Инструкция по безопасному ведению горных работ у затопленных выработок


Рекомендации по расположению и конструкции опережающих и водоспускных скважин, проведению наблюдений за давлением воды в затопленных выработках



страница4/6
Дата09.08.2019
Размер472 Kb.
#127919
ТипИнструкция
1   2   3   4   5   6

4. Рекомендации по расположению и конструкции опережающих и водоспускных скважин, проведению наблюдений за давлением воды в затопленных выработках


     4.1. Планируемое расположение опережающих скважин должно обеспечивать надежное определение контура затопленных выработок на проверяемом участке опасной по прорывам воды зоны. Ориентацию скважин и их количество на проверяемом участке опасной зоны назначают с таким расчетом, чтобы заданное максимальное расстояние между опережающими скважинами не превышало удвоенной ширины зоны, в которой можно обнаружить признаки затопленной выработки.
     
     4.2. При оценке положения контура очистной выработки расстояние от него до ближайшей скважины не должно превышать размеров зоны нарушенных пород в краевой части целика, ширина которой может быть принята равной 5 м. В этом варианте при проходке подготовительных или других одиночных выработок в опасной зоне максимальное расстояние между опережающими скважинами, расположенными в пласте с затопленными выработками, не должно превышать 10 м.
     
     4.3. При оценке возможного положения затопленной одиночной выработки или незатампонированной скважины расстояние между опережающими скважинами (шпурами) не должно превышать 4 м.
     
     В очистных выработках, проходимых в опасных зонах у незатампонированных скважин, опережающие шпуры задают через 3-4 м по длине лавы. Опережение забоя лавы шпурами должно быть не менее 3 м. При последующем цикле бурения шпуры располагают примерно посредине между шпурами, пробуренными в предыдущем цикле.
     
     4.4. При проходке одиночной выработки к разрывному тектоническому нарушению, пересекающему затопленную выработку, следует пробурить как минимум две опережающие скважины: одна из них должна быть ориентирована по нормали к поверхности сместителя, другая - по намеченной трассе выработки.
     
     4.5. При проходке подготовительной выработки на сбойку с ранее затопленной и осушенной выработкой контрольные шпуры длиной 5 м следует проходить циклами из забоя выработки веером (по 3-4 шпура).
     
     4.6. Проходка, крепление и проветривание камер и ниш для бурения опережающих и водоспускных скважин должны отвечать требованиям "Правил безопасности в угольных и сланцевых шахтах".
     
     4.7. Конечный диаметр опережающих и водоспускных скважин при ожидаемом давлении воды в затопленных выработках менее 0,5 МПа (менее 5 кгс/см) может быть 76 мм, а при давлении воды более 0,5 МПа (более 5 кгс/см) должен быть не более 46 мм. Переход на конечный диаметр следует принимать при расстоянии от забоя скважины до затопленной выработки не менее 15 м.
     
     Начальный диаметр бурения следует принимать больше наружного диаметра направляющей трубы на 20-40 мм.
     
     4.8. При давлении воды в затопленных выработках более 1 МПа (более 10 кгс/см) должны быть предусмотрены мероприятия, обеспечивающие безопасность горных работ, при возможном разрушении направляющих труб и задвижек опережающих и водоспускных скважин.
     
     4.9. Выбор бетонов, конструкции скважин - запорной и измерительной аппаратуры, выполнение специальных мероприятий по обеспечению безопасности буровых и горных работ следует планировать с учетом агрессивности подземных и шахтных вод к бетонам и металлам. Воды считают агрессивными к обычным бетонам при следующем их химсоставе: гидрокарбонатов  - менее 1,4 мг/л;
     
магния - более 1000 мг/л; сульфатов - более 300 мг/л; при рН - менее 6,5.

     Агрессивность вод к металлам проявляется при рН от 3 до 11 при содержании сульфатов и хлоридов более 5000 мг/л, при рН менее 3 - при любой концентрации сульфатов и хлоридов.


