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        司馬礦1211運(yùn)巷探放水設(shè)計(jì)及措施分析研究

        2018-12-07 07:41:54賈宏偉
        山東煤炭科技 2018年4期
        關(guān)鍵詞:水平角木柱鉆桿

        賈宏偉

        (潞安集團(tuán)司馬煤業(yè)公司,山西 長治 047105)

        1 概述

        潞安集團(tuán)司馬煤業(yè)公司1211運(yùn)巷位于二采區(qū)以北,巷道設(shè)計(jì)長度為1611m,沿3#煤層底板平行掘進(jìn),巷道為矩形斷面,斷面規(guī)格為寬×高=5.2×3.6m,1211運(yùn)巷掘進(jìn)揭露煤層屬石炭系煤層,煤層平均厚度為6.95m,本工作面范圍內(nèi)地質(zhì)條件較為簡單,無斷層或較大的褶曲構(gòu)造發(fā)育。1211運(yùn)巷直接頂主要以炭質(zhì)泥巖為主,平均厚度為3.2m,受上覆巖層重力及采動壓力影響,直接頂存在破碎、斷裂現(xiàn)象;基本頂主要以砂質(zhì)泥巖為主,平均厚度為6m,底板主要以粗砂巖為主,厚度為17m;1211運(yùn)巷頂板往上10m為3211采空區(qū),預(yù)計(jì)采空區(qū)內(nèi)具有一定積水,巷道在掘進(jìn)過程中頂板出現(xiàn)淋水現(xiàn)象,對巷道掘進(jìn)具有一定影響。所以為保證1211運(yùn)巷掘進(jìn)施工安全,巷道在施工期間必須采取合理有效的探放水設(shè)計(jì),以及探放水施工安全技術(shù)措施。

        2 1211運(yùn)巷探放水設(shè)計(jì)

        2.1 探放水設(shè)計(jì)及設(shè)備選擇

        為保證巷道安全掘進(jìn),防止水害事故發(fā)生,司馬礦1211運(yùn)巷采用型號為KHYD-75型礦用煤(巖)電動鉆機(jī)配套Ф42mm三翼鉆頭進(jìn)行鉆探施工,采用Φ65mm鉆桿進(jìn)行鉆孔,設(shè)計(jì)鉆孔深度為70m。

        2.2 探放水鉆孔布置

        (1)為了提高掘進(jìn)巷道探放水效果,1211運(yùn)巷在掘進(jìn)時(shí)工作面共布置7個(gè)探放水鉆孔(1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#),鉆孔成扇形布置,鉆孔深度為70m。

        (2)1#、2#、3#、4#為頂板控制鉆孔,鉆孔施工在距工作面頂板1.5m處(1211運(yùn)巷巷高為3.6m),鉆孔間距為0.8m,鉆孔仰角為12°,其中1#、2#鉆孔水平角為0°,3#鉆孔水平角為-13°,4#鉆孔水平角為13°,如圖1所示。

        圖1 1211運(yùn)巷鉆孔斷面布置示意圖(mm)

        (3)5#、6#、7#為工作面迎頭控制鉆孔,探水鉆孔施工在距巷道頂板2.0m處,鉆孔間距為0.8m,所有鉆孔仰角為0°,5#鉆孔水平角為-8°,6#鉆孔水平角為0°,7#鉆孔水平角為8°,如表1所示。

        表1 1211運(yùn)巷探水鉆孔參數(shù)表

        (4)1211運(yùn)巷在進(jìn)行探放水施工時(shí),探水鉆孔超前保護(hù)距離為40m,巷道允許掘進(jìn)距離為30m,幫距為16m,允許掘進(jìn)距離終點(diǎn)橫剖面上探水鉆孔之間的間距為3.0m。如圖2所示。

        圖2 1211運(yùn)巷探放水鉆孔布置剖面示意圖

        3 探放水施工安全措施

        (1)探放水施工前必須加強(qiáng)鉆孔附近巷道頂板及煤壁支護(hù),距工作面迎頭2m處支設(shè)一排木柱,木柱間距為0.5m,木柱兩端與巷道頂、底板支設(shè)牢固,木柱支設(shè)完后在木柱上釘擋板,防止突水發(fā)生沖毀巷道設(shè)備。

        (2)探放水施工前在距巷道迎頭30~50m位置施工臨時(shí)水倉,并配備兩套排水設(shè)備,巷道較短時(shí)挖排水溝并與鄰近采區(qū)水倉或排水管路相連,若巷道較長時(shí)必須安裝排水管路。

        (3)在進(jìn)行探放水施工時(shí)探放水設(shè)計(jì)技術(shù)人員必須親臨現(xiàn)場,按照施工措施確定巷道探水鉆孔位置、數(shù)量、方位角、鉆孔深度;應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)資料確定積水區(qū)水壓大小。

        (4)鉆機(jī)安裝前必須確保鉆探地點(diǎn)頂板及巷幫支護(hù)安全,鉆機(jī)安裝時(shí)必須牢固可靠,嚴(yán)格執(zhí)行停送電制度。

        (5)為保證探放水安全,探放鉆孔孔口位置必須安裝孔口管、泄水測壓三通、控制閘閥以及鉆桿逆止閥等安全裝置。

        (6)在進(jìn)行鉆孔施工時(shí)若發(fā)現(xiàn)鉆孔附近煤壁松軟、片幫、水壓加大、頂鉆現(xiàn)象時(shí),必須停止鉆進(jìn)但不得拔出鉆桿,并立即向調(diào)度室匯報(bào)采取合理有效的安全措施;若鉆孔水壓過大時(shí),必須采用反壓方法鉆進(jìn)并在鉆機(jī)上安裝防噴裝置。

        (7)鉆孔施工時(shí)對鉆孔穿過的煤巖層厚度進(jìn)行準(zhǔn)確記錄,鉆孔每鉆進(jìn)10m 或替換鉆具時(shí),量一次鉆桿并核對鉆孔深度,必要時(shí)進(jìn)行孔斜測量。

        (8)在探放水期間施工巷道必須安排專職的瓦檢工,在鉆孔前、鉆孔中以及放水期間對鉆場附近瓦斯進(jìn)行檢查,若放水期間發(fā)現(xiàn)鉆孔內(nèi)瓦斯、一氧化碳等有害氣體涌出量加大,必須立即停止探放水施工,將施工地點(diǎn)所有工作人員撤至上風(fēng)口處并立即采取通風(fēng)措施排出放水地點(diǎn)有害氣體。

        (9)鉆孔探到水后應(yīng)及時(shí)對水質(zhì)、水壓、水量進(jìn)行測量,并打開排水管路做好排水工作,在探水過程中應(yīng)根據(jù)本礦排水能力合理控制鉆孔流量。

        (10)在進(jìn)行探放水施工前施工隊(duì)組必須編制專項(xiàng)探放水措施,在施工措施中應(yīng)明確一旦發(fā)生突水事故時(shí)的應(yīng)急救援預(yù)案以及施工人員避災(zāi)路線圖。

        4 結(jié)束語

        水害是煤礦五大自然災(zāi)害之一,礦井探放水施工是煤礦安全生產(chǎn)的重要保障,煤礦企業(yè)在日常生產(chǎn)過程中必須加強(qiáng)探放水工作,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)進(jìn)行探放水施工,只有這樣才能有效避免水害的發(fā)生。潞安集團(tuán)司馬礦在施工1211運(yùn)巷期間,制定了合理的探放水設(shè)計(jì)以及有效的探放水施工措施,實(shí)踐證明1211運(yùn)巷通過有效探放水后,消除了施工巷道上方采空區(qū)積水,保證巷道施工安全,取得了顯著經(jīng)濟(jì)效益及安全效益。

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