掘進探放水專項安全技術措施

一．概述
　　　　1．XX煤礦于2006年11月建礦，開采標高1900—1600m, 礦區面積0.8068k㎡。XX煤礦位于富源縣城東南，直線距離62km，屬老廠鎮所轄。區內公路多為柏油路面，交通較為方便，煤礦至老廠鎮駐地13 km。
　　　　2．主要開采煤層C2、C3、C7、C8、C9共五個煤層，地質儲量478萬噸，工業可采儲量307.88萬噸，服務年限29年。
　　　　3．設計生產能力9萬噸/年，核定生產能力為9萬噸/年。
　　　　4．XX煤礦位于老廠礦區三勘區西段，現開采一水平C3、二水平C7煤層。礦井瓦斯等級為低瓦斯礦井，煤塵無爆炸性和不易自然傾向性，采用皮帶輸送機運煤出井（主斜井），機械抽出式通風，雙回路供電。采煤方法為走向壁式，采煤工藝為炮采，工作面運輸方式為刮板運輸機和皮帶輸送機運輸?，F有110303回采工作面一個點，掘進120302工作面、210701工作面兩個點。
　　　　為保證掘進巷道安全正常施工，避免施工期間水災發生，消除水患威脅，根據行業管理部門的要求，嚴格執行“有掘必探、先探后采”的探放水措施，特制定本探放水安全技術措施。（主要針對210701、110302掘進工作面掘進施工期間的探放水安全技術措施）二．成立探放水組織機構
　　?。?）防治水領導組
　　　　組  長：李二奎
　　　　副組長：徐  寧
　　　　成  員：王嘯昌、吳學林、張銳、牛開順、吳學云、楊樹榮、李富平、楊建材、桂玉林、劉愛權、劉勝雄
　?。?）探放水組織：
   組  長：吳學青
   副組長：陳  沖
　　　成  員：楊洪勝、龔學軍、李立應、李立雄、熊從龍、張勤貴、李江、石國松
三．礦井探放水的原則及探水方法
     掘進工作面必須執行“有掘必探，先探后掘”的探放水措施，在施工時，掘進工作面采用ZLJ150型煤礦用坑道探水鉆機和∮40×1500mm的鉆桿相結合，鉆桿采用∮50的連接頭連接和∮60的復合片鉆頭結合，進行打探眼觀測，探水孔布置采用超前探眼及頂眼聯合布置方式，打探眼深度30米。
四、礦井水災預兆
　　　1、煤層發潮發暗，巷道壁或煤壁“掛汗”、“掛紅”；
　　　2、煤壁發涼，工作面溫度降低，空氣變冷，工作面或風流中出現霧氣；
　　　3、工作面或巷道來壓，頂板淋水加大，底板鼓起，片幫冒頂，支架變形出現淋水。
　　　4、出現壓力水線，有水叫聲。
　　　5、硫化氫氣味變大，老空區積水上處有害氣體涌出使工作面或巷道有害氣體增加。
　　　6、水和長流水處出現流沙和水質發生變化。
　　　五．水文地質及水患調查分析
　　　礦區處于勘區水文地質工程地質條件簡單區，地勢高峻，山峰重疊，地形標高一般為1800—2065m，最低為1830m（即是最低侵蝕基準面）。
　　　地貌類型為高原侵蝕中山地形。山脈走向為南北向或北東南西向，與構造線方向基本一致。山溝發育，切割深，多為“V”字形谷，向源侵蝕強烈。地形起伏大，高差達235m，有利于地表水的排泄。
　　　礦區內地表水系不甚發育，僅有山溝小溪。礦區內僅有西部大溝較大，其溪溝特點是：坡降大，延伸短（一般長為200—1500m），流域面積小，這些山溝溪流常年排泄礦區的地表水及地下水。
　　　礦區為一向南東傾斜的單斜巖層(資源量核實區內)，出露地層有第四系松散堆積物、三疊系下統永寧鎮組（T1y）灰巖、泥質灰巖，飛仙關組（T1f）粉砂巖夾泥巖，卡以頭組砂巖，上二疊統長興組、龍潭組含煤地層，巖性為細砂巖、粉砂巖、泥質粉砂巖?，F將其水文地質特征簡述如下：
　　　1、第四系（Q）透水層
