補給條件差,其富
19、水性弱。煤層采動裂隙達不到地表。2、煤層直接充水含水層受采掘破壞對礦井影響程度井田內煤系地層各含水層富水性弱,煤層采動裂隙雖破壞了隔水完整性,導水裂隙帶溝通了含水層之間無聯系,但由于含水層富水性弱,含水層對礦井充水,并不能使礦井涌水量有較大變化,對礦井充水影響不大。 (二)、采空區積水下組煤集中皮帶大巷掘進工作面地質條件簡單,8#煤層與4#煤層層間距平均為60m,故下組煤集中皮帶大巷在掘進過程中不受上組煤采空積水威脅。 (三)、發生突(透)水事故情況本礦井從未發生過突(透)水事故。四、礦井正常、最大涌水量及礦井目前涌水量情況 根據水文地質條件及充水因素分析,通過收集井下實際涌水量,并委托山西公
20、信安全技術有限公司于2015年5月對我礦主排水系統進行檢驗,檢驗結果為合格,礦井目前上組煤涌水量正常為20.8m/h,最大為33.8m/h。下組煤集中皮帶大巷有異常時預計最大涌水量為20m/h。五、礦井主要排水系統能力及完善情況 在上組煤主斜井井底建有總容量為1600m的主、副水倉。中央水泵房安裝4臺MD85-458型礦用耐磨多級離心式水泵,兩臺備用,一臺檢修,一臺使用,配用YB315S2-4礦用隔爆型異步電動機,電機功率160KW。兩趟219*4無縫排水管路,沿管子道、主斜井敷設,將水排至地面礦井污水處理站;在正常涌水時一趟工作,一趟備用,最大涌水量時,兩趟同時工作;另增加一套ZQ-IIIY
21、型水倉自動清挖設備,進行內外水倉清掏。且所排污水全部經過污水處理站凈化,實現了污水零排放。第四節 工作面及其周邊水文地質概況一、工作面頂板主要含水層與工作面的空間結構分布關系及工作面頂板水威脅情況 (一)充水水源 1、地表水 下組煤集中皮帶大巷對應地表內無常年性河流通過,較大溝谷僅在雨季有短暫的流水通過,溝中水量很小,多為間歇性小水流,只有在洪水期才有大的洪流通過。礦井各井口標高高于所在位置歷年最高洪水位線標高。 2、大氣降水 井田內為大陸性半干旱氣候。春季干旱無雨,夏季炎熱多雨,秋季溫度適中,冬季寒冷干燥。降水量為374.4577.7mm,大多集中在78月份,年平均蒸發量1711mm,蒸發量
22、大于降水量。大氣降水對地下水的補給條件差。 (二)、含水層 1、新生界松散巖類孔隙含水層。該含水層包括上第三系上新統和第四系中、上更新統以及全新統地層。上第三系上新統地層廣泛出露于勘探區內溝谷兩側,含水層為底部的半膠結狀礫石層,連續性較差,補給條件差,且厚度不穩定,故富水性差異較大,屬弱富水含水層。第四系中、上更新統地層多分布在梁峁之上,降水多形成地表徑流,該含水層多為透水而不含水巖層,局部含上層滯水,水量微弱,對地下水補給有限。第四系全新統地層分布在溝谷之中,含水層主要為砂礫石層,含水層厚度小,屬弱富水含水層。 2、二疊系山西組以及山西組以上碎屑巖裂隙含水層。含水層以中粗砂巖為主,屬弱富水含
23、水層。井筒內涌水絕大部分來自山西組含水層。該含水層是3、4#煤層直接充水水源,由于其富水性弱,對礦井充水影響不大。 3、石炭系上統太原組碎屑巖及碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水層。太灰水含水層的巖溶、裂隙發育程度一般較弱,僅見小型溶孔或溶蝕裂隙,且其連通性和開啟程度較差。 影響下組煤集中皮帶大巷掘進情況的頂板含水層主要為頂板太灰水含水層,其充水含水層以裂隙充水為主。根據ZK3-4水文孔資料,鉆孔單位涌水量為0.00083L/sm,屬弱富水含水層。二、工作面底板主要含水層與工作面的空間結構分布關系、各含水層的水壓、水位觀測資料、工作面受底板承壓水威脅情況1、奧陶系巖溶裂隙含水層。奧陶系灰巖在井田內屬深埋,
24、峰峰組地層中就有較好的含水層,屬中等富水含水層。上、下馬家溝組地層巖溶裂隙發育,是奧灰巖的主要含水層,富水性強。井田內奧灰水位標高為806809m,該工作面底板標高在595.5-562m之間,由此可見,下組煤集中皮帶大巷處于奧灰水水位之下,存在帶壓開采問題。本次采用突水系數來分析奧灰水突水危險性。計算公式:Ts =P/M其中:Ts突水系數(MPa/m);P隔水層承受的水壓(MPa);M隔水層厚度(m);該工作面最低底板等高線標高為562m,根據ZK3-4鉆孔柱狀圖可知下組煤集中皮帶大巷掘進工作面距奧灰頂面的距離為71.29m。下組煤集中皮帶大巷掘進工作面最大突水系數為:Ts 8=(809-56
25、2+71.29)0.0098/71.29=0.043(MPa/m)經計算,該工作面最大突水系數為0.043MPa/m,下組煤集中皮帶大巷掘進工作面突水系數小于受構造破壞塊段突水系數臨界值0.06MPa/m,奧灰水突水危險性較小。2、根據山西柳林金家莊煤業有限公司水文地質補充勘探報告可知:影響下組煤集中皮帶大巷掘進情況的底板含水層主要為奧灰含水層,奧灰水含水層對8#煤層底板突水系數為0.0070.047Mpa/m,8#煤層到奧灰水含水層隔水層厚度的變化范圍為68.2377.38m。因此奧灰水含水層不會對本工作面的正常掘進造成影響。現階段我礦水文在線監測監控系統已處于運行階段,由水害防治中心派專人
26、負責,對我礦L30和L31水文鉆孔進行在線監測。三、工作面受含水層威脅情況分析根據山西柳林金家莊煤業有限公司水文地質補充勘探報告以及現有的地質資料、水文資料可知:太灰水含水層、奧灰水含水層不會對本工作面的正常掘進造成影響。四、工作面受其它水體威脅情況分析 下組煤集中皮帶大巷掘進工作面上部無河流、水庫,工作面內無斷層、鉆孔、陷落柱等,故下組煤集中皮帶大巷掘進工作面不受其它水體威脅。五、工作面涌水量預計方法及預計結果下組煤集中皮帶大巷掘進工作面在生產期間正常涌水量為1.2m3/h,最大涌水量1.5m3/h,其水源主要來源于沖洗巷道、全斷面噴霧降塵、及探水時產生的水,涌水量較小,隨煤(矸)帶走不會造
