库车金沟煤矿副井探放水作业规程
一、工程概况
(一)、概述
金沟煤矿系新疆库车金沟煤矿有限公司的新建项目，设计60万吨/年，斜井开拓。副井设计长度均为864米，坡度-25°，方位角260°，副井起点坐标：X=4670839.813，Y=28426628.983，Z=+1668.523(顶板)。锚网喷支护，净断面10.5 m2。
为保证掘进施工的安全，严格执行“有掘必探、先探后掘”的探放水原则，保证在掘进过程中不发生各种不同程度的透水、溃水事故，确保人身和财产安全，在副井掘进过程中采取探放水工作，以确保施工安全，特制定本作业规程。
(二)、编制依据
《库车金沟煤矿有限责任公司初步设计说明书》、《新疆库车县阿艾矿区金沟井田地质报告》、《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》
二、水文地质情况
(一)、矿区水文地质
根据初步设计说明书资料，井田地层划分为六个含水层和三个隔水层，一个透水不含水层。
1、第四系全新统冲、洪积砂砾石层一孔隙潜水含水层(H1)
主要出露于井田东北部的榆树沟，由细砂、中砂、粗砂等组成， 结构松散、无胶结、透水性强，加1-1号钻孔揭露含水层厚度为 25. 80m，接受地表河流水垂向补给，富水性强，赋存地下水。单位涌水量4. 08~4. 12L/ s. m，属于强含水层，它是本区煤层直接充水含水层。
2、侏罗系下统阳霞组一透水不含水层(H2)
出露于井田中西部，岩性以浅灰色细砂岩、中砂岩、粗砂岩为主。 由于该层位于当地地下水水位以上，除局部地段赋存少量地下水外， 大部分地段属透水不含水层，此层厚度大于50m。
3、侏罗系下统阿合组一承压含水层(H3)
出露于井田中东部，岩性以浅灰色、灰白色厚层状、巨厚层状中 砂岩、粗砂岩、含砾砂岩为主，砂岩中斜层理极发育，含有菱铁矿层，本段含水层厚度约230m，主要接受库车河侧向补给，因其含水层距可采煤层较远，中间有隔水层阻挡，隔水层G1厚度80m，对煤层开采影响小，它是本区煤层间接充水含水层。
4、侏罗系下统塔里奇克组下5号煤层顶板一承压含水层(H4)
岩性主要以浅灰、灰白色中砂岩、细砂岩为主，裂隙 较发育，单位涌水量0.0023~0.0027L/s.m。接受库车河流水的侧向补给，属富水性弱的含水层，它是本区煤层直接充水含水层。
5、保罗系下统塔里奇克组下9号煤层底板一承压含水层(H5) 出露于井田东部，地形常形成陡峭状，揭露于下9号煤层底板处。 岩性主要以灰白、深灰色砂砾岩为主，含水层厚度11 60~16. 61m，单位涌水量O. 0023 ~ O. 0027L/s. m，接受库车河流水的侧向补给，属富水性弱的含水层，它是本区煤层直接充水含水层。
6、侏罗系下统塔里奇克组下10号煤层顶板一承压含水层(H6)
出露于井田东部，地形形成陡峭状，揭露于下10号煤层顶板处， 岩性主要以灰白、深灰色中砂岩、粗砂岩为主，含水层厚度2. 78m，单位涌水量O. 0023 ~ O. 0027L/s. m，接受库车河流水的侧向补给，富水性弱，原存少量地下水，属富水性弱的含水层，它是本区煤层直接充水含水层
7、烧变岩含水层(H7 )
烧变岩含水层为一特殊含水层，广泛分布于井田东北部，煤层露头及浅部煤层的上部，均为死火区。岩层经煤层自燃的高温烘烤形成， 颜色以褐红色为主，夹有浅黄色条带，裂隙发育、破碎、孔隙大，透水性强。它是本区煤层直接充水含水层。
8、保罗系下统塔里奇克组下1号煤层—H4岩段隔水层(G1)
井田内没有出露，岩性以浅灰色、灰白色厚层状粉砂岩、煤层为主，本段隔水层厚度约80m，孔隙、裂隙不甚发育，为相对的隔水层。
9、保罗系下统塔里奇克组下5号煤层~H5岩段隔水层(G2)
井田内没有出露，岩性以浅灰色、灰白色厚层状粉砂岩、炭质泥 岩、煤层组成，本段隔水层厚度约58m，孔隙、裂隙不甚发育，为相对隔水层。
