底抽巷千米钻机钻孔施工补充设计.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除3311底抽巷千米钻机钻孔施工补充设计一、 情况说明现3311工作面回风瓦斯浓度持续偏高，为减少下邻近层4#煤瓦斯向3311采空区的涌出量，保证3311工作面的正常生产。经研究决定在3409切眼使用千米钻机向3409运巷左帮施工钻孔，对3311工作面下部煤体的瓦斯进行预抽以降低工作面回风瓦斯含量，保证工作面的正常生产。二、抽采系统根据我矿实际情况，在施工完毕的钻孔，每个单孔使用50mm的铠装管连接至放水箱，并加设孔板流量计和控制阀门，再通过4寸高压软管总成连接至右帮瓦斯抽放支管进行瓦斯抽放，构成抽采系统。3409运巷右帮现已铺设一趟本煤层瓦斯抽放管路。抽采流程：钻场钻孔孔板流量计放水箱4寸高压软管总成3409运巷支管4#回风巷干管路主管路薛家岭瓦斯抽采泵站大气。 三、抽放方法采用底抽巷本煤层抽采瓦斯的方法。本次施工钻孔是使用ZDY-6000LD钻机在3409切眼位置施工五个钻孔，以达到3311工作面下部煤层瓦斯的充分预抽。四、3311底抽巷千米钻机施工设计1、设计原则解决3311工作面瓦斯治理问题，确保该面正常生产。发挥ZDY6000LD型钻机定向优势，在煤层中精确定位，确保钻孔沿煤层施工，达到最佳抽放效果。选择合理的轨迹设计，达到最佳抽放效果。2、钻孔设计3409运巷切眼钻孔设计（1）钻孔设计。在3409运巷切眼位置施工5个钻孔。从距3409工作面切眼2米处施工第一个钻孔，往后每个钻孔的间距为0.8m，从里到外依次排号。本次钻孔施工利用切眼宽度不需要施工钻场，只需在钻孔施工附近相对低洼差施工长宽深=211米的水仓即可，水仓中部加设隔墙，使水仓有排水和沉淀作用，并在水仓上加设护网，防止行人滑落水仓。在水仓内安置排污泵，以保证钻孔过程中排出的岩粉和冲洗液及时排走，排水管路系统由防尘队负责。（2）钻孔设计。在施工好的钻场内采用ZDY-6000LD钻机施工本煤层钻孔，本煤层钻孔施工5个钻孔，钻孔沿煤层伪倾角布置，（详见钻孔轨迹参数设计），为防止钻孔在施工中发生塌孔现象，钻孔在开孔后调整钻孔方位，使钻孔沿煤层顶板钻进，钻孔设计参数，开孔高度距底板1.2米。孔号方位角距离切眼位置孔深（m）1#孔1812.0m5002#孔1852.8m5013#孔1903.6m5044#孔1954.4m5085#孔2005.2m515钻孔施工完毕后及时封闭与抽采支管路相连接，每个钻孔必须通过加设的放水箱再进行连接抽采。3、轨迹设计布置钻孔的轨迹在平面上沿煤层倾向延伸，沿煤层倾向布置在工作面内。在三维空间中，轨迹设计是根据已经揭露的4#轨道巷开拓巷道，分析煤层产状变化情况，以及相关的测点坐标，先计算出钻孔轨迹中每个控制点和钻孔靶点的X、Y值和轨迹方位，根据拐点和靶点附近的巷道测点的参数计算出Z值和钻孔轨迹倾角，再根据每个控制点和靶点的值，运用插值计算方法，设计中间点的各参数值。这种设计计算方法，充分考虑到了煤层的各种变化情况，依据煤层的实际变化情况设计钻孔轨迹，这就在设计上最大程度的保证了钻孔轨迹是在煤层中延伸。后附设计钻孔轨迹参数。4、钻孔结构设计1、第一次开钻：采用96mmPDC钻头钻至10米，退钻换153mmPDC扩孔钻头扩至7米退钻，下入5米长的133mm护孔管，用聚氨酯固定。2、第二次开钻：采用96mmPDC钻头+孔底马达 + 下无磁钻杆 + 随钻测量仪器 + 上无磁钻杆 +73mm 通缆钻杆钻具组合，开始正常定向钻进。3、正常定向钻进时，每施工6米对孔底进行一次参数测定，根据测定的参数和现场实际地质情况，调整钻进方向，力求钻孔按照设计轨迹和要求钻进。5、施工钻场抽放连接钻孔开始正常施工时,必须在钻场内加设放水箱，在气水分离器排水口安设”U”型管，加设瓦斯隔爆装置，在气水分离器钻杆入口使用法兰盘和皮带封堵减少抽放漏气。在气水分离器上口连接管路,在管路上安装一个阀门控制抽放负压，根据钻孔瓦斯涌出量大小调节阀门，实行边施工边抽放。6、抽采钻孔封孔钻孔施工完毕后，立即进行封孔，封孔方法采用动力压风聚氨脂封孔法，封孔深度7米。封孔前应将孔内积水、岩屑清理干净，以保证封孔质量。