瓦斯抽放设计方案

安全技术措施审批表安全技术措施审批表 煤业有限公司 煤矿主井揭开瓦斯异常带煤层突出预测安全技术 措施 已于 2011 年 10 月 10 日编制完毕 请审批 编制人 签字 项目技术负责人 签字 年 月 日 煤业有 限公司安 全技术部 审核意见 单位盖章 技术负责人 签字 年 月 日 审查意见 单位盖章 矿长 签字 年 月 日 煤业有 限公司 煤矿 审核意见 总工程师 签字 年 月 日 煤业有限公司 煤矿主井瓦斯异常带煤 层瓦斯抽放设计 大学 2011 年 10 月 6 日 煤矿主井揭煤瓦斯抽放设计煤矿主井揭煤瓦斯抽放设计 一 一 主井井筒概况及地质说明主井井筒概况及地质说明 1 主井概况 主井井筒断面为直径 5m 现在已掘至标高 634 2 2 煤层概况说明 煤层顶板上距主井井筒井底 5m 根据目前的打钻情况发现煤层的倾角是 北部较平缓 南部的倾角较大 煤层的厚度是北部较小 南部煤层的厚度较 大 经初步估计井筒下方的煤层处在一地质构造带上 二 二 煤层瓦斯情况说明煤层瓦斯情况说明 根据矿方打钻队反应 在实施打钻的过程中 出现过卡钻 顶钻 喷孔等 现象 经初步判断煤层内的瓦斯压力较高 我们选择在井筒东部 井筒南部实 施两个测压钻孔 测压钻孔参数见表 1 1 表表 1 1 瓦斯压力测定钻孔参数表瓦斯压力测定钻孔参数表 孔 号 孔径 mm 钻孔方位 倾角 预计见煤深 度 m 钻孔终孔 长度 m 瓦斯压力 MPa 1 7570 2527 5401 3 2 75185 707 5181 4 由于煤层中的瓦斯压力较高 经预测存在突出危险性 为实现安全的井筒 揭煤 现决定对井筒下的煤层进行打钻抽放 三 瓦斯抽放钻孔设计瓦斯抽放钻孔设计 1 抽放钻孔主要设计参数 抽放钻孔主要设计参数 根据 防治煤与瓦斯突出规定 规定及煤层特点 设计抽放钻 孔 其主要技术参数如下 1 钻孔有效抽放半径 1 1m 2 钻孔深度 穿透煤层全厚进入底板至少 0 5m 3 控帮距 6m 4 钻孔总数 65 个 2 抽放钻孔设计 抽放钻孔设计 根据矿上提供的探煤孔资料 见表 3 1 可知煤层在井筒下赋存不稳定 为 了能合理的布置钻孔 我们以钻孔见到煤层的标高为准 勾画出井筒下方煤层 的平面 然后依照控帮距 6 米 抽放半径 1 1 米 设计出钻孔个数为 65 个 并 根据各个钻孔的控制距离在坐标系中算出了各个钻孔在煤层中见煤点在水平面 上的投影坐标 依据投影坐标与煤层的面的平面方程 计算出了各个钻孔的倾 角 见煤钻孔长度 具体钻孔参数见表 3 2 钻孔开孔点布置平面图见图 3 1 所 示 最外围钻孔的平面示意图见图 3 2 所示 因为钻孔布置均是下行孔 所以 在这里选取有代表性的钻孔做一下剖面图 选取 5 号 64 号 17 号钻孔作一下 剖面图 如图 3 3 所示 表表 3 1 探煤钻孔参数表探煤钻孔参数表 钻孔编号方位角倾角深度钻孔描述打钻位置 1 号测压孔 70 下倾 25 40 米 27 5 米见 煤 东北井壁 2 号测压孔 185 下倾 70 8 米8 米见煤南部井壁 1 号探煤孔 350 下倾 90 16 米1 3 米见煤 距北井壁 1 米 2 号探煤孔 150 下倾 55 13 米 5 2 7 2 米 见煤 距北井壁 0 35 米 3 号探煤孔 150 下倾 90 8 米5 米见煤 距北井壁 1 3 米 3 号探煤 孔 120 下倾 91 24 米5 米见煤 距北井壁 0 5 米 4 号探煤孔 150 下倾 70 15 米 5 3 8 8 米 见煤 距北井壁 0 5 米 1 号抽放孔155 5016 516 米见煤 止浆垫上 20 厘米 3 号抽放孔330 377 5 5 3 米见煤 6 5 米过煤 止浆垫上 20 厘米 4 号抽放孔240 4712 5 8 8 米见煤 11 5 米过 