     
     4.10. При бурении вертикальных, наклонных и восстающих водоспускных и опережающих скважин следует выполнять замер их искривления существующими техническими средствами. Частота замеров искривления должна быть обоснована в проекте буровых работ.
     
     4.11. Размещение бурового оборудования, технологическая последовательность буровых работ должны соответствовать требованиям "Правил безопасности при геологоразведочных работах"
     
     4.12. К средствам, герметизирующим устья скважин, относятся: направляющая труба с отводным патрубком, задвижки и герметизатор с приемной трубой.
     
     4.13. Направляющая труба должна быть надежно укреплена в угольном пласте или породе для предотвращения размыва устья скважины при поступлении воды. Направляющая труба с отводным патрубком предназначена для укрепления устья скважины, навески задвижек, измерительной аппаратуры, герметизатора с приемной трубой, ориентации бурового инструмента по заданному маркшейдером направлению и подсоединению к водоотводной трубе. Ее длина принимается от 4 до 15 м в зависимости от ожидаемого давления воды, крепости и устойчивости горных пород.
     
     После закрепления направляющей трубы маркшейдером производится проверка ее фактического направления.
     
     4.14. Бурение водоспускных скважин в сильнотрещиноватых и мягких породах при давлении воды в затопленных выработках более 1 МПа (10 кгс/см) производят, как правило, под прикрытием бетонных водонепроницаемых перемычек. В этих случаях направляющая труба заделывается в перемычки при их сооружении.
     
     4.15. Заделку направляющей трубы в горные породы производят цементным раствором, приготовленным на тампонажном цементе марки 400-500. Закачку цементного раствора в затрубное пространство производят через обратный клапан.
     
     В устойчивых породах при коротком сроке службы скважины допускается заделывать направляющую трубу с помощью секционного пакера (набором резиновых колец с затяжкой упорной гайки).
     
     Для установки направляющей трубы в мягких углях и трещиноватых породах вырубается уголь (порода) и сооружается бетонная подушка, в которой укрепляется труба.
     
     При недостаточной устойчивости целика угля или породы (высыпание угля, обрушение породы и т. д.) в камере бурения целесообразно возвести упорную стенку (из бетонитов или кирпича) для предотвращения возможности разрушения угольного целика, а также более жесткого крепления направляющей трубы и предупреждения возможности ее выдавливания при закрытии задвижки и большом давлении воды на устье скважины.
     
     При давлении воды в устье скважины более 2 МПа (20 кгс/см) крепление направляющей трубы необходимо усилить двумя- четырьмя швеллерами, заведенными в почву, кровлю и стенки камеры бурения.
     
     4.16. Для обеспечения большей связи цемента с направляющей трубой на нее равномерно по всей длине наваривают полукольца.
     
     4.17. Проверка на прочность и герметичность заделки направляющей трубы после схватывания цемента и разбуривания цементной пробки производится путем закачки воды в скважину под давлением, превышающим в 1,5 раза давление воды в затопленных выработках. Такое давление поддерживается в течение 2-3 ч путем периодической подкачки воды в скважину.
     
     4.18. Подбор задвижек производится по ГОСТ 3706-67 в зависимости от давления воды в затопленных горных выработках и проходного отверстия направляющей трубы.
     
     4.19. При бурении водоспускных скважин применяется уплотнение бурового инструмента в устье скважины с помощью герметизаторов различных конструкций в зависимости от давления воды в затопленных выработках. Герметизатор следует применять с приемной трубой, длина которой должна соответствовать длине колонкового набора (1,6-2 м).
     
     4.20. При значительной трещиноватости угля и пород, перебуренных скважиной, и ожидаемом давлении воды более 2 МПа (20 кгс/см) следует рассмотреть вопрос о цементации всего ствола скважины за 10 м от выхода скважины в затопленные выработки. Решение по вопросу цементации ствола скважины принимает главный геолог шахты.
     
