新井钻探及注浆安全技术措施
渠里煤矿新井委托我公司施工注浆加固断层钻孔2个,为确保施工安全,特制定施工安全技术措施如下:
根据井下实际情况严格按照《煤矿安全规程》有关探放水的规定设计钻孔,公司项目部要严格按照设计施工,不得随意更改设计。本次注浆孔设计在煤层底板开孔,其钻孔情况在如附表一所示,每个钻孔下入φ108㎜套管20m,φ89㎜40m,两级套管均需注浆固管和做耐压试验,一级套管的试验压力应略高于水压(3.2kg/cm2),二级套管的试验压力应不低于6.5kg/cm2,终孔孔径为φ75~89mm,孔深打至奥灰顶面下30m。稳压时间必须至少保持半小时,孔口周围不漏水,孔口管牢固不活动即视为合格。否则,必须重新注浆固定。每个钻孔固定好套管并经压水耐压试验合格后方可正式探水钻进。
2、钻工应经专门培训,并考核合格,必须掌握钻机的操作要领和维护保养及排除故障的知识。
3、上岗前,明确工作内容、要求和任务。工作前,检查、了解巷道支护、通风、瓦斯等安全情况,确认安全无误后,方可开始工作。
4、安钻前,要平整安钻场地,清理浮渣,挖好排水沟或安装足够能力的排水设备。
5、钻机、电器、水泵等安装必须稳固;钻孔的位置、方位、倾角要准确;必须打好钻机的后顶杠和压柱;电缆吊挂要整齐。
6、开钻前应由有关人员检查设备安装质量和安全设施情况,并经过试车合格后,方准许开车钻进。
7、全部人员到岗后,确认机器转动部位无人靠近时,才能启动钻机,工作中要密切配合,集中精力,动作准确。
8、钻机操作人员,不准离开钻机,并要做到“三看”、“二听”、“一及时”:
三看:即看孔底压力指示计和进尺速度;看水泵工作及孔口上水情况;看水管接头情况。
二听:即听机器运转声音;听孔内震动声音。
一及时:即发现异常要及时处理。
9、严格执行钻具检查制度,合理使用钻具,做到“两准备”、“三不下”、“四检查”:
两准备:即做好备用钻具的准备;上班给下班做好准备。
三不下:即钻杆磨损超规定,直径43mm的钻杆磨损后小于41mm的不下钻;丝扣拧不紧时不下钻;钻杆弯曲不下钻。
四检查:开钻前、上下钻具中、加尺时及发生事故后都要检查钻具。
10、准确丈量下入孔内的钻杆及机上的余尺,计算出正确的孔深。
11、扩孔、扫孔、扫脱落岩芯或钻进不正常时由熟练而有经验的钻工或班长操作。
12、松紧立轴卡盘顶丝和钻进中停车修理接头时,要有专人看管操纵把,防止立轴突然转动伤人,打开立轴箱时,横向齿轮应加防护罩,合立轴时,应待机械停止转动后进行。
13、起下钻具时,禁止用牙钳、链钳代替垫叉,孔口人员不准把手握在垫叉底下。
14、在机械运转时,不得进行部件的拆卸和修理,禁止用手、脚直接制动机械的运转部分。
15、禁止将工具、衣物等放在电器设备和机械转动部分及防护罩上。
16、钻进时应主意以下事项:
(1)丝扣处应涂黄油、缠棉丝,以便于钻具拆卸,减少丝扣磨损,防止冲洗液漏失。
(2)下钻要稳,避免冲撞,遇阻时应立即提钻排除故障。
(3)钻头距孔底1.5~2.0m时,进行冲孔;距孔底0.3~0.5m时,调整好水量再以轻压、慢转扫孔至孔底;钻进0.1~0.2m后方准给予正常压力和转数钻进。
(4)拧卸钻头和护孔器时,应使用自由钳,不得使用牙钳,钻头不得在地上拖拉。
(5)每一回(次)应由一人操作,便于掌握孔内情况,钻进时操作人员要精力集中,注意钻进速度,返水大小和泵压高低,发现异常及时提钻。
(6)地层变软时,要控制压力,不得盲目追求进尺。
(7)临时停钻时,要将钻头退离孔底一定距离,防止岩粉卡钻;停钻8小时以上应将钻杆起出来。
(8)接近含水层时,必须先安好控制阀,采用防喷和反压装置的方法钻进。
17、钻进中发现来压或钻眼水压水量突然增大,以及有顶钻等异常情况时,必须停止钻进,不得拔出钻杆,立即向矿调度室报告,并派人监视水情,如果发现情况危急时,必须撤出受威胁地区的全部人员,然后采取措施处理。
18、钻孔内水压过大时,应采取反压和防喷装置的方法钻进,并有防止孔口套管和煤岩壁突然鼓出的措施,起下钻具时必须使用孔口钻杆卡持器。
19、现场安设专用电话能直通矿调度室或排水泵房,放水时矿方要指派专门人员会同我方人员共同看守孔口,要根据排水泵房的排水能力限量控放,泵房开泵人员要高度警惕,发现水仓水位上涨要立即通知放水人员关闭孔口阀门。
20、所有人员必须熟悉各种灾害的避灾路线,一旦有险情发生,能迅速按避灾路线撤退。
21、下班前应将本班工作情况及各种数据,如钻孔角度、进尺、套管下置深度,设备运转情况等,全面记录下来,并严格执行现场交接班制度,本班组长要把本班情况详细记录到打钻台帐上并签名。
22、其它按《煤矿安全规程》的有关规定执行。
23、所有施工人员要认真学习本措施并签字,否则不得上岗。
焦作市宏舟矿山水业技术有限公司
2009年3月3日
篇2:井下钻探注浆停止作业补充规定
为进一步强化安全意识,提升井下钻探、注浆工程质量的过程控制,严格落实《煤矿防治水规定》,对井下钻探、注浆作业有下列情形之一者,给予停止作业处理。
一、无设计、无措施及未按规定审批组织施工的。
二、未按设计施工的。
三、未持证上岗的。
四、安全退路不畅通;施工现场支护不完好存在安全隐患的。
五、探放水地点及其附近未安设专用电话。
六、排水系统未达到设计要求的。
七、水文地质钻孔孔口管耐压试验未达到设计要求继续施工的;水压大于1.5Mpa无防喷、反压装置;底板注浆改造钻孔见灰岩前未进行二次复注试压的。
八、水文孔施工现场无钻孔放样测点和标注、没有合格的测量校检器具。
九、钻探注浆现场没有施工牌板,无施工记录的;未安装注浆压力表施工的。
十、本规定自2014年1月1日执行。
篇3:基岩段工作面打钻探预注浆施工技术安全措施
一、概况
1、工程概况
生建煤矿位于焦庙镇,设计生产能力0.45mt/a,采用立井开拓方式,冻结法施工,主井筒深567.5m,其中冻结段483.7m,基岩段83.8m,设计井筒净直径4.5m,基岩段壁厚350~1000mm,砼标号c30,主井套砌内壁结束后,先进行工作面排水、清淤泥工作,接着进行打钻探水及工作面预注浆工作。
2、地质及水文条件
(1)地质情况
基岩段起止标高-457.78~-567.5m,地层为二叠系。二叠系地层上部为风化带,厚度26.72m。在-490.21~-496.8处为一层厚6.59m破碎带。基岩段通过岩性为粉砂岩6.51m,粉砂岩70.7m。
(2)水文情况
主井井筒检查孔共打两个钻孔。一号钻孔全孔进行了系统简易水文观测并详细记录泥浆消耗量,在孔深482.19m~-490.21m处泥浆消耗量大,最大漏失量0.6m3/h,未作抽水试验。
二号钻孔全孔进行了系统简易水文观测并详细记录泥浆消耗量,全孔泥浆消耗量0~0.2m3/h之间变化。
含水层:检2号共揭露4个含水层组。第四系含水层组、第三系含水层组、基岩风氧化带含水层、基岩含水层。
其中472.51~-530.00m为基岩含水层。岩性为粉砂层,岩芯完整,基本不含水,钻进过程中没有发生漏水现象。但是与检2号孔相距大约100m的检1号孔钻进过程中,此层位曾经漏水。所以风氧化带下部的基岩含水性较弱,但在裂隙带中含有一定的裂隙水。
3、技术准备
(1)组织技术与管理人员认真学习技术措施。
(2)开工前对技术人员,管理人员及施工人员做好技术交底。
(3)组织测量对标高进行复核校验。
4、施工队伍
施工队由原施工表土段的济西主井队及机运队抽调技术素质好、经验丰富的人员进行工作面预注浆施工,作业前对所有施工人员按iso9002标准及zm71/qp418-1999《培训控制程序》要求组织学习培训。
5、设备、材料准备
(1)预注浆施工所用钻机、注浆机、排水泵、搅拌机等设备进行全面维修、调试、试运转。
