1312運輸順槽掘進探放水設計方案

第一章 工作面概況
三采區主皮帶巷地面位置：南鄰礦矸石山，巷道從崔章村和南寨村村東下方穿過，地面標高925—933米；井下位置：東鄰一采區1301采空區,南與一采區主皮帶巷相連,巷道周圍均為實體煤。預計工作面底板標高608—640米。從3號煤層采掘工程平面圖底板等高線及周圍1301工作面揭露的地質情況看，巷道整體布置于南寨傾伏背斜軸部，此區域煤層層理、斜交節理發育，煤層傾角1-5度。根據《生產礦井地質報告》的描述，周圍無斷層、陷落柱等構造。
第二章 區域水文地質概況
根據《生產礦井地質報告》、《礦井水文地質類型劃分報告》、《礦井水文地質補充勘探報告》和礦井區域水文地質圖，本區域內水文地質條件中等，各含水層水力聯系較弱，補給條件差。3號煤層頂、底砂巖含水層單位涌水量0.0713L/s.m，滲透系數為0.132m/d。奧灰系巖溶裂隙靜水位高于3號煤層底板140米左右，屬于帶壓開采區，突水系數0.0216MPa/m，底板突水系數小于正常塊段的臨界突水系數0.10MPa/m，小于受構造破壞塊段臨界突水系數0.06MPa/m，奧灰水對掘進影響不大，但掘進過程中仍要進行探放水工作，確保礦井安全。
第三章 探放水原則
為了貫徹落實好國家、省、市有關礦井水害防治的方針、政策，切實做好煤礦安全生產,保障礦工生命財產不受侵害。依據“有掘必探，先探后掘”的探放水原則，對三采區主皮帶巷編制探放水方案。
第四章 探水鉆孔設計及布置
一、鉆孔設計及布置
1、探水線、鉆孔深度、孔徑
根據公司生產礦井地質報告和周圍采掘情況，主要探放頂、底板砂巖含水層水，確定工作面迎頭為探水線，鉆孔孔深60m，鉆孔超前距30m，允許掘進距離30m。孔徑42mm。
2、鉆孔數目及布置方案
根據工作面水文地質情況,工作面迎頭布置5個探放水鉆孔：中孔1個，左幫2個孔，右幫2個孔。中孔沿巷道方向打設，距巷道兩幫2.25m,距底板1.5m。左、右幫頂、底孔與巷道方向以8º夾角向上、下和10º外斜打設，鉆孔終孔豎直方向分別距巷道頂、底板8m。鉆孔布置如圖所示:

第六章 鉆機使用
1、開機前的準備
a. 油箱加滿液壓油，一般選擇用N46抗磨液壓油，環境溫度較高可用N48抗磨液壓油；
b. 檢查各緊固件連接是否可靠，主機安裝是否牢固；
c. 在需要潤滑的部位加注潤滑油或潤滑脂；
d. 檢查各油管連接是否正確；
e. 將液壓泵排量調到額定值的四分之一；
f. 將操縱臺上各手把放在中間位置，增壓、背壓調節手輪順時針旋轉到極限位，給進壓力調節手輪反時針調到中間位置，變速箱上的手把扳到所需要的檔位上；
g. 打開油箱上的截止閥（手把與連接管路平行）。
h. 接通電源。
2、啟動
a. 試轉電機，注意轉向是否和液壓泵的要求一致；
b. 啟動電機，觀察液壓泵是否運轉正常。檢查各部件有無滲漏油；
c. 一般情況下，應使系統空運轉3～5分鐘，方可開始試運轉。
3、試運轉
a. 液壓馬達正轉、反轉，回轉器的回轉應平穩、自如；
b. 回轉器前進、后退，排除油缸的空氣，直到運行平穩為止；
c. 實驗卡盤、夾持器、開合靈活、夾持可靠、動作正確；
d. 工作機構的動作應與指示牌的方向一致，不一致應及時調換有關油管。
4、無巖心開孔
a. 起下鉆轉換手把置于下鉆位，給進起拔手把向前推，夾持器打開，關上截止閥，夾持器處于松開狀態；
