单孔探放水设计及安全技术措施.doc

单孔探放水设计及安全技术措施一、概况：主、副斜井在岩层中开拓（倾角23），厚煤层巷道（运输、轨道、回风平巷）位于740-750水平，为进一步摸清煤层赋存情况及周边水的情况，需对施工的巷道进行探水，为确保探水期间的安全特编制本措施。水源性质:预计水源主要为煤层顶板水和断层导水。钻机型号：ZLJ-350煤矿用坑道钻机。主要技术参数：钻机重量：430KG电机功率：11KW主轴转速：115198350（r/min）额定扭矩：350200115（）钻孔深度：200米钻杆直径：75mm二、探放水前的准备工作：1、在组织施工前，生产技术科必须在探放水现场标明探水起始线位置，严格要求，根据煤层走向及倾向确定出钻孔方位及坡度等技术数字。施工队伍必须严格要求施工，并随时校验，及时调整，做到精密准确。2、施工单位要将打钻所需的材料及工具，设备准备到位，不能因为准备工作的原因而影响施工。施工人员应认真学习探放水安全技术措施并熟悉钻机的使用及维护知识。3、在运输ZLJ-350油压钻机等大件设备的过程中，运输人员应轻拿轻放，避免设备因受力碰撞而受损。钻机及其附属设施及各部件连接要牢固可靠，并在每次使用前检查，确保施工的安全。4、每次开钻前，检查钻杆接头的牢固情况，严防脱钻事故的发生，钻杆要达到不堵塞，不弯曲，丝口不磨损。5、在组织施工前，要求施工人员对钻机附近10米范围内的巷道支护进行检查，发现巷道支护受损的及时处理并加强支护，并打好立柱和挡板。6、施工过程中，采用压入式通风，局部通风机安设在平巷车场新鲜风流中。7、局部通风机要长时运转，无论工作、不工作或交接班都不得停止运转，局部通风机不开时，要把人员撤至进风巷内，并在巷道门口位置设置“严禁人员入内”的警戒牌。自动停电时，要撤出人员，待查明原因，确认安全后再启动。8、在组织施工前，必须检查防尘系统完好，管路无漏水等现象，保证钻机的水源。9、在巷道低洼处，非行人侧及时挖好水仓，清理好临时水沟，确保排水畅通无阻。10、在打钻地点安装电话，并保证及时与调度室联系。11、在施工前，机电人员必须严格要求安接好开关及钻机，各机械设备必须定期按时进行注油检查维修，以保证设备良好运行。12、技术人员和探放水人员，必须亲临现场，依据设计，确定探水钻孔位置，方位，深度以及钻孔数量。13、带班矿领导和当班安全员瓦检员必须在探放水地点监督安全和随时检查空气成分，如果瓦斯浓度超限，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，及时处理。三、钻孔设计1、探水钻孔设计：A.厚煤层巷道沿顶板掘进探水钻孔设计：（长探）（1）上中心孔：方位270，仰角：026，设计水平钻距200m，开孔直径75mm，位于迎头中部。（2）下右侧孔：方位275，平行于巷道顶底板，设计水平钻距200m，开孔直径75mm，位于迎头右侧。（3）下左侧孔：方位265，平行于巷道顶底板，设计水平钻距200m，开孔直径75mm，位于迎头左侧。（4）下中心孔，方位270，俯角：046，设计水平钻距200m，开孔直径75mm，位于迎头中侧。B.厚煤层巷道沿地板掘进探水钻孔设计：（长探）（1）上中心孔：方位270，仰角1，设计水平钻距200m，开孔直径75mm，位于迎头中部。（2上右侧孔：方位275，平行于巷道顶底板，设计水平钻距200m，开孔直径75mm，位于迎头右侧。（3上左侧孔：方位265，平行于巷道顶底板，设计水平钻距2000m，开孔直径75mm，位于迎头左侧。