副斜井返掘探放水钻孔设计.doc

编号：FJ-31副斜井返掘探放水钻孔方案设计编制日期：2013年7月4日为贯彻执行煤矿安全规程的规定，煤矿防治水规定、必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的十六字原则，保障矿井安全生产及职工人身安全，特制定副斜井返掘探放水钻孔设计如下：副斜井返掘探放水钻孔设计一、工程概况及钻孔施工主要目的和任务副斜井返掘由主斜井至坡底联络巷到达工作面，副斜井开口标高为+895.000米，巷道规格为净宽净高=4.03.5m，表土及风化基岩段20m，采用钢筋砼支护，砼强度砌碹部分C25，垫层用M10砂浆片石，铺底砼C25；基岩段141.496m，岩层稳定时采用锚网喷支护，当围岩破碎时采用锚网喷+锚索支护，砼强度C20；躲避硐室2个。依据防治水“有掘必探、先探后掘”的基本原则，需要在副斜井返掘施工过程中按要求进行钻探探放水作业，以充分保证施工的安全。二、本次探放水钻孔设计、设计依据 水源性质：预计水源主要为老空区积水。 、探放水钻孔的设计参数 钻孔设计参数：钻孔个数：五个。巷道左、右孔探巷道左、右前方水，钻孔深度不小于102.3米。中孔探正前方9、10号煤层水、及地质情况，钻孔深度不小于100.0米。上、下孔探顶、底板水，钻孔深度不小于102.5米。施工前需查明前方积水、积气情况，如有水打透前要下止水套管，套管上安有放水阀门并用混凝土固定在钻孔中。设备选型：探放水施工选用煤矿坑道一台ZLJ-850型钻机，配合110mm 和94mm硬质合金球齿型钻头，55mm钻杆，钻杆每节长1.0m，钻杆数量120根，全部使用水力排粉，钻孔均采用无芯钻进。 探水起点的确定：第31组探放水钻孔距返掘开口-113.0米，探水施工时，上、下、左、右、中钻孔设在巷道正迎头位置内，巷道规格为：宽4.0米，高3.5米，巷道支护为U型钢支护。施工位置距迎头0.5米处，严格按设计方位施工至终孔位置。超前距离、帮距的确定： 副斜井返掘探放水时，考虑老空水位置不明确，终孔位置距巷道壁距不小于20m。超前距离保持不少于30m。 允许掘进距离： 每次探放水证实无水害威胁，方可在允许的安全距离内掘进。在掘进过程中始终保持不低于30m的超前距离。 钻孔设计具体参数：孔号倾角方向钻深（m）备注1#+730400100.0探正前2#+729205103.0探左帮3#+731607102.3探右帮4#+1330400102.5探顶板5#-1330400102.5探底板参数说明：倾角：在竖直方向上，钻孔与水平面的夹角。方向：在水平面上，钻孔的坐标方位角。后附探放水钻孔断面、平面、剖面布置图。具体探水孔开孔位置及角度可根据具体情况在不影响探水效果的情况下可进行小幅度调整。三、探放水设计原则1、按矿井开拓工程布置，根据技术部门提供的地质和水文地质资料编制设计。2、探放水老空水、陷落探水和钻孔水时，探水钻孔成组布设，并在巷道前方的水平面和竖直面内是扇形。钻孔终孔位置以满足平站3m为准，原煤层内名孔终孔的距不得超过1.5m。3、煤层内原则上禁止探放水压高于1MPa的充水断层水，含水层水及陷落探水等。如确实需要的，可以先建筑防水闸墙，并在闸墙外沟内探放水。4、井下探放水应当使用专用探放水钻机。严禁使用煤电钻探放水。5、探水钻孔除兼作堵水或者疏水用的钻孔外，终孔孔径一般不得大于75mm。