回风巷打钻 安全技术措施

为确保证矿井安全生产,1101回风巷在打探放苏田老井采空区积水钻孔时确保安全,同时在掘进中坚持“有掘必探、先探后掘”的原则,探清前方水情、瓦斯煤层赋存情况,拟使用DY—1250型煤矿液压坑道钻机于2014年2月20日进行打钻,为确保打钻施工安全,特编制本措施贯彻执行。

为了查明消除1101回风巷掘进工作面前方顶部苏田老井采空区老窑水、含水层、积水区域等水体的具体位置、产状等,有效的防治矿井水害做好必须的准备工作,实现对井下水害探、防、堵、截、排的综合治理措施。保证安全生产,严格坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则,打钻进行探放水。?

(1)先隔离后探放。矿井水害与地表水有密切水力联系且雨季可能接受大量补充的老空水,老空积水量较大,水质不好(酸性大),为避免负担长期排水费用,对这种积水区应先设法隔断或减少其补给水量,然后再进行探放水,若隔断水源有困难无法进行有效的探放,则应留设煤岩柱与生产区隔开,待到矿井生产后期再进行处理。

(2)先降压后探放。对水量大、水压高的积水区,应先从顶、底板岩层打穿层放水孔,把水压降下来,然后再沿岩层打探水钻孔。

(3)先堵后探放。当老空区为强含水层水或其它大小水源水所淹没,出水点有很大的补给量时,一般应先封堵出水点,而后再探放水。

1、地下水类型、含水层及隔水层

1)地表水

矿区位于珠江水系北盘江上游巴郎河支流流域范围内,地表水系不甚发育,多为山区雨源型冲沟。在矿区中部有一条自西流向东的小河,流量受大气降雨的控制,雨季降水时流量增大,冬季(枯水季节)流量较小。

2)含(隔水层)

下二叠茅口组(p21)和下三叠统永宁镇组(T1yn)的碳酸盐岩,岩溶较发育,含岩溶水,富水性较强。上二叠统峨眉山玄武岩组(p2β),含基岩裂隙水,浅部风化带裂隙较发育,富水性较强,深部则富水性较差,含水微弱,上二叠统龙潭组(p21)和下三叠统飞仙关组(T1f)以碎屑岩为主,含基岩裂隙水,其富水性差,含水微弱,第四系(Q)残坡积冲积层含孔隙水,富水性差含水较弱。

3)地下水的补给、径流、排泄条件

矿区地下水主要来自汇水面积内大气降水的入渗补给和流经区内小河的补给,补给量受降水量及其季节的控制明显。地下水总体由西向东迳流,并经井、泉等天然露头排泄流入北盘江上游的巴郎河。

2、老窑水及采空区水

依据杨家寨煤矿开采设计,首采区1101采面西部,部署在原苏田矿井2112采面工作面深部,原苏田矿井2007年关闭,老井积水。

1)积水原因

苏田矿井时建于1996年,采用斜井开拓,主采C1#煤层,2007年底关闭,该矿井口位于通仲河河床一侧,通仲河长年流水,受地表水影响,矿井被水淹没至今。

2)苏田矿井积水量

整合关闭前苏田矿井,主斜井口标高+1596米,开采标高+1504米,根据调查资料,估计C1#煤层采空面积1.7万m²_;预计矿井积水2.万m3,加井下正常涌水量。

3)1450水平情况

? 首采区1101采煤工作面回风巷,设计标高+1450m,1101采煤工作面位于苏田老井2121工作面深部,该工作面运输巷标高+1504m,与1101采煤工作面相对垂直标高54m。

3、矿床冲水因素分析

大气降水、地表水、老窑积水及第四系孔隙潜水是矿井充水的主要因素,一般以沿节理裂隙渗入矿井,裂隙发育地段水量有所增加。同时矿区中部的小河沿煤系地层经过,而由于矿山开采,在采空区顶板的变形破坏加剧情况下,小河水、大气降水等沿裂隙灌入井下将形成矿床充水的主因素。经调查目前煤矿涌水量为120~200立方/日。今后,随着矿井开采规模的扩大,采空区增加,矿井涌水量将会增大,在进行排水设备选型时,矿井涌水量将采取类比法近似计算。

