31回风上山(下段)探断层措施.doc

11206回风顺槽超前探水预注浆工程设计及安全技术措施 编制: 审核: 日期: 11206回风顺槽过SF22断层超前探水预注浆工程设计及安全技术措施审查表监理单位审查意见:工程部审查意见:机电部审查意见:安全质量部审查意见:总工程师审查意见:11206回风顺槽过SF22断层超前探水预注浆工程设计一、 基本概况11206回风顺槽沿二1煤层底板掘进，目前施工至“运中”（测量导线点）点向前4米，根据三维地震资料，该巷从“运中”点向前360米左右将揭露SF22（70 H=08m）正断层。另外根据11回风过该断层和SF32（21155 H=7m）断层情况分析，在断层两侧的L7-8灰易受断层牵引，向下折曲，形成与断层走向方向相近的张性裂隙，同L1-4灰、O2水导通，而发生纵、横水力联系，造成突水。因此为了确保该巷顺利通过SF22断层，决定在离断层100米左右在巷道两侧做钻场，“两帮挂耳”超前对断层上、下盘含水层打钻探水、超前预注浆。二、 工程设计1、 探水注浆孔设计本次施工在1#钻场（巷道左侧，距断层100米）设计6个孔，1-1、1-2为地质孔，1-3、1-4、1-5、1-6为探水孔，探测巷道左侧断层上、下盘和断层面L8、L7灰岩富水情况，并对巷道左侧15米范围内断层破碎带L7-8灰含水层超前预注浆（注浆扩散半径取13米）。在2#钻场（巷道右侧，距断层70米）设计5个孔，探测巷道右侧断层上、下盘和断层面L8、L7灰岩富水情况，并对巷道右侧15米范围内断层破碎带L7-8灰含水层超前预注浆。具体设计及钻孔参数见附图。如探测该断层处水文地质条件较复杂，根据实际情况，可增加钻场和钻孔，尽量和掘进平行作业，但掘进头离断层距离不得小于20米。2、钻场及钻探、注浆设备钻场设计为：长宽高=443m，支护方式：为架棚支护钻探采用ZDY-1900S钻机，钻杆长1m，用ZBY-80/7.0双液注浆泵进行孔口管加固，用地面注浆站进行注浆。3、 注浆孔结构及孔口管安装钻孔用150mm钻头开孔，下入146mm无缝钢管8米（顺巷钻孔下过掘进头6米以上）做为一级套管，然后换用113mm钻头钻进，进入L8灰岩2米后，下入108mm无缝钢管做为二级套管，若情况需要，也可考虑下入三级套管。最后换用75mm钻头钻进，两级套管均需要注浆封闭，凝固24小时后才能扫孔，扫孔到底后必须进行耐压试验，试验压力一级管不低于6MPa，二级管不低8.0MPa，持续时间不小于30分钟，以钻孔周围不漏水为合格，合格后方可继续施工。4、排水设备及路线 （1）排水设备：在该巷低洼处施工一泵窝，泵窝内配备2台80m3/h的污水泵。主井总排水能力1625m3/h。（2）排水线路：打钻地点该巷泵窝井底水仓（2000 m3）5、注浆终压、浓度、材料选择a、注浆终压注浆终压取静水压3倍。P终=3P静=23=6MPa b、注浆材料及浓度注单液水泥浆，使用425新鲜硅酸盐水泥制浆，按0.05和0.5加入三乙醇胺及氯化钠早强剂。浆液浓度先按1：1，在施工过程中根据实际情况再进行调节。6、注浆方式注浆一般采用全段连续注浆方式，分孔分序次连续灌注，直到达到终孔压力为止，以最大量进浆，最大范围扩散，最大限度的充填岩溶裂隙为目的。对顺巷钻孔和初始水量较大钻孔必须“见水就注”，穿透含水层后最终达到注浆终孔标准。相邻钻孔在含水层段间距小于20m时，不得同时穿透含水层，以免串浆。若发现井下跑浆时可采取间歇注浆，间歇时间一般为24小时。7、注浆结束标准单孔注浆，注浆压力达到终压标准，吸浆量小于50升/分，并持续5-20分钟以上方可停止注浆。