27、成太大的影響。第五節 探放水設計及施工技術要求一 、探水鉆孔設計依據及目的 (一)下組煤集中皮帶大巷探水鉆孔設計依據: 根據下組煤集中皮帶大巷設計位置,結合煤礦防治水規定、礦井水文地質類型補充勘探報告及ZK3-4號地質鉆孔等資料進行設計。 (二)目的: 1、探測正前方、左右幫及下層巖性含水層情況,對下組煤集中皮帶大巷是否存在威脅。2、查明下組煤集中皮帶大巷前方地質構造。3、探測是否有導水裂隙帶和導水構造。4、保證下組煤集中皮帶大巷在安全范圍內組織施工。二、探放水物探的技術參數確定及施工技術要求根據煤礦防治水規定在巖層中探放水,在水頭壓力小于1.0MPa時超前水平距不小于10m,在煤層中探放水,
28、在水頭壓力小于1.0MPa時超前水平距不小于30m。下組煤集中皮帶大巷掘進工作面位于我礦下組煤層一采區,掘進過程中堅持“物探先行、化探跟進、鉆探驗證”。地測防治水科隨時觀察工作面的水文地質變化情況,隨著地質條件的變化異常,及時組織對探放水方案進行補充修改。1、物探設備的結構及基礎參數 根據目前施工情況及煤礦防治水規定,擬采用安徽惠洲地下災害研究設計院研究的型號為YCS-40A礦用瞬變電磁儀。YCS-40A礦用瞬變電磁儀探測系統是由“井下”和“地面或室內”兩大部分組成的。其中,井下部分主要由YCS-40A礦用瞬變電磁儀、發射線圈(簡單設備)、接收線圈(簡單設備)組成的,設備是本質安全型設計,并通
29、過國家煤礦安全機構的防爆性能檢測和安全認證。地面或室內部分主要是由PC機、儀器電源適配器(充電器)、USB數據線和二次磁場子波行數據分析與處理軟件組成的,其主要功能是對地質二次磁場探波形數據的轉儲、深度分析處理和形成成果報告文件,地面或室內部分的所有設備嚴禁在井下工作與使用。YCS-40A礦用瞬變電磁儀探測有效距離為120米以內。2、探測方法原理介紹(1)基本原理瞬變電磁法屬時間域電磁感應方法。其探測原理是:在發送回線上供一個電流脈沖方波,在方波后沿下降的瞬間,產生一個向回線法線方向傳播的一次磁場,在一次磁場的激勵下,地質體將產生渦流,其大小取決于地質體的導電程度,在一次場消失后,該渦流不會立
30、即消失,它將有一個過渡(衰減)過程(見圖3-1、3-2)。該過渡過程又產生一個衰減的二次磁場向掌子面傳播,由接收回線接收二次磁場,該二次磁場的變化將反映地質體的電性分布情況。如按不同的延遲時間測量二次感生電動勢V(t),就得到了二次磁場隨時間衰減的特性曲線。如果沒有良導體存在時,將觀測到快速衰減的過渡過程;當存在良導體時,由于電源切斷的一瞬間,在導體內部將產生渦流以維持一次場的切斷,所觀測到的過渡過程衰變速度將變慢,從而發現導體的存在。 圖3-1 回線中階躍電流的磁力線 圖3-2 半空間中的等效電流云圖 瞬變電磁場在大地中主要以擴散形式傳播,在這一過程中,電磁能量直接在導電介質由于傳播而消耗,
31、由于趨膚效應,高頻部分主要集中在地表附近,且其分布范圍是源下面的局部,較低頻部分傳播到深處,且分布范圍逐漸擴大。 傳播深度: (1) 傳播速度: (2) 為傳播時間,為介質電導率 為真空中的磁導率。瞬變電磁的探測度與發送磁矩覆蓋層電阻率及最小可分辨電壓有關。 由(2)式得: (3)時間與表層電阻率,發送磁矩之間的關系為: (4)M為發送磁矩,為表層電阻率,為最小可分辨電壓,它的大小與目標層幾何參數和物理參數,還有和觀測時間段有關。聯立(3)(4)式,可得:(5)上式為野外工程中常用來計算最大探測深度公式。瞬變電磁的探測度與發送磁矩,覆蓋層電阻率及最小可分辨電壓有關。采用晚期公式計算視電阻率:
32、(6) 式中 (2)探測方法 由于瞬變電磁法探測線圈法線方向為靈敏探測方向,因此,將發射接收線圈貼近于迎頭或側幫,則探測的電阻率變化主要反映該法線方向電性參數賦存情況。對于巷道迎頭超前探測,如圖3-3所示,線圈貼近迎頭,法線方向指向迎頭前方,移動距離通常為0.5米;在迎頭拐角外,可調整一定角度向迎頭側前方探測,形成扇形觀測系統。圖3-3 巷道迎頭面瞬變電磁探測布置示意圖 (3)現場測點布置每次現場探測100m,允許掘進70m,預留30m超前距離進行下一次探測,保證巷道的安全掘進。現場布置情況如下: (圖3-4) (圖3-5)圖3-4 瞬變電磁探測方向示意圖 圖3-5 探測測點布置示意圖每次探測
33、位置為下組煤集中皮帶大巷當日迎頭,每個探測方向從左向右分別以60、45、30、0(0方位5個探測點)共11個測點(圖2-5);每個測點分2個方向(0、30)對巷道頂板、順層進行探測,共計22個測道。(圖2-4) (4)現場探測要求 1)、去除迎頭鐵器干擾;2)、探測期間工作面機電設備需保持斷電狀態;3)、探測前如有積水,需排除;4)、盡量保持迎頭無浮矸(以保證線圈能正常、最大展開)。 (5)探測結果分析采用統一的計算軟件,計算手段進行處理,對無法排出的干擾進行矯正,前兩次對數據結果與實際結果進行對比分析,確定富水區的阻值分布,對后續的探測結果進行指導。 (6)異常區驗證情況目前我礦采用礦用瞬變
34、電磁探測相對富水區阻值為10以下,前一次采用該參數進行定位,對小于10的區域采用鉆探手段進行驗證,具體鉆探參數,根據探測結果與地質資料進行綜合分析確定。對巷道實際掘進情況、鉆探驗證情況與物探資料進行對比分析,確定下組煤集中皮帶大巷礦用瞬變電磁相對富水區阻值,對以后工作進行指導,給生產帶來更多的技術指導。該次物探無異常時經鉆探驗證相對低阻異常區無異常,掘進隊組可安全掘進70m。探放水工作流程:停止作業-任務接收-工作安排-信息接收-下達恢復生產。三、探水設備結構及主要技術參數 我礦現有鉆探設備:鉆機為ZYW-1200型煤礦用全液壓坑道鉆機為無極調速鉆機。由泵臺、操作臺、動力頭、機架、立柱、鉆具等