3、水纹地质类型及复杂程度

矿区内沟谷切割较深,地表水有良好的排泄条件,同时煤系地层含水性弱,虽其上覆、下伏地层含水性较强,但仍属弱含水层,且煤系上、下均有较良好的隔水层,其间水力联系较差。由于矿区中部的小河沿煤系地层经过,矿区地下水补给来源主要为大气降水和地表水,水文地质条件较复杂。区域上出露地层主要有:下三叠统飞仙关组(T1F),二叠系上统长兴(p3c)、龙潭组(p31),中二叠统茅口组(p2m);T1F(中上部)、p3c、p2m等为含水层(组),p31及T1f中下部碎屑岩为相对隔水岩组。但由于当地煤矿开采有悠久历史,有的废弃老硐及采空区,由于受到地表及地下水的补给而充满积水,但因硐口垮塌,掩盖,其具体位置已无法调查。已经揭露,势必造成严重事故,必当防范。

三、矿井涌水量预计

? (1)方法选择

? 矿区工作较少,资料不多,当地煤矿开采深度较浅,调查结果偏少,只能以类比法近似计算,根据条件相似的煤矿矿山产煤量(M)与涌水量(Q)之间的比例计算矿井充水含水层的富水系数(? K),再以本矿井未来设计产煤量乘富水系数预测矿井涌水量。

? (2)预测结果

近似矿山已获得的富水系数K=0.01738L/S.t

设计日产量M=455t/日

预计矿井涌水量Q=KM=0.01738×455=7.91L/S即683 m³/d

预计正常涌水量28.46m³/h;最大涌水量85.4m³/h;由于该区域现有生产矿井规模小,采深浅(+1500以上),涌水量相对较小,不能作为整合矿井涌水量依据,预测矿井涌水量,又会因为大气降水量数据的差异而改变,所以预测数据仅供参考。在今后的建井和生产过程中,必须加强矿井涌水量测定工作,对矿井涌水量进行统计,以便及时修订正,以指导矿井正常生产。

1、探放水巷道的布置,断面规格、支护形式、巷道坡度、施工程序以及巷道内的水沟断面。1101回风巷工作面巷采用单巷掘进,巷道按288度方位掘进,巷道坡度按3‰上坡。

巷道设计采用马蹄形半圆拱断面,采用锚网喷支护;巷道净断面5.77㎡,设计掘进长度400米。

? (1)确定依据:《煤矿安全规程》、《地方煤矿设计手册》、《防治水管理规定》。

? (2)详见附后钻孔设计布置图。

组长:胡正行

副组长:田志付

探放水操作人:胡小平、胡正国、陈燕

成员:钻机队所有人员。

组长是探放水直接责任人,探放水的总监督人和指挥人,对探放水过程负全部责任。

副组长负责探放水设计、措施传达给所有队员,并协助组长探放水指挥工作,落实成员职责。

探放水操作人带领钻机队人现场施工,并给予施钻技术指导。

成员轮流现场跟踪探放水过程,现场收集探放水资料,保证探放水安全、顺利进行,探放过程中,若发现突水及其他灾害征兆时,迅速组织受灾害威胁区域人员沿规定路线撤到安全地点(附避灾路线图)。

三、探放水前准备工作及技术要求

1.根据矿井水文地质资料,坚持有掘必探、先探后掘。

2.工作面选用75mm探水钻,水泥、海绵和棉纱封孔,做到有控制放水。

3.打钻前,有关单位要把风、水、电送到探放水地点,以保证探放水工作顺利进行。

4.掘进巷道安装专门电话,便于联系。

5.预备专门的排放水管路,设置好水闸门和挡水墙。

9、? 每班工作完毕后,要严查设备,做好交接班工作,将开关手把打到零位并锁闭好后方能离开现场。

1、现场施工人员必须熟悉掌握透水和煤与瓦斯预兆,熟悉避灾路线。

2、掘进队提前将压风、水、电接到施工现场。

3、安装钻机前由掘进队清理施工现场,挖好排水沟,加固支护。

4、操作钻机人员准备好施工用的管钳、罗盘、度尺等工具。

5、操作钻机人员提前将钻机检修完好及准备120根钻杆。

(一)钻机运输和钻探操作安全技术措施。

1.钻机在搬运过程中,必须防止碰撞而损坏(包括挤压)机械或油管。散件运输时,保护好油管及螺纹接口,防止泥沙煤渣进入。装运钻机、钻具时要捆绑扎实。

2.钻机进入工作地点后,加强钻场附近的巷道支护。打眼前须将钻机摆好,调整好方位角,稳牢并至底板抬高1.2m。确保钻进过程安全,把施工措施、排水路线、避灾路线传达到每个人。清理巷道,挖好排水沟。有关部门在探水地点附近安设专用通讯电话,保证随时和调度室,水泵房取得联系。