10、保罗系下统塔里奇克组H5一H6岩段隔水层(G3)
井田内没有出露，岩性以浅灰色、灰白色层状粉砂岩、细砂岩组 成，本段隔水层厚度约35m，孔隙、裂隙不甚发育，为相对的隔水层。
根据矿井地质报告、矿井正常涌水量为2561m3/d，矿井最大涌水量为3841 m3/d。
(二)、矿坑充水因素
矿坑充水的主要因素有煤层及煤层顶底板基岩裂隙水、大气降水和地表水、火烧区积水等，从邻区生产矿井开拓情况看矿坑主要充水水源来自煤层及煤层顶、底板基岩裂隙水，其补给来源为榆树沟河和库车河河水。井田地势总体呈东北高西南低的地形，高程在1680～1816m，榆树沟为一“U”字型冲沟，地表基岩裸露，植被稀少，榆树沟为常年性地表水系，地表水多处形成暗流，地表水通过地面塌陷坑和裂缝进入矿井，造成矿坑涌水量增大，甚至造成淹井。区内烧变岩分布东北部，且形成于煤层的浅部及煤层露头处，由于受地形和水文地质条件的影响火烧深度深浅不一，在其底部常形成锯齿状，赋存一定量的裂隙潜水，当开采其顶部煤层时，冒落带和导水裂隙带将波及上部火烧区，导致火烧区积水通过冒落带和导水裂隙带进入矿坑，在采掘过程中加强对火烧区积水的防治，留足防水煤柱，按照“有疑比探，先探后掘”的原则做好防水工作。
矿井涌水量：根据地质报告，至+1300m水平时矿井正常涌水量2561.15m3/d。
我矿已与有资质的水文勘探部门签订了水文地质补勘工作，对矿区2.56km2范围进行磁法物理点物探，另补打3个钻孔，进行抽水试验，彻底掌握矿区水文地质状况，有利于矿区的安全生产工作。
三、通风情况
采用YBT-2×11kw局部通风机供风，￠600阻燃风筒供风，能满足通风要求。
四、探放水方案
(一)、探放水之前的准备工作
1、探放水之前，在副井水沟一侧施工一容量不小于20m3的临时水仓，安装足够排水能力的排水系统，准备两台排水量不小于20m3/h的多级泵，一台使用、一台备用，要求水泵能将所透出水排到指定位置，备用水泵事先进行排水试验，确保水量大时能够正常投入使用。
2、下放探水钻机至工作面安装并固定，加强钻场附近巷道支护，并在作业面打好坚固的立柱和挡板，打楔眼拉紧钻机。
(二)、施工方法
采用ZYJ-260/160架柱式液压回转钻机、额定压力12MPa, 钻孔直径￠65mm，钻杆直径￠42mm，在副井工作面附近布置钻场进行探放水。推进行程1100mm，机械传动液压钻进，泵站额定压力14Mpa，钻机压力水取自井筒上部水仓清水，进水压力可满足携带钻屑要求。每节钻杆长度为1.0m，全面钻进，污泥浆由水泵抽到上部水仓沉淀后经多极泵排出井筒。
1、钻机的安装
(1)、在钻机运到工作场所，根据钻孔倾角及所用钻杆的长短及立柱的高度进行挑顶，起底或护帮等工作。
(2)安装好立柱后，按钻孔孔位的要求将立柱架设牢固，立柱上下两端要用硬木垫实，将钻机的大锥孔与立柱中间锁紧套上的锥轴连接到位，并调整好方位、角度后，紧固其螺母及锁紧套的螺栓。
(3)、连接主机的副支柱，调整到最佳长度后，紧固副支柱的锁紧套螺栓及副支柱调整丝杆的锁紧螺母，使其完全牢固，不宜松动。
(4)、将水管、高压胶管及动力线引到工作地点。注意电机电压：380/660V，保证电机右旋，严禁左旋，根据实际电压连接。
2、管路连接
钻机有9条高压胶管，液压泵站有3个接头，根据钻机装配图将管路连接。
3、控制阀的使用
(1)、向后打开操作台上左侧手动换向阀，查看油缸方向，如果油缸向前推进，应该调换连接油缸的高压胶管，使其行程方位与换向阀控制杆相对应。
(2)、向前推进操作台中间手动换向阀，查看马达转向，如果马达反转，应该调换马达进出油高压胶管，使其正转(右旋)。
(3)、钻机调整完毕后，空载操作，排除油缸、摆线马达及油管内空气，反复控制手动阀，用节流阀控制油缸的推进速度。
4、钻孔
(1)、连接钻头与钻杆，并使其紧固在主机钻杆套上，马达正转，缓慢地推进，并使其自然钻入岩石，然后选择最佳速度来操作钻机，需要使用合适的水压用于钻头的冷却和排屑。工作时钻机严禁反转。
(2)、当钻机完全钻进一根钻杆时，应该先停钻，两个马达阀停在中位，停水，然后用钻杆扳手在主机前端的托钎器上卡住钻杆，注意卸杆的方向，马达控制阀向后打开，马达反转，旋开与钻杆的结合，油缸向后退。再安装第二节钻杆，继续工作。
5、溢流阀的调整
液压泵站：左侧溢流阀和左侧压力表是主机油缸的控制和显示系统。右侧溢流阀和右侧压力表是主机马达的控制和显示系统。
(1)、调节推进油缸最大压力，压力表调整范围为5-10MPa，调整好后紧固螺母
(2)、调节马达最大压力，压力表调整范围为14 MPa，调整好后紧固螺母，马达压力不宜经常调整。
6、开机前的准备
(1)、给油箱加入足够的清洁液压油，一般用46-48#抗磨液压油，需油量约为80升。
(2)、检查钻机各部位紧固体是否牢固，主机安装是否牢固。
(3)、在需要润滑部位加注润滑油和润滑脂。
(4)、检查各油管是否连接无误，胶管、水管接头卡好U型销。
(5)、检查各工作机构的动作方向与指示牌的标记方向是否一致，如不一致应及时调换有关胶管。
(6)、将操作台各手柄放在中间位置，然后启动泵站，运转马达、油缸15分钟，排除油路的空气，至运转平稳为止。
(三)、钻孔布置及参数设计
1、探水钻孔布置：副井井筒施工方向每掘进40m要布置一探水钻场。在工作面迎头施工2个探水钻孔，分别为1#、2#孔，方位与井筒掘进方向一致(260°)，倾角分别为-25°、-50°，孔深分别为50m，30m，探明工作面前方的含水情况。若钻孔沟通水源，将水导入水仓，经排水泵排至地面。
探水工作完成，探明前方含水情况，查明工作面前方无水害隐患后方可继续掘进。
以后每隔40米布置一探水钻场，探50米掘40米，保留10米的安全距离，依此类推，循环探水前进。
2、施工探眼时必须有技术人员现场指导，严格控制探孔位置、方位、倾角，根据岩石软硬情况掌握钻进速度，准确判断煤岩层位、详细记录钻孔施工过程及相关参数。
(四)、探水钻场钻孔布置
探放钻场钻孔的位置为掘进工作面迎头，探水钻场布置示意图附后
1、风机不得随意开停，风筒悬挂顺直，保持通风良好。
2、瓦检员跟班作业，随时检查瓦斯浓度，瓦斯浓度超过0.8%时必须停电、撤人，采取措施。
3、瓦检员负责瓦斯记录，及时向矿及项目部汇报瓦斯情况。
4、打探钻时顶钻，不能强行打钻，除打钻人员外，其他人员不得正对钻孔前方。
5、打探眼时，钻眼有瓦斯喷出或涌水征兆时，停止作业，必须马上撤人，严禁把钻杆取出，待采取措施后方可恢复施工。
6、施工探孔前必须先施工一容量不少于20m3水仓，并安装好具备足够排水能力的排水设备，确保万一沟通水源后不会危及井巷安全。
7、施工人员熟悉避灾路线，掌握自救器的使用。
8、井口20m范围内严禁任何火源，救护队员必须24小时值班，随时待命。
9、当发现水泵在运转中突然停机时，应立即切断电源，以免损坏水泵。要查找原因，排除故障后再开机使用。
10、探水作业地点5米范围内安装专用电话，直通调度室，并保证通讯畅通。
(六)、突(透)水前的预兆
1、本来干燥光亮的煤，变得发暗潮湿，无光泽，空气变冷。
2、出现雾气。空气中含有大量的水蒸气，湿度较大，水蒸气凝成雾气。
3、挂汗。当工作面接近集水区时，水在自身的压力下，通过煤层裂隙面在煤壁、岩壁上聚成很多水珠。
4、挂红。煤壁浸出的水发涩，有硫化氢气味，附在裂隙表面上有暗红色氧化铁水锈，这种现象，已接近老窑水。
5、煤层里发出“斯斯”水叫，瓦斯忽大忽小，井下高压积水向煤层裂隙强烈挤压与两壁摩擦而发生的声响。
6、出现透水预兆：通知区域内所有人员马上撤人，按照避灾路线撤至地面，并及时向调度室值班领导汇报。
1、密切关注钻进液循环情况，防止钻进液通道不畅烧熔钻头。
2、遇到顶钻卡钻等异常或有承压水的情况时，严禁拔出钻杆。
3、迎头出现挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水增大，顶板来压，底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发挥、有臭味等突水预兆时，必须停止作业，采取措施，立即报告调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员，迎头遇有上述情况之一者都必须停止作业，撤出人员及时汇报调动室。
4、瓦斯检查员应在作业现场检查瓦斯情况。
5、排水设备必须保持完好。
6、探放水过程中，易造成积水淹巷道，因此探放水之前，要对巷道的支护进行详细的检查，对架棚支护进行加固，失效的锚杆进行补打。
7、打钻探水期间，不得进行任何与探放水无关的工作。
8、打探放水钻时，要有队领导现场指挥，并注意观察帮顶变化情况，发现异常，停钻处理好后，方可继续作业。
9、在打眼过程中，如发现眼内出水量增大，不可将钻杆拔出，以便控制含水区的水不会大量涌出，只通过孔隙均匀释放。
10、在开始打眼时，发现涌水量异常和增大趋势时，首先安排作业人员迅速采取措施控制水的大量外流，并迅速启动水泵排水，单台水泵的排水量不够时要启动备用泵，，在遇涌水确无法控制时，要安排作业人员撤离工作面，由公司决策采取相应的措施。
11、熟记水灾事故的避灾路线，牢记“人往高处走，水往低处流”的逃生准则。
12、在探放水期间，要安排专职的水泵工、电钳工，确保排水设备、设施完好，做到排水及时。加强水泵维护工作，采区安排技术熟练、责任心强的泵工负责水泵的看护及维修，保证两个抽排水系统一个系统工作，一个系统备用。
13、根据出水量情况，制定不间断排水工作计划，安排抽水工，做到水泵24小时不间断抽排水。
14、严禁将水泵电缆作提把使用，否则水会从电缆处进入电机内，损坏水泵、危及人身安全。
15、水泵检查时，必须切断电源，以保证作业人员安全。
16、搬移水泵时必须停电作业，且另一排水系统要保证正常工作。
17、探放水期间一旦出现突水，工作人员应保持镇定，按避灾路线撤离。
18、受直接水流冲击者，应设法避开水流冲击，寻找脱身途径，尽快离开灾区。
19、调度室在接到水情汇报后，必须及时启动紧急事件报告程序，并通知对应的下水平各作业人员立即撤离岗位，尤其要通知低洼处的作业人员迅速撤离。
20、必须保障巷道排水系统和副井筒水沟的畅通。
六、灾害应急措施及避灾路线
(一)、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，以及由顶钻卡钻或出现突水预兆或瓦斯等其它有害气体超过规程规定时，必须立即停止施工，撤出所有受威胁区域内的所有人员，并报告调度室，然后采取措施进行处理。
(二)避灾路线
避灾路线：
受灾地点→副井井筒→地面
库车金沟煤矿有限责任公司副斜井
探
放
水
作
业
规
程
温州矿山井巷工程公司金沟煤矿项目部
2011年4月10日
副井探放水作业规程报审表
工程名称副井探放水作业规程日期2011年4月10日
致：金沟煤矿有限公司
现呈报金沟煤矿副斜井探放水作业规程，请予以审核!
监 理：
安全副矿长：
机电副矿长：
生产副矿长：
总 工：
矿 长：
温州矿山井巷工程公司金沟煤矿项目部
2011年4月10日
库车金沟煤矿副井探放水作业规程
编 制
项目经理
温州矿山井巷工程公司金沟矿项目部
2011年4月10日
目 录
一、工程概况……………………….……….…… …1
二、水文地质情况…………………….……………..…1
三、通风情况……………………………………….…..5
四、探放水方案……………………………………..….5
五、安全技术措施……………………………………...8
六、灾害应急措施及避灾路线………………………...10
七、附图(探水钻孔布置图、避灾路线图)…………12