7、排水系统在施工地点附近低洼处施工长宽深=211m的水仓，接排水管与3409运巷排水系统接通。并在施工好的水仓内安设排水泵，由抽放队安排人员排水。8、主要设备情况本项目的主要设备为ZDY-6000LD井下定向钻机，它主要包括钻机系统、钻具组合和随钻定向系统，具体如下： 1钻机系统施工所用钻机采用西安煤炭科学研究院钻探研究所研制生产的ZDY-6000LD履带式全液压钻机。其主要技术参数见表1。表1 ZDY-6000LD型钻机主要技术参数一览表外形尺寸(长宽高) mm338014501800钻机质量 kg约7000最大额定转矩 /N.m6000主轴制动扭矩 /N.m1000额定转速 /r/min5250最大给进/起拔力 /kN210主轴倾角-10o20o电动机功率 /kW75行走速度 /km/h02.5最大爬坡能力202钻具组合(1) 钻杆钻具组合有两种钻杆：第一种是73mm中心通缆钻杆。第二种是73mm无磁钻杆，材料选用无磁性的铍铜。主要用于钻孔测斜时放置测量仪器，以避免普通钢性钻杆对测量方位角造成的干扰，保证测量数据准确。(2) 螺杆马达螺杆钻具主要由旁通阀、螺杆马达（定子、转子）总成、万向轴总成、传动轴总成四大部分组成。(3) 钻头第一种是96mm平底烧结胎体式金刚石复合片钻头。主孔及支孔最后成孔孔径均为96mm。第二种是113mm四翼刮刀金刚石复合片钻头。主要利用此钻头进行扩孔。第三种是153mm扩孔钻头，在钻进过程中必须安装封孔装置，以便钻进的同时进行抽放瓦斯，此钻头主要用于在开孔时扩孔，以便安装孔口装置。(4) YHD1-1000随钻测量系统YHD1-1000型随钻测量系统主要用于近水平定向钻孔施工过程中的随钻监测，可随钻测量钻孔倾角、方位、工具面等主要参数，同时可实现钻孔参数、轨迹的即时孔口显示，便于施钻人员随时了解钻孔施工情况，并及时调整工具面方向和工艺参数，使钻孔尽可能的按照设计的轨迹延伸。五、千米钻机及附属物件运输安全技术措施：1、千米钻机运输时，必须捆牢绑紧，中心装平稳。2、装卸千米钻机时必须先用枕木将平板车支稳然后采用千米钻机自上自下的方式将其装车或卸车，现场人员要相互协调，搬运物件时要同起同、相互照应，跟班副队长要现场协调指挥。3、由于千米钻机外形尺寸较大，运输必须平稳缓慢，防止碰撞沿途各类设施及电缆，使用无极绳绞车时必须用慢速挡。4、绞车司机必须持证上岗，运输前必须设好警戒，严格遵守“行车不行人，行人不行车”等五项规定。6、千米钻机运输至指定地点后，将其余附属物件全部摆放整齐。7、千米钻机装车及运输时，队干必须跟班作业。六、钻孔施工安全技术措施：1、施工前必须先检查钻机及其它设备，（孔口监视器、电池筒）如发现有问题及时处理。2、施工人员必须按照设计参数进行施工，方位、倾角误差1。3、施工地点10m范围内必须保持清洁，巷道无片帮冒顶现象，发现不安全隐患必须及时维修。4、必须安装平稳、牢固，钻进过程中钻机后方严禁站人，以免发生意外。5、施工钻孔过程中，装卸钻杆时，必须将夹持器卡牢，以防钻杆下滑伤人；6、所有电器设备必须完好，班班有专人检查，严禁失爆及失爆作业。7、钻进过程中，如发生钻孔喷气、喷水、喷煤等异常现象时，必须立即停电、撤人，不准提钻，并立即向调度室、区、队领导汇报。8、在钻进过程中发现钻孔回水异常，及时查看附近本煤层钻孔，如有钻孔穿通将本煤层钻孔进行封孔处理。9、在施工地点需通过胶带输送机处安设皮带过桥以方便施工。施工时，作业人员必须集中精力，配合得当，由跟班干部统一指挥。10、所有施工人员必须认真学习ZDY6000LD型井下定向钻机操作规程和本抽采设计。11、如果遇到钻孔过断层时，根据钻孔探测到的断层情况，及时调整钻孔轨迹。12、如果施工过程中遇底板炭质泥岩，立即停钻后撤，根据钻孔方位、倾角调整工具面，使钻孔轨迹沿煤层延伸。13、过褶皱时，根据钻机施工能力，适当穿岩层。14、施工时，施工人员至少携带一台便携式瓦检仪，监测队在下风侧5米内安设监控探头，断电范围为千米钻机施工处及回风范围内所有电气设备电源（瓦斯断电浓度0.5%），并在钻孔施工地点安设专用电话。15、施工时，施工人员每监测完一次数据必须保存，并把监测数据填写到钻孔施工台帐上记录详细清楚。16、