　　　由松散碎（礫）石、砂及粘土組成，為殘坡積和沖洪積形成。厚度0—50m，平均小于20m，大多分布在緩坡和河谷地帶。結構松散，透水性強。降雨時容易在該層與基巖接觸面處滲水，形成季節性下降泉。
　　　2、下三疊統永寧鎮組（T1y）巖溶裂隙含水層
　　　巖性為灰色、青灰色中厚層狀灰巖,泥質灰巖。厚度大于42m。巖層堅硬—半堅硬，節理裂隙發育，泉點較多，均發生涌、漏水現象，隔水性較極差。
　　　3、下三疊統飛仙關組（T1f）隔水層
　　　巖層主要為紫紅色泥質粉砂巖，厚404.30m，覆于卡以頭組含水層之上,傾向南東,傾角18°左右,厚度穩定。巖層屬半堅硬。節理裂隙不發育，泉點少見，上覆含水帶的泉水多沿該層頂部溢出，未發生涌、漏水現象，隔水性較好。
　　　4、下三疊統卡以頭組（T1k）弱裂隙含水層
　　　巖層為灰綠色厚層狀粉砂巖及細砂巖，厚135.73m，含水層厚度105.46m。補給條件單一，主要接受大氣降水的補給，以泉的形式排泄。在正常情況下與上、下含水帶無水力聯系。是礦床充水的間接因素。
　　　另外，卡以頭組底部約30.27m為泥質粉砂巖，經工作，可認為是良好的隔水層。
　　　5、上二疊統長興組（P2c）龍潭組第三段（P2l3）弱裂隙含水層
　　　巖性為灰色細砂巖、菱鐵巖、粉砂巖、粘土巖及煤層，厚449.86m。其中細砂巖及部分粉砂巖、菱鐵巖含裂隙水，而粘土巖及煤層不含水，組成含、隔水層相間的含水帶。地層傾向南東，傾角18度左右，全區厚度穩定。節理裂隙較發育，裂隙率0.62%。主要有四組，以北西組節理最發育，屬張扭性，為主要含水裂隙；其次是近南北向裂隙含水，北東向及近東西向兩組節理裂隙含水較差。淺部風化帶裂隙發育，向深部含水裂隙成倍減少，含水性也逐漸變弱，但含水裂隙卻發育很深，在地面下393.07m,標高1393m處尚見有水蝕跡象明顯的含水裂隙。富水性較好。在自然條件下，該帶與上、下含水帶之間無水力聯系。但由于斷裂構造的破壞，致使與其它含水帶直接接觸，可造成互為補給的關系。該含水帶對煤礦開采的影響最大，是礦井充水的直接因素。
　　?。ㄈ┑V井水文地質情況
　　　1、礦床充水因素：
　　?。?）大氣降水以滲透的形式補給礦井；
　　?。?）主含煤段裂隙含水層地下水直接流入礦井；
　　?。?）卡以頭組裂隙含水層地下水間接流入礦井；
　　?。?）斷層水直接或間接流入礦井；
　　?。?）滑坡水直接流入礦井；
　　?。?）老窿水直接潰入或滲入礦井；
　　?。?）地表溝溪水滲入礦井。
　　　2、礦井充水來源主要有兩個系統的地下水：
　　?。?）主含煤段含水層的地下水；
　　?。?）卡以頭組含水層的地下水。
　　　　因此，礦區水文地質類型為以裂隙含水層為主的中等偏復雜類型。
　　　六．礦井水患調查及預防措施
　　　1.為切實搞好本礦水患排查防治工作，做到早排查、早發現、早治理，防患于未然，杜絕和避免水害事故發生。確保從業人員安全和礦山財產設備不受損失，促進安全發展和社會穩定和諧。我礦計劃安排每季度一次水文地質調查工作。
　　　2.根據本礦水文地質資料和礦井開采現狀，強化礦井安全基礎，提高礦井水患綜合防治能力，于2012年2月5日法人代表（吳學忠）組織技術科和安全生產科對本礦井田范圍內地表和井下及礦界周圍進行了認真的水文調查，并于2月6日及時組織安全生產管理人員召開了具有針對性的礦井水文地質調查分析會議，通過調查和分析：
　　?、俦镜V井田范圍內及礦界邊緣地面無水體和河流，無地表陷落區，無滑坡現象，無私挖井口。
