大北煤矿探放水钻孔安全技术措施(102回风顺槽).doc

大北煤矿探放水钻孔施工安全技术措施为了更好地指导大北煤矿102工作面顶板探放水工作，安徽惠洲地下灾害研究设计院于2014年6月1日对大北煤矿102工作面外段顶板富水性进行了瞬变电磁探测。由于施工现场条件限制，探测仅在工作面回风顺槽进行，朝向工作面面内共测0、15、30、45、60、75六个方向，面外60一个方向探测。测点间距离为10m。测量范围内存在两个较明显低阻异常区。第一个低阻异常区在倾角15剖面中反映明显，异常区位置在0m20m，沿15探测方向前方20m处。第二个低阻异常区范围较大，在各个剖面图中反映都比较明显，异常区位置在140m160m， 3060倾角沿探测方向30m处（详见附图）。因此专家建议在探测160m处与巷道垂直方向往面内以+45倾角钻探进行验证。 45倾角剖面图因此，本单位决定在井下对矿井煤层顶板砂岩含水层进行探放，探放位置在102回风顺槽测量控制点H2向里160m处与巷道垂直方向往面内以+45倾角钻探，钻探深度为184.14m。为保证探放钻孔顺利施工，特制订本安全技术措施。一、施工目的：1、在E(9-15)102工作面对煤层顶板砂岩含水层进行探放，探明顶板砂岩含水层与煤层顶板的距离及富水性；2、通过顶板砂岩含水层探放钻孔的施工，对E(9-15)102工作面顶板砂岩含水层进行大量放水，结合地面钻孔及井上下物探资料的解释，确保工作面的安全回采。二、钻孔设计及要求初步设计在102工作面回风顺槽钻场施工3个钻孔对9-15煤层顶板3层砂砾岩含水层进行探放水，待工作面物探资料解释后，根据物探资料解释，修正钻孔设计，重点对物探异常区进行探放水。（详见大北煤矿水文补勘设计平面图）。钻孔参数见下表：1.钻孔布置钻场孔号方位（）倾角（）孔深（m）套管（m）备注1461081#1357+45184.141030注：终孔位置要穿透含水层顶板,一级套管穿过9-15煤层顶板，二级套管穿过4-5，煤层伪顶。钻孔深度为74.88m时揭露第四层含水层，钻孔深度为108.91m时揭露第三层含水层，钻孔最终穿过第二层含水层。2.设备配置本次勘探工程投入的主要设备为：钻机：采用西安产ZDY-3200型油液压钻机两台，保证102工作面具备条件后两部钻机同时施工。该种钻机转速范围宽、扭矩大，能满足煤矿井下钻进各种用途的钻孔。注浆泵：NBB260/7，最大流量260L/min，最大泵压14MPa，能满足井下钻孔的封孔注浆及耐压试验等要求, 注浆泵整体重量2200Kg； 孔口闸阀：直径100mm，耐压4MPa；压力表：型号为KBY-1A，量程0-16MPa。3.钻孔结构煤层顶板砂岩含水层探放钻孔采取二级孔径二级套管结构：一级孔径146mm，深10m左右，下入108mm套管，二级孔径113mm，深30m左右。钻孔下入的两路套管均采用全孔封闭方式来固管，凝固时间不低于48小时，两路套管均需要进行耐压试验，套管试验压力不低于4MPa。耐压试验采用清水作为试压材料，试验时间不低于30分钟，以孔口周围的顶底板煤岩壁不渗水为合格。耐压试验合格后安装阀门继续钻进，不合格需重新封固直至试验合格。4、技术要求施工必须严格按照设计标定钻孔的方位、倾角、深度施工,不得随意改动，如因现场施工条件受限需要变动时，必须根据现场变化情况修改单孔设计后方可施工。钻进过程中，若发现掉钻、卡钻或其它异常导致该孔报废时，必须重新补孔。严格按照设计下足套管，孔口套管必须按设计要求进行耐压试验，持续耐压时间不少于30分钟，不合格必须重封，合格后安装高压阀门后方可继续钻进。认真做好现场小班记录，记录要符合“及时、准确、完整、清晰”的要求。