矿区附近采空区探放水设计安全技术措施
一概?况山西晋煤集团平陆晋平煤业有限责任公司兼并重组整合矿井位于平陆县曹川镇太寨、寺头村一带,距平陆县城直距46km,行政区划隶属平陆县曹川镇管辖。其地理位置为东经:111°31′50″-111°33′11″,北纬34°53′37″-34°54′58″。井田中部有风(陵渡)—南(沟)公路东西向通过,矿井井口由2公里土路与该公路相接,通过风南公路向西约55公里可达平陆县城与运(城)三(门峡)高速路相接,由运(城)三(门峡)高速路向北40公里可达大(同)风(陵渡)高速路、南同蒲铁路运城火车站。向南经黄河大桥可抵河南省三门峡市,与陇海铁路及连(云港)霍(城)高速公路联通。由铁路、公路向东南可达中南及华东各省市。二地形地貌1、本井田地处中条山南麓,黄河北侧,隔黄河与河南省为邻,以低山丘陵为主的侵蚀山地地貌,素有“平陆不平沟三千”之称,井田内沟壑纵横,地形复杂,总的地势为南高北低。地形最高点为井田南部太寨山梁,标高为649.2m,最低点为井田北界处曹家河床南岸,标高为362.3m,最大相对高差286.9m,属低山区。2、井田内构造简单,主要为一轴向北西的背、向斜构造,地层倾角一般5°-8°。局部达15°,井田内发现1条逆断层及2条褶曲,未发现陷落柱构造,现将本井田构造叙述如下:(1)F1逆断层位于井田西部边界,302号钻孔揭露,K2及10号煤层重复出现,10号煤层底板铝质泥岩与K2顶板粉砂岩接触。F1逆断层走向N38°W,倾向SW,倾角35°,落差H=25m,井田内延伸长度550m。(2)褶?曲S1向斜构造位于井田的中部,轴向N60--50°W,向NW仰起,两翼基本对称,?地层倾角5-8°,轴长约2.3km。S2背斜构造位于井田的南部,轴向N84--68°W,向SE倾伏,两翼基本对称,地层倾角5-12°,轴长约1.8km。综上所述,井田构造属简单类。三井田水文地质1、本井田地处中条山南麓,黄河北侧,井田内地表河流不发育,大小沟谷多为干沟,只有雨季时才汇集洪水沿沟排泄,井田地表水向北汇入曹河,向南汇入太寨河,曹河向东于南沟注入黄河,太寨河向南直接注入黄河,井田地表水属黄河水系。2、井田内各沟谷基本常年无水,遇雨季一泻而去,雨停后沟干或为细流,属季节性溪流。本井田保留的原龙潭沟煤矿的主平硐、副平硐、回风平硐口标高分别为406.78m、406.67m、408.16m均高于所处地段曹河的最高洪水位(370m)。本井田井口不受洪水威胁。四主要含水层情况(一)井田的含水层自上而下有:1、第三、四系松散砂砾孔隙含水层松散含水层在区内发育,大面积出露。岩性为近代冲积砂砾层,透水性良好,直接接受大气降水及地表径流补给,厚度埋藏大时,该层为浅层含水较丰富的砂砾孔隙含水层。2、上石盒子组底部K10砂岩裂隙含水层黄绿色、灰白色中—细粒砂岩,稳定性差,常相变为粉砂岩,位于浅部裂隙风化带,含水丰富。3、下石盒子组K8、K9砂岩裂隙含水层岩性为灰白色、粗—中粒砂岩为主,以石英为主。受地形影响,接受大气降水及地表水补给差异性大,裂隙不发育,属富水性弱的裂隙含水层。4、山西组K7砂岩裂隙含水层岩性为灰白色中、细粒砂岩,以石英为主。受地形影响,接受大气降水及地表水补给条件差,裂隙不发育,该层属富水性弱的含水层。5、太原组K2石灰岩溶隙含水层岩性为深灰色,致密坚硬的石灰岩,为10号煤层的直接充水含水层亦为煤系地层主要含水层,厚度1.92m左右,裂隙不发育,钻进消耗量小于0.5m3/h,矿井涌水量95m3/d—144m3/d,受地形影响,大气降水及地表补给条件差,排泄条件好,所以其富水性弱。因此,该含水层为富水性弱的溶隙含水层。6、奥陶系中统石灰岩溶隙含水层奥陶系灰岩出露于井田东西部及黄河两岸,露头所见溶洞、裂隙发育。该层为煤系地层下伏的主要含水层,富水性弱,水位标高与黄河水位变化有关。2010年4月—7月山西克瑞通实业有限公司在本井田南西部补充勘探时施工了501号探岩溶水位孔。501号孔揭露奥灰岩厚度419.15m,终孔层位O2*。水位埋深165.75m,水位标高320.70m。