三灰放水钻孔设计.doc

济宁何岗煤矿井下HC3-1号三灰放水钻孔施工组织设计及安全技术措施山东省煤田地质局第二勘探队二00八年七月二十五日 矿 审 批 意 见编 制 单 位：山东省煤田地质局第二勘探队编 制：审 核：安 全 科： 通 防 科：机 电 科：调度指挥中心：总 工 程 师： 井下放水钻孔施工组织设计一、概况为疏放3煤下部第三层石灰岩含水层水，达到局部降压减少工作面涌水量，实现矿井安全生产的目的，特设计施工HC3-1号三灰放水钻孔。施工地点：-250东翼轨道大巷2#联络巷。 设计钻孔数量：1个孔 孔口坐标： X:20467088.97设计终孔深度：75.00m Y: 3932260.52钻孔倾角：-90（立孔） Z:-247.2m开孔层位：3上煤层 终孔层位：三灰底下1.0m二、施工技术要求 （一）水文地质技术要求1、钻孔测放钻孔位置定测精度要达到规程要求，位置不得随意移动，如需移动，须经矿方批准。工程竣工后复测孔口座标及标高。2、钻机安装前必须对施工地点进行挑顶，并施工泥浆池2个，水泥浇灌钻机基础。3、井下钻孔结构（1）据高压含水层安全探水经验，必须下止水孔口管注水泥浆固结，孔口管长度为5m，孔口管上部法兰盘应确保能与3寸高压孔口闸阀连接，其主要功能为放水过程中起控制作用。根据本矿实测资料，推测三灰含水层孔口水压最大约为2.1Mpa, 为此套管固结、孔口闸阀应能满足水压要求。（2）三灰止水隔离套管及钻孔孔径参数规定套管孔径：0至5m采用168mm孔径,下入146mm6.1mm套管，内外丝扣连接，高压灌注水泥浆固管。0m至三灰顶（约70m）为130mm孔径，下108mm套管，三灰顶至终孔为73mm，无芯钻进为裸孔。（3）钻孔高压水控制鉴于井下探水孔揭露三灰水头压力大，揭露灰岩含水层前，钻机应设置 “防喷”装置。并制定相应的安全技术措施，在施工人员中贯彻落实，严防安全事故。钻孔必须安装承受高水压的控制闸阀和孔口装置（安装控制闸阀的承受水压不低于孔口水压的2倍，即4.2 Mpa）。由于施工过程存在高承压水失控的可能，为确保矿井和人身安全万无一失，应设立具有相当排水能力临时排水系统和避灾路线。4、孔斜：要求孔深每100m递增不超过1力求钻孔垂直。5、原始记录：各项原始记录按规定的格式和内容认真填写，清楚完整。钻探原始班报要记录及时准确，整洁无误，不得随意涂改。6、打过三灰出水后，采取水样进行工业全分析。7、质量验收钻孔竣工后，根据设计要求，要按照煤田勘探钻孔工程质量标准，对各项工作成果进行质量验收。（二）其他1、因客观情况达不到本设计要求需要更改时，事先必须经过甲方确认。2、未尽事宜，甲乙双方协商确定。3、钻孔竣工后，保留为三灰疏放水孔。三、施工组织设计（一）施工组织、工程量及工期钻机施工人员7人，其中项目负责一人，负责全方位生产和与矿方联系交流。钻孔工程量为：75m。预计工期：约15天。（二）设备和循环系统1、设备钻机：MK-5型液压钻机。注浆泵：SGB9-12型；泥浆池：规格1.51.00.8m泥浆池2个。其它材料：地质套管规格146mm壁厚6.1mm焊接与高压闸阀相应法兰盘，防喷装置1套，4Mpa高压闸阀一个。2、循环系统利用矿井供水、排水系统，通过钻机立轴直接冲洗钻孔，若水压不够，则使用泥浆泵冲孔，保证岩粉排出。（三）施工设计1、钻机窝施工钻机窝利用现有巷道，要求支护完好，无空顶、无悬矸、无悬顶，施工点内外各5m范围内无杂物，施工地点进行挑顶，高度现巷道顶板以上2m，下部断面直径2m，顶部直径1m，并应施工泥浆池2个，规格长1.5m,宽1.0m，深0.8m。施工地点底板平整，无浮矸，水泥浇灌钻机基础，规格为长3.0m，宽1.5m,高0.4m。钻机上方顶板上要设置三条以上起吊专用的20mm*1.8m的全锚固起吊锚杆，必须对锚杆做拉力试验，承受拉力不低于10T/棵。2、钻孔结构0-5m168mm孔径，下入146mm套管，水泥浆全固管；0-三灰顶70m，133m孔径，下108mm套管，三灰顶至终孔为80孔径，裸孔。 3、套管下入、固管将套管下入孔内规定的深度，将配制好的水泥浆（水泥用525#，水泥：水=10.6）注入孔内，至管外返浆为止。4、原始记录原始记录要按要求在现场及时、详细记录，严禁涂改。（四）施工工艺1、用108mm 钻头无芯钻进至5m，用168mm钻头扩孔至4.8m，下入146mm套管，用注浆泵将配制好的浓水泥浆（水泥标号525#，水泥：水=10.6）压入孔内，至管外返浆为止。2、固管水泥凝固后，扫孔至孔深5m。换用130mm孔径钻头无芯钻进至三灰顶，下108mm套管（套管上口焊接法兰盘，其规格应保证与高压闸阀连接），而后用注浆泵将配制好的浓水泥浆（水泥标号525#，水泥：水=10.6）压入孔内，至管外返浆为止，固管水泥凝固后打压试验，试验时间为1小时，试验压力为2.11.5=3.15Mpa合格后继续钻进。3、打压试验合格后无芯钻进至终孔。4、三灰若出现涌水，终孔前采取水样一个进行工业全分析。（五）施工工艺说明1、施工过程中，若遇含水层涌水量、水压太大无法施工时，与矿方共同协商确定终孔事宜。2、管材、闸阀、等必须保证质量。（六）施工中的几个关键问题本次施工是在井下，灰岩水具有水压大、水量大的特点，施工中的小小失误，就会造成较严重的后果，因此必须严格按要求施工，切实保证施工安全。1、套管固管：固管不合格，在揭露含水层关闭闸阀后，水会将孔口管顶出，套管也将被顶出失去控水作用。2、安装防喷、反压装置的重要性：本次施工使用的液压钻机，自身具有反压装置功能，不需重复安装；若不设置防喷装置或防喷装置不合格，在揭露含水层后，水喷出，会对人员造成伤害，无法施工。3、喷矸、喷瓦斯：揭露含水层后，在提钻过程中要注意孔口喷矸、喷瓦斯，发现异常，应立即停钻，撤出人员，通知项目负责人和现场技术人员处理。4、孔口闸阀：孔口闸阀一定要符合设计要求，一定要灵活、可靠。四、安全技术措施（一）运输管理1、严格遵守运输安全管理规定，按规定装封车，不得超长超宽超高。2、在大巷运输应与调度站联系好后方可运送。（二）钻机起吊、固定1、使用的油压MK-5型钻机要现场固定牢靠。2、选择合适的起吊点(选用顶板完好处的三个锚杆同时作为起吊点，选用的锚杆不得破坏原有固定性)。3、起吊过程要专人操作，专人监护，并明确施工负责人和安全责任人，起吊过程由施工负责人统一指挥。4、钻机稳固，即钻机吊落在基础上后，按钻机固定孔位现场施工基础固定孔，并用固定螺栓压紧固牢。（三）起吊捆缚及注意事项1、设备上的滑动部件应予以固定或取下，以防滑动后碰撞。2、工作前起吊负责人要认真检查工作现场及周围环境情况，脏、杂物要清理干净，影响起吊的物件要清理。3、要根据被吊物的重量，合理选择手拉葫芦，选用葫芦的额定起吊能力要大于物件重量。起吊前要有专人检查手拉葫芦，齿轮、磨擦片等完好无锈蚀，主链及小链无变形、无严重锈蚀，运转灵活，护罩齐全紧固，自锁性能好，钩子完好，销轴牢靠。4、起吊时必须选用卸扣、锚链等专用起吊索具进行起吊，起吊索具的安全系数不得小于6。索具使用前要仔细检查其完好情况。5、用锚具起吊时，要使用合格的吊环，焊接吊环用圆钢和钢板材质选用强度不低于45#钢或A3钢的材料，圆钢直径不得小于16mm，钢板厚度不得小于8mm。圆钢与钢板双面焊接，焊缝高度不得小于6mm。6、起吊时物件要找好重心，物件重心不正时，要将物件放下，对物件重新捆绑后方可试吊、起吊。严禁人力对被吊物件进行平衡。7、起吊物件时索具的捆绑位置要合理，索具连接要牢固。捆绑物件时，物件及起吊梁的棱角部位要用木板衬垫或采取其他措施，以防止棱角切割索具。8、起吊时要先试吊即慢慢拉动拉链，使索具及物件受力，检查吊点(起吊梁)、索具、物件的受力情况，无问题时方可继续起吊。9、物件吊起离开地面时要进一步观察吊点、索具及物件是否有翼常变化，有翼常变化时停止起吊。10、人员要加强自主保安意识，起吊前看好退路，以防坠物伤人。起吊人员要站在实地上。11、起吊过程中，作业人员要用手拉着拉链，以防葫芦打滑，物件突然落下。作业人员操作时不得在一旦因起吊索具或起吊工具失效，起吊物件下落或运动所到达的位置，以防物件落下伤人。上下山起吊时，被吊物件的下山方向及两侧不得有人。12、起吊作业要一次完成，不得中途停止。13、起吊物件到位后，对各部位再检查一遍，确认无问题时方可进行其他工作。（四）顶板管理1、每班开工前，认真检查顶帮的安全状况，严格执行敲帮问顶制度，发现情况及时处理，每班指派一名专门负责安全的人员。2、施工遇到下列情况之一时，必须停止作业，撤出所有受威胁的人员，并及时汇报矿调度室及有关单位。A顶板来压、支护变形速度骤增；B瓦斯等有害气体超限、温度骤增、骤减时；C孔内涌水量增大和有突水预兆时。（五）设备管理1、井下严禁带电检修、搬迁电器设备、电缆和电线。2、防爆电器设备入井前，应检查其“产品合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能；检查合格并签发合格证后，方准入井。3、井下电气设备的接电及维修必须由专职人员完成，严格执行停电挂牌制度，开关上架，电缆吊挂整齐。4、所有电气设备必须灵敏可靠。（六）瓦斯管理每班必须携带瓦斯-氧气两用检测报警仪，施工时挂于钻孔的下风侧5m范围内，当两用仪报警，即有害气体超限时或氧气浓度低于18%时，必须按要求停钻停电，撤人(有害气体达到1%停电，达到1.5%时撤人)。（七）钻探管理1、每班开工前均应检查钻机固定是否牢固可靠，确认无问题后方可施工。2、钻进时严格执行钻具检查制度，杜绝钻探事故。3、及时排放钻孔出水，钻具摆放有序。4