35、7部分組成。探放水設備配備表設備名稱型號數量鉆機ZYW-12001臺鉆孔深度200m鉆桿50mm100根(1.5m)鉆頭75mm泥漿泵BW-150G1臺封孔管89mm無縫鋼管2根風動泵BQG-450/0.22臺(1臺備用)管路3吋電話2部瞬變電磁儀YCS-40(A)1臺四、探放水鉆探設計及參數 先采用YCS-40A礦用瞬變電磁儀,全方位勘探一次,因該工作面在巖層中開口,故在掘進巖層段時每90m探測一次,如無異常時在該工作面迎頭超前布置兩組鉆孔,其中一組為3個鉆孔,孔口距底板1.5m,另一組為1個鉆孔,孔口距底板3m,豎直角依次為0、-10、0.48探測順層,鉆孔呈扇形布置。施工巷道名稱:下組煤
36、集中皮帶大巷 標 高:根據設計剖面圖預計,標高在595.5-562m范圍內。 層 位:下組煤層 水害類型:灰巖水、奧灰水五、 鉆孔布置參數鉆 探 距 離:100m 超前距:10m 允許掘進距離:90m 幫 距:21m1、物探無異常巖層段鉆孔布置 .1#孔:距底板1.2m,水平方位:3310419豎直角:0、-10,孔深:100m; .2#孔:距底板1.2m,水平方位:3210419,豎直角:0、-10,孔深:101.86m; .3#孔:距底板1.2m,水平方位:3400419,豎直角:0、-10,孔深:101.86m。 (4).4#孔:距底板2.7m,水平方位:3310419豎直角:0、-10
37、,孔深:100m; 附圖9:物探結果無異常時下組煤集中皮帶大巷巖層段探放水鉆孔示意圖 如巖層段物探結果有異常時根據煤礦防治水規定第九十四條要求設計布置鉆孔。在下組煤集中皮帶大巷工作面迎頭超前布置兩組水平孔,其中一組17個鉆孔,距離底板1.5m,另一組5個鉆孔,距離底板3m,豎直角依次為-10探測順層,鉆孔呈扇形布置。 鉆探距離:100m 超前距:10m 允許掘進距離:90m 幫 距:21m1、 物探有異常鉆孔布置 1#孔:距離底板1.2m,水平方位:3310419,豎直角:0、-10,孔深:100.92m; 2#孔:距離底板1.2m,水平方位:3300419,豎直角:0、-10,孔深:100.
38、86m; 3#孔:距離底板1.2m,水平方位:3290419,豎直角:0、-10,孔深:100.91m; 4#孔:距離底板1.2m,水平方位:3280419,豎直角:0、-10,孔深:100.52m; 5#孔:距離底板1.2m,水平方位:3270419,豎直角:0、-10,孔深:100.33m; 6#孔:距離底板1.2m,水平方位:3260419,豎直角:0、-10,孔深:100.15m; 7#孔:距離底板1.2m,水平方位:3250419,豎直角:0、-10,孔深:100.04m; 8#孔:距離底板1.2m,水平方位:3240419,豎直角:0、-10,孔深:101.81m; 9#孔:距離底
39、板1.2m,水平方位:3230419,豎直角:0、-10,孔深:101.92m; 10#孔:距離底板1.2m,水平方位:3320419,豎直角:0、-10,孔深:100.15m; 11#孔:距離底板1.2m,水平方位:3330419,豎直角:0、-10,孔深:100.33m; 12#孔:距離底板1.2m,水平方位:3340419,豎直角:0、-10,孔深:100.59m;13#孔:距離底板1.2m,水平方位:3350419,豎直角:0、-10,孔深:100.13m;14#孔:距離底板1.2m,水平方位:3360419,豎直角:0、-10,孔深:100.51m;15#孔:距離底板1.2m,水平方
40、位:3370419,豎直角:0、-10,孔深:100.m;16#孔:距離底板1.2m,水平方位:3380419,豎直角:0、-10,孔深:101.81m;17#孔:距離底板1.2m,水平方位:3390419,豎直角:0、-10,孔深:101.92m;18#孔:距離底板2.7m,水平方位:3310419,豎直角:0、-10,孔深:100.12m;19#孔:距離底板2.7m,水平方位:3252143,豎直角:0、-10,孔深:101.15m;20#孔:距離底板2.7m,水平方位:3191212,豎直角:0、-10,孔深:101.92m;21#孔:距離底板2.7m,水平方位:3364655,豎直角:
41、0、-10,孔深:101.15m;22#孔:距離底板2.7m,水平方位:3422126,豎直角:0、-10,孔深:101.92m; 附圖10:物探結果有異常時下組煤集中皮帶大巷巖層段探放水鉆孔示意圖 當工作面掘進到9#煤層時,先采用YCS-40A礦用瞬變電磁儀,每70m全方位勘探一次,如無異常時在該工作面迎頭超前布置兩組鉆孔,其中一組為3個鉆孔,孔口距底板1.5m,另一組為1個鉆孔,孔口距底板3m,平行9#煤頂板探測本煤層,鉆孔呈扇形布置。施工巷道名稱:下組煤集中皮帶大巷 標 高:根據設計剖面圖預計,標高在595.5-562m范圍內。 層 位:下組煤層 水害類型:灰巖水、奧灰水六、 鉆孔布置參
42、數鉆 探 距 離:100m 超前距:30m 允許掘進距離:70m 幫 距:21m1、物探無異常巖層段鉆孔布置 .1#孔:距底板1.2m,水平方位:3310419豎直角:平行9#煤頂板,孔深:100m; .2#孔:距底板1.2m,水平方位:3210419,豎直角:平行9#煤頂板,孔深:101.86m; .3#孔:距底板1.2m,水平方位:3400419,豎直角:平行9#煤頂板,孔深:101.86m。 (4).4#孔:距底板2.7m,水平方位:3310419豎直角:平行9#煤頂板,孔深:100m; 附圖2:物探結果無異常時下組煤集中皮帶大巷探放水鉆孔示意圖 如巖層段物探結果有異常時根據煤礦防治水規
43、定第九十四條要求設計布置鉆孔。在下組煤集中皮帶大巷工作面迎頭超前布置兩組水平孔,其中一組17個鉆孔,距離底板1.5m,另一組5個鉆孔,距離底板3m,豎直角依次為-10探測順層,鉆孔呈扇形布置。 鉆探距離:100m 超前距:30m 允許掘進距離:70m 幫 距:21m2、 物探有異常鉆孔布置 1#孔:距離底板1.2m,水平方位:3310419,豎直角:平行9#煤頂板,孔深:100.92m; 2#孔:距離底板1.2m,水平方位:3300419,豎直角:平行9#煤頂板,孔深:100.86m; 3#孔:距離底板1.2m,水平方位:3290419,豎直角:平行9#煤頂板,孔深:100.91m; 4#孔:
44、距離底板1.2m,水平方位:3280419,豎直角:平行9#煤頂板,孔深:100.52m; 5#孔:距離底板1.2m,水平方位:3270419,豎直角:平行9#煤頂板,孔深:100.33m; 6#孔:距離底板1.2m,水平方位:3260419,豎直角:平行9#煤頂板,孔深:100.15m; 7#孔:距離底板1.2m,水平方位:3250419,豎直角:平行9#煤頂板,孔深:100.04m; 8#孔:距離底板1.2m,水平方位:3240419,豎直角:平行9#煤頂板,孔深:101.81m; 9#孔:距離底板1.2m,水平方位:3230419,豎直角:平行9#煤頂板,孔深:101.92m; 10#孔
45、:距離底板1.2m,水平方位:3320419,豎直角:平行9#煤頂板,孔深:100.15m; 11#孔:距離底板1.2m,水平方位:3330419,豎直角:平行9#煤頂板,孔深:100.33m; 12#孔:距離底板1.2m,水平方位:3340419,豎直角:平行9#煤頂板,孔深:100.59m;13#孔:距離底板1.2m,水平方位:3350419,豎直角:平行9#煤頂板,孔深:100.13m;14#孔:距離底板1.2m,水平方位:3360419,豎直角:平行9#煤頂板,孔深:100.51m;15#孔:距離底板1.2m,水平方位:3370419,豎直角:平行9#煤頂板,孔深:100.m;16#孔
46、:距離底板1.2m,水平方位:3380419,豎直角:平行9#煤頂板,孔深:101.81m;17#孔:距離底板1.2m,水平方位:3390419,豎直角:平行9#煤頂板,孔深:101.92m;18#孔:距離底板2.7m,水平方位:3310419,豎直角:平行9#煤頂板,孔深:100.12m;19#孔:距離底板2.7m,水平方位:3252143,豎直角:平行9#煤頂板,孔深:101.15m;20#孔:距離底板2.7m,水平方位:3191212,豎直角:平行9#煤頂板,孔深:101.92m;21#孔:距離底板2.7m,水平方位:3364655,豎直角:平行9#煤頂板,孔深:101.15m;22#孔
47、:距離底板2.7m,水平方位:3422126,豎直角:平行9#煤頂板,孔深:101.92m; 附圖3:物探結果有異常時下組煤集中皮帶大巷本煤層探放水鉆孔示意圖跟班技術員認真填寫工作面探掘分離牌,及時掌握探掘任務,并在每次探水完成后掛牌明示位置,如物探結果顯示巷道頂底板有異常時必須重新制定安全技術措施。六、嚴格執行探掘分離制度掘進開工前由防治水部門下發探放水通知單,通知探水隊進行探水,探放水通知單下發到探水小組并派人跟班監督,探放水期間絕不允許進行采掘施工,探水鉆孔根據設計完成探測任務后,如果不存在出水征兆,由專職技術員對鉆孔進行觀察、分析核對無異常后,防治水部門在施鉆地點掛探放水管理牌以示掘進
48、前方為安全區域同時在醒目位置懸掛探掘分離牌,掘進隊方可施工掘進。探放水施工作業完畢后,必須清理好作業地點。由防治水科下發掘進通知單,掘進隊方可進行掘進工作,防治水部門監督施工隊掘到一定距離(70m)時必須停止作業,探水與掘進循環交替作業的方式,不得同時進行。探水工作超前掘進,探水-掘進-探水,整個探放水施工過程由探水隊隊長全面負責,組織施工人員學習貫徹及注意施工過程安全事項。七、單孔設計及孔口管安裝 (一)、單孔設計下組煤集中皮帶大巷單孔設計:鉆孔水平角:3310419,傾角:平行9#煤頂板,鉆孔深度:100m。附圖4:單孔結構示意圖 (二)、封孔方式及耐壓試驗 選擇煤(巖)層堅硬完整地段開孔
49、,孔徑應大于孔口管直徑1-2級,鉆至預定深度后,將孔內沖洗干凈。當鉆桿鉆到10米時,退出鉆桿用擴孔器擴大鉆孔,并把孔口管固定在煤(巖)壁上,把孔封好,封孔時先用紗布纏在孔口管上然后再注漿,注漿使孔口管與孔壁間充滿聚氨脂漿。待孔口管周圍聚氨脂漿凝固后掃孔,掃孔深度應超過孔口管長度0.5m,然后再開始打探水孔。打孔后對孔口管必須進行耐壓試驗。試驗壓力應大于預計水壓并穩定30分后,孔口周圍不漏水時,孔口管牢固不擺動,即為合格,否則必須重新注漿。孔口管下好后要安裝好控制閘閥,這樣才能在鉆孔一旦出水后能有效地控制水量,防止因排水能力不足且放水孔又不能有效控制而影響礦井安全,孔口管選用長度根據煤礦防治水規
50、定第九十八條要求 :1、探放老空積水的超前鉆距,根據水壓、煤(巖)層厚度和強度及安全措施等情況確定,但最小水平鉆距不得小于30m,止水套管長度不得小于10m;2、沿巖層探放含水層、斷層和陷落柱等含水體時,按下表-2確定探水鉆孔超前距離和止水套管長度。表-2:巖層中探水鉆孔超前距離和止水套管長度水壓/MPa鉆孔超前鉆距/m止水套管長/m1.01.02.02.03.03.0101520255101520 (三)、孔口管安裝要求 1、采用金剛石鉆頭鉆進,開孔用120mm鉆頭鉆進,鉆進至10m以后下入89mm套管,孔口安全裝置由機修車間加工,孔口管為長度10m的3吋鋼管,距離管口30cm處安裝扶正助骨
51、片,規格為厚16mm,40cm40cm的鋼板,扶正助骨片四周打設4個中孔18mm的小孔,便于固定孔口安全裝置。并用紗布纏繞套管,注漿聚氨酯。然后換徑75mm,紗布纏繞套管外端長度不小于2米,鉆進至終孔開始鉆探施工。套管外口短節外接高壓閘閥。 2、固定套管后,孔口外接裝置不低于Z41-16-89的高壓閘閥,接通高壓水試壓,試壓壓力必須達到延續時間不小于0.5小時。試壓過程要有詳細記錄,并檢查套管外及其周圍煤壁的情況,如發現有滲水、跑水現象要停止試壓,重新固定套管,直至試壓合格。 3、試壓合格后安裝測壓表、高壓閥,改用75mm的鉆頭繼續鉆進至終孔。 4、鉆進中要做好簡易水文觀測工作,如漏水、掉鉆、