O2f在钻进中钻进消耗量小于0.5m3/h,岩芯鉴定裂隙、岩溶不发育,峰峰组为富水性弱的溶隙含水层。O2s在钻进中钻进消耗量小于0.5m3/h,岩芯鉴定裂隙、岩溶不发育,上马家沟组为富水性弱的溶隙含水层。O2*在钻进中钻进消耗量小于1.0m3/h,岩芯鉴定裂隙、岩溶较发育,从简易水位观测在下马家沟组483.60m-570.00m和586.47—598.65出现漏水现象,推测为含水层段,下马家沟组为富水性弱的溶隙含水层。观测O2f+O2s+O2*混合水静止水位埋深165.75m,水位标高320.70m。据501号孔O2f+O2s+O2*混合水静止水位标高控制本井田奥灰水水位标高为319-323m。(二)主要隔水层情况1、石炭系中统本溪组由铝质泥岩及铝土矿层组成,一般厚为10m左右,系一较好的隔水层。2、石炭系上统太原组主要由具有可塑性的泥岩、砂质泥岩组成,各层砂岩及石灰岩间均有泥岩分布,一般厚度2m至数米不等,可起到良好的层间隔水作用。(三)矿井水文地质类型1、受采掘破坏和影响的含水层K2灰岩为10号煤层的直接充水含水层亦为煤系地层主要含水层,厚度1.92m左右,裂隙不发育,钻进消耗量小于0.5m3/h,矿井涌水量95m3/d—144m3/d,受地形影响,大气降水及地表补给条件差,排泄条件好,所以其富水性弱。按照《煤矿防治水规定》第一分类依据属简单类。2、矿井及周边老窑水分布状况据矿井在生产过程中调查,井田北部边缘,曹家河南侧,小窑破坏区及老系统有2处积水区,推测积水115070m3,未进行钻探验证,积水位置边界和水量不可靠,存在突水危险。物探6个积水区,面积约3.095万平方米。按照《煤矿防治水规定》第二分类依据属复杂类。3、矿井涌水量整合后的矿井年生产能力为45万t/a,10号煤层正常涌水量477m3/d,即19.88m3/h,最大涌水量为723m3/d,即30.13m3/h,远小于分类标准180m3/h,按照《煤矿防治水规定》第三分类依据属简单类。4、突水量该矿自开采10号煤层以来未发生突水事故,巷道揭露各含水层时,淋水均较大。按照《煤矿防治水规定》第四分类依据属简单类。5、开采受水害影响程度10煤层采空区积水及地表水是10煤层采掘工程的主要水害,10煤层采掘工程受老窑积水水害影响大,威胁矿井安全。按照《煤矿防治水规定》第五分类依据属复杂类。6、防治水工作难易程度针对本矿矿井水文地质特征,按照《煤矿防治水规定》要求,认真做好井上、井下水文地质和防治水工作,重点做好对采空区积水、构造水、地表水的防探工作。防治水工作的重点,严格执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的防治水制度。认真做好防水、探水、疏防及排水工作。总的认为,防治水不易于进行。按照《煤矿防治水规定》第六分类依据属复杂类。综合以上阐述,针对分类依据第二条的评述,按分类依据就高不就低的原则,建议本矿开采10号煤层,矿井水文地质类型定为复杂类。详情见下表:10号煤层矿井水文地质类型划分项目煤矿情况类别受采掘破坏或影响的含水层及水体含水层性质及补给条件受采掘破坏或影响的空隙、裂隙、岩溶含水层,补给条件差,补给来资源少简单单位涌水量(L/s.·m)弱简单矿井及周边老空水分布状况据矿井在生产过程中调查,井田北部边缘,曹家河南侧,小窑破坏区及老系统有2处积水区,推测积水115070m3,未进行钻探验证,积水位置边界和水量不可靠,存在突水危险。物探6个积水区,面积约3.095万平方米。复杂矿井涌水量(m3/h)正常Q119.88(水文地质比拟法预计)简单最大Q230.13(水文地质比拟法预计)突水量Q3(m3/h)无简单开采受水害影响程度采掘工程受水害影响大复杂防治水工作难易程度防治水工作不易进行复杂矿井水文地质类型复杂(四)矿区附近采空区积水现状1、根据我矿10#煤层采掘工程平面图原采空区分布情况和山西省煤炭地质物探测绘院物探成果平面图可知,我矿区北部采空区内有6处积水区,其中:JS1、JS2、JS5、JS64处积水区距现施工副平硐井筒较远,对副平硐的施工不构成威胁。