钻场施工安全技术措施

钻场施工安全技术措施一、适用范围本措施适用于煤矿井下瓦斯抽采钻场、水文地质勘探钻场、顶板卸压钻场、注浆加固钻场的施工作业，含钻场准备、设备安装、钻进施工、设备回撤、异常处置全流程，露天钻场、非煤矿山钻场可参照本措施结合现场实际调整后执行。二、施工前准备（一）地质与环境勘测1.施工前必须由地测部门提供钻场位置的地质说明书，明确该区域煤层厚度、倾角、瓦斯压力（含量）、含水层水压、围岩稳定性、断层及陷落柱分布范围，其中瓦斯压力≥0.74MPa、含水层水压≥1.5MPa的区域必须单独编制专项防突、防水措施，严禁无地质资料施工。2.现场勘测需测定钻场断面参数：矩形钻场净高不低于2.8m，宽度不小于4.5m，长度根据钻机型号确定，履带式全液压钻机施工时钻场长度需比钻机机身长2m以上；锚网索支护钻场的锚杆抗拔力不低于100kN，锚索预紧力不低于120kN，U型钢支护钻架的卡缆扭矩不低于300N·m，出现支护变形、锚杆失效的必须先整改合格后再进场。3.提前排查钻场周边50m范围内的通风系统、瓦斯监控设备、供排水管路、供电线路完好性，钻场必须位于新鲜风流范围内，回风侧不得有其他作业人员，通风断面不小于所在巷道设计断面的80%，风量满足不低于1.5m³/s的最低要求。（二）设备与材料准备1.钻机选型需满足设计钻孔深度、孔径要求：施工1000m以上深孔选用ZDY6000LD及以上功率全液压钻机，施工300m以内浅孔可选用ZDY1200S型钻机；设备进场前必须查验防爆合格证、煤安标志、近期检修记录，液压系统无渗漏、电机绝缘电阻不低于0.5MΩ、钻机回转器夹紧力不低于额定值的90%，不合格设备严禁入井。2.配套材料配备标准：钻杆：Φ73mm整体式宽翼片螺旋钻杆用于瓦斯抽采孔，Φ89mm无缝钢钻杆用于水文勘探孔，钻杆磨损量超过原壁厚10%、丝扣变形、存在裂纹的严禁使用；钻头：煤层施工采用PDC复合片钻头，岩石施工采用硬质合金钻头，钻头合金片脱落、直径磨损超过2mm的及时更换；安全防护材料：每个钻场配备不少于2台额定流量≥60L/min的压风自救装置、4台过滤式自救器、2台量程0-10MPa的水压表、2台量程0-4MPa的瓦斯压力表、2根长度不小于2m的防喷管、1套孔口防喷装置、不少于0.5m³的黄泥、10条编织袋，配备1台0.5t以上手拉葫芦、2根合格的吊装钢丝绳套（破断拉力不低于吊装重量的6倍）。3.施工前由技术人员向所有作业人员进行安全技术交底，明确钻孔参数（方位角误差≤±1°、倾角误差≤±0.5°、孔深误差≤1‰）、风险点及处置措施，交底后全员签字确认，未参与交底人员严禁上岗。（三）安全设施验收钻场施工前必须由施工队负责人、安检员、瓦检员联合验收，验收内容包括：支护完好性、通风风量、瓦斯传感器（布置在钻场回风侧10-15m位置，报警浓度≥0.8%、断电浓度≥1.0%、复电浓度<0.8%，断电范围覆盖钻场及回风侧所有非本质安全型电气设备）、供水压力（不低于1.0MPa，流量不低于30L/min）、压风压力（不低于0.4MPa）、通讯电话（与调度室直通，布置在钻场进风侧5m范围内）、消防器材（2台4kg干粉灭火器、1台25L泡沫灭火器、0.2m³消防沙），验收不合格严禁开工。