施工安全技术措施一、钻场及设备运输安全措施1、认真加强钻探硐室顶、帮的安全管理，顶板必须支护牢固可靠，锚网齐全，场地平整、垫实，清理好排水沟，若有淋水必须有淋水防护措施，防止淋水溅到钻机传输皮带上和影响钻工正常操作。2、施工地点必须有良好的通风条件，因检修、停电等原因停风时，必须撤出施工人员，切断电源。恢复通风前，必须检查瓦斯，只有在局部通风机及其开关附近10米以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时，方可人工开启通风机。三班都要佩带瓦斯报警仪，并使之处于工作状态。瓦斯报警仪悬挂于施工地点高处，发现异常及时撤人并汇报矿调度室等有关单位。瓦斯报警仪每班一个，下班后必须按照矿上规定及时上交以便充电,不得自己保管。开钻前必须检查有害气体含量，当瓦斯浓度达到0.5%时，不得开钻；工作人员进入钻场必须首先检查钻场及其周围的安全状况，如有不安全因素，不得开钻；检查机械设备安装质量、钻机固定及安全设施情况，经检查合格后，方可开钻。3、钻场必须有良好的供电、通风和供排水系统。供水水量不得小于40m3/h；排水系统必须良好，为预防钻孔出大水，在巷道低洼处必须配有备用泵,排水能力不小于200 m3/h。4、钻机运输必须遵守有关运输规程，保证所有下井设备及配件在井下运输中畅行无阻不被损坏或丢失。所有下井设备必须用8#铁丝捆绑牢固，不得超长、超宽、超高、超重，运输过程中严格按照运输规定行车，保证设备和人身安全。人力抬扛设备时相互配合好，防止伤人或摔坏设备。5、各种起重滑轮、锚杆、起吊装置必须安装牢固，并承受一定的拉力。所使用的钢丝绳必须符合有关质量要求。二、钻孔施工安全措施1、严格按照设计钻孔方位由米村队测量人员用经纬仪标定，坡度由公司地测部探水人员标定，在施工过程中不得随意改动，如因现场施工条件受限需要变动时，必须经地测部同意后方可变动。2、钻机安设先将底部用道木垫实（底板软时），然后打点柱固定钻架，固定要牢固可靠。固定好钻机后，应仔细检查钻机各部件安装是否正确，并用手转动其各有关部件是否灵活，如有问题应及时处理。所有电器设备必须防爆，并及时检查，发现不合格及时排除，所有电器开关和接线头必须严格按照矿井有关安全规程要求进行连接，并采取防爆措施。3、钻孔下入套管长度要符合设计规定，并用水泥单液浆一次注浆固结，凝固时间不低于24h，扫孔进行耐压试验，耐压试验的压力及时间按设计要求，检查孔壁及围岩无漏水、渗水方为合格，否则要重新进行注浆固结，合格后套管上要安装相应规格的高压阀门，阀门的最大抗压能力要与注浆终孔压力相匹配。4、每班开钻前，必须对钻机的牢固情况进行检查，确无问题后，方可开钻。施工过程中严禁一人操作，须有人监护，严禁跨越正在运转的钻具，钻杆后方不得站人。5、严格执行钻具检查制度，对钻杆接头、丝扣、磨损、弯曲度等认真检查，凡钻杆直径单边磨损达2mm，或均匀磨损达3mm，每米弯曲超过3cm及各种钻具有微小裂隙，丝扣严重磨损、松动或其它明显变形时，均不得下入孔内。6、钻进时操作人员不准离开钻机，并做到“三看”、“二听”、“一及时”。即看操作（档位）把手振动、给进压力和进尺速度，看泵压表及回水情况，看皮带及水接头情况；听机器运转声，听孔内振动声；发现异常及时停钻处理。7、钻进过程中若发生机械故障或突然停电，应立即拉开动力开关，并用人力将钻具提到安全孔段，以免埋钻。8、及时观测钻进过程中孔内水文地质条件变化，有漏水、掉钻、等现象时，必须及时观测记录。发现钻进异常或涌水异常，要立即停止钻进但不得拔出钻杆，同时通知调度室及地测部。9、认真做好现场小班记录，记录要符合“及时、准确、完整、清晰”的要求。准确记录各含水层的岩层层位、名称、换层深度、进入含水层后裂隙岩溶发育程度、位置等简易水文观测记录，以便于收集、分析资料。10、施工过程中要认真执行钻孔防斜措施。