　　?、诰?10201和110203采空區無積水，C3煤110303回采工作面上部C2煤采區有少量積水，已安排人員用探水鉆在副斜井正石門運輸巷向C2煤采區積水最低點鉆探排水眼4個，將積水排放至副斜井主副水倉中，經實地觀測，自鉆探貫通至今涌水量已逐漸減少，甚至出現斷流現象，已確定不受水患威脅；正在掘進的110302機運巷、回風巷上部C2煤層構造復雜不可采，未進行任何采掘行為，不受水害威脅，但必須堅持“有掘必探”的探放水措施。
　　?、郜F今正在施工掘進的210701掘進工作面經實際調查和查閱相關資料，上部為110301回采工作面采區（已回采完），110301采區經調查有少量積水，但在現今正回采的110303工作面回風巷中段掘破保安煤柱作為110301采空區的積水排放巷道，經實地觀測，現在只有不到2m3/h的涌水量，不受水患威脅。在掘進過程當中必須堅持“有掘必探”的探放水措施。
　　?、茉陂_采過程中，防治水患的重點主要是裂隙水和斷層含水。
　　?、輰掠克窟M行了實測，最大涌水量40m3/h，正常涌水量20m3/h。
　　?、薷毙本鞲彼畟}布置：在副井井底最低點處開口布置水倉。為了便于清理，水倉由內外水倉組成，同一入口處進水，在水倉通道斜坡上分岔。內外水倉線路全長160m，水倉選用矩型半圓拱錨桿、錨網、鋼架噴漿，凈斷面為11m2，人工清理，經計算，水倉有效容積1500m3，能夠滿足大于8小時最大涌水量320m3的要求。
　　　?、咴诟毙本鞲彼畟}的建設中自主購置安裝選用MD155—67×5型水泵三臺，正常涌水時，水泵為一臺工作，一臺備用，另一臺檢修。最大涌水時，兩臺水泵同時工作，一臺備用。配用電機：型號YB2 355M1——2；功率220KW；電壓660V，選用排水設備能夠滿足相關要求。
　　　3.上述⑥和⑦經計算和實際觀測比對出的效果，水倉布置合理，經認真細致對排水設備的選型和安裝，且使用運行正常，排水能力大大提高，提高了礦井不受水患威脅的預防能力，同時也更加夯實了煤礦安全生產基礎。
　　　4.在采掘過程中，只要始終堅持“有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則和“有掘必探”的探放水措施，同時按礦井最大涌水量并嚴格按照《煤礦安全規程》的有關規定配備齊全工作泵，備用泵和檢修泵，并經常保持排水系統正常運行，固定專人排水、專人維護，就能避免水患事故的發生。
七、探放水時注意事項
　　　1、 安裝鉆機探水前，必須遵守下列規定：
　　?。?）加強巷道掘進迎頭附近的巷道支護，并在工作面迎頭打好堅固的立柱或攔板。
　　?。?）探水鉆孔位于巷道低洼處時，必須配備與探放水量相適應的排水設備及管路。
　　?。?）在打鉆地點或附近安設專用電話。
　　?。?）測量和防探水人員必須親臨現場，依據設計，確定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及鉆孔數目。
　　　　2、探水鉆進之前，必須先安好孔口管和控制閘閥，進行耐壓試驗，達到設計承受的水壓后，方準繼續鉆進。特別危險的地區，應有躲避場所，并規定避災路線。
　　　　3、如發現水患時，鉆孔內水壓過大時，應采用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。
　　　　4、必須嚴格執行先探后掘的原則，掘進中各班班（組）長、跟班特員必須在掘進工作面交接班，交接班允許掘進剩余的距離，嚴禁超越，探進30米，允許掘進10米。
　　　　5、掘進工作面打探水眼時要由專人做好打探眼觀測工作并做好資料記錄、臺帳備查。