3.打透老空时,必须有瓦斯检查员在现场测量气体成分,若有害气体过量,要立即关闭钻机,但不得拔出钻杆,并向调度室汇报。

4.打钻过程中,调度室、安监科等人员必须亲临现场。

5.探水期间要保证排水系统的正常运转。

6.水过大时,人员应撤离危险地带,待水压下降后再采取措施进行排放水。

7.在钻孔钻进时,发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大,以及有顶钻等异常现象时,必须停止钻进,但不得拔出钻杆,要及时汇报并派人监测水情。情况危急时要立即撤出受水害威胁区域的人员,然后采取措施进行处理。
? 8.在钻孔设计时,在覆盖本工作面的上层的一个或几个工作面,都要布置钻孔,并且每个地点一般要布置两个钻孔。在判断钻孔是否探透老空时,要根据瓦斯量的变化、钻孔口风流的变化及声音的情况等进行确定。
? 9.放水量要认真观察水量变化,并根据情况进行2次或3次的钻孔疏通,以防煤矸堵塞钻孔造成无水或放完水的假象。
? 10.在尾巷排水时,要制定专门安全措施,一方面配备专职瓦斯检查员检测瓦斯,一方面要安设瓦斯监控闭锁设施,以确保在瓦斯不超限的情况下安全进行。
? ?11.排水时,一定要强化现场管理,坚持坑口和队组的管理人员跟班指挥制度,实行现场交接班。同时,要调动一切力量,全力以赴服务于此项工作。建立巡回检查制度,防止管路的跑、冒、滴、漏现象并及时维修,确保探放水工作的顺利完成。

(二)安装套管

1、按设计确定钻孔位置、角度、方位后使用钻机打设孔口,孔口大于套管直径,钻孔过程中应在钻杆上做好标记,钻至预定位置后停钻并将孔内煤(岩)尘用水冲净。

2、将套管插入孔内在孔口做上辅助加固盘,4个固定孔口的眼位标记,打上锚杆固定套管。

3、使用注浆机向套管与孔壁之间注浆固定套管,保证水泥浆充分凝固,同时将套管固定在四根锚杆上,紧贴岩面上紧固牢。

4、待水泥浆充分凝固后进行扫孔,扫孔深度为10.5m。扫孔后对套管进行进行耐压试验。使用钻机向孔内注水,水压必须大于采空区积水压力并稳定30min后,如孔口周边不漏水,方可开始打钻施工,打钻期间要重新加固探水安全挡板及锚杆预紧力。

1、必须对施工钻孔人员进行专门培训,使其了解钻机、钻具运行原理,熟悉作业操作程序和专项安全技术措施。

2、施工钻孔人员必须随身携带自救器,同时在作业地点配备不少于2台灭火器,沙箱和不少于0.3立方的黄土。灭火器、沙箱和黄土应当放置在钻机5米范围内。

3、在施工钻孔2米范围内必须设置一氧化碳传感器或便携式报警仪、若报警必须立即停止钻进切断电源,进行处理,当钻孔发生燃烧时,在打开供水阀门的同时,使用灭火器,黄土等灭火,要通过返水温度和一氧化碳浓度等方法,确认钻孔燃烧消除后,方可停止供水和退出钻杆,然后用黄土等不然材料封孔,封孔长度不少于2米。

4、在施工钻孔过程中,现场人员发现钻头脱落、钻杆滑扣、断裂或折断等情况时,立即停止钻进,进行处理,发现卡钻顶钻、排粉不利或钻进速度变慢等情况时,立即停止打钻,进行处理。

5、现场作业人员应当经常检查钻杆和孔口温度以及瓦斯情况,发现温度升高时,立即停止钻进,进行处理。

6、发现瓦斯喷孔时立即停止钻进,停电撤人,并采取措施进行处理。

详见附后避灾路线图

? ?(一)、组织机构及职责:

1、水害应急救援指挥部:

成立水害应急救援指挥部,办公室设在矿调度室。

总 指 挥:耿庆邦(矿长)

? 副总指挥:郑晓苏(总工程师)

成 员:张天明(安全矿长)、孙呈军(机电矿长)、赵长松(通防副总)、张久贵(生产矿长)王建林(后勤矿长)田儒飞(采掘副总)谢三贵(技术科)、马玉蒲(调度主任)、翁石金(施工队队长)、胡应恒(办公室主任)、六枝工矿集团救护大队驻杨家寨煤矿救护队所有成员。