三、设备安装与调试安全措施（一）设备转运1.井下平巷转运钻机采用防爆叉车或平板车运输，设备重心与平板车中心偏差不超过50mm，采用4根Φ15.5mm钢丝绳对角捆绑，每根钢丝绳用2个以上绳卡固定，运输速度不超过1m/s，拐弯、过风门时提前鸣笛，严禁人员跟车。2.斜巷运输时，斜巷倾角≤15°的采用绞车运输，“一坡三挡”设施完好，钢丝绳安全系数不低于6.5，连接装置采用专用防脱销，运输时严格执行“行人不行车、行车不行人”制度，严禁人员在斜巷下方停留。3.人工抬运钻杆、钻头等小型设备时，人员必须配合作业，同起同落，抬运路径无障碍物，钻杆堆放高度不超过1.2m，堆放位置距离钻场施工点不小于1m，严禁靠近电缆、管路堆放。（二）钻机安装1.钻场地基必须平整，浮矸、杂物清理干净，底板松软时必须铺设厚度不小于50mm的木板，钻机就位后采用4根地锚固定，地锚采用Φ22mm、长度不小于1.8m的螺纹钢锚杆，锚固深度不小于1.5m，锚杆外露长度100-150mm，与钻机底座用螺栓紧固；倾斜钻场施工时钻机需加设防滑支撑，支撑采用11号工字钢，两端与顶底板接实，打设木楔背紧。2.液压管路连接必须采用专用U型卡，严禁用铁丝代替，管路排列整齐，避免与钻杆、尖锐物体接触，供油压力严格按照钻机说明书调整，ZDY6000LD钻机系统压力不超过31.5MPa，ZDY1200S钻机系统压力不超过16MPa，严禁超压作业。3.电气设备接线符合《煤矿安全规程》要求，防爆结合面间隙不超过0.5mm，无锈蚀、无伤痕，电缆悬挂高度不低于1.8m，与风水管路间距不小于300mm，严禁带电搬迁、检修电气设备，停送电严格执行“谁停电、谁送电”制度，悬挂“有人工作、禁止送电”警示牌。（三）设备调试1.调试前先检查各部件连接情况：回转器卡盘螺栓扭矩不低于200N·m，履带张紧度符合要求，油箱油位不低于油标刻度的2/3，液压油采用L-HM46号抗磨液压油，油温超过60℃时必须停机冷却。2.空载调试：先点动电机，检查电机转向与标识一致，然后空载运行3-5min，检查回转器正反转、推进退动作是否灵活，压力表显示正常，无异常噪音、渗漏，调试合格后再进行负荷试运转，试转时钻杆前方严禁站人。3.孔口装置安装：施工瓦斯抽采孔、水文孔必须安装孔口防喷装置，防喷装置与孔口管用法兰连接，密封压力不低于2MPa，防喷管出口连接瓦斯抽采管路，抽采负压不低于13kPa，施工前做防喷试验，开启压力不低于1.5MPa，不合格的重新安装。四、钻进施工安全技术措施（一）开孔作业1.开孔前再次核对钻孔方位角、倾角，采用地质罗盘测定，误差符合设计要求后固定钻机导向装置，开孔时采用低转速、小推力，钻头钻入煤层0.5m后检查孔位偏差，偏差超过50mm的重新开孔。2.孔口管安装：施工瓦斯压力≥0.74MPa的钻孔时，必须先埋设孔口管，孔口管采用Φ108mm无缝钢管，长度不小于3m，采用水泥浆固管，水泥浆水灰比0.8:1-1:1，养护时间不低于24h，然后做耐压试验，试验压力不低于设计瓦斯压力的1.5倍，稳压30min无渗漏后方可继续钻进。3.开孔段钻进速度控制在0.5m/min以内，每钻进1m检查一次钻杆垂直度，出现孔斜及时调整，严禁强行纠偏造成孔壁坍塌。（二）正常钻进1.