煤 距井壁 60 厘米 表表 3 2 瓦斯抽放钻孔设计参数表瓦斯抽放钻孔设计参数表 钻孔编号打钻倾角方位角 见煤预计 钻孔长度 打钻位置 1 号 173306 29井壁上 2 号 163156 23井壁上 3 号 183006 3井壁上 4 号 232856 53井壁上 5 号 312706 98井壁上 6 号 392557 73井壁上 7 号 472408 74井壁上 8 号 492259 13井壁上 9 号 502109 4井壁上 10 号 511959 62井壁上 11 号 521809 77井壁上 12 号 521659 83井壁上 13 号 511509 63井壁上 14 号 501359 4井壁上 15 号 491209 1井壁上 16 号 471058 77井壁上 17 号 45908 42井壁上 18 号 42758 09井壁上 19 号 40607 79井壁上 20 号 33457 16井壁上 21 号 27306 72井壁上 22 号 21156 44井壁上 23 号 1806 3井壁上 24 号 163456 25井壁上 25 号 383215 48距离井壁 30 厘米 26 号 423015 78距离井壁 30 厘米 27 号 472816 27距离井壁 30 厘米 28 号 512616 91距离井壁 30 厘米 29 号 562417 62距离井壁 30 厘米 30 号 582218 12距离井壁 30 厘米 31 号 602018 44距离井壁 30 厘米 32 号 601818 68距离井壁 30 厘米 33 号 631619 48距离井壁 30 厘米 34 号 631419 48距离井壁 30 厘米 35 号 621219 18距离井壁 30 厘米 36 号 601018 54距离井壁 30 厘米 37 号 56817 66距离井壁 30 厘米 38 号 50616 69距离井壁 30 厘米 39 号 47416 33距离井壁 30 厘米 40 号 44216 01距离井壁 30 厘米 41 号 4115 71距离井壁 30 厘米 42 号 383415 47距离井壁 30 厘米 43 号 593295 02距离井壁 60 厘米 44 号 622995 61距离井壁 60 厘米 45 号 662696 42距离井壁 60 厘米 46 号 682396 93距离井壁 60 厘米 47 号 692097 31距离井壁 60 厘米 48 号 701797 74距离井壁 60 厘米 49 号 701497 7距离井壁 60 厘米 50 号 681197 05距离井壁 60 厘米 51 号 64896 01距离井壁 60 厘米 52 号 61595 39距离井壁 60 厘米 53 号 61295 3距离井壁 60 厘米 54 号 593595 05距离井壁 60 厘米 55 号 823525 05距离井壁 20 厘米 56 号 823075 05距离井壁 20 厘米 57 号 822625 05距离井壁 20 厘米 58 号 822175 05距离井壁 20 厘米 59 号 821725 05距离井壁 20 厘米 60 号 821275 05距离井壁 20 厘米 61 号 82825 05距离井壁 20 厘米 62 号 82375 05距离井壁 20 厘米 63 号9004 72距离井壁 1 4 米 64 号902404 72距离井壁 1 4 米 65 号901204 72距离井壁 1 4 米 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 56 57 58 59 60 61 62 55 63 64 65 N 井壁 第一圈钻孔 第二圈钻孔 第四圈钻孔 第五圈钻孔 第三圈钻孔 R1 1 R1 9 