准确记录各含水层的初始水量、最大水量、稳定水量和水压、岩层层位、名称、换层深度、进入含水层前有无“导高”、进入含水层后岩溶发育程度、位置等简易水文观测记录，以便于收集、分析资料。施工过程中时刻关注钻孔水情变化，若钻孔水量逐渐增大超过30m3/h或孔内不断喷渣并由增大趋势时，及时与值班室联系，经分析后决定是否继续钻进。施工过程中要认真执行钻孔防斜措施。三、钻场及设备运输安全措施钻场规格不小于长宽高=4m4m4m,认真加强钻探硐室顶、帮的安全管理，顶板必须支护牢固可靠，锚网齐全，场地平整、垫实，清理好排水沟，钻机传送皮带必须有防护罩，防止淋水溅到钻机传输皮带上和影响钻工正常操作。施工地点必须有良好的通风条件，因检修、停电等原因停风时，必须撤出施工人员，切断电源。三班都要佩带瓦斯报警仪，并使之处于工作状态。瓦斯报警仪悬挂于施工地点高处，发现异常及时撤人并汇报矿调度室等有关单位。瓦斯报警仪每班一个，下班后必须按照矿上规定及时上交以便充电。 开钻前必须检查有害气体含量，当瓦斯浓度达到0.5%时，不得开钻；工作人员进入钻场必须首先检查钻场及其周围的安全状况，如有不安全因素，不得开钻；检查机械设备安装质量、钻机固定及安全设施情况，经检查合格后，方可开钻。钻场必须有良好的供电、通风和供排水系统。钻进期间供水水量不得小于15m3/h；排水系统必须良好，保证巷道排水能够自流。钻机及地质管材运输：必须具备从井口到钻场的设备运输能力，且保证所有下井设备及配件在井下运输中畅行无阻不被损坏或丢失。所有下井设备必须用8#铁丝捆绑牢固，不得超长、超宽、超高、超重，运输过程中严格按照大北矿运输规定行车，保证设备和人身安全。人力抬扛设备时相互配合好，防止伤人或摔坏设备。各种起重滑子、锚杆、起吊装置必须安装牢固，并承受一定的拉力。所使用的钢丝绳必须符合有关质量要求。在使用手拉葫芦拖拽钻机前，首先检查手拉葫芦是否完好。将吊环与锚杆丝头上紧，然后把手拉葫芦上挂钩挂到吊环上；将吊链拴在钻机上，并拴牢固，仔细检查绳卡子是否上紧，检查无误后方可施工。拉拉链人员站在钻机上坡方向，钻机下方不准站人，防止拉链松动钻机滑动伤人。钻机挪移时，按照规定拆卸钻机，装好矿车后运至新的施工地点重新组装，并认真检查螺丝紧固情况。四、钻孔施工安全技术措施按照设计由矿方技术人员现场标定钻孔的方位、倾角，在施工过程中不得随意改动，如因现场施工条件受限需要变动时，必须经甲乙双方同意后方可变动。钻机稳固：钻机安设首先要打好混凝土基础，钻机基础必须水平，用液压支柱加强固定钻机，液压支柱底端压在钻机底座压盘上，顶端顶好钻场顶板并用木楔砸实固牢，作压柱的4根单体液压支柱，其初撑力不得小于11.5MPa,确保钻机在施工过程中不移位。并用防倒绳将固定钻机的液压支柱捆牢连接在一起，防止液压支柱歪道砸人及设备。固定好钻机后，应仔细检查钻机各部件安装是否正确，并用手转动其各有关部件是否灵活，如有问题应及时处理。所有电器设备必须具备防爆能力，并及时监测，发现不合格及时排除，所有电器开关和接线头必须严格按照矿井相关机电安全规程要求进行连接，严禁失爆。套管封固：钻孔下入套管要严格按设计长度，根据套管长度、孔径计算所需浆液体积，用水泥单液浆一次注浆封闭，凝固时间不低于24h，扫孔进行耐压试验，耐压试验的压力及时间按设计要求，检查孔壁及围岩无漏水、渗水方为合格，否则要重新进行封固，合格后套管上安装合乎规格的高压闸门，闸门的最大抗压能力要高于钻孔水压的2倍。考虑到本次钻孔均为仰角孔，决定采取“外返浆”方式进行套管封固，封固前要用注水清洗岩粉，确保套管和预埋孔口小管畅通。每班开钻前，必须对钻机的牢固情况进行检查，确定无问题后，方可开钻。施工过程中严禁一人操作，须有人监护，严禁跨越正在运转的钻具，钻杆后方不得站人。