钻进参数严格按照设计执行：煤层钻进转速不超过150r/min，推进压力不超过6MPa；岩石钻进转速不超过100r/min，推进压力不超过12MPa；遇到硬岩时严禁强行加压，采用低转速往返磨削钻进，避免损坏钻头、造成卡钻。2.作业人员站位要求：操作手站在钻机侧方，距离回转器不小于1m，严禁站在钻杆正后方、正前方，其他辅助人员站在钻场进风侧，距离钻杆2m以外，严禁在钻杆转动范围内停留。3.排渣管理：采用水力排渣时，供水压力保持1.0-1.5MPa，每钻进20m冲孔一次，冲孔时间不低于5min，确保孔内煤渣全部排出；采用风力排渣时，压风压力保持0.4-0.6MPa，孔口安装防尘罩，作业人员佩戴防尘口罩，严禁干打眼。4.钻进过程中每钻进50m验证一次钻孔参数，采用随钻测量仪测定孔斜，孔深超过200m时每30m测定一次，参数偏差超过允许范围的及时调整，确保钻孔轨迹符合设计要求。5.现场记录规范：安排专人记录钻进参数、钻杆数量、地层变化、瓦斯涌出情况，每根钻杆记录一次推进压力、转速、回水颜色，遇到地质变化时详细记录深度、岩性，记录数据真实准确，严禁伪造。（三）特殊工序作业1.取芯作业：取芯钻进时转速不超过80r/min，推进压力不超过4MPa，取芯管进入孔底前先冲孔3min，取芯完成后缓慢起钻，严禁猛提猛拉，防止岩芯脱落；取出的岩芯按顺序摆放，标注深度，拍照留存后移交地测部门。2.下套管作业：套管采用无缝钢管，丝扣涂抹密封胶，每根套管连接扭矩不低于150N·m，下套管前检查套管有无变形、裂纹，长度偏差不超过10mm；下套管时采用专用夹持器，严禁用钻机回转器强行顶推，套管下到位后采用水泥浆固井，养护时间不低于48h，耐压试验合格后方可使用。3.封孔作业：瓦斯抽采孔采用“两堵一注”封孔工艺，封孔深度不小于15m，煤层破碎带封孔深度不小于20m，封孔材料采用膨胀水泥，水灰比0.6:1，注浆压力不低于0.5MPa，稳压10min无渗漏后停止注浆；水文孔封孔采用水泥砂浆，水泥标号不低于42.5，封孔长度超过含水层上下各5m，注浆压力不低于2MPa。（四）现场瓦斯管理1.瓦检员每班至少检查3次钻场瓦斯浓度，施工高瓦斯、突出煤层钻场时安排专职瓦检员现场盯守，瓦斯浓度超过0.8%时停止钻进，超过1.0%时切断电源，撤出人员，汇报调度室处置。2.钻场回风侧瓦斯传感器每7天校准一次，报警、断电功能测试正常，孔口瓦斯浓度超过0.5%时必须加大抽采负压，安装孔口喷雾装置，防止瓦斯积聚。3.施工过程中发现孔口瓦斯喷孔、顶钻等突出预兆时，立即停止钻进，不得拔出钻杆，关闭孔口防喷阀，人员撤至安全区域，汇报调度室及防突部门，制定专项措施后方可恢复作业。五、异常情况处置措施（一）卡钻处置1.轻度卡钻：钻杆无法推进、退回但可转动时，采用低转速、小推力往返活动钻杆，同时加大供水量冲渣，逐步将钻杆退出，严禁强行加压，防止钻杆断裂。2.中度卡钻：钻杆无法转动时，采用千斤顶配合手拉葫芦向外拉拔，拉拔力不超过钻杆屈服强度的70%，Φ73mm钻杆拉拔力不超过120kN，拉拔时做好人员防护，钻杆正前方严禁站人，防止钻杆弹出伤人。3.严重卡钻：拉拔无效时，采用透孔、反井钻机扩孔等方式处置，严禁爆破处理，防止诱发瓦斯突出、顶板垮塌。（二）钻杆断裂处置1.