R2 2 R2 3 R2 5 0 65 0 76 0 98 1 94 1 76 图图 3 1 钻孔开孔位置布置平面图钻孔开孔位置布置平面图 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 23 2422 6 井壁 图图 3 1 最外围钻孔的平面示意图最外围钻孔的平面示意图 主井 井 壁 5 5号 64号17号 煤层 5号钻孔 64号钻孔 17号钻孔 图 3 3 5 号 64 号 17 号钻孔剖面示意图 3 3 钻孔施工技术要求 钻孔施工技术要求 1 钻孔参数由技术员根据实际情况现场标定 已经标定的参数严禁擅自 改动 2 由井筒的探煤孔资料可知 煤岩层在此段的产状变化很大 设计钻孔 的揭煤位置与预想的位置可能有较大的出入 煤层控制钻孔和瓦斯排放钻孔具 体施工参数根据探查钻孔结果和巷道实际情况待定 施工钻孔必须穿透煤层底 板 0 5m 后 方可终孔 特殊情况除外 设计孔深只作为钻机队施工时参考 实际孔深以穿过煤层 0 5m 为准 3 钻孔在施工过程中 若出现地质 水文地质异常 请及时与地测部门 联系 钻孔揭露煤层时 若遇喷孔 顶钻 瓦斯变化异常等现象时 必须立即 停止打钻 切断电源 撤出人员 汇报矿调度 采取措施 确认安全后 方可 继续施工 4 拆卸钻具时要使用铜锤 并轻拿轻放 严禁敲打 撞击钻具 5 为预防喷孔 顶钻伤人 每个钻机工必须加强个人防护 集中精力操 作钻机 出现喷孔 顶钻等异常时 应该停钻观察 发现有突出预兆 岩石外 鼓 瓦斯变化异常 岩层深部传出破裂声等 时 必须断电 撤人 但不得拔 出钻杆 6 跟班班队长必须携带便携仪 7 钻孔施工过程中 要保证施工地点的风量充足 水路畅通 并在施工 地点后路安装瓦斯自动报警断电仪 防止有害气体积聚 对瓦斯等气体的管理 要严格按照 煤矿安全规程 中的有关规定执行 施工负责人必须在施工地点 回风流的巷道顶板上悬挂便携式瓦斯自动报警仪 随时监测瓦斯情况 所有现 场施工人员必须随身佩带矿井自救器并能熟练使用 8 通风区加强瓦斯检查工作 安排专职瓦检员经常检查施工地点及附近 20 米范围内瓦斯情况 当巷道内任何一处 除孔口外 瓦斯浓度超过 1 时 施 工人员必须立即停止钻孔施工 切断电源 并汇报矿调度 通风区调度 采取 有效措施进行处理 当风流中瓦斯浓度达到 1 5 时 施工人员必须立即停止作 业 切断工作地点所有用电设备供电 将人员撤至安全地带 同时向调度汇报 只有在瓦斯浓度降到 0 8 以下时 方可人工复电开动机器 严禁瓦斯超限作业 施工现场瓦斯超限时 坚决停止作业 9 在打钻的同时 注意接钻屑 取其中钻孔数的 30 的钻屑 10 每个钻孔施工完毕必须由通风区瓦斯检查工 防突工 安监员现场 监督 联合签字验收 确保钻孔施工质量达到设计要求 4 4 抽放钻孔封孔工艺及方法 抽放钻孔封孔工艺及方法 因为矿上在施工钻孔的时候塌孔现象比较严重 且在井筒南部煤层厚度比 较大 在合理减少成本的前提下 我们采用钢管聚氨酯封孔方法 根据实际的 打钻情况 在煤层比较薄 估计成孔比较好的地方采用 75mm 钻头打钻 每施工 完一个孔后 立即进行封孔 合茬 封孔采用聚氨脂 孔口管用 2 寸镀锌钢管 每孔下入封孔管 3 节 2m 节 要求孔外余 0 2m 作为合茬接头 封孔采用聚氨 脂 具体的封孔要求是 在钢管上扎 3 4 米的再生布 用黑白聚氨脂各一卷倒 在一起搅拌 然后立即倒上再生布 扎在钢管上连同钢管一起送入孔内 聚氨 脂很快发酵成泡沫状将钻孔严密封实 再用 2 寸埋吸管与抽放干管连接 在煤 层比较厚的地方 成孔较差的地方 采用 91mm 钻头钻孔 然后下 89mm 套管 注浆固定套管 等套管稳定后 采用 75mm 钻头进行扫孔 每施工完一个孔后 在套管内立即进行封孔 合茬 封孔采用聚氨脂 孔