严格执行钻具检查制度，对钻杆接头、丝扣、磨损、弯曲度等认真检查，凡钻杆直径单边磨损达2mm，或均匀磨损达3mm，每米弯曲超过3cm及各种钻具有微小裂隙，丝扣严重磨损、松动或其它明显变形时，均不得下入孔内。钻进时操作人员不准离开钻机，并做到“三看”、“二听”、“一及时”。即看操作（档位）把手振动、给进压力和进尺速度，看泵压表及回水情况，看皮带及水接头情况；听机器运转声，听孔内振动声；发现异常及时停钻处理。钻进过程中若发生机械故障或突然停电，应立即拉开动力开关，并用人力将钻具提到安全孔段，以免埋钻。及时观测钻进过程中孔内水文地质条件变化，有出水、掉钻等现象时，必须及时观测记录。认真做好现场小班记录，记录要符合“及时、准确、完整、清晰”的要求。进入含水层后对裂隙岩溶发育程度、位置等做好简易水文观测记录，以便于收集、分析资料。钻孔终孔后，通知甲方组织有关单位人员进行验收，不经验收不得撤钻。施工时，在打钻地点附近，应设有专用电话，保持与地面的联系畅通，遇有特殊情况及时汇报。五、突水应急措施在钻进过程中要密切注意，有出水时要记录具体出水位置，并测量出水量。在钻进过程中要密切注意孔内情况，发现钻进异常或涌水异常，要立即停止钻进但不得拔出钻杆，同时通知地面值班室。班长第一时间向调度室与地测科汇报，矿方与施工单位及时成立临时现场指挥小组。钻探期间时刻关注水情变化情况，如果钻孔出水量大，排水能力达不到要求时，及时把钻杆拥入钻孔内，关闭阀门。等到加大排水量后再打开阀门，实施提钻。六、其它安全注意事项设备安装完毕后，由矿方组织矿方相关管理部门及施工单位进行联合验收后方可进行施工。所有下井人都必须严格按照煤矿安全操作规程进行操作，严格遵守矿方的入井秩序，听从指挥，自觉排队接受检身；入井前必须随身携带矿灯、自救器，佩戴安全帽并系好帽带、严禁穿化纤衣服，严禁携带烟草等点火物品、必须熟悉井下防火、防水避灾路线。在巷道中行走时，要靠人行道右侧行走，在横穿大巷，通过弯道、交叉口时，要做到一停、二看、三通过；携带长件工具时，要注意避免碰伤他人和触及架空线。施工人员必须持证上岗，无证不得操作。施工过程中，每班不得少于3人，不得少于1名熟练工，钻工要配齐：雨衣、雨裤、长筒靴、防尘口罩（搅拌水泥用）、防水面具、长筒胶手套（钻探人员用以防止水流入袖内）。施工人员必须穿带整齐，扎紧衣襟、袖口、裤管、灯带、灯线，以防被钻具缠住伤人，人员不得站在钻孔后方。所有电气设备下井前，必须认真检修，合格后方可下井。井下启动开关要放在干燥处、并上架，电缆吊挂整齐，钻探用具、管材及其它物料摆放整齐，施工地点保持整洁。井下电气设备必须符合煤矿安全规程中有关规定，严禁失爆。井下电气设备检修时必须停电闭锁挂牌并执行验、放电制度，严禁带电检修和搬运电气设备。在钻场操作的人员，必须通力合作、密切配合，互相照顾。正常钻进时，不得脱岗，除一名钻机操作人员外，其他人员应躲到安全处，防止出现意外事故。严格交接班制度，交接班时，必须把存在的问题交接清楚并要求有交接班记录。上班前都必须对钻场内的一切设施和钻机房四壁围岩稳固情况、机电设备完好情况、通风情况等进行检查，发现异常及时排除。每班必须进行瓦斯浓度检查，当通风状况不好或瓦斯超限时，要立即撤出所有施工人员，并及时通知矿方进行处理，要排除一切安全隐患，必须做到不安全不生产。操作中，必须严格安全岗位责任制，尤其是井下电器设备，严禁乱动。禁止远距离带压启动钻机和泥浆泵，上述设备不用时，必须保证其离合器在分离状态。尤其是泥浆泵，不得带压远距离启动。钻探施工期间，应有专人负责安全监护工作。要求每个小班要选出一名安监员，负责排查事故隐患和对操作人员的安全监护工作。现场人员必须携带便携式瓦斯报警仪，并悬挂在钻机房内，瓦斯检查员要按规定检查施工现场