52、出水等要認真記錄。 5、出現下列情況之一,可視為終孔: (1)、鉆孔在鉆進過程中出水,且水壓、水量較大。 (2)、鉆孔漏水且出現卡鉆,無法繼續鉆進。 (3)、孔深達到設計深度。 (4)、遇到其它突發情況。 6、安裝孔口安全裝置 (1)、按照鉆孔布置圖要求確定鉆孔的位置、角度、方位后使用鉆機打設孔口,孔徑大于孔口管直徑12級。鉆孔過程中應在鉆桿上做好深度標志,鉆至預定深度后停鉆,并將孔內煤(巖)塵沖洗干凈。 (2)、將孔口管插入孔內在煤(巖)壁上做下扶正助骨片周邊的4個固定孔口管的眼位標記,然后將孔口管撥出用錨桿鉆機打設此4個鉆眼。 (3)、把鋼板固定在煤(巖)壁上之后,開始進行封孔,封孔時先用
53、紗布纏在孔口管上然后再注漿,注漿使孔口管與孔壁間充滿聚氨脂漿。待孔口管周圍聚氨脂漿凝固后掃孔,掃孔深度應超過孔口管長度0.5m,掃孔深度為10.5m。然后再開始打鉆。然后用一次性圓鋼錨桿將孔口管固定,使其緊貼煤(巖)壁。 (4)、掃孔后對孔口管進行耐壓試驗。耐壓試驗使用探放水鉆機向孔內注水,水壓必須大于采空區積水的水頭壓力并穩定30分后,如孔口周圍不漏水,則可以開始施工探水鉆孔或則必須重新加固。 附圖5:孔口鋼管、擋板示意圖八 、放水方法及安全技術措施 1、對放水孔水管及閥門要及時進行維護,嚴禁出現漏水及閥門銹死現象。 2、開啟及關閉閥門時嚴禁用鐵器敲打,避免閘閥損壞。 3、放水過程中如發現水
54、量、水溫有明顯變化時,應及時通知調度指揮中心,以便及時采取措施。 4、未經水害防治中心允許,任何部門及個人都不得擅自關閉放水孔,一經發現對相關責任人進行處罰,如有特殊情況必須向水害防治中心匯報,經同意后方可關閉,放水鉆孔附近必須安設專用電話和甲烷報警裝置。 5、探水隊應保證放水孔正常放水,確保水壓控制在安全水壓0.1MPa以下,并根據水壓按水害防治中心要求適度調整放水水量。 6、如鉆探出水后要求水害防治中心每日在巷道內對水壓進行觀測,并將觀測數據上報礦調度指揮中心、作好記錄。 7、運輸設備等物件嚴禁碰撞或損壞放水鉆孔。 8、鉆孔探到水后,要觀測水壓、水質、水量和估計積水量或補給量,根據礦井排水
55、能力及水倉有效容量控制放水孔的流量或調整排水能力,并清理水倉、水溝,進行有計劃放水。 9、水害防治中心必須監視放水全過程,放水結束后,應立即核算放水量與估算積水量的誤差,查明原因。 10、放水應做到現場交接班必須向對方交涉清楚明白。 11、必須向受水害威脅地區的施工人員貫徹、交待報警信號及避災路線。 12、放水鉆孔,完成放水任務后必須對全孔進行注漿封閉,并做好封孔記錄。 13、如果瓦斯或其他有害氣體超過本方案有關條文規定時,必須立即停止放水,切斷電源,撤出人員,并報告礦調度指揮中心,采取措施,進行處理。九、排水系統由于該巷道為上山掘進,探水隊在掘進工作面打鉆驗證時,打鉆產生的水由施工隊在打鉆地
56、點附近挖設不小于10m3的臨時水窩,確保鉆探出的水能順利排出,同時安設兩臺型號為:BQG-450/0.2型礦用風動泵一臺運行、一臺備用,每臺泵都必須保證能正常運行。排水管路為一趟3吋管路,并按統一高度鋪設在巷道下幫,每組管路擔負把工作面探出的水排到臨時水倉或主水倉內。工作面低洼處有積水時必須安設臨時風動泵將水排出,保證巷道無積水。 排水路線:下組煤集中皮帶大巷掘進工作面軌回措施巷主斜井上組煤中央水倉地面附圖6:排水系統示意圖十、水災及有害氣體避災路線避災線路:下組煤集中皮帶大巷掘進工作面下組煤軌、回措施巷新建進風斜井地面避災線路:下組煤集中皮帶大巷掘進工作面下組煤軌、回措施巷主斜井地面附圖7:
57、避災路線示意圖第六節 應急救援一、救援物資的配備情況1、必須備有鉆探設備,包括鉆機、鉆桿、各種型號鉆頭等;2、必須備有泥漿泵及配套設備;3、井下各水平備有20袋黃土,以備出水巷道構筑水閘墻,要隨用隨補;4、所有應急物資裝備不得隨便使用,由專人維護檢查,確保設備可正常使用。二、受水害威脅區域的聯系方式及避災路線的確定下組煤集中皮帶大巷掘進工作面布置在8-1#煤上部5.5處,依次按照坡度0、-10、0.48掘進,故一旦發生透水情況會給下組煤一采區帶來很大的威脅,因此必須加強井下各工作面的通訊、移動電話管理,此項工作由我礦信息監控中心負責,隨著掘進工作面的延伸,通訊設施必需緊跟工作面。下組煤集中皮帶
58、大巷電話為(8356),地面值班調度指揮中心也設立一部專用電話(8000),并能保證通訊暢通與探水作業工作面取得聯系,探水隊每隔一小時向調度指揮中心匯報一次探水情況,保證正常鉆進,并在探水設計中附避災路線圖,凡是該工作面入井人員必須熟悉本區域避災路線,發生事故時,能根據發生事故的性質、地點。由最近路線到達安全地點避難或升井。發生水災事故時,都要本著水往低處流人往高處走的原則,從本工作面就近進入新建進風斜井撤至地面。災情匯報電話:8000、8038三、水情及避災聯系匯報制度和災害處理措施 (一)、水情及避災匯報制度1、發生透水事故后,現場人員必須立即向礦調度指揮中心匯報,并要在組長或老工人的指揮
59、下迅速搶救,就地解決,加固工作地點支護,堵住出水點,以免事故擴大化。如果情況危急,水勢很猛無法搶救,則應有組織地避開壓力水頭,迅速撤離事故區至上水平或地面。2、調度指揮中心必須保持24小時電話暢通內(8000/8038)、外線(4069607)、要求值班人員堅守崗位,認真做好災情記錄,保證信息準確、完整,并及時報告值班領導。嚴格執行險情、災情報告制度,一旦發生險情、災情,按規定迅速上報,做到情況準確、上報迅速、專人負責、續報完整。3、調度指揮中心接到透水報告后,要立即向總經理匯報,并立即通知救護隊及有關單位進行搶救。同時根據出事地點和可能波及的地區,通知有關人員撤出危險區域。4、透水后,用孔口
