由于采煤时,煤层赋存变化较大,且煤尘具有爆炸性。为了采煤安全,特制定如下煤层注水施工安全技术措施:
一、注水目的:
1、通过煤体浅孔动压注水方式,充分湿润煤体,注水降尘,减少采煤产尘量,防止煤尘堆积,预防煤尘爆炸。
2、煤层进行浅孔动压注水后,深部煤体受压裂,瓦斯将会均匀释放,可有效预防瓦斯超限事故。
二、技术要求:
1、煤层注水的技术参数
钻孔湿润半径:2~4m,水压:2~6MPa;设计施工2个钻孔。注水孔布置:在煤墙上并排布置注水孔,钻孔方位与煤墙方位成10°角(注水孔具体位置见附图1);钻孔采用手持式风动钻机(ZQS-65/2.5)配合φ42麻花钻杆(1.5m/节)进行施工;钻孔孔深:6m;钻孔孔径:Φ42mm。
2、过断层、顶板破碎、留煤顶施工时,不进行注水,以防片帮、漏顶。
3、注水流程(动压注水)
液压泵→截止阀→封孔器→钻孔→注水→结束(注水时间一般20~30min或煤壁渗水为准)。
4、封孔
1)封孔长度:不小于2.0m;封孔要严,不能跑水。
2)封孔方法:采用FZM-20型封孔器进行封孔,封孔器外端应进入孔内500mm以上。
液压泵型号: BRW80/20;最大压力20Mpa,流量40L/min。
3)注水时间:每孔注水时间一般20~30min或煤壁向外渗水为止。
每孔注水时间(t)按下式计算:
T=Q/V
式中 t-注水时间 V-注水流量:4~60L/min Q-注水量: 120~180L
5、注水有效后,每循环进尺保留不少于1m的前探钻孔超前距。
6、两个注水钻孔施工完成后,同时进行注水。
三、安全技术措施:
1、打钻、注水期间,迎头必须悬挂便携仪。
2、注水前,迎头煤壁应及时挂上防片网,以防注水时冒顶、片帮伤人或造成瓦斯超限。
3、在迎头打注水孔前,应加强迎头顶板管理,首先严格执行敲帮问顶制度,除掉净顶、帮部活矸危岩,对于除不掉的,必须采用戴帽点柱和防片网进行加强支护;迎头高度控制在2.0~2.5m,浮煤应摊平,后路要畅通。
4、打钻时,应安排专人位于安全地点观察顶板、煤壁情况,发现异常立即停止作业,撤出人员。
5、打钻人员,注意力集中,衣服裹在腰带里,袖口、毛巾扎好。
6、每循环进尺前,先施工一个注水孔,若无异常情况,再施工另一个注水孔。
7、打钻人员要持钻有力,一是防止钻杆晃动过大,形成扁型孔,封空时不能封实;二是保证成孔质量,防止扩孔过大,封孔器不起作用。
8、封孔时,一人操作,一人负责开关水管及观察顶板和煤壁,若发现异常,应立即停止注水。
9、封孔器需全部塞入孔内,操作时,不要用力过猛,以免损坏封孔器,封孔器必须连接截止阀,只有封孔器卸压后,方能抽出,卸压时,卸压水口严禁对准人员。
10、注水前,操作人员应把封孔器送入钻孔,并把钻孔封闭密实,否则严禁注水。
11、注水前,迎头打两个液压单体点柱,单体初撑力为50KN,单体上端头用10#铁丝在顶板固定牢,将注水管用10#铁丝固定点柱上,以防封孔器窜出伤人。
12、注水时,如有瓦斯涌出时,必须及时停止注水,探查前方10m及左右两帮3~5m以内地质情况,在过地质构造带时,必须施工超前钻孔探查煤体深部瓦斯及水等情况。
13、注水时,若发生片帮、冒顶时,应立即停止注水。
14、注水时,液压泵距离迎头不得超过50m,液压泵压力表不得超过10MPa,实行双孔同时注水,流量应由小到大,逐渐增加,注水人员严禁正对注水孔,迎头20m范围内严禁有闲杂人员,严禁进行与注水无关的工作;注水人员应位于安全地点观察煤壁及注水孔周围的变化,若发现异常,立即停止注水。
15、注水时,高压胶管用14#铁丝绑扎吊挂巷道帮部,距底板500mm,且高压胶管附近严禁有人,防止高压胶管脱落或爆裂而伤人。
16、注水前,必须检查各连接件连接是否牢靠,高压胶管与闸阀必须用正规U型卡子连接;注水时,时刻注意连接头处漏水情况,以免脱开伤人。
17、FZM-20型封孔器使用措施:
1)封孔器必须平直使用,严禁打折、重压。
2)使用时,调节好截止阀(开启压力应大于1MPa),高压直通连接压力水管路,放进相适应的钻孔,即可注水。管路上要有压力表监控,压力水严禁高于液压泵的工作压力20MPa,作业完毕拆下压力水管路,待封孔器卸压,恢复原状,抽出封孔器整理备用。
3)封孔器必须全部放进钻孔里,放进钻孔500mm以上,严禁露在孔外边。
4)如发现膨胀体不膨胀时,先检查压力水是否超过1MPa,再检查截止阀是否被杂物卡住而不起封闭作用,如有杂物,用水冲洗干净装上即可。顺序阀内的弹簧无方向,而阀锥芯尖是向膨胀体方向的,应避免拆下后装反。
5)注水时,操作人员不能正对钻孔,避免孔内压力高时,外部管路短时低压把封孔器挤出孔外而伤人。
6)调节顺序阀的弹簧压力大小,即可控制该阀的开启压力。例如:把顺序阀的开启压力调至2MPa,进水压力在≤2MPa时,该阀闭合,进水被堵截在膨胀腔内,膨胀体迅速胀大(直径增大,长度变小)。
18、液压泵应安排专人负责检修和保养,注水应固定专人负责注水,以便检修、注水人员熟悉设备性能,便于操作。