　　　　6、鉆進時，發現煤巖松軟、片幫、來壓或鉆孔中的水壓、水量突然增大，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威脅地區的人員，然后采取措施，進行處理。
　　　7、鉆孔放水前，必須估計積水量，根據礦井排水能力和水倉容量，控制放水流量；放水時，必須設專人監測鉆孔出水情況，測定水量、水壓，做好記錄。若水量突然變化，必須及時處理，并立即報告礦調度室。
　　　8、探水巷道必須嚴格掌握巷道掘進方向，沿著探水孔的中心線掘進，如果地質變化必須偏離時，應進行補充鉆探或采取其它措施予以補救。
　　　9、在受水害威脅地區施工的所有人員，都必須熟悉避災路線，懂得突水后的急救知識。
　　　10、井下所有的排水設施、設備必須定期組織人員檢查、清理，保證礦井的正常排水。
　　　　11、所有現場施工人員必須熟悉施工地點的避災路線，當施工地點發生透水預兆，情況危機時，必須立即發出警報，按避災路線撤除所有受水威脅地點的人員。
　　　八、裝運鉆機時應注意以下問題
　?。?） 裝運鉆機前要進行檢查，鉆機各部件要齊全，電機必須防爆，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；
　?。?） 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；
　?。?） 裝運不允許進臟物的部件時，要封堵好。
　　九、安裝鉆機前的準備工作如下
　?。?） 進入安裝地點前，應先檢查巷道支護及通風等情況，發現問題及時處理。整修、加固鉆場時，應清理干凈臟雜物，挖好清水池，疏通好水溝。
　?。?） 無風地點必須安設局部通風機或采用導風筒通風，在打鉆過程中不準停風，且要有可靠的風電閉鎖裝置；
　?。?） 水壓、機件、電源開關等均應良好，符合要求。
　?。?） 由瓦檢員進入掘進迎頭用瓦檢儀、報警儀檢查氣體，并與甲烷傳感器探頭核對，確定瓦斯不超限，方可安裝探水鉆。若出現氣體超限，應立即報告調度室，撤出該作業點所有人員，采區措施并處理。
　　十、安裝鉆機時應注意以下問題
　?。?） 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、行人、管線鋪設等需求；
　?。?） 安鉆地點應底板平整、支護牢靠、鉆機四周打上立柱或斜柱將其固定平穩。按中腰線擺正鉆機；
　?。?） 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
　　十一、操作前的準備工作
　?。?） 鉆機安裝應牢固，變速箱及油箱內的油位應合適，安全防護罩及防塵蓋必須齊全；
　?。?） 各部分操作手把應處在正確位置；
　?。?） 調試鉆機時，要求各轉動部分運轉應正常，開關啟動應靈活可靠。鉆機空載運行5分鐘。確認無問題后，方可接上鉆桿、鉆頭，接通水源，由司機操作開始鉆孔。
　　十二、操作注意事項
　　　1、各類鉆機的操作方法按各鉆機使用說明書執行。要求操作人員必須熟悉并掌握鉆機的性能及各零部件的正確安裝及使用方法。
　　　2、鉆孔時要嚴格按照測量人員標定的孔位及施工措施中規定的方位、角度、孔深、鉆孔數量等進行施工，不經測量人員同意不得擅自改動。
　　　3、安裝鉆桿時應注意以下問題
　?。?） 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；
　?。?） 連接鉆桿時要對準絲口，避免歪斜和漏水；
　?。?） 裝卸鉆頭時，應嚴防管鉗夾傷硬質合金片、夾扁鉆頭和巖芯管；
　?。?） 安裝鉆桿時，必須在安完第一根后，再安第二根。