60、閥門調節水量,應盡可能將水引入水倉,啟動全部排水設備,全力以赴排水。5、發生透水事故后,應首先將出水水源調查清楚,各部門應盡快準確地核查井下人員,如發現人員被水堵于井下,則應首先采取一切有效措施進行搶救。然后組織力量和排水設備進行排水,如水源補給量特別大,則先堵住涌水通道,截住補給水源,然后再排水。 (二)、探放水工作面發生水災事故時處理措施1、發生透水事故后,現場人員必須立即向礦調度指揮中心將事故情況進行匯報。調度指揮中心值班員再通知井下工人,根據災情是否需啟動事故應急預案。2、當出水量很大,現場人員必須按照避災路線進行撤離。若避災線路已經被堵,撤離時應盡可能向上一個水平撤退。3、礦調度指揮
61、中心在接到事故報告時,應根據事故可能波及的地點,及時通知附近人員撤離危險區域。4、井下人員如未能及時撤離至安全地點,遇險人員應盡量往上一個水平撤退。當被堵在上山獨巷時,被困人員必須保持鎮定,避免體力消耗過多,不能喝井下的污水,需尋找裂隙水飲用。5、發生透水事故后,井下排水設備必須正常運行,水泵司機必須堅守崗位,保證排水泵正常運行排水。6、現場遇險的人員要盡量避開突水頭,難以避開時,要緊抓身邊的牢固物體,并深吸一口氣,待水頭過去后開展自救、互救。7、不能急躁,保持好體力,找個風流暢通,頂板完好的安全地方藏身,合理利用礦燈。8、利用可能發出的任何聲音或光量線向外界傳送求救信號。9、救護人員到位后,
62、遇險人員要統一服從指揮,不準喧鬧。10、必須了解突水地點的水害性質,估計突出水量,靜止水位,突水后涌水量,影響范圍、補給水源及有影響的地面水體。11、掌握災區范圍事故前人員分布,礦井中有上山較高的地點,進入該地點的可能通道,以便迅速組織救災。12、按積水量、涌水量組織排水,同時堵塞補給水源。13、加強突水地點的排水、通風,切斷災區電源,防止將積聚的瓦斯引爆或突然涌出其他有毒氣體。14、加強通風,防止硫化氫、瓦斯和其他有害氣體的積聚和發生熏人等二次意外事故。15、排水后偵察和搶險中,要防止冒頂、掉底和片幫二次突水事故的發生。16、搬運和搶救遇難者,要防止突然改變傷員不適應的環境和生存條件,造成不
63、應有的傷亡。第七節 安全技術措施一、鉆探前準備工作的安全措施 (一)、探水前與探水過程中的安全技術措施 1、透水的預兆:主要表現為煤層變潮濕、松軟;煤幫出現滴水、淋水現象,且淋水由小變大;有時煤幫出現鐵銹色水跡;工作面氣溫降低,出現霧氣和硫化氫氣味;有時可聽到水的“嘶嘶”聲;礦壓增大,發生冒頂片幫及底鼓。2、探水施工前必須將本措施對探水隊、施工隊組及跟班人員進行貫徹學習,經培訓考試,考試合格后方可上崗。3、加強鉆場前、后10m范圍內的巷道支護,并打好堅固的立柱和欄板,以預防高壓水沖垮煤(巖)壁及支架。清理巷道,挖好排水溝,使其暢通和起緩沖作用,探水鉆孔位于巷道低洼處時,必須配備與探放水量相適應
64、的排水設備。4、在探水鉆場地點應備用一定數量的坑木、麻袋、木塞、黃泥、棉紗、鋸和斧子等,以便在探放水過程中意外出水或鉆孔水壓突然增大時及時處理。5、探水前,由信息監控中心負責在鉆場附近安裝瓦斯檢測儀或甲烷傳感器,以便及時監測鉆探過程中的瓦斯變化;6、信息監控中心在打鉆地點安設專用電話,以便能及時與調度室和中央水泵房取得聯系。7、水害防治中心技術員和探放水隊長必須親臨現場交涉,依據設計,確定主要探放水孔的位置、方位、角度、深度以及鉆孔數目。 8、預計水壓較大的地區,在進行探放水作業前,安設探放水鉆機,孔口管及其固定的方法必須符合設計的要求。9、在探放水鉆機后面和前面的給進手把活動范圍內,操作人員
65、不準直對鉆桿站立操作,防止高壓水將鉆具頂出傷人或給進手把翻起傷人。10、下置的孔口管,必須進行耐壓試驗,達到設計壓力,安裝閘閥后,方準繼續鉆進。11、鉆孔內水壓過大時,應采取反壓和有防噴裝置的方法鉆進,并有防止孔口管和煤(巖)壁突然鼓出的措施。12、要經常觀察鉆孔中水量變化情況,當水量變小時,應反復多次下鉆至原孔深度或超過原孔深度,以防鉆孔被堵塞,造成放干積水的假象,避免掘進時發生事故。13、探放水前必須提前清理施工地點周圍,挖好排水溝、安裝好排水管路和滿足預計最大涌水量的水泵選型,確保探放水期間的排水系統正常。14、在鉆進中,若發現孔內涌水時,應測定水位(壓)和涌水量根據礦井排水能力和水倉容
66、量進行控制水量,并進行水壓觀測,做好記錄,還要再次檢查巷道頂底板變化情況,放水地點支架及鉆孔安全設施,水流路線和避災路線內的安全、通風、水溝以及防排水設施等情況,根據檢查結果核實措施,并充分做好放水前的準備工作。放水時如果鉆眼內水壓過大時應采用反壓和防噴裝置,人員必須站在鉆桿一側方可進行作業。如孔內無水流出,有害氣體涌出加大時必須要用木塞黃泥封閉。15、鉆進時,發現煤(巖)松軟、片幫、來壓或鉆孔中的ZD1900S鉆機技術參數鉆機直徑mm63.5/73主軸通孔直徑mm75電動機型號ybk2-225S-4額定功率KW37適用鉆機深度m350m額定轉速r/min85-300水壓、水量突然增大,頂板離
67、層、頂板破裂,以及有頂鉆等異狀時,必須停止鉆進,但不得拔出鉆桿,現場負責人員應立即向礦調度室報告,并派人監測水情。如果發現情況危急時,必須立即撤出所有受水害威脅地區的人員,然后報告調度指揮中心,由調度指揮中心上報值班領導進行處理。16、鉆進時瓦斯或其它有害氣體涌出時,必須有瓦斯檢查員在現場檢查瓦斯成分,如果探水孔、巷內瓦斯或其他有害氣體濃度超過煤礦安全規程規定時,必須立即停止鉆進,切斷電源,撤出人員,并報告礦調度指揮中心采取措施及時處理。17、鉆孔施工時距鉆孔1m范圍內,嚴禁有金屬物撞擊。18、探放水施工過程中必須保證鉆機的水壓,不得干鉆,確保有效的降塵,防止煤塵或巖粉濃度超標。19、鉆探施工