JS3积水区位于副平硐的右下部距副平硐虽较近但积水区位置较低,暂时无法对其进行探放。目前,JS4(标高为+370m)积水区对副平硐施工有影响,故此处为本次探放水设计的主要区域。五探放水工作面钻孔布置及主要参数设计根据10#煤层成果平面图结合实测巷道布置图可知,副井2#横川附近渗水处顶板标高约为+389m,井底车场落平处顶板标高约为361m,两处落差约为28m的现场实际情况制定探放水设计:1、拟在副井井底车场落平处(即巷道520m处、消防材料库通道正对面),在井底车场巷道的右帮打眼放水,1#孔坐标为:(*:3864888.088,y:.908),方位角为300°,仰角为18°-?20°,距底板2.3米处打眼钻进,钻孔深度为85m或95m;2#孔坐标为:(*:3864887.825,y:.337),方位角为270°,仰角为18°-?20°,距底板2.3米处打眼钻进;钻孔深度为85m或95m。具体见下表:井底车场附近采空区探放水钻孔具体参数表孔号位置(m)设计孔深(m)方位角(°)坐标设计仰俯角(°)1#巷道东帮,距巷道底板2.3m85m--95m300°*:3864888.088Y:.908+18°-+20°2#巷道东帮,距巷道底板2.3m85m--95m270°*:3864887.825Y:.337+18°-+20°六?探放水前的准备工作(一)、探放水队伍及人员配备为全面贯彻落实此次省级煤矿全面整治督察组提出的探放水建议,依据“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则,严格执行探掘分离制度。我矿组建此次探放水队伍,探放水总负责人为田保国,安全负责人为王海鹏,技术负责人为张亚东,探放水队分为三个班组,每个班组设班长一名,探放水工2名,机电工、安监员和瓦检员各一名,负责本职岗位工作;设部室跟班干部一名,负责生产协调和安全督查。附:组织机构图。(二)、供电准备由中央变电所8号开关供出660v电压供给钻机工作,检查供电电源是否有效,探水设备及排水设备在施工前接电试运行,以保证探放水时正常运行。(三)、探放水设备及材料的配置1、探水钻机:探水钻机型号为ZDY-1200S型,配套三台液压泵(功率为22KW)。2、钻杆每节长度为1米,直径为Φ62.5mm的合金钻杆,钻头直径为Φ94mm,成孔直径为Φ100mm.探水工作地点配置钻杆数量不少于200根,钻头不少于3颗。3、辅助材料:配足设备所需的零配件(如封口管、阀门等)和固定设备所需的板梁和方木。(四)、排水设施副井两个探放水点均位于井底水仓附近,排水设施采用“三泵二管”(一用、一备用、一检修,两趟排水管路)。水泵型号为MD46-30×3,功率为22KW;水管直径Φ80mm;提前清理畅通探放水点水直通水仓的水沟。(五)、具体准备工作1、探放水期间将井底水仓内的积水排至最低水位线。2、放水地点必须具备以下条件:保证工作面附近支护完好、退路畅通,并保证探放水及现场人员熟悉避灾路线。附避灾路线图。3、在组织探放水工作前,要求探放水人员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。4、钻机及其附属设施及各部件间连接要牢固可靠,并在每次使用前检查,确保施工的安全。5、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。6、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。7、探眼前,在消防材料库通道西口和中央水泵房通道西口用防水沙袋垒砌成1.2m高、0.8m厚的挡水墙。8、保持钻场有足够的安全空间,便于施工。9、在巷道低洼处非人行侧及时挖好水仓,清理好临时水沟,确保排水畅通无阻。10、在打钻地点附近安设专用电话及报警装置,并保证随时与调度室联系。11、技术人员和跟班干部必须亲临现场,依据设计,确定主要探水钻孔位置、方位,深度以及钻孔数目。