b. 給進起拔手把向后拉，再打開卡盤；
c. 從回轉器后端插入鉆桿，穿過卡盤、夾持器；
d. 給進起拔手把推到中位，卡盤夾緊鉆桿。在夾持器前方人工擰上無巖心鉆頭，準備鉆進。
5、鉆進
a. 接上水龍頭，起下鉆轉換手把置于起鉆位，后退回轉器，使鉆具提離孔底。開動泥漿泵，向孔內送入沖洗液；
b. 待孔口見到返水后，將給進起拔手把拉到起拔位置（后拉）使回轉器退回到極限位置，夾持器打開，隨之關閉截止閥，使夾持器保持常開狀態。馬達手把向前推，回轉器正向旋轉。給進起拔手把回到中位，起下鉆轉換手把置于下鉆位；
c. 給進手把向前推，調節給進壓力手輪（順時針旋轉），逐漸增大給進壓力，當鉆具開始移動時，停止增壓，讓鉆頭慢慢進行掃孔，掃孔完畢，再調整給進壓力到規定值，開始正常鉆進。如果系統壓力較低，不能滿足給進壓力時，則可反時針旋轉增壓調節手輪，增加系統壓力，達到給進壓力的所需值。
鉆進過程中，轉速和給進壓力應根據工藝需要及時調整。孔底壓力可按以下公式算：
P鉆=210P給 -310P背-9.8q·L·Sinα
式中：P鉆—孔底壓力（N）；
P給—給進壓力表讀數(MPa)；
P背—起拔壓力表讀數(MPa)；
q—每米鉆桿重量(kg/m)，考慮接頭其近似值，42鉆桿為5 kg/m,50鉆桿為6.5 kg/m；
L—鉆具長度(m)；
9.8—重力加速度(m/s)；
α—鉆孔軸線與水平面的夾角，上斜孔的α取為“正”，下斜孔的α取為“負”，相應的Sinα也有正負之分；
310和210—分別為給進與起拔壓力的換算系數。
6、倒桿
a. 減小孔底壓力，停止給進，然后停止回轉，打開截止閥，夾持器夾住鉆具。
b. 退回回轉器
c. 借助給進打開夾持器，關閉截止閥，重新開始鉆進（操作同前）。
7、加桿（接長鉆桿）
a. 減小孔底壓力，停止給進、回轉，打開截止閥；
b. 停供沖洗液，卸下水龍頭；
c. 接上加尺鉆桿，再接上水龍頭，退回回轉器，打開夾持器，關閉截止閥，即可開始鉆進。
8、停鉆
a. 減小孔底壓力，停止給進、回轉，打開截止閥；
b. 將鉆具提離孔底一定距離。
9、退鉆
a. 停供沖洗液，卸下水龍頭；
b. 起下鉆轉換手把置于起鉆位，給進起拔手把向后位，回轉器后退拉出鉆桿，待接頭露出夾持器250～300mm時停止，馬達反轉，擰開鉆桿（注意：①需將變速手把扳到低速檔，以便增加轉矩。②卸鉆桿扣時，回轉器應留70mm以上的后退距離，以便在卸扣過程中隨著絲扣的脫開而自動后退，否則將損壞機件或鉆桿絲扣）；
c. 向前移動回轉器（卡盤松開，夾持器夾緊），使孔內的鉆具尾端進入卡盤，同時取下已卸開的鉆桿；
d. 拉出下一根鉆桿，再如上述擰卸，如此循環往復，直到拔出孔內全部鉆桿；
e. 最后取出粗徑鉆具。
第七章 打鉆注意事項
1、探放水人員必須由探放水隊組織專門的培訓。作業人員要熟習鉆機的性能、結構、操縱方法及公司規定的一般安全事項；
2、在將鉆機通過膠管連接到液壓動力站前，必須保證鉆機控制閥和動力站截止閥均處于關閉狀態；
3、在探放水作業過程前，機組要向后退距工作面5米，并閉鎖，防止機組突然開停。如需啟動，機組司機必須與鉆機操作人員聯系，確認安全后方可開停；
4、鉆機和鉆架的支撐安裝必須牢靠，鉆頭應銳利、硬度好；
5、所有操作人員必須穿戴利落，以防衣物纏繞進鉆機部件內，開鉆時所有人員應撤至安全位置；
6、先供水，后開鉆，先停鉆，后停水，嚴禁干打眼；
7、開始打鉆前應人工在巖體上鑿出位坑，當鉆頭進入位坑后方可開鉆；
8、鉆孔中若發現突然卡釬停鉆或鉆桿彎曲，應立即松開離合器，撤退鉆機，檢查鉆頭是否有崩片或刃口磨損過大等情況，以決定是否更換鉆頭；遇局部硬巖層時，可操縱離合器緩慢推進；
9、孔內有鉆桿時，除按規定程序卸鉆桿外，不允許馬達反轉；
10、操作開關或按鈕必須固定在鉆機附近2米以內的地方并由專人負責；
11、鉆機用電必須由專職電工負責，不得出現失爆等；
12、用馬達反轉卸鉆桿打接頭時，須留出足夠的卸扣長度；
13、在鉆進過程中要隨時注意觀察各壓力表的讀數變化，發現異常及時處理；
14、交接班時若正在進行打鉆，嚴禁停鉆。
第八章 探放水安全技術措施
1、必須向探水受水威脅地區的人員貫徹、交待報警信號及避災路線。
2、探放水時，必須撤出受水害威脅區域內的所有無關人員。清理好巷道，保證水災避災路線暢通無阻；
3、在探水點附近要安設電話和報警裝置，遇到水情及時向安全指揮中心和調度室匯報，并停止作業，根據實際情況按放水設計要求組織放水；
4、打鉆前必須對排水設備和管路完好狀況進行確認，水泵、管路均無異常后方準開始作業；
5、在探放水過程中，若遇探水孔出水時，應停止工作面一切作業，并及時報告安全指揮中心和調度室及相關科室，分析出水原因。水量較大時，所有人員應立即按照作業規程規定的避災路線撤出工作面至安全地點。將充水區域水放出至不受威脅時，方可邊掘邊放，然后由相關部門進行分析，并按本方案中的放水設計進行放水；
6、在探放水鉆進中，發現煤巖松軟、片幫、來壓或者鉆眼中水壓、水量增大或沿鉆桿向外流水超過正常打鉆供水量或沖擊鉆具透水征兆時，應當立即停止鉆進，但不得移動或拔出鉆桿并記錄好孔深同時將鉆桿固定，應當立即向安全指揮中心和調度室匯報，派人監測水情。發現情況緊急，應當立即撤出所有受水威脅地區的人員到安全地點，然后采取安全措施，進行處理。
7、瓦檢員要做好有害氣體的檢測，發現鉆孔內有害氣體超標時，必須立即停止打鉆，切斷電源，并將人員撤到有新鮮風流的地點，并向安全指揮中心報告，通知相關科室，采取措施及時處理；
8、遇高壓水頂鉆時，可用逆止閥交替控制鉆桿，使其慢慢地頂出孔口，操作時禁止人員直對鉆桿站立；
9、在接近有出水可能的地區打鉆時，鉆孔內水壓過大或噴高壓水時，應采用反壓和防噴裝置的方法鉆進，嚴禁將鉆桿拔出；
10、鉆孔探后出水時，要觀測水壓、水質、水量等。并對水的來源作出正確的判斷，采取相應的措施；
11、打鉆前盡量選擇煤壁較好，無片幫處進行鉆進。
12、探放老空水前，應當首先分析查明老空水體的空間位置、積水量和水壓。探放水孔應當鉆入老空水體，并監視放水全過程，核對放水量，直到老空水全部放完為止。當鉆孔接近老空時，應當設有瓦斯檢查員在現場值班，隨時檢查空氣成分。如果瓦斯或者其他有害氣體濃度超過有關規定，應當立即停止鉆進，切斷電源，撤出人員，并報告安全指揮中心和調度室，通知相關科室進行處理。
13、鉆孔放水前，應當估計積水量，并根據礦井排水能力和水倉容量，控制放水流量，防止淹井；放水時，應當設有專人監測鉆孔出水情況，測定水量和水壓，作好記錄。如果水量突然變化，應當及時處理，并立即報告安全指揮中心和調度室。
第九章 施工組織
探放水工作由探放水隊完成，在完成每個循環允許掘進距離后，必須進行探放水作業，并對作業過程中出現的情況作好記錄，并進行驗收。