68、過程中,鉆場附近嚴禁有非本質安全型電氣設備帶電運行;安裝和拆卸鉆桿過程中,工人不得戴手套操作,防止鉆桿轉動將手卷入受傷。20、打鉆人員衣服、衣領、袖口必須扎緊,不得在脖頸配帶毛巾、棉紗等物品。21、鉆機轉動部位必須有防護安全措施或上防護罩。22、鉆機安裝固定必須打設四根壓住,打牢、打實并連接好防倒鏈。 (二)、探放水施工技術要求1、探水隊必須嚴格按照本探放水設計方案要求施工,每施工完一組鉆孔由水害防治中心、安全管理中心參與驗收,并記錄在冊,如發現不合格鉆孔,則需重新補探。2、ZYW-1200型鉆機,必需有專用電源開關,實行“風電閉鎖、瓦斯電閉鎖”。3、施工過程中,遇到物探前方100m范圍內有異
69、常、地質變化如斷層、陷落柱應立即匯報礦總工程師,經總工程師研究批準,方可改變原鉆探方案,重新制定新方案。4、在施工過程中如需增減或改變孔位,未經批準不得隨意更改設計進行施工。5、鉆孔角度由技術員嚴格按設計方案標定。6、探放水施工現場及撤退巷道內水溝中的浮煤、碎石等雜物,應隨時清理干凈,若水溝被冒頂或片幫堵塞時,應立即疏通。7、探水施工過程所設計的避災路線內不許有雜物等阻塞,應隨時保證暢通無阻。8、探放水期間,跟班隊長、安檢員、瓦斯員、跟班技術員及跟班領導必須現場跟班指導,保證施工安全。 (三)、探水作業安全注意事項1、裝運鉆機時應注意以下問題 (1)、裝運鉆機前要進行檢查,鉆機各部件要齊全,電
70、機必須防爆,電壓應與電源相符,電纜無漏電現象,鉆桿、鉆具等應無損壞現象。 (2)、鉆機裝車后,要捆綁牢固。平巷運輸時,兩車之間要拉開一定距離,拐彎時要發出信號;斜巷運輸時,聽從上、下車場把鉤人員的指揮。 (3)、裝運不允許進臟物的部件時,要封堵好。 2、安裝鉆機時應注意以下問題 (1)、鉆場面積必須大于鉆機座,周圍要有足夠的安全間隙,在運輸巷道安設鉆機時,要保證不影響運輸。 (2)、安鉆地點應底板平整,地梁木平穩臥入底板,四角打上立柱及斜柱,支柱必須掛防倒鏈,按設計擺正鉆機。 (3)、機身安放平穩后,應上緊底固螺絲,各機械轉動部分要安裝防護欄、保護罩。 (4)、檢查工作面頂板和兩幫錨桿支護質量
71、,錨固力拉拔試驗要合格。 (5)、安裝前必須敲幫問頂,發現問題處理后,方可安裝鉆機。 (6)、檢查并配備排水設施及備用排水設施,排水管路采用3吋管路接到工作面,必要時增設臨時水倉,確定專職排水人員,并嚴格交接班。 (7)、探水地點安設專用電話,如有異常應及時匯報調度指揮中心。 (8)、探水處工作面迎頭打設貼幫柱。 3、安裝鉆桿時應注意以下問題 (1)、先檢查鉆桿,應不堵塞、不彎曲、絲口未磨損;不合格的不得使用。 (2)、連接鉆桿時要對準絲口,避免歪斜和漏水。 (3)、裝卸鉆頭時,應嚴防管鉗夾傷硬質合金片、夾扁鉆頭。 (4)、安裝鉆桿時,必須在安完第一根后,再安第二根。4、提出鉆具時的注意事項如
72、下(1)、提鉆前,要量機上余尺,開升降機的制動裝置、離合裝置、提引裝置以及緊卸工具要齊全、好用,發現問題及時處理。(2)、提鉆前必須用清水沖孔,排凈巖粉。(3)、在提鉆過程中,鉆工必須與其他工人緊密配合,操作要輕而穩,不得猛放,不得超負荷作業。其他工人必須站在鉆具起落范圍以外。(4)、鉆桿提出后要用棉絲纏住兩端,以防鉆桿堵塞或絲口被破壞。 5、其它注意事項如下(1)、嚴格執行鉆探交接班制度,每次鉆探完,應將結果及時匯報礦水害防治中心,包括鉆孔參數及鉆孔出水量情況。(2)、加強通風和對鉆探地點的有害氣體監測,如有害氣體超限,應立即采取措施。(3)、探出水后要進行有害氣取樣化驗,防止H2S中毒。(
73、4)、探水期間通風部門要有專人對出水點的氣體進行檢查。(5)、鉆探施工完畢后,應將鉆機挪至安全地點,防止掘進時損壞。二、通風瓦斯防治的安全技術措施 施工過程中采用型號為FBDNO7.1 245KW局部組長:高保平副組長:劉玉生、岳玉明、高錦瑞、張利平、張月星成員防治水科科員通風科科員安監站成員調度室成員掘二隊楊建喜通風機壓入式通風,最長供風距離根據瓦斯涌出量確定,最大吸風量為750m3/min。由瓦斯防治中心、通風隊派專人負責檢查探水鉆孔范圍內的瓦斯及其它有害氣體,當瓦斯濃度達0.8%時,必須停止工作,加強通風,上報礦調度指揮中心待處理后方可作業。探放水前由通風部門對工作面的風量進行測定,確認
74、工作面風量充足無異常時方可施工。 1、風筒無破口,接頭嚴密,軟質風筒接頭要用反邊接法或雙反邊接法。 2、風筒吊掛要兩靠一直,拐彎處設彎頭,異徑、變徑風筒要上過渡節。 3、風筒不得出現跑、漏風現象,不打彎,不落地,如發現問題,立即處理。 4、風筒口到工作面的距離不得超過5米。 5、局扇必須由專人管理,配備專職風機司機管理。 6、局扇必須安裝在進風巷道內,距回風口不得少于10米,不得出現循環風。 7、該掘進工作面探放水作業地點的瓦斯員必須要在工作面進行現場交接班,真正做到“他不來,我不走”,“交不清,我不去”,并且雙方都簽字,嚴禁脫崗、漏崗、漏檢。 8、打鉆地點必須派專職瓦斯員,上一班發現或遺留的
75、問題必須向下一班交代清楚,并由下一班人員著手處理,接班人員接班后必須對自己所管轄區域內的瓦斯,通風設施,安全監測設備等逐一檢查,各班瓦斯員必須嚴格執行交接班制度,不留于形式,違反制度者嚴肅處理。 9、臨時停工的地點,不得停風,否則必須切斷電源,設置柵欄,揭示警標,禁止人員進入,并向調度指揮中心匯報,嚴禁在瓦斯濃度超限的區域內進行機電作業。 10、該掘進工作面探放水作業地點中瓦斯達到0.8%、二氧化碳達到1.5%時,必須停止工作,撤出人員,查明原因,報礦調度指揮中心值班領導,采取更換局部通風機及加大風量等有效措施,進行處理。 11、該掘進工作面探放水作業地點回風流中瓦斯濃度達到0.8%時,必須停