　　4、鉆頭送入孔內開始鉆進時，壓力不宜太大，要輕壓慢鉆，以免崩刃或打壞變速齒輪，待鉆頭下到孔底工作平穩后，壓力再逐漸增大。
　　5、采用清水鉆進時，開鉆前必須供水，水返回后才能給壓鉆進，并要保證有足夠的流量；不準鉆干孔?？變葞r粉多時，應加大水量，延長開泵時間，切實沖好孔后方可停鉆。
　　6、鉆進時，鉆工要認真觀察鉆機運轉情況，即觀察送水、鉆孔的給排水、鉆孔內的震動聲音等情況。
　　7、鉆進過程中要準確測量距離，一般每鉆進10 米或換鉆具時必須量一次鉆桿，以核實孔深。
　　8、鉆機運轉過程中要注意觀察軸承部位、液壓油、電機、變速箱、軸套、橫立軸齒輪等有無超溫現象、有無異常聲音，發現問題應立即停機，查找原因，及時處理。
　　9、鉆進過程中的注意事項如下
　?。?） 發現巖石松動、片幫、來壓、見水或孔內水量、水壓突然加大或減小以及頂鉆時，必須立即停止鉆進，但不得拔出鉆桿，要立即派人監視水情，并迅速向有關部門匯報；
　?。?） 鉆孔透采空區發現有害氣體噴出時，要停鉆加強通風，并用黃泥封孔，同時向礦調度室匯報；
　　10、更換鉆頭時，應注意孔徑與鉆頭直徑匹配，以免卡死鉆頭。
　　臨時停鉆時，要將鉆頭退離孔底一定距離，防止巖粉卡住鉆桿；停鉆8 小時以上時應將鉆桿拉出來。
　　運鉆具時，前后人員要互相聯系，密切配合，防止造成傷人事故。
　　11、提出鉆具時的注意事項如下
　?。?） 提鉆前，要丈量機上余尺，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；
　?。?） 提鉆前必須用清水沖孔，排凈煤（巖）粉；
　?。?） 在提鉆過程中，鉆工必須與其他工緊密配合，操作要輕而穩，不得猛剎、猛放，不得超負荷作業，不得用手去摸鋼絲繩。其他工必須站在鉆具起落范圍以外；
　?。?） 鉆桿提出后要用棉絲纏住兩端，以防鉆桿孔堵塞或絲口被破壞。
　　12、啟動時，注意力要集中，要求手不離按鈕、眼不離鉆機，動作要準確、及時、迅速。
　　13、機械調速的鉆機，在正常情況下不得隨意改變鉆機速度，調速時必須先停電，變速箱停止運轉后再變速。
　　14、鉆進仰角超過25 度時，不準在套管正下方操作，以免套管滑落打傷人員。
　　15、機器運轉時，禁止用手、腳或其他物件直接制動機器運轉部分，禁止將工具或其他物品放在鉆機、水泵電機防護罩上。
　　16、各種類型鉆機的維修與保養按說明書進行，并建立班保、周保、月保制度。
　　17、鉆機不得在無人照管的情況下運轉，鉆機任何部位出現故障時都應立即停機檢查。
　　18、下班前應將本班工作情況及各種數據，如鉆孔角度、進尺、套管下置深度、設備運轉情況等，全面準確地記錄下來。
　　20、嚴格執行現場交接班制度，本班組長和記錄員要按記錄表格把本班情況記錄清楚并簽名。
　　21、鉆孔竣工后，應在機長的指揮下做好各種善后處理工作（如鉆機的搬遷、檢修存放，鉆桿、接頭及接箍的更換，鉆孔的質量驗收及有關資料移交等），為下次施工做好各種準備工作。
十三.避災路線
1.110302掘進工作面
水、頂板：作業點→110302回風巷→650皮帶巷→1663m水平集中運輸巷→二號風井→地面
火、瓦斯、煤塵：作業點→110302進風巷→650皮帶巷→主井正石門運輸巷→主井→地面
2.210701掘進工作面
水、頂板：作業點→210701回風聯絡巷→集中回風巷→二號風井→地面
火、瓦斯、煤塵：作業點→210701進風巷→主斜井正石門運輸巷→主井→地面
　　　　以上未盡事宜參照《煤礦安全規程》、《XX煤礦掘進作業規程》執行。