一、工程概述
东周窑回风立井二期工程施工,主要为+水平东、西两条回风石门,和一条西辅助运输大巷、一条西胶带运输大巷,为确保施工安全和进度,排除各种水源对井下施工造成影响,本着“有疑必探,先探后掘”的施工原则,切实抓好探放水工作,特编制本措施,望施工单位认真组织落实。
二、水文地质情况
1、地质情况
根据甲方提供的地质预报,两条回风巷主要处在砂砾岩层中,无其它构造。砂砾岩,灰白色砾石成份以变质岩砾为主,火山岩砾次之,砾径一般2~5㎜,大者达15㎜,次凌角状,分选中等。含中、粗砂质,泥质胶接,较致密。交错层理,厚层状。但是打钻探水工作应提前准备。
2、水文情况
井底车场所处岩层中含水但水文地质条件简单,无大的含水层,在掘进过程中,岩层的裂隙水与空隙水会造成局部顶板淋水。预计掘进工作面最大涌水量5.2m/小时,正常情况时仅出现顶板淋水现象,正常涌水量0.8m/小时。防治水工作应当坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则,采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施。在掘进工作面采用长探短掘的方案,探眼目的:探明有无有害气体和含水情况。
三、施工方案和施工工艺
根据现场情况我单位制定了两种探水方案:
1、施工方案①
为确保今后施工安全及节约时间,在每次探水的右侧距上一个钻窝25m处施工一个2m深,3.8m宽,2.5m高的钻机窝,用于安设钻机及打钻施工。钻孔口布置在钻窝底板上一米处向巷道方向打一个钻孔,探孔深度不小于30m。
2、施工工艺
⑴将钻机固定在钻机窝内。
⑵使用钻机扩∮×mm孔一个,安装∮mm孔口管,孔口管长度2米,安装孔口管时孔口管上必须用麻丝或棉布缠绕,并用冲击工具将孔口管顶实,为确保孔口管牢固,应在孔口管端头焊接槽钢并在槽钢上割眼,打两根锚杆用于辅助固定孔口管,锚杆规格∮20×mm,全长锚固。
(1)安装孔口球阀,并用旧风筒将球阀包实。
(2)对巷道进行喷浆以加固孔口管并防止以后注浆时出现漏浆现象。
(3)重新安装钻机,正式进行打钻工作,钻头∮75mm。
(4)打钻前必须挖出巷道内的临时水沟,必须保证水流畅通。
(5)单孔出水小于20m3/h时可以不考虑注浆,大于20m3/h时必须进行注浆工作。
方案②
在每次放完炮支护完毕后在迎头使用液压锚索钻机进行探眼施工,采用锚索钻杆在迎头施工三个∮28mm孔深6米的探孔,(布置图见附图)
四、设备选型
采用MK--70全液压钻机和MQT—/EM锚索钻机
1、2PGZ—60型注浆泵。
2、打钻如有出水每小时20m3以上现象,必须进行注浆工作,注浆遵循以单液浆为主,漏浆或封口时采取双液浆封堵的原则。
水泥采用PO42.5新鲜普通硅酸盐水泥。
水玻璃采用模数3—3.2,波美度38—40。
∮mm高压球阀一个,混合器一个。
五、打钻施工顺序
1、钻孔设计:根据现场实际情况,本次打钻暂布置一个钻孔,钻孔布置在钻窝开口往里1m处,钻孔距巷道底板1m。如打眼过程中孔内有出水现象,可酌情加孔用于注浆工作。
2、根据钻孔位置将钻机找正、固定,钻机用∮20×mm锚杆固定,并进行空运转试机。
3、将巷道内的永久水沟与钻机处相连,水沟必须保证水流畅通。
4、按照钻孔倾角调整钻机,用∮mm钻头开孔口眼。
5、安装∮孔口管一根,打锚杆及喷射砼对孔口管及巷道进行加固。
6、钻孔角度:20。
7、钻进如遇破碎松软岩层时或单孔出水量大于20m3/h时,必须提钻注浆,注浆结束后4小时再进行扫孔、钻孔工作,直至钻孔打道设计位置。
六、施工工期
打钻时间2天,注浆时间根据出水量定制,实行三八制作业。
七、技术和施工管理
1.钻进中应做好岩芯的采取和编录工作。
2.钻进时应准确判别煤、岩层厚度并记录换层深度。一般每钻进10m或更换钻具时,测量一次钻杆并核实孔深。终孔前再复核一次,如有可能应进行孔斜测量。3.钻进时,发现煤岩松软、片帮、来压或孔中的水压、水量突然增大,以及有顶钻等现象时,必须立即停钻,记录其孔深并同时将钻杆固定。要立即向矿调度室汇报,及时采取措施,进行处理。
4.钻进中发现有害气体喷出时,应立即停止钻进、切断电源,将人员撤到有新鲜风流的地点。立即报告矿调度室,采取措施。
5.钻孔内水压过大或喷高压水时,应采用反压和防喷装置的方法钻进,应有防止孔口管和煤(岩)壁突然鼓出的措施;
6.对于水压大于2MPa,中间要穿过煤层的探断层水钻孔,在打穿断层或含水层前,还应下第二层孔口管并超过煤层1m以上。
7.在探水孔施工中,见到含水层、断层、陷落柱和积水区之前,应停止钻进,安好水门后再继续钻进。
8.遇高压水顶钻杆时,可用立轴卡瓦和逆止阀交替控制钻杆,使其慢慢地顶出孔口,操作时禁止人员直对钻杆站立。
9.应做到交接班时不停钻。
10.探放断层水的探水孔终孔后,孔内有水应进行放水试验。孔内无水时应选择一个孔进行压水试验,检验断层隔水性能;压力一般应略大于断层所承受的静水压力。
11.探放水钻孔,完成探测任务后必须全孔注浆封闭,并做好封孔记录。
八、放水的技术要求
1.钻孔探到水后,要观测水压、水质、水量和估计积水量或补给量。根据矿井排水能力及水仓容量,控制放水孔的流量或调整排水能力,并清理水仓、水沟等。
2.按《煤矿安全规程》第条规定执行。
3.加强放水地点的通风,增加有害气体的观测次数。
4.必须监视放水全过程,放水结束后,应立即核算放水量与预计积水量的误差,查明原因。
九、探放水的安全措施
1.探水的上山、下山及平巷,中间不得有低洼积水段。
2.探水巷必须在探水钻孔有效控制范围内掘进,探水孔的超前距、帮距及孔间距应符合设计要求。每次探水后、掘进前,应在起点处设置标志,并建立挂牌制度。
3.巷道支护应牢固,使巷道有较强的抗水流冲击能力。
4.探放水地点必须安设电话和报警装置。
5.必须向受水威胁地区的施工人员贯彻、交待报警信号及避灾路线。
6.探水巷道应加强出水征兆的观察,一旦发现异常应立即停止工作,及时处理。情况紧急时必须立即发出警报,撤出所有受水威胁地区的人员。
7.“钻孔接近老空,预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时,必须有瓦斯检查员或矿山救护队员在现场值班,检查空气成分。如果瓦斯或其他有害气体超过本规程有关条文规定时,必须立即停止打钻,切断电源,撤出人员,并报告矿调度室,采取措施,进行处理。”见《煤矿安全规程》第条。
8.放水工作应尽量避免在雨季进行。
9.探放水人员必须按照批准的设计施工,未经审批单位允许,不得擅自改变设计。
10.本措施未尽事宜,请参照《掘进回风石门施工、技术、安全措施》及《煤矿安全规程》有关规定执行。