76、止工作,撤出人員,切斷電源進行處理,電動機及其開關附近20米內風流中瓦斯濃度達到0.8%時,必須停止運轉撤出人員,切斷電源,停止鉆進查明原因進行處理。進風流中鉆機附近20米范圍內,瓦斯濃度達到0.5%時切斷電源,停止鉆進查明原因進行處理。 12、瓦斯員在探放水作業地點必須不間斷的對探放水作業地點鉆機前后的瓦斯濃度進行檢查。 若探放水作業過后,孔內無水或涌水不大或瓦斯沒有異常情況可以隨時把孔封好、堵好,并經過礦總工程師批準后,確認無任何隱患后,方可由水害防治中心下達允許掘進通知單,施工隊方可組織人員進行生產。附圖8:通風系統示意圖第八節 工作面探放水制度一、探放水安全確認簽字移交制度1、探放水必
77、須按設計要求在工作面布置探水鉆孔。2、探放水負責人必須認真填寫探放水工程移交單。3、探水隊必須根據探水結果在移交單上填寫鉆探結果。4、探水隊負責人和工作面施工負責人必須在現場進行交接班,不得在其它地點進行交接班或口頭交接班。5、工作面施工負責人如發現工作現場未進行探水或探水孔不符合設計要求有權拒絕施工。6、發現有水害情況防治水負責人在交接單上未填寫安全技術措施的必須停止作業。7、在交接班負責人未進行簽字的不得進行作業。二、探放水質量檢查驗收制度為了杜絕水災事故,保障職工人身安全,做好礦井水害的防治工作;嚴格落實“預測預報、有掘必探、先探后掘,先治后采”的探放水原則,確保探放水工作到位,根據我礦
78、的實際情況,為便于保證井下探放水現場管理規范,提高探放水工作的可靠性和連續性,進一步落實井下探放水責任制。特對井下探放水工作驗收規定如下:1、探放水設計必須合理、規范,在探放水設計及安全技術措施未經各部門領導審批之前,嚴禁擅自進行探放水作業。2、在探放水設計與施工方案經各部門領導審批后,嚴格按照設計的方位、角度、孔深施工,每次鉆探后要由礦主管領導組織安排探放水的驗收工作,參加部門應由礦水害防治中心、安全管理中心、調度指揮中心三部門組成。3、探放水質量檢查驗收領導組要嚴格根據探放水設計認真檢查核對并在探放水驗收表上簽字,提出合理化意見,發現問題及時整改,當場不能解決的問題限期整改,并負責復查,誰
79、簽字、誰落實、誰負責。4、由礦水害防治中心、安全管理中心、調度指揮中心對探放水地點將進行不定期抽查,發現未按探放水設計及安全技術措施進行探放水的要加重處罰。5、驗收內容以所批復的作業地點探放水設計與施工方案為準。未盡事宜可參照有關煤礦安全規程中第六章防治水的一般規定和第三節井下防治水第259條277條的有關規定執行。三、探放水安全確認制度 為了加強班組的崗前安全確認管理,消除生產過程中存在的不安全因素,達到消除隱患、避免事故發生的目的,堅持關口前移、重心下移,保障班組崗位員工認真進行安全確認,特制定本制度。1、班組安全確認制度是班組安全生產管理重要的組成部分,班組全體成員必須按照安全確認制度進
80、行確定。2、崗位員工上崗前必須按規定佩戴好勞保用品。3、作業人員必須隨身攜帶好特種作業證,持有效證件上崗。4、交接班時必須現場手拉手進行交接班,必須交清負責區域內存在的問題或隱患,然后完整填寫在交接班記錄和交接班記錄牌板上,經接班人員現場簽字同意接班后,方可生效。5、交接班必須做到“上不清,下不接”。接班人員必須現場向交班人員了解負責區域內的通風系統、鉆機運行情況、瓦斯、監測監控、排水、安全等情況及注意事項。確認沒問題,簽字生效(接班人簽字同意交班后,負責區域內的所有問題由接班人一人承擔)。若現場需要交班人員處理的問題,接班人員未同意,交班人員不得離開,強行離開的按相關規定進行處罰,對交接班人
81、員不能共同處理的問題,須立即向調度指揮中心和探水隊匯報。6、接班人員接到工具包時應當面清點工具是否齊全,如缺失工具,須在簽字欄上注明,認真填寫交接班記錄。工具丟失,丟失人員照價賠償。7、交接班未在工作面現場交接的,兩人按脫崗處理;接班人員未簽字同意,交班人員出井的按早退處理;交班人員未在工作面現場的,按早退處理;接班人員遲到,按遲到處理。四、物探成果驗收審核制度總工程師是物探工作的領導者,水害防治中心主任協助總工程師分析和指導,地測防治水科是物探工作的管理部門,地測防治水科要在工作面物探時,必須提前一天通知隊組將巷道內的雜物、積水清理干凈,嚴禁有空頂現象,工作面停止一切影響物探工作的電器設備,
82、金屬干擾物遠離瞬變電磁儀,物探組在井下物探時必須認真操作,出井后根據井下所采集的數據進行成圖,分析工作面是否有異常區域,杜絕弄虛作假,一經發現給予罰款或警告處分,由物探組長專職負責物探數據初步結論分析,水害防治中心主任綜合分析定性,礦總工程師對結論進行分析驗證,層層把關,最后由礦總工程師評審簽署物探成果結論性意見。五、探掘分離制度施工隊組掘進開工前由水害防治中心下發探放水通知單,通知探水隊進行探放水作業,探放水通知單下發到施工隊、安全管理中心和調度指揮中心并派人跟班監督,探放水期間絕不允許進行掘進作業,探水鉆孔根據設計完成探測任務后,如果不存在出水征兆,由專職技術員對鉆孔進行觀察、分析核對無異
83、常后,水害防治中心在施鉆地點掛設探放水管理牌以示掘進前方為安全區域,同時在醒目位置懸掛探掘分離安全確認牌,施工隊方可施工。探放水施工作業完畢后,必須清理好作業地點。由水害防治中心下發允許掘進通知單,施工隊方可進行掘進作業,水害防治中心監督掘進到一定距離(70m)時必須停止作業,探水與掘進循環交替作業,不得同時進行。探水工作超前掘進,探水-掘進-探水,整個探水作業過程由探水隊隊長李三平全面負責,每月必須組織施工人員學習施工過程中注意安全事項。在掘進過程中嚴格執行“探掘分離制度”,施工隊組帶班長每班必須在現場進行交接班,對本工作面當班進尺、累計進尺、剩余進尺等進行確認,并認真填寫探掘分離管理牌,交接班必須做到“上不清,下不接”。六、探水組織機構針對下組煤集中皮帶大巷掘進工作面的水害治理制定了專門的探放水組織機構: