瑟 坑 浅析液压棵水钻机在矿井探放水中的应用 钟小军 （武平县煤炭工业公司 福建武平 ３６４３００） 摘要在介绍探放水设计的基础上，通过实例分析全液压钻机在矿井探放水中的应用对进一步防治水害具有重要意义 关键词 全液压探放水防治水害 ，中图分类号：ＴＤ７４５．２２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—９０６４（２０１３）０２—１０８—０２ 水时，方可钻进。孑Ｌ口管严禁安装在大节理裂隙发育、岩石松 软或破碎的地段 矿井随着开采逐步向深度和广度的延伸．水害逐步显现 出来。近年来多起透水事故造成了巨大的经济损失和重大人 员伤亡。矿井水害防治要求我们治理必须采取科学的、谨慎 的方针，必须按“有疑必探，先探后掘”的原则指导矿井施工． ２探水前准备工作 （１）做好探水地点顶板管理，加强支护．在孑Ｌ口管周围钉 上栏板，以防高压水夹带杂物喷出伤人 （２）在探水前，与供电系统、排水系统检查．确保在探放 确保安全生产。本文着重浅析全液压钻机在矿井探放水中的 安全应用，为矿井的防治水提供科学依据 １探水方案设计 探水设备选型：根据矿井地质特点．选用不同系列的液 压探水钻机 １．１超前距离的确定 水期间，供电平稳，水泵运转正常 （３）刷帮创造探水工作面，使操作台在探水眼侧边．预防 高压水喷出伤人 （４）做好巷道、水沟清理，保证涌水量较大时．巷道后路 不被杂物堵塞．利后路畅通 （５）准备足够的坑木、黄土（用袋装）、砂袋。做临时挡水 墙和探水工作面加固 （６）在探水工作面附近和水泵房安装电话．保持井上下 联络 （１）公式法：ａ＝０．５ＡＬ、 Ｐ厂 式中：ａ－－超前距离／ｍ；Ａ一安全系数，一般取２～５：Ｌ～ 巷道跨度（宽或高取大值）／ｍ；Ｐ一水头压力／ＭＰａ；Ｋ 隔水层 的平均抗张强度／ＭＰａ 设：取Ａ＝４ｍ，Ｌ＝２．８ｍ，设Ｐ水头压力３００ｍ为３ＭＰａ．查 表石灰岩的抗张强度（承载力）ｐ＝１．７～２．２ｇ／ｃｍ３时，应力为 １．２～２ＭＰａ，取１．２ＭＰａ。 则：ａ＝１５．３ｍ （７）做好各项应急预案工作，如指挥部的建立、受水威胁 的工作面联络、避灾路线、救护队待命、供电和排水的应急措 施等 （２）根据水头压力和《井下探放水技术规范》（１９９６）的规 定，超前距离最小距离不小于２０ｍ。水压大于２ＭＰａ时应按 每增加０．１ＭＰａ增加０．５～１ｍ．则超前距离为３０ｍ 设：探水眼深度１００ｍ，允许掘进距离为７０ｍ．则钻孑Ｌ的 平、立面夹角为２３ｏ。 １．２探水孔布置方式 ３探水安全技术措施 （１）探放水人员必须经培训考试合格后方可下井作业． 所有下井人员均要随身携带毛巾和自救器．并会使用自救 器。 （２）操作时禁止人员直对钻杆站立，以免钻杆飞出伤人 （３）在交接班时应交接清楚。上班前要先检查工作面和 钻机的安全状况，确认无异常情况后。方可探水 （４）探放水人员不得擅自改变设计 根据水文地质特征，确定探水眼布置２～５个孔．呈扇形 布置。根据１ 孑Ｌ探出的压力．可对其余孑Ｌ的参数进行更改设 计方案。 １－３子Ｌ口管安全装置 （５）保证后路畅通，作业人员在探水前应选择好撤离方 向和路线 （６）钻机安装必须平稳、牢固，基础不得下沉．在操作时 经常检查液压支柱的受力情况。用浮碴垫高时应采用厚 ３００ｒａｍ．Ｃ２０的混凝土作基础 （７）钻探过程，要观测积水对巷道帮的压力．防止突破薄 弱处。