钻杆断裂后立即停止作业，记录断裂位置深度，检查孔内情况，断裂位置在孔口10m以内时，采用专用打捞器对接，对接时转速不超过50r/min，对准丝扣后缓慢拧紧，平稳拉出。2.断裂位置超过100m、打捞3次以上无效的，上报技术部门，调整钻孔设计，在旁边重新开孔，严禁强行打捞造成孔壁坍塌。3.断裂钻杆必须全部记录台账，标注钻孔位置、深度、长度，未打捞出来的钻杆在钻孔竣工图上明确标注，避免后续采掘作业误揭。（三）突水处置1.钻进过程中发现孔口回水突然增大、水温升高、出现压力水等透水预兆时，立即停止钻进，不得拔出钻杆，关闭孔口闸阀，人员按照避灾路线撤离，汇报调度室及地测部门。2.地测部门立即测定涌水量、水压，涌水量小于10m³/h时，采用孔口注浆封堵，注浆压力高于水压1.5倍，稳压30min无渗漏后恢复作业；涌水量大于50m³/h时，启动水害应急预案，严禁盲目处置。3.受水害威胁区域施工时，钻场必须构筑高度不低于0.5m的挡水墙，配备排水泵，排水能力不低于预计最大涌水量的2倍。（四）顶板异常处置1.施工过程中发现顶板掉矸、支护变形、锚杆断裂等预兆时，立即停止作业，撤出人员，汇报调度室，由生产部门采取补打锚杆、锚索等支护措施，整改合格后方可恢复作业。2.钻场顶板离层仪每班观测一次，离层量超过10mm时必须停止施工，分析原因，采取补强支护措施，离层量超过50mm时立即撤出所有人员。六、设备回撤安全措施（一）回撤前准备1.回撤前清理钻场杂物，平整转运路径，检查绞车、钢丝绳、吊装工具完好性，起吊点采用专用起吊锚杆，起吊锚杆抗拔力不低于150kN，严禁用支护锚杆、锚索作为起吊点。2.切断钻机供电电源，闭锁开关，拆开的电缆头用防爆盖密封，液压管路拆开后用堵头封堵，防止杂物进入液压系统。3.回撤前由瓦检员检查钻场瓦斯浓度，浓度低于0.8%方可作业，回风侧严禁人员停留。（二）设备拆解与吊装1.钻机拆解按照“先附属、后主体”的顺序，先拆钻杆、液压管路，再拆回转器、操作台，最后拆主机底座，拆解的螺栓、配件分类存放，做好标记，避免丢失。2.吊装作业时由专人指挥，指挥信号统一、清晰，吊装物下方严禁站人，吊装重量不超过手拉葫芦额定起重量的80%，起吊时先试吊100-200mm，确认平稳后再继续起吊，严禁斜拉歪吊。3.拆解的钻杆码放整齐，捆绑牢固，外露丝扣用保护套包裹，防止磕碰变形。（三）转运与升井1.设备装车要求与转运一致，重心对齐平板车中心，捆绑牢固，超高、超宽部件设置警示标识，运输速度不超过0.5m/s。2.斜巷回撤时，绞车司机持证上岗，信号工、把钩工在躲避硐室内操作，严禁人员随设备上下斜巷。3.设备升井后立即进行检修、保养，更换损坏的部件，做好检修记录，下次入井前再次验收合格后方可使用。七、安全管理规定（一）人员管理1.所有作业人员必须持证上岗，钻机操作手、绞车司机、电钳工、瓦检员、安检员必须取得特种作业操作证，严禁无证作业。2.作业人员班前严禁饮酒，精神状态不佳的严禁入井，施工过程中严格遵守岗位责任制，严禁脱岗、睡岗、串岗。3.每班施工前开展班前会，明确施工任务、风险点、安全措施，开展岗位风险辨识，确认每个作业人员清楚作业要求后方可入井。（二）现场管理1.严格执行“敲帮问顶”制度，每班开工前、施工中、