6、探水钻孔超前距离和止水套管长度应当符合以下条件：探放老空积水的超前钻距，根据水压、煤（岩）层厚度和强度及安全措施等情况确定，但最小水平钻距不小于30m，止水套管长度不应小于10m。沿岩层探放含水层，断层和陷落柱等含水时，最小水平钻距和止水套管长度不应小于水压在1.0Pa、1.02.0Pa、2.03.0Pa、3.0Pa时，分别为10m、15m、20m、25m和5m、10m、15m、20m。7、在预计水压大于0.1MPa的地点探水时，预先固结套管，套管口安装闸阀，并预先开掘安全躲避硐， 掘撤人的避灾路线等安全措施。8、钻孔内水压大于1.5MPa时，采用反压和有防喷装置的方法钻进，并 防止孔口 和煤（岩）壁突然鼓出的措施。四、钻机操作注意事项1、操作钻机前，按照钻机说明书进行。2、严格按探水操作规程操作。3、探放水人员必须经过培训，持证上岗。4、打钻前打好立柱及挡板。5、清理巷道，挖好水沟，检查钻机及其他设备是否齐全完好。6、测量人员及水文人员按设计确定探水孔的方向、角度及深度。7、钻具和抢险物资等必须完好齐全，做好各种记录。7、现场探放水人员必须配备自救器、矿灯、做好安全防护。8、打钻时、钻杆后严禁站人。9、探水地点，必须有一部电话随时可以和调度室、水泵房及探防水办公室联系。10、钻孔中水增大或有异常，应及时停钻。立即向调度室汇报。11、在探水后的掘进过程中，及时核实允许掘进安全距离，防止实际掘进距离超过允许的掘进距离，以保安全。12、交接班人员必须将钻孔情况（角度、方向、深度及钻孔情况）设备向下一班交待清楚，并做好记录。末交待或交待不清不准下班。13、如遇到难问题两班人员共同研究探讨，并报与调度室及有关部门。14、打钻现场如有与设计不符其他情况，要根据现场调整探放水设计。15、正式开钻后，要密切注意迎头的变化情况，发现异常，要立即采取措施，以防止突水或发生其它事故。(1)井下透水预兆：煤层变潮发暗或松散、松软，结构变化，节理不清层理缭乱等。巷道壁或煤壁“挂红、挂汗”。煤层变冷，煤质变差。顶板来压、出现压力水流、淋水加大或底鼓并掺水。支架被压断。煤层有水挤出，并拌有“嘶嘶”声，有时能听到空洞响水声。工作面有二氧化碳，硫化氢等有害气体增加。煤壁或巷道酸度大，水味有臭鸡蛋味。(2)在钻探过程中应时刻注视钻孔情况，钻眼中水压加大、水量突然增加等异常情况，必须停止钻探，但不要移动或拔出钻杆，要立即向矿调度室汇报。(3)钻孔接近探水区域，预计可能有瓦斯或其它有害气体涌出时，必须有瓦斯员、安全员在现场值班，检查气体成份，发现异常，立即进行处理。如果一切正常，经地测科确认安全后，可恢复掘进。五、安全措施1、事先维护好排水设备，清理好水仓和水沟。2、清理探放区杂物及渣块，探放物料摆放整齐。3、探放水人员保证避灾路线畅通无阻的安全出口，熟悉各工作面避灾路线（避灾路线要有明显标志）。4、运输和打钻时，钻车和钻架的支撑安装必须可靠。5、操作人员必须衣着整齐，穿绝缘鞋和绝缘手套。6、为保探放水，做到有备无患，井下一旦透水，使用水泵及泥浆泵浆水排到临时水仓。7、绞车司机必须24小时值班，随时与把钩工联系，提升或下放急用物资。六、通风措施与瓦斯检查措施1、探放水要有一名瓦斯员跟班作业，随时检查和掌握瓦斯CO、CO2等气体变化情况。2、如有沼气或其他有害气体超出煤矿安全规程规定，必须停止打钻，切断电源，撤出人员，并报告矿领导和调度室，采取措施进行处理。3、每班检查瓦斯结果必须记入瓦斯手册和瓦斯记录牌上，并告知现