钻进时，发现岩石松软、片帮、来压或钻孔中水压、水量 增大以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆。 孔１３安全装置由孑Ｌ１３管、压力表、闸阀、汇水管三通等组 成，用来控制放水时的出水量。开孔时选择岩层坚硬完整地 段或浇灌混凝土墙开孔．孔径应大干孔口管直径１～２级．取 ＝１０８ｍｍ。，通过旋转孔口管使膨胀头扩张固定在岩石内 部．使孔１３管固定在工作面。在孔１３管外壁套装４个橡胶密 封圈，增加密封，防止漏水。在孔１３管周围打４个斜交于孔口 管的锚杆眼（眼深０．５ｍ），用旧钢钎或￣ｂｌ２ｍｍ的钢筋与孔１３ 管焊接．增加锚固力。在孔口管与岩壁之间用水玻璃和水泥 将孔口管固定并封死．增加密封性。对孔１３管进行耐压试验， 试验压力应大于预计水压并稳定３０ｍｉｎ后，孑Ｌ１３管周围不漏 应立即向井口调度室、值班领导报告，并派人监测水情。如果 发现情况危急时．必须立即撤出所有受威胁地区的人员．然 后采取措施．进行处理 （８）每班必须认真做好探水的原始记录，如钻眼布置、角 作者简介：钟小军（１９７５～），男，１９９６年７月毕业于福建省煤炭工业学校采煤专业，助理工程师，现任武平县煤炭工业公司安全生产科长。 ２０１３．ＮＯ２ 爨 姥 度、深度、数量、突水情况、排水设备型号、水泵工作台数、排 ５ 应用实例 水时间等记录 武平县青山子联办煤矿＋３１５主井已掘完＋３１５～＋２４０回 （９）水文地质人员应掌握涌水量大小及其变化情况。 风斜井临时水仓和回风石门２６７ｍ．工作面开始出现灰岩．在 （１０）根据工作面的实际情况，工作面透水前有以下几点 打眼时出现一股涌水。于是停止掘进进行探水。该矿选用 预兆：①空气变冷，②工作面温度降低，变冷；③巷道出现雾 ＴＸＵ一７５Ａ型的探水钻机。钻孔深度７５ｍ，孑Ｌ径 ＝４２ｍｍ。钻 气；④顶底板异常；⑤顶板来压、出现淋水加大；⑥水的特殊 孔倾角０ ３６０￣．设备具有探放水、地质勘探、瓦斯抽放、锚固 变化：出现泥浆水、铁锈、砂粒；⑦涌水。在探水时若发现上述 支护等功能 在经过一系列的准备后．按照探放水的安全规 预兆之一时．应立即停止作业，撤出至井１２１．并报井口调度室。 定对探放水工作分为多个小组．分工负责．做好各项应急预 ４放水安全技术措施 案工作，做到安全探水，为探放水工作总结了一定经验。该工 （１）放水前必须估计积水量．并要根据矿井排水能力和 作面共探ｌ０个孑Ｌ，计４６０ｍ．已探明前方为较宽的的断层破 水仓容量控制放水量及放水眼的流量．并随时做好临时挡水 碎带或溶洞。水压为１．２ＭＰａ．单孔涌水量在１２０ｍ３／ｈ以上．避 墙的准备工作 停止受水威胁的工作面工作 免了一起水害事故。为巷道设计和施工提供了有力的科学依 （２）放水工作应尽量避免在雨季进行 据。 ‘ （３）要经常观测钻孔中水量变化情况．当水量变小或无 从第９鼻孔巷道揭露的情况来分析．原开孔为仰角５ｏ的 水时．应反复多次下钻至原孔深度或超过原孔深度．以防钻 探水孑Ｌ．由于受钻杆本身重量的影响．实际探水孑Ｌ在第２０～ 孔被堵塞．造成放干积水的假象 ２５ｍ深处为府角４ｏ，说明在钻探时，钻杆有一定的弯曲。所以 （４）放水过程中．应加强通风并经常检查孔内放出的瓦 在开孔时必须考虑５～７。的校正值或有待进一步的研究 斯及其他有害气体的含量。以便采取通风措施、自救措施。 ６结束语 （５）当水泵排水来不及时．应及时做好挡水墙和关闭孔 探放水工作应根据水文地质的情况．水体性质．来设计 Ｈ管闸阀等工作．撤出人员 探放水的各种参数．是一项安全技术要求较高的工作．从眼 （６）严禁在无任何防护前提下用钻杆类去捅突水眼。 数设计、施工组织、后勤保障、技术措施、应急预案等均应精 （７）放水工人根据放水步骤、方法、分工等进行，各组人 心组织，分工负责。与斜井开拓探放水相比，平硐探放水无需 员应统一指挥，服从安排。 担忧排水能力是否满足要求．会简单些．安全些。 （８）预先规定好联络信号、涌水时的对策及人员避灾路 参考文献 线 １矿井地质工作手册（下册）．北京：煤炭工业出版社．１９８６ ”。●ＩＩ●’ ’’…１．”．１｜ｈ＿·“……· …．１． 。。ＩＩ…”…ｈ＿一’’Ｉ¨ －’’ ……ＩＩ一”．１ｒｈ－一 ’…Ｉｔ．一 ……… ｌ－”……“…… ’’… ’’ ｌ＿－”．１－ｈ＿一 。…１．－。 。。ｔｌ… 。。… 一‘… ·一 “…… “ｄｌｌ¨ 。。．１ Ｉ· ·”’ＩＩＩ ｉ¨Ｉ●－， （上接第１０６页） （５）当人员在工作面内工作时。要时刻注意工作面煤帮、 ５ 结语 顶板和工作地点上方情况。发现异常，必须立即躲到支架内 从张双楼煤矿现场使用情况看．特制金属档矸网在大倾 的安全地点。 角回采期间未发生一起滚矸伤人事故．收到了很好的效果． （６）采用电牵引采煤机，煤机司机割煤时借助遥控器操 间接经济效益在百万元以上。 作采煤机 一。 ”… ··‘……一… ’。 ¨’”…ｌ ·。‘‘ｌｍ一－。…… ‘”…ｌ。 ‘…… 一’’．¨ｌ，－一 。……一。 ．１ｌｌ·－一·’‘…… ’．１Ｉ （上接第１０７页） 膨硝粉碎机为高转速设备（ｎ：１４５０ｒ．Ｐ．ＩＴＩ）．且粉碎效果不 膨硝输送螺旋、混药设备、冷却设备、筛药机中安装了温度探 十分理想。噪音较大（＞９５ｄＢ）：由于膨硝粉碎在混药工序内 测探头及自动雨淋系统… 进行。尽管采取了一些安全措施．但仍存在一定安全问题，连 混药时木粉会因为材质及水分、细度影响其流量造成配 续混药系统主要是靠“螺旋输送”来实现工艺的连续化。膨化 比变化，所以应增加检测的次数及完善跟踪记录。 硝铵经螺旋输送、定量、粉碎后进入混药设备：木粉经螺旋干 参考文献 燥、输送、定量进入混药设备：混合油经定量进入混药设备。 １ 云南安宁化工厂．连续膨化硝铵炸药生产线安全生产技术探讨．煤 各种材料经预混器混合进入双螺旋进一步混合 安全防范措 矿爆破．２００２（２） 施：膨硝粉碎机的转子及内壁采用了有色金属包覆．同时对 ２ 吕春绪．膨化硝铵炸药．北京：兵器工业出版社．２００１ 进料Ｅｌ的尺寸按工艺能力进行了核定．应增加对电机电流的 ３ 陈建强，甘德淮，曹洁明．膨化硝铵炸药工艺技术探讨．煤矿爆破． 监控，有效防止温度过高时物料可能出现燃烧情况的发生： ２０００（２） ．。¨Ｉｈ＿ …ｌｉｌｔ ·‘”ｌｉｌｔ·’ ｌｉｌｔＩ·一… Ｉ ’¨¨ 。。¨¨ ｔｌｌｔ…。 ｔｌｌＩ ·。１．¨ －ｔｉｌｌ… －￣１１１１１．“ｔｌｌＩ －ｔｌｌＩ…－‘ Ｉ．··．．¨１．． ｔ。ｌ… 一ＩＩＩＩＩｉ 中国核电将坚持走自主发展道路 在自主创新方面，中国核电表示，将坚持走核电自主化 提供支撑。另外，在为社会提供清洁高效能源的同时．将积极 道路，充分发挥中核集团科研技术优势．大力提升运行机组 承担环境保护责任等。 和在建机组的本质安全水平，为我国核电“走出去”发展战略 ２ｏ１３．Ｎｏ．２．