(2)按附表2所列的打钻、注浆施工所需设备、配件、材料消耗表进行配置。
二、注浆参数的确定
1、注浆孔数
根据主井井筒净直径及井筒所要穿过地层的水文地质情况,确定8个注浆孔,孔与孔互相夹角45o,同心圆等距离布置,孔间距1.413m,孔径90mm。
2、布孔圈径
布孔圈径为ф3.6m,孔中心线距井壁450mm。
3、注浆材料
采用单液水泥浆为主,适时采用水泥---水玻璃双液浆。
选用新鲜32.5r普硅水泥;水玻璃模数为2.8~3.1,其浓度为38-40be;工业级三乙醇胺和工业食盐。
4、浆液注入量
根据孔内实际情况,预计浆液注入量按公式v=aπr2hηβ/m计算
式中:a---表示浆液损失系数,取a=1.5;
r---表示浆液扩散半径,r取8m;
h---表示注浆段高,85m;
η---表示岩层裂隙率,3%;
β---表示浆液在裂隙内的有效充填系数,取0.9;
m---表示浆液结石率,取m=0.85;
经计算:v=813.9m3
按浆液水灰比1:1计算水泥用量为813.9×0.75=610.4t,水玻璃约需20t,三乙醇胺需610.4×0.5%=3.05t,食盐约需30.5t。
5、浆液起始浓度及其调整
浆液起始水灰比为1:1;随着注浆压力的变化,水灰比可调整为0.8:1,0.6:1。
使用双液浆时,水泥水灰比为1:1,水泥浆和水玻璃浆的体积比为1.5:1~1.5:0.5。
注浆过程中浆液浓度应先稀后浓遂级调节,调整步骤为:当某一级浓度的浆液注入20~30min后,吸浆量不减或者压力不升时,提高一级浆液浓度,当浆液浓度提高到0.6:1时,仍不见升压,应及时改注双液浆。
注浆以单液为主、双液浆作为最后封孔。
在压水实验时,如果泵量为200l/min、泵压低或无压力时,应考虑注双液浆。
6、注浆段高
根据主井基岩段深度为83.8m,基岩含水层标高为472.51~530.00m,本次注浆段高初定为94m,一次注完。
7、注浆方式
本次注浆采用下行式注浆,遇水就注,再扫孔复注直至终孔位置。
在钻眼时,若孔内出水或岩层松散,无法钻进时则停钻,撤钻杆钻机,进行注浆,待注浆结束再开孔,依次循环钻进、注浆。
8、注浆压力
注浆压力的大小,直接影响浆液的扩散距离,经测试该段静水压力为4mpa,注浆终压
取静水压力的3倍,本次注浆终压取12mpa。
9、注浆结束的标准
注浆施工为隐蔽性工程,为保证注浆质量和堵水效果,每一孔段注浆都必须达到终压、终量和注入量的设计要求。在达到设计终压后,泵的流量在50~60l/min,稳定20~30min,才可结束该孔段的注浆。
在8个注浆孔全部施工结束后,利用中间排水孔打钻孔,估算井筒涌水量,如井筒涌水量小于10m3/h,可结束注浆;若大于10m3/h,则采用打分支定向孔的办法进行补充注浆,确保开凿基岩段时,涌水量小于10m3/h。
三、注浆前的准备工作
1、止浆垫的注浆加固
(1)止浆垫厚度
止浆垫厚度参照公式bn=por/[ó]+0.3r计算,经计算止浆垫厚度为2.2m。
(2)止浆垫在冻结段套壁之前与外壁同时施工1.2m,套壁结束后又施工1m,止浆垫总厚度2.2m砼标号c55。由于迎头出水,打止浆垫时,先铺了一层碎石滤水层,预埋一个ф219排水管,打钻之前利用φ219排水管对止浆垫进行注浆加固,如止浆垫漏水时采用双液浆封堵,利用排水管对止浆垫加固无效果时,可采用1#~8#孔口管打钻对止浆垫进行注浆加固。
2、孔口管的安装
孔口管采用ф108无缝钢管,每根长度为2.950m,外焊螺旋筋,采用ф131钻头打眼,砂浆封实,按图1及图2位置、深度预埋孔口管8根。孔口管上焊法兰盘,法兰盘上连接高压球阀,钻具通过高压球阀钻进。
3、钻机的布置