11、钻孔终孔后，通知有关部门人员进行验收，不经验收不得撤钻。12、施工时，在打钻地点附近，应设有专用电话，保持与地面的联系畅通，遇有特殊情况及时汇报。三、注浆施工安全措施1、注浆期间各工种作业人员要坚守岗位，各负其责，保证注浆各个环节正常运转。对含水层水位和涌水量要加派专人加密观测，观测结果要及时向地测部汇报。2、注浆前，首先要对注浆管路进行检查实验、冲洗，确保管路畅通，然后对注浆管路进行耐压试验，试验压力不低于10MPa，持续时间不得低于20分钟，合格后方准注浆。3、每孔注浆前都要观测其水量和水压，并进行单孔放水，放水时间不少于10分钟，以孔内无岩粉、水变清为宜，合上注浆管路后向孔内压水，其目的是扩张裂隙，确定钻孔的吸水量，以便调整注浆参数，提高注浆效果，压入孔内的水量不少于管路总体积的2倍，无异常变化时可以开始注浆。4、注浆过程中，化验记录员要严格浆液配比标准，并根据现场情况及技术人员的要求及时调整浆液的比重等参数，并认真做好记录。5、要严格注浆顺序、注浆方式、注浆结束标准，不经批准，注浆过程中不得擅自改变或随意停止注浆。6、注浆过程中如发现钻孔串浆、堵塞或钻孔进浆量明显较少时，要重新扫孔或补打检查孔注浆。7、注浆过程中要有专人巡视管路，当注浆管路发生故障时，要快速处理，若需较长时间要及时将管路冲洗干净，防止管路堵塞。8、当达到注浆结束标准，关闭孔口阀门卸下孔口高压胶管，及时为注下一个孔做好准备，注浆结束的钻孔24小时内不得打开阀门。注浆结束后，要及时将管路冲洗干净，以免沉淀堵塞管路。9、注浆孔口附近必须设专用直通电话，不得与其他电话串用，以便能及时与地面注浆站联系。四、其它安全注意事项1、设备安装完毕后，由矿地测部组织有关部门进行联合验收后方可进行施工。2、所有下井人都必须严格按照煤矿安全操作规程进行操作，严格遵守矿井各种规章制度，必须随身携带自救器，严禁穿化纤衣服，严禁携带烟草等点火物品，必须熟悉井下防火、防水避灾路线。3、施工人员必须持证上岗，无证不得操作。施工过程中，每台班不得少于3人，不得少于1名熟练工，钻工要配齐：雨衣、雨裤、长筒靴、防尘口罩（搅拌水泥用）、防水面具、长筒胶手套（钻探人员用以防止水流入袖内）。4、施工人员必须穿戴整齐，扎紧衣襟、袖口、裤管、灯带、灯线，以防被钻具缠住伤人，人员不得站在钻孔后方。5、所有电气设备下井前，必须认真检修，合格后方可下井。井下启动开关要放在干燥处、并上架，电缆吊挂整齐，钻探用具、管材及其它物料摆放整齐，施工地点保持整洁。井下电气设备必须符合煤矿安全规程中有关规定，严禁失爆。6、井下电气设备检修时必须停电挂牌并执行验放电制度，严禁带电检修和搬运电气设备。7、在钻场操作的人员，必须通力合作、密切配合，互相照顾。正常钻进时，不得脱岗玩岗，除一名钻机操作人员外，其他人员应躲到安全处。防止出现意外事故。8、严格交接班制度，交接班时，必须把存在的问题交接清楚并要求有交接班记录。上班前都必须对钻场内的一切设施和钻机房四壁围岩稳固情况、机电设备完好情况、通风情况等进行检查，发现异常及时排除。每班必须进行瓦斯浓度检查，当通风状况不好或瓦斯超限时，要立即撤出所有施工人员，并及时向调度室汇报，要排除一切安全隐患。必须做到不安全不生产，只有安全了才生产。9、操作中，必须严格安全岗位责任制，尤其是井下电器设备，不得乱动。10、禁止远距离电钮开、关钻机和泥浆泵，上述设备不用时，必须保证其离合器在分离状态。尤其是泥浆泵，不得带压远距离启动。11、钻探施工期间，应有专人负责安全监护工作。要求每个小班要选出一名安监员，负责排查事故隐患和对操作人员的安全监护工作。三班施工人员必须携带便携式瓦斯报警仪，并悬挂在钻机房内，瓦斯检查员要按规定检查施工现场