（4）下中心孔：方位270，俯角017，设计水平钻距200m，开孔直径75mm，位于迎头中部。2、煤巷长探钻孔超前距为140米，止水套管10米，允许掘进距离60米。C.厚煤层巷道沿顶板掘进探水钻孔设计：（短探）（1）上中心孔：方位270，平行于巷道顶底板，设计水平钻距40m，开孔直径75mm，位于迎头中部。（2）上右侧孔：方位273，平行于巷道顶底板，设计水平钻距42m，开孔直径75mm，位于迎头右侧。（3）上左侧孔：方位267，平行于巷道顶底板，设计水平钻距42m，开孔直径75mm，位于迎头右侧。（4）下孔，方位270，平行于巷道顶底板，设计水平钻距42m，开孔直径75mm，位于迎头中侧。（俯角113）（5）下右侧孔：方位273，平行于巷道顶底板，设计水平钻距42m，开孔直径75mm，位于迎头右侧。（俯角113）（6）下左侧孔：方位267，平行于巷道顶底板，设计水平钻距42m，开孔直径75mm，位于迎头右侧。（俯角113）D.厚煤层巷道沿地板掘进探水钻孔设计：（短探）（1）上中心孔：方位270，仰角113，设计水平钻距40m，开孔直径75mm，位于迎头中部。（2）上右侧孔：方位273，仰角113，设计水平钻距,40m，开孔直径75mm，位于迎头右侧。（3上左侧孔：方位267，仰角113，设计水平钻距40m，开孔直径75mm，位于迎头左侧。（2下右侧孔：方位273，平行于巷道顶底板，设计水平钻距,40m，开孔直径75mm，位于迎头右侧。（3下左侧孔：方位267，平行于巷道顶底板，设计水平钻距40m，开孔直径75mm，位于迎头左侧。（4）下中心孔：方位270，平行于巷道顶底板，设计水平钻距40m，开孔直径75mm，位于迎头中部。2、煤巷短探钻孔超前距为30米，止水套管10米，允许掘进距离10米。3、预计水压小于0.1MPa，钻孔预先固结套管，套管口安装闸阀。(1)开钻钻到孔深10m；(2)下放73-75肋骨式安全套管10米；(3)55钻孔到孔底；C.主（副）斜井倾斜基岩段掘进探水钻孔设计：（1）1号中心孔：方位256，俯角217，设计钻距20m，开孔直径75mm，位于迎头中部。（2）2号右侧孔：方位256，俯角517、与工作面迎头夹角84设计水平钻距20m，开孔直径75mm，位于迎头右（左）侧。（3）3号上边孔：方位256，仰角34，设计钻距22m，开孔直径75mm，位于迎头上侧。（4）4号下边孔：方位256，平行于巷道底板，设计钻距20m，开孔直径75mm，位于迎头下侧。E.主（副）斜井落平后巷道掘进探水钻孔设计（1）1号中心孔：方位256，平行于巷道底板，设计钻距20m（煤巷道40米），开孔直径75mm，位于迎头中部。（2）2号右侧孔：方位256，俯角3、与工作面迎头夹角84设计水平钻距20m（煤巷道40米），开孔直径75mm，位于迎头右（左）侧。（3）3号上边孔：方位256，仰角3，设计钻距19m（煤巷道39米），开孔直径75mm，位于迎头上侧。（4）4号下边孔：方位256，俯角3，设计钻距20m，（煤巷道40米）开孔直径75mm，位于迎头下侧。四、钻探工程的步骤和方法1、钻进(1)开钻前，检查有害气体含量，当瓦斯浓度达到或超过1时，不得开钻，采取措施进行处理。(2)任何时候包括提下钻、钻进等工作人员不准在钻杆后方站立和走动，防止钻杆后滑伤人。(3)压力要合理、均匀，不进尺时不得强行加压，防止钻孔倾角和方位的改变。合理加压，不进尺立即提钻换钻头，减少孔斜。