?2、指挥部设救援组和后勤组:

救援组负责人:袁龙辉(救护队队长)

救援组的职责:

? (1) 具体制定并实施防止事故扩大的安全防范措施;

? (2)查明事故的影响范围等基本情况,制定救援方案,报指挥部审定实施;

? (3) 统一指挥施救队伍,组织指挥现场抢险救灾;

? (4) 承办指挥部交办的其他工作。

后勤组负责人:王建林

后勤组职责:

(1) 负责组织医疗队伍抢救受伤人员;

(2) 负责救援人员所用物资、器材的调配;

(3)负责施救人员生活安排;

(4)承办指挥部交办的其它工作。

井下设现场水害应急救援指挥部,负责井下现场救援。现场水害应急救指挥部负责人由总指挥指定,按指挥部要求负责指挥协调现场救援工作。现场应急救援指挥部设专人记录救灾全过程。

3、有关人员及单位的职责:

(1)矿长:是处理水害事故的总指挥,在矿总工程师、救护队长协助下,制定营救遇险人员和处理事故的具体措施。

(2)副矿长:是矿长处理灾害事故的主要助手,负责准备救灾所必需的物资及总指挥分配的其它任务。

(3)矿总工程师:是矿长处理事故的主要助手,协助矿长制定具体措施并根据矿长命令,负责指挥救灾工作。

(4)救护队:负责灾区侦查及遇险人员救援和事故处理。

(5)办公室:负责对抢救工作的各项措施的监督落实和对入井人员控制监督。

(6)调度室:负责调度抢险救灾工作,包括及时向救护队下达命令,向指挥部及公司领导报告灾情,并通知矿各有关单位组织抢险救灾,保障现场通讯畅通,必要时向医疗、救护等上级有关部门联系救援,并负责事故记录。负责保障车辆使用及后勤服务。

(7)技术人员:负责提供相关的技术图纸、资料,并参与抢救方案的制定。

(8)供应科:负责抢险救灾所用的器材和物资的组织准备工作。

(9)各单位:负责完成指挥部指定的救灾任务。

(二)、应急预案的启动:

当收到井下事故汇报后,调度值班人员立即向总指挥汇报,请求指示。接总指挥启动应急预案命令后,按后附电话通知表迅速通知指挥部成员及相关单位。指挥部成员在接到通知后必须立即赶到指挥部。

(三)、处理事故的组织程序:

1、井下发生水害事故时,现场人员应当立即打电话(800)向调度室汇报事故发生地点、现场状况及遇险人员情况。

2、矿调度室值班人员接到事故报告时,要问清事故发生的地点、时间、范围及人员伤害情况等,并立即通知受水害威胁地区人员按避灾路线撤离。

3、矿调度值班人员首先召请救护队,同时报告矿长、总工程师、副矿长、公司领导,通知指挥部成员到指挥部集合,按总指挥的命令启动矿井水害应急救援预案,迅速进行救灾工作。

4、救护队接到救灾命令后按应急预案要求做好救灾准备。

5、各部门和有关队负责人要服从救灾指挥部统一指挥,组织抢险人员积极参加救灾工作。

6、现场人员在撤离时,应启动日常排水设备。当日常排水设备不能满足排水要求或被淹不能工作时,指挥部应迅速组织人员启动备用应急设备。根据情况,若有必要,应迅速就近从邻区或地面调用其它应急设备到位投入救灾。

7、救援组根据现场报告制定救援方案,抢救被困人员。同时按其职责制定和实施疏水或排水安全措施,对事故造成的后患进行积极排查处理。

8、后勤组及时到位并按其职责做好相应的准备及抢救工作。

9、当水害不能有效控制,需要外援时,指挥部应迅速与公司、水城县有关救灾部门联系救援。

(四)、应急设备、设施:

所 需 救 灾 物 资 表

(五)、灾后恢复:

1、水灾处理过程中,未经指挥部总指挥授权,任何人不得擅自进入受水威胁区域内。

2、水灾处理完毕,由指挥部总指挥宣布应急取消,恢复正常秩序。

3、灾后由指挥部确定相关人员或单位对受灾区域进行检测和监测,并进行调查和记录。

(六)、水灾危害程度确定:

水灾发生后,根据总指挥命令启动水灾应急救援预案,指挥部根据现场水情汇报,初步确定水灾危害程度,并立即派人对水情进行侦察和监测,最终确定水灾危害程度。