一、? 工程概況
十一礦-593m水平西膠帶運輸大巷工程量1448.8 m,巷道設計為直墻半圓拱型斷面,凈高4000 mm,凈寬5200 mm, S掘=19.7m2,S凈=17.8m2;巷道坡度為+4.6‰。支護形式錨網(wǎng)噴支護,噴射混凝土強度C20。根據(jù)地質資料顯示,巷道主要布置在L2、 L3灰?guī)r中,為確保施工安全,防止在掘進過程中發(fā)生突水事故,編制防治水安全技術措施。
二、? 水文、地質特征
根據(jù)已施工巷道揭露的地質資料及前期勘探工程處在回風井底聯(lián)絡巷打鉆地質資料顯示,鉆孔直至L7灰?guī)r底板鋁土層,整體涌水量約1.5m3/h。L2灰?guī)r厚約11.7m,L3灰?guī)r厚約4.3m,局部節(jié)理發(fā)育,巖層走向為北西50°,傾向北東,傾角15°~25°。
根據(jù)平頂山礦區(qū)的經驗,巖溶發(fā)育的基本規(guī)律是:沿傾向由淺入深,巖溶發(fā)育程度逐漸減弱,且-500m以下巖溶發(fā)育極弱,水力聯(lián)系較差。
根據(jù)已揭露的情況顯示, L2、L3灰?guī)r賦水程度較弱,但局部涌水量較大,-593m水平西翼軌道大巷施工至1400m時,出現(xiàn)突水情況,涌水量達50m3/h。根據(jù)以上情況分析以及“預測預報,有疑必探,先探后掘、先治后采”的防治水原則,編制以下防治水措施。
附圖? 1? 綜合地質柱狀圖
三、現(xiàn)有排水系統(tǒng)
第一中車場安設QCW-70/25型風泵一臺,排水能力25m3/h;D85-45×5型五段泵一臺,排水能力85m3/h。為應對突發(fā)情況,第一中車場備用QCW-70/25型風泵一臺。
排水路線:工作面→巷道水溝→第一中車場水窩→第一中車場水箱→軌道下山水溝→十一礦水倉→地面
四、探水鉆孔設計及布置
㈠防治水方案:
⑴巷道施工中,臨時水溝緊跟工作面,形成排水系統(tǒng),達到一定排水抗災能力。以形成臨時排水系統(tǒng)為前提,合理安排生產。
⑵根據(jù)十一礦-500m水平工程情況及臨時排水系統(tǒng)排水能力,在-593m水平西膠帶運輸大巷施工期間防治水采取“預測預報,有疑必探,先治后掘,以堵水為主”的防治水方案。
㈡預測預報
施工中做好地質預測預報工作,定期驗證地質資料,及時掌握施工進度及圍巖的變化情況,及時預測工作面前方的地質變化趨勢。施工技術人員必須及時掌握巷道所處的層位及變化情況。
㈢超前物探
為保證安全施工,對施工巷道先進行物探方法進行超前探測,探清巷道前方70m及周圍20m的賦水情況,在物探無異常情況下保持20m的物探超前距掘進,物探有異常,則對物探異常區(qū)進行鉆探驗證,無水則向前掘進,有水則采取堵水措施,堵水后掘進。依次循環(huán)逐段掘進。
㈣鉆孔超前探
對物探異常區(qū)提前20m用鉆探方法進行驗證,超前探水鉆孔必須探清巷道前方及周圍10m范圍內賦水情況。鉆孔設計為:長短探相結合,鉆探驗證異常區(qū)賦水情況。無水則掘進施工,異常區(qū)有水則探清異常區(qū)水壓、水溫、鉆孔涌水量和過水通路溝通情況。
1、長探
探水設備采用MK-4型鉆機,Φ50mm鉆桿,Φ75mm金剛復合片鉆頭造孔??卓诠懿捎忙?9mm無縫鋼管,長5m,為提高孔口管與止?jié){墊(或巖帽)的固結力,在管的下端外表面鑲焊橫向肋筋,管的上口焊有法蘭盤,法蘭盤距止?jié){墊(或巖帽)的高度400mm,法蘭連接一個三通及60kg/cm2閘閥兩個,沖擊器、導管和防噴裝置各一個。采用先鉆孔,后埋設的方法,用水泥砂漿,(加3%的早強劑)灌滿管與孔壁的間隙,搗實、固牢,并經試驗檢測合格后,開始長探鉆孔。