(4)75钻进每1米取上芯一块，以备鉴定作为套管长短的参数。(5)钻杆丝扣下钻时要逐条缠线，并用钳子上紧，严防脱扣事故。随时备好42小公锥,一旦发现断钻杆，橹扣等孔内事故及时处理。(6)松紧顶丝和停送电人员严密配合，口号响亮一致，不准干哑吧活。(7)钻进中一旦发现“变软”、“见空”、“见水”和变层等要立即停钻丈量残尺计算孔深。见空前10米时丈量全长，校正孔深，调整误差。(8)若发观孔内涌水，应测定水压和涌水量。(9)及时准备地全面记录各种数据，包括加尺、残尺、孔深、涌漏水等情况。(10)钻杆应不堵塞、不弯曲，丝口未磨损，不合格的不准使用。(11)接钻杆时，要对准丝口，避免歪斜和漏水。(11)卸钻头时，应严防管钳夹伤硬质合金片，夹扁钻头和岩芯管。(12)装卸钻杆时，必须一根接一根，依次安装。2、75开孔钻到10米，芯的鉴定特别注意芯的硬度，结构是否完整等物理特征，是否符合下套管的要求，如果芯的松软或节理发育破碎等，应考虑加长75孔深，增加套管长度。3、下75-73肋骨式套管，水泥注浆固井。24-48小时后扫孔上好30Kg高压闸阀，并打压试验，用55钻具扫套管内水泥块，并钻出套管1-2米，进行注水打压试验，如果达到设计压力和质量标准时，55钻头继续正常钻进，否则，重新二次注浆，并重新试压，直至达标。4、见水后立即汇报矿调度室及有关工程技术人员，在矿方人员的现场监督下，确认排水能力在通风良好的情况下，方可提钻，并立即关闭高压闸阀，并安装压力表测定水压，便于计算积水面积和积水量。5、见空后无积水涌出时，加强通风并用粘土堵塞钻杆外和闸阀内的环状间隙，严防瓦斯由钻孔突出，由瓦斯检查员现场测定，瓦斯含量在保证安全的情况下方可提钻，而且提钻后立即关闭高压闸阀。五、封孔措施1、钻孔完成后，根据要求进行封孔，钻孔封闭前，应先进行洗孔（清水除外），根据孔壁情况也可使用18-19秒稀泥浆冲孔。2、灌注泥浆必须将钻具下到距应封孔段底部35m处，随着灌浆逐渐提升钻具，但钻具不得提出浆面，严禁采用自孔口向孔内倒灰浆的方法封孔。3、封孔水泥要采用425#，过期、受潮结块的不准使用，封闭终了要及时用清水洗泵，以保护泵体。水泥浆灌注完毕应在封闭孔段提取浆样，如封闭数量和深度不符合设计要求时应进行补封。六、避灾路线、通风系统、流水路线：1.主井及猴车巷道、副井、井底车场井猴车巷道避水灾路线：迎头平巷主、副斜井地面。2、通风路线：主井及猴车巷道：地面-工作面-地面副井及井底车场及轨道大巷：地面-工作面-联络巷道-盘区回风巷道-总回风巷道-风井-地面3、流水路线：主井及猴车巷道、副井井底车场及轨道巷：迎头井筒临时水仓地面七、探水安全措施：1、迎头根据该面最大涌水量配备排水设备，并确保排水系统畅通且能正常运行，排水管路的连接及管路的日常维护、闸阀的清理和更换要及时。2、严格执行敲帮问顶制度，严禁空顶作业。3、严格按照探放水要求设计施工，不得擅自改变设计。4、完善工作面排水、通讯及监测系统，保证正常运行，探放水前由队长、瓦监员共同检查工作面通风、监测瓦斯、排水系统，如一项不到位，严禁施工。5、钻机安设必须平稳、牢固，钻孔方位角度由技术人员向钻工交代清楚，施工过程中要准确判层，做到记录清楚，孔深丈量正确，副队长严格执行交接班制度。6、钻探施工期间，相关人员跟班到现场，施工队组要做好钻探原始记录的填写，并签名。7、每次钻探结束后，由地测科根据钻探情况，下达允许掘进通知单，施工队组严格按通知单要求组织探掘施工。山西煤销集团野川煤业有限公司生产技术科2012年1月第 9 页 共 9 页