钻机选用sgz-ia型,安装在工作盘上,工作盘下面用6根ф100mm、长2.4m钢管等距离布置作支撑。另外为防止钻眼时工作盘晃动,用手拉葫芦配钢丝绳索固定于孔口管上。工作盘距迎头以2.4m为宜。
吊盘松至距工作面8m左右,利用吊盘悬挂滑轮,提升钻杆。
钻机固定①钻机底盘与工作盘用m12螺丝连接固定;②用手拉葫芦配绳索,固定于孔口管上。钻机固定前应校对位置,保证悬吊点与钻杆中心及孔口管中心保持一致。
表1sgz-ia型钻机技术参数
钻进能力开孔110?mm
终孔75mm钻深150m卷扬能力10kn立轴行程400mm立轴内径46mm机身回程300mm重量840kg
4、注浆设备
注浆使用一台日本hfv-c型液压驱动注浆泵,流量为0~200l/min,最大压力21mpa。
水泥浆搅拌机采用js-1000型搅拌机拌浆。
表2?hfv-c型注浆泵技术参数
工作压力30-130kg/cm2吸入口径65mm流量0~200l/min吐出口径40mm缸径100mm电动机22×4kw×p行程300mm
5、注浆、排水、供水管路
注浆管采用ф50钻杆作为注浆管,由地面大抓稳车悬吊,输浆管露出地面1m左右,用垫叉固定于封口盘上。
排水管路采用ф108钢管,由地面两台稳车悬吊。
供水管采用ф57钢管随压风管悬吊。
四、注浆施工工艺
1、注浆钻孔的施工
①按孔号1#、5#、3#、7#、2#、6#、4#、8#顺序施工,最后施工中心检查孔。
②每进尺15-20m测斜一次,如发现孔斜过大,则封孔,重新钻进,如果相邻两个注浆孔偏斜方位相反,落平点间距超过浆液有效半径控制范围,则必须补孔。
③施工完一个孔后则注浆,待注浆完毕方可施工第二孔。
2、造浆站布置与注浆站布置
浆液搅拌采用js-1000型搅拌机搅拌,制造浆液时,水泥必须过筛,浆液必须搅拌均匀,方可输入贮浆桶内,贮浆桶内浆液用风动搅拌器搅拌,防止沉淀,注浆泵放置在井口搅拌站附近,浆液通过ф50钻杆与井下混合器及高压球阀连接,进行注浆,每孔注浆要连续不断,达到结束标准后方可停注。
3、注浆泵与阀门的操作程序
(1)注浆前先把吸浆管笼头放入清水桶内,关闭孔口进浆阀,打开混合器泄浆阀,检查注浆泵的工作情况及管路是否畅通。
(2)打开孔口进浆阀,关闭混合器泄浆阀,然后慢慢减少孔口量,用清水作耐压试验,超过终压0.5-1mpa,即合乎要求。
(3)注入10分钟至20分钟清水,一切正常后方可正式注浆,注双液浆时,先把吸水玻璃笼头放入玻璃浆桶内,注30秒后,再把吸水泥浆笼头放入水泥浆桶内,开始正式注浆。结束注浆后,先把吸水玻璃笼头放入清水桶中,后把水泥浆笼头放入清水桶中,先关闭孔口管进浆阀再打开泄浆阀后,用清水冲洗注浆泵及管路、球阀、混合器等。
4、注浆施工顺序
先注清水、水玻璃(冲开裂隙通道、润滑裂隙)先稀后浓注单液浆(水泥浆)
最后注双液浆封孔。
5、浆液流程
js-1000型搅拌机拌料泥浆桶hfv-c型液压驱动注浆泵ф50钻杆作浆液管与井下混合器及高压球阀连接孔口管基岩段
五、质量标准
1、注浆材料外加剂的质量性能等必须符合设计要求和规范规定,要严格检查出厂合格证,化验单和试验报告。
2、注浆前对注浆材料进行试验,按配比测定凝固时间。
3、孔口管、止浆垫均进行清水抗压试验,试验压力应大于注浆终压。
4、发现问题立即汇报,及时采取措施处理。
5、认真填写各种原始记录。
六、注浆孔钻进及注浆施工安全技术措施
(一)注浆孔钻进安全技术措施
1、在正常钻进中,应经常检查钻机稳定性,准确丈量孔内钻具及机上余尺,及时填入班报内并妥善保管。
2、下钻时应认真检查钻具,有弯曲,磨损严重不得使用,接钻杆前应对钻杆吹孔,接钻杆时要缠麻。更换冲击器时不准更换钻头。如需更换钻头必须在钻孔开孔前进行更换。
3、下钻要稳,避免冲撞,遇阻时应及时提钻,排除障碍,钻具距孔底1.0m时,进行先冲孔后钻进。
4、加钻杆前,应尽量把孔内岩粉冲净,并提钻杆,使钻头离孔底0.5m以上方可加钻杆。
5、钻进过程中,如遇涌水时应准确记录起止深度,测量涌水量,提钻杆,准备注浆。
6、钻机钻进时,若遇松软岩层,要慢速适当加压法钻进,遇石灰岩等岩层比较硬时,要轻压,快速法钻进。
7、钻进结束后,应及时冲洗钻孔,当孔口冒清水无岩粉时即可拨钻杆,测静水压力注清水试压并详细记录,注入量、压力等数据,为注浆提供依据。
8、钻进过程中如发现钻孔内水压、水量突然增大以及顶钻等异状时,必须停止钻进,但不得拔出钻杆,及时汇报项目部进行处理。
9、在井筒工作面打钻、注浆人员应严格遵守立井施工《煤矿安全规程》、《钻探操作规程》及一切安全管理制度。
(二)注浆施工安全技术措施
1、施工前应对参加施工人员进行安全技术教育,传达措施做到人人心中有数,定岗、定位责任明确。
2、注浆前试验站应按单液浆及双液浆各种设计配比测定凝胶时间,当更换水泥等注浆材料品种时,应重新测定凝胶时间。
3、注浆司泵工必须按操作规程认真操作,并随时注意注浆压力,吸浆量的变化情况,对高压系统各部件认真检查,发现问题及时修复更换,确保注浆安全。每次注浆前应对供电、供风、搅拌、注浆设备认真检查,发现问题及时处理。
4、井下与地面联系的信号,通讯必须畅通无阻;井下注浆人员与地面开注浆泵人员经常保持联系,以确保注浆安全。
5、注浆人员配戴防护眼睛,胶质手套,造浆人员戴防尘口罩。
6、拌浆人员严格掌握浆液配比,按设计配比拌浆。为防止水泥纸、纸屑、石子及其它杂物进入泥浆池,放浆口应设过滤网。泥浆桶内设置风动搅拌器搅拌,以防泥浆沉淀。
7、吊盘、工作盘必须固定牢固可靠。在吊盘上作业人员必须佩戴安全带并做到生根牢固,高挂低用。
8、井下信号,把钩工应定人定岗,按章操作。
9、注浆期间要设专人注意观察止浆垫及井壁是否有变形、跑浆、漏浆等现象,发现问题及时处理。处理方法:可采用缩短凝胶时间、间歇注浆、打入铁楔、棉纱等方法处理。
10、注浆泵及电气设备设专人检查维护、保证正常运转。
11、泄压管路出水口应避开人员并用铁丝固定于孔口管上。接头绑扎牢固。
(三)机电运输安全管理措施
1、上下钻机及注浆机时应通知绞车司机慢速行驶,通过吊盘时要有专人看护。
2、吊运钻机或注浆机时必须使用钩头配5分钢丝绳索并保证绑扎牢固,安全可靠。
3、施工现场所有用电设备严格按照井下用电设备要求选用,并安装保护装置。
4、每天安排专人检查井壁发现有结冰等安全隐患时及时处理,保证安全施工。
5、下吊盘至工作盘之间需安设软梯一路,以便工作人员上、下及避灾。
6、井口到吊盘之间应安装安全梯一个,由专用稳车悬吊,以便井下出现故障或灾害时,人员能够顺利升井。
(四)钻孔防突水措施
1、钻孔施工前井筒内应安装80dg-75×10型吊泵(杨泵750m,流量54.7m3/l)及φ108排水管路,并保证在钻孔突水时能正常运转及时排水。当钻进注浆孔时,如井筒涌水量接近吊泵额定排水能力,必须停止钻进,提取钻具,关闭高压阀门,及时注浆。
2、对正常打钻排水采用电泵排至吊盘水箱,放入吊桶排至地面。
3、孔口管必须按设计孔位埋设牢固,并安设高压球阀(不小于15mpa)。注浆前,必须对止浆垫和孔口管进行耐压试验,试验压力必须大于注浆压力1mpa。孔口管试压经验收合格后方可钻进。确保孔口管的承压控水能力及安全装置灵活可靠。
4、钻进过程中如发现钻孔内水压、水量突然增大且喷孔严重,情况危急时可采取拆掉钻杆,关闭高压球阀及时向项目部汇报。
七、劳动组织与工期安排
1、劳动组织
预注浆施工井下采用“四六制”、地面采用“三八制”作业,具体见附表1。
2、工期安排
①排水清理4天。
②孔口管、设备及操作盘安装2天。
③打钻预注浆23天。
④拆除清理1天。
总计工期30天。
3、其它
本措施未尽事宜按《煤矿安全规程》(20**版)及《井主井井筒及井底车场、相关硐室掘砌工程施工组织设计》执行。