長探鉆孔布置4個,1#孔布置在巷道正頂下1m的中心位置,傾角10°,平行于巷道前進方向,孔深30m;2#孔布置在巷道正頂下2m的中心位置,傾角0°,平行于巷道前進方向,孔深30m;3#、4#孔布置在距巷道底板1m,距幫500mm,傾角-10°,3#平角10°,4#平角-10°,孔深30m;以探明前方的含水情況。
附圖 2? 長探探孔布置圖
2、短探
長探結束后,掘進過程中采用“短探短掘,探掘結合”的防治水措施,鉆孔設備采用YT-28鉆,Φ42mm鉆頭造孔。
探水孔布置4個,眼深5 ?m ,1#探水孔布置距正頂下1.5m的中心位置,并平行于巷道前進方向,傾角0°;2#、3#、4#探水孔布置在巷道兩底角和中間,控制到巷道輪廓線外1.5m,角度-30°。每次掘進2m,保持3m超前距。
附圖3? 短探探孔布置圖
3、封孔
根據(jù)探水情況分析,若巷道揭露含水層后巷道總涌水量小于10m3/h,則保留10米鉆探超前距掘進;若巷道揭露含水層后巷道總涌水量大于10m3/h,則進行工作面預注漿堵水,注漿效果達到設計要求后方可向前施工,并保持5m的注漿超前距。(如需注漿則編制專項注漿措施報相關單位、部門審批)
五、防治水安全技術措施
1、加強防治水知識教育,增強水患意識,明確防治水措施的各項規(guī)定,熟悉掌握安全技術措施,做到施工人員人人皆知。
2、嚴格執(zhí)行防治水措施和施工措施,不違章指揮,不違章作業(yè)。
3、認真觀察工作面及工作范圍內有無危矸浮巖,確認無危險后方可工作。
4、打鉆前認真檢查風筒,保證風量符合規(guī)定,且風筒末端距工作面不超過10m。
5、前探鉆孔的位置、方位、傾角由技術人員或跟班副隊長認真標定。
6、施工時技術人員及時收集整理巷道地質素描,鉆探地質資料,簡易水文觀測和涌水量資料,建立健全各種記錄并由專人負責此項工作。
7、工作面安裝一臺專用電話,當鉆孔或巷道涌水量突然變化時可以立即報告項目部值班人員,采取措施進行處理。
8、長探打鉆時,鉆手每次開鉆前必須認真檢查,確認拆接鉆桿工作已完畢,管鉗已去掉,工作人員已站在安全地點。
9、打眼時發(fā)現(xiàn)片幫、來壓或鉆孔中水量突然增大,以及有頂鉆、卡鉆等異常情況時必須停止鉆進,并立即報告處調度室,得到允許后,才能拔出鉆桿,否則禁止拔出鉆桿。
10、鉆進中發(fā)現(xiàn)有害氣體噴出時,應立即停止鉆進、切斷電源,將人員撤到有新鮮風流的地點。立即報告處調度室,采取措施。
11、探水工作面或其它地點發(fā)現(xiàn)突水征兆:掛紅、掛汗、空氣變冷,出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產生裂隙,出現(xiàn)滲水,水色發(fā)混、有臭味等,必須停止作業(yè)向處調度室匯報,采取措施處理,如果情況緊急時必須立即發(fā)出警報,撤出所有受水患威脅地點的人員。
12、每天接班后由跟班副隊長和檢查員先觀察水情,若無異常時,方可進入工作面作業(yè)。
13、機電人員應經常檢查排水系統(tǒng)的完好情況,確保系統(tǒng)正常運轉,并保證有完好的備用設備。
14、工作面的涌水由水溝流入第一中車場底彎的水窩內,再由風泵抽入水箱內,然后用五段泵排至西軌大巷水溝,流至十一礦水倉內。按鉆孔預計最大涌水量50m3/h,排水設備能滿足要求。
六、避災路線
1、一旦發(fā)生災變,施工人員應沉著、冷靜,分清災變的性質,選擇最近的避災路線,在工長和檢查員的指揮下有組織地撤退,并辨明路線,正確撤離。
2、發(fā)生水災時的避災路線:工作面→己24采區(qū)煤倉下口聯(lián)絡巷→第一中車場→己24采區(qū)軌道下山→己24采區(qū)上部車場→進風大巷→進風井井底車場→罐籠→地面。