     4.21. Наблюдения за давлением воды в затопленных, затопляемых и осушаемых выработках выполняют следующими способами:
     
     - измерением уровня воды в скважинах, пробуренных на затопленные выработки с поверхности или из выше расположенных горных выработок;
     
     - измерением давления воды манометрами, установленными на устьях скважин, пробуренных на затопленные выработки из действующих выработок, расположенных ниже уровня воды в затопленных;
     
     - измерением давления воды манометрами, установленными на трубах, проложенных в изоляционных перемычках;
     
     - измерением уровней воды в горных выработках, имеющих гидравлическую связь с затопленными;
     
     - измерением давления воды непосредственно в затопленных выработках дистанционными манометрами (датчиками гидростатического давления).
     
     4.22. Для оценки скорости и полноты спуска воды из затопленной выработки при изменчивой гипсометрии ее почвы следует оборудовать не менее двух пьезометров на минимальные отметки почвы затопленной выработки.
     
     4.23. Бурение наблюдательных скважин из горных выработок в опасных зонах следует выполнять с мерами безопасности, предусматриваемыми при бурении опережающих и водоспускных скважин. Конструкция и технология проходки наблюдательных скважин в этом случае также должны быть аналогичны конструкциям опережающих и водоспускных скважин. Проходка наблюдательных скважин в опасных зонах рекомендуется только при невозможности их проходки с поверхности.
     
     4.24. Минимальный диаметр наблюдательной скважины, пройденной с поверхности, должен быть не менее 50 мм для пропуска уровнемера или желонки, предназначенной для отбора проб воды или чистки скважины. Нижняя часть колонны в интервале отметок почвы и кровли затопленной выработки перфорируется отверстиями или щелями. При пересечении скважиной водоносных горизонтов необходимо обеспечить их изоляцию.
     
     4.25. При сооружении непроницаемых перемычек с целью изоляции затапливаемых выработок в нижней части перемычки (на высоте не более 1 м от почвы-выработки) следует прокладывать трубы с арматурой для замера давления воды манометрами. Внутренний диаметр трубы должен быть не более 30 мм. Прочность закрепления трубы должна соответствовать давлению, на которое рассчитана перемычка. Конец трубы, размещенный в затапливаемой выработке, перфорируется отверстиями или щелями.

     4.26. Уровнемеры должны обеспечивать замеры уровня воды с погрешностью, не превышающей 0,1 м. Манометры и датчики гидростатического давления выбирают с расчетом на его максимальную величину, в 1,5 раза превышающую ожидаемое давление воды в затопленной выработке.


     
     4.27. Работоспособность наблюдательной скважины контролируется наливом в нее воды с последующим восстановлением уровня. В случае засорения скважины она подлежит прочистке или перебуриванию.
     
     4.28. Одновременно с замерами уровней в затопленных выработках выполняют следующие работы:
     
     - замеры расходов воды, поступающей из затопленных выработок в действующие через барьерные целики, перемычки и по водоспускным скважинам;
     
     - замеры уровней водоносных горизонтов в подработанной толще;
     
     -оценку состояния поверхности над затопленными выработками (наличие трещин, провалов, скоплений воды в мульдах сдвижения, положение уровней грунтовых вод).
     
     4.29. Техническое исполнение пьезометров должно быть оформлено актами, отражающими проектные и фактические конструкции наблюдательных скважин или трубопроводов в изолирующих перемычках, результаты контрольного опробования пьезометров. Акт подписывают ответственный исполнитель работ, главный геолог, главный маркшейдер и утверждает технический руководитель шахты. Акты хранит главный геолог шахты.

     


     4.30. Замеры уровней воды в затопленных выработках и сопутствующие наблюдения выполняют маркшейдерская и геологическая службы шахты по регламенту, установленному техническим руководителем шахты и увязанному с графиком работ по затоплению выработок или по спуску воды из них. Наблюдения за уровнями воды в затопленных выработках при наличии пьезометров следует выполнять ежемесячно, а в период спуска воды или затопления частота наблюдений может быть увеличена до 1-2 раз в сутки. Замеры уровней в затопленных выработках должны быть увязаны с замерами уровней дренируемых водоносных горизонтов в пределах области влияния шахтного водоотлива.

     




Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6




База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница