海圣副斜井钻探措施519.doc

2013 晋南煤业公司腾晖煤业作业地点：海圣副斜井地 第9号 探放水设计及安全技术措施海圣副斜井探放水设计及安全技术措施为确保海圣副斜井施工安全，预防水害事故的发生。依据煤矿安全规程和煤矿防治水规定及集团公司现场办公要求，执行“物探先行、钻探跟进、探掘分离、不探不掘” 的探放水原则。现制定海圣主斜井工作面的探放水设计及安全技术措施。一、工作面概况：1、工作面位置及水文地质资料副斜井开口位置位于原丰鑫源工业广场内，主斜井左侧，施工方位900000，坡度为7下山开拓，井口标高为+658.79m，设计进尺1230m，落底于10#煤层。地面无村庄等其它建筑物，无地表水体。巷道穿越的地层有第四系Q2+3、二叠系P（上石盒子组P2S、下石盒子组P1X、山西组P1S）、石炭系太原组C3t。施工方为浙江华冶矿建公司，目前巷道已施工870m，钻探处底板标高为+553.2m，预计见煤点底板标高552.3m，见2#煤底板距离9m，28m后过完全部煤层。二、探放水目的与任务：根据现有地质资料和物探情况，无法准确判断掘进前方地质构造和积水情况。因此，本次探放任务是探清副斜井迎头掘进前方50m范围内正前、顶板、两帮是否存在富水区域。三、钻探设计：1、钻探工具本次探放水选用ZDY-1300钻机进行探水，使用直径为50mm长1.0m的钻杆，钻头使用金刚石复合片钻头，直径为75mm。2、探放位置、超前距及帮距的规定：（1）探放起始位置：副斜井开口前方870处（8#点前223m处）工作面正前、顶板及两帮。（2）超前距及帮距的规定：根据煤矿防治水规定及集团公司下发的井下探放水技术规范要求，本次探放水选用探放距离50m，允许掘进距离30m，超前距为20m，帮距为20m。3、钻孔设计：钻探范围为巷道正前、顶板及两帮进行超前钻探，钻孔呈扇形布置，共布置8个钻孔，钻孔设计钻探距离50m。（详见钻孔布置平面图及剖面图）钻孔设计一览表孔号方位()倾角()夹角()孔深（m）距巷道底板（m）备 注1904050m1.5m27841252m1.5m310241252m1.5m46642455m1.5m511442455m1.5m6907050m1.2m75373750m1.2m812773750m1.2m单孔设计：50mm的裸孔。4、探孔施工顺序（一）准备工作：检修钻杆、钻头是否完好，同时提前检修探水钻机、试运转，运转正常后，方可进行操作。（二）施工探放孔：地测科负责现场探孔技术参数的确定。探孔施工顺序：先施工中心眼，然后施工外斜眼。作业顺序：安装钻机、试钻打钻探放水掘进（依次循环施工）。（1）安装钻机钻机安装前，首先清理好钻场，钻场周围的岩层应安全可靠，且具有足够的空间，检查工作面瓦斯、CO等有毒有害气体，保证通风良好。配有与钻机相适应的水源（供水量Q50L/min），电源及相应的配套设备。根据钻孔的方位角将立柱框架牢固地锚固在顶底板之间。为适应不同的钻场高度，可初定立柱伸缩套管长度，用立柱上端丝杆调节高度预紧，立柱下端内注式单体液压支柱加载锚固。在锚固立柱框架时，立柱与顶底板之间加木垫。确定钻孔高度、方位角、倾角的操作：通过横梁两端的抱箍调整横梁的位置，即可调整钻孔的高度；通过机架座下面的抱箍调整钻孔的倾角；通过转盘调整钻孔的方位角。将泵站和操作台安放在即安全又利于操作和观察钻机工作情况的地方，泵站电机一侧应置于进风侧。钻机安装好后，进行试车，试车后接上冷却器和水辫水管。（2）孔口管安装a）孔口管长度：孔口管长度均为10m。b）孔口管材质及管径：管径为4寸的无缝钢管。c）孔口管结构：把购置好的4寸地质钢管，加工成2.5m长的短节，两端车丝扣连接。最外端一根焊4寸法兰盘，安装4寸闸阀并焊压力表接头，以便安装压力表。（安装孔口管之前使用108扩孔钻头扩到允许长度然后再进行安装）d）在岩巷探放水时，在施工第一个钻孔时必须安装孔口管，施工完成后如无异常情况，其余钻孔可以不安装孔口管。（3）孔口管注浆固结成孔后，将孔口管穿入孔内，外端安装注浆用盖板，用泥浆泵将配制好的浆液注入管内，待管外出浆后停止。浆液配制：用P042.5水泥和专用外掺剂。浆液浓度、凝固时间、注浆压力依现场情况而定。注浆量以孔内饱满为标准。（4）孔口管试压 孔口管注浆固结完后，待浆液龄期过后做耐压试验。用65mm钻头扫孔超过原孔深0.5m。安装上孔口盖板，用高压胶管连接注浆泵，用清水进行打压，压力不小于3Mpa（超过水压2.5-3倍以上）检查孔口周边及巷道无泄漏后，方可钻孔放水，否则，应重新注浆、试压，直至达到标准。（单孔示意图）固定法兰盘的锚梁水泥砂浆 108mm孔口管压力表钻杆钻头阀门胁条法兰盘孔口管安装孔 固定锚梁的锚杆四、工作面探放单孔涌水量预测根据矿井已掌握水文地质资料，预计超前钻孔涌水量小于20 m3/h。五、排水设备及供电要求工作面迎头挖设一个临时水仓，安装两趟159mm排水管路，要求每趟管路连接一台排水量不小于50m3/h的水泵。井下供风、供水、供电及排水管路、水泵等设备的检修、维护以及水仓的清挖均由浙江华冶安排专人负责。排水必须使用专用线路，确保双电源。六、排水、避灾路线1、排水路线(附排水路线图)：海圣副斜井工作面探水点临时水仓地面2、避灾路线及应急措施（一）避灾路线(附避灾路线图)：副斜井工作面探水点地面（二）应急措施：1、当工作面无计划停电，孔口阀门无法关闭时，造成水淹巷道。探到老空水并有有害气体涌出时，职工的生命受到威胁时，工作面所有人员由小队长带队，副队长、跟班队干断后，配带自救器，按避灾路线进行撤出。2、钻进时，发现岩层松软、片帮、来压或孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等现象时，必须立即停钻，记录其孔深并同时将钻杆固定，开启工作面所有水泵，水量继续增大时，要立即向矿调度室汇报，及时采取措施，进行处理。若发现情况危急应立即撤出所有受水害威胁人员到地面，然后采取措施。3、当巷道内出现雾气、水叫、巷道挂红、挂汗、空气变冷、底板鼓起、水色发浑、淋水增大、矿压加大时立即停止作业，汇报调度室及地测科，情况危急时立即撤出所有受威胁人员至地面，然后采取措施。4、调度室接到突水汇报后，立即通知相关领导并召开紧急会议，严格按照抢险应急预案执行。5、队组接到撤人命令后，必须清点人员，由小队长带队，安全员及跟班队干断后，沿避灾路线集体撤出，所有人员必须服从指挥。6、当所有人员撤至地面后，跟班队干组织人员进行排水抢险工作。七、安全技术措施（一）准备工作：1、施工队伍负责将打钻所需的材料及工具，设备准备到位，（水泥、沙、木棒、木楔）。2、钻机安装前必须对工作面10m范围内支护完好情况及迎头工作面进行检查，确认安全后开始安装钻机。3、在钻场附近必须安设专用电话。离钻机不超过10m，保证联系畅通。4、在钻探施工前两趟排水管路必须安装到位，水泵与排水管路连接完好，备用水泵准备到位，并进行水泵试运转，确保系统完好。5、严格执行有关停送电制度。工作面各种机电设备及钻机检修完好，杜绝失爆。6、每次开工前将数瓦仪及CO便携仪悬挂在钻机下风侧3m范围内，并保证瓦斯传感器正常使用。7、工作面必须安装CH4传感器，传感器位置为风筒另一侧距迎头不大于5m，CH4报警浓度0.8%、断电0.8%、复电0.8%，断电范围为工作面所有非本质安全型设备。8、打钻时必须保证风筒到位，出风口距迎头不大于10m，否则严禁施工。9、开钻前，工作面瓦检员必须到位，负责打钻前CO、瓦斯的检测；专职安全员对钻场安全情况、通讯设施进行全面检查，确保系统正常方可开钻。10、探放水前在探测地点悬挂 “有掘必探”牌板，每班验收员负责填写牌版和探放水记录，钻孔的验收由地测科安排专人实地验收，并做好验收记录。（二）安全操作注意事项：1、搬运钻机时，起吊钻机必须用钢丝绳绑牢靠，起吊时所有人员站立在安全位置，并注意观察钻机情况，确保钻机安全装车。2、运输过程中，钻机在车盘上必须捆绑结实，不准超高或超长。拆下的螺钉等细小零部件，要用有盖的木箱或编织袋装好。易于丢失损坏的零件，由钻工自带，不得装车。3、在拆卸搬运时，设备的气孔、油眼必须堵严；组装时，各联接螺栓、螺母、轴座、销子等应装回原处。装卸设备时，应用专用工具，严禁用锤直接敲打。4、在井下搬运设备时，设备要用钢丝绳系牢，并要轻抬轻放，由专人统一指挥，起落行动一致。 5、如需用撬杆起撬设备，人员应统一站在起撬一侧，找好支点，口号一致，同时确保人员和设备的安全。6、工作人员进入钻场必须检查钻场周围的工作面巷道支护和通风情况，发现情况及时处理。7、钻机安装前要清除浮煤、矸石整平底版，设置地梁木，选择适当位置安放钻机。8、在安装立柱时要清理顶板上的活矸危岩，立柱和顶底板之间要加木垫。9、钻场面积要保证钻机周围有足够的安全间隙。10、按巷道中线及腰线摆正钻机，做到安装地点底板平整，地木梁卧入底板平稳，四周打上压柱，防止钻进过程中机身摇晃。11、钻机空载调试运行10min，确认各传动部分运转正常，操作手柄灵活可靠后，方可接钻杆，并接同水源。12、钻机移支好后，必须由专人检查压柱，确认无误后方可开工。13、开始钻进时，要先供水，后加压钻进；停止钻进时，要先停钻，后停止供水。14、安装钻杆前，要检查钻杆是否堵塞、弯曲、丝扣磨损，不合格的钻杆不得使用。15、连接钻杆要对准丝扣、避免歪斜和漏水。16、装卸钻杆时，不得损伤合金片、钻头和钻杆。17、打钻时，严格按照地质技术人员所标定的孔位及施工措施中规定的方位、角度和钻孔防斜施工，不经地质技术人员同意，不得擅自改动。18、开始钻进时，要轻压慢放，待钻头工作平稳后，压力逐渐增大。19、开始前先供水，水返回并有足够的流量后，才能给压钻进，不得钻干孔。孔内岩粉多时，应加大水量，冲好孔后方可停钻。20、钻进时观察给排水情况、钻孔内的震动情况，认真观察钻机各部件是否有超温、声音异常等情况，发现情况立即停机处理。21、钻进时观察孔口回水情况，以便对孔内情况及岩性进行确定。22、操作时要求手不离操作台，眼不离钻机，动作要及时、准确、迅速。23、钻机运转时，禁止用手、脚或其他物件制动运转部分，禁止将任何物品放在钻机及油泵电机上。24、操作人员要远离转动机械，站立位置应避开钻杆移动方向防止钻杆伤人；打钻期间严禁其他人员靠近钻机，避免因水压过大或其他情况引起钻机伤人。25、钻探过程中要特别注意塌孔、掉钻情况，提前注意做好应对孔内特殊地质条件的准备，防止钻孔事故发生。现场要备好足量的钻具和打捞工具。26、钻孔施工过程中，若出现卡钻、顶钻现象，不得强行钻进，必须查清原因，排除故障后方可继续钻进。27、下班后，必须记录本班工作情况及各种数据，如钻孔角度深度、设备运转情况等，并尽量确保数据详细准确。28、严格执行现场交接班制度。（三）其他安全措施：1、打钻期间要有专职瓦检员随时检查打钻地点的CH4、CO、O2及其它有毒有害气体，当瓦斯浓度0.8%、CO24ppm、O2浓度20%及其它有害气体超标时，打钻地点人员必须立即停止施工，风筒回缩，切断电源，由瓦检员和带班长负责，切断钻杆，关闭孔口管，将人员全部撤到地面，报矿调度室，采取措施。2、跟班队干及小队长、维护工必须携带便携式瓦斯检测仪，并保证正常状态，当瓦斯浓度0.8%时，必须立即停止工作并撤出施工地点人员，通知调度室、通风部门。3、钻孔在施工过程中若出水压力较大时，应停止钻进，固定好钻机、钻杆，跟班队干必须立即向调度室汇报，详细说明钻孔的施工情况，调度室接到汇报后，立即通知相关人员到现场观测，制定相应措施。4、施工钻孔当班，浙江华冶必须保证施工期间供风、供水、供电及排水正常。遇有检修、有计划停电情况应提前通知施工队组，确保施工安全顺利进行。5、钻探期间，安全科必须安排专职安全员负责施工过程中的安全事项。6、当探