12、排水系统:放水前必须接通主、备用排水管路两趟,根据我矿实际情况,经过计算得知我矿最大排水量为92m3/h满足探放水时最大排水需求。13、放水必须在保证上述工作完成并经由基建调度部、机电部、安全监察部、通风部现场验收合格并签字后方可进行。14、工作面放水时必须停止该区域内其它任何工作,撤出井底除放水人员以外的其他人员。七、探放水安全技术措施1、探放水前要对工作面认真检查,防止因钻机振动出现砌碹巷道掉矸现象。2、钻机安装使用安全技术措施(1)安装前要检查、整修设备,并检查加固钻场及周围支架,防止冒顶片帮;清理各种脏杂物,挖好清水池和疏水沟。(2)由施工队电工负责接好供电线路,施工所有电气设备(开关、电机、接线盒等)都必须防爆,保证钻机配备电安全、可靠、缆线吊挂整齐,符合规定。(3)确保通风正常,在打钻过程中不准停风。(4)施工前由调度室安排在该施工段安装一部电话,并确保通讯正常。(5)施工前,先将钻机摆正、支垫平稳,调整好施工方位,确认无误后,方可打牢钻机压柱,并用铁丝将压柱互相绑牢固,确认安全无误后,方可进行施工操作。(6)施工前,施工人员必须先调整好钻孔施工倾角,并反复校正,确认无误后,方可紧固螺丝进行固定。(7)钻机施工人员在施工中都必须站于钻机两侧操作,钻机正、后方禁止站人。(8)施工人员必须持证上岗,坚守工作岗位,严禁钻机在无人照看的情况下运转,严禁无水钻进。(9)施工中,用开口扳手拧卸钻杆时,操作人员必须相互打招呼,注意力集中,人身避于侧方,以防拧卸过程中扳手反弹伤人。施工时操作人员必须站在钻机两侧,严禁正对钻孔方向。(10)钻孔施工期间,必须有部室人员专人跟班,负责施工中安全工作,同时,施工人员必须搞好自身安全工作。(11)钻进仰角超过25度时,不准在套管正下操作,以免套管滑落打伤人员。(12)钻孔若进入煤层,打完后立即封孔测压,测定煤层的甲烷压力。甲烷压力P<0.74MPa,煤层无突出危险,若甲烷压力P≥0.74MPa,有突出危险,立即制定综合防突措施报矿技术负责人审批实施。(13)当施工地点发生突然停风或巷道风流中瓦斯浓度超过1%时,施工人员必须立即停止打钻,迅速切断钻机电源,撤到地面,同时向有关单位汇报,待施工地点恢复供风后,瓦斯浓度降到1%以后方可进入施工。(14)施工中,发现钻孔内喷煤或水压突然增大时,施工人员必须立即停止钻进,严禁撤出钻杆,同时切断钻机电源,采取措施进行处理,因钻孔喷孔而导致巷道风流中瓦斯浓度超过1%时,所有施工人员必须全部撤出地面,同时向矿调度室汇报,当钻孔瓦斯压力降低不再出现喷孔现象,巷通风流中瓦斯浓度降到1%以下后方可恢复施工。(15)钻孔终孔时必须经验收人员验收,并向调度室汇报,钻孔终孔后必须及时封孔,封孔长度不得小于5米,严格执行一孔一封制,封孔必须严密不漏气,且钻孔外端安装压力表,由专人观察压力表变化情况并做好记录。(16)每班施工结束后,施工人员必须及时清理现场,搞好文明生产工作,并将控制钻机的开关手把打到断电位置,下班后,必须及时详细填写钻孔施工原始记录。(17)施工前,施工人员必须刨一条毛水沟或用软管将施工返水引入水沟,并及时排出,严禁水淹巷道。(18)在施工中,因施工用水,用电不正常,汇报矿调度室,矿调度室协调处理,及时解决。3、钻机停机时,必须挂闭锁停电牌。
4、受水威胁区域的探放水人员及其他施工人员必须学习掌握报警信号及避灾路线。5、探放水人员必须按照批准的设计施工,未经审批单位允许,不得擅自改变设计,配备专职钻机操作人员且必须做到持证上岗。6、安装封口管,封口管安装角度与探水钻钻进角度一致,选用比探水钻钻杆直径大的钢管,据实际情况选用直径为80mm的钢管,封口管长度为5米,用涂有树脂胶的封口带把封口管固定到煤帮中,角度与探水钻眼角度一致,并在封口管流水口处安设阀门。7、探水时每班必须安排跟班干部和专职瓦检员和专职安监员。瓦检员检查瓦斯、二氧化碳情况,如瓦斯浓度超过1%或其他有害气体浓度超标时,必须立即停止钻进,切断电源,撤出人员并报矿调度室,安监员负责现场施工安全。8、探放水过程中,各部门负责人、操作工、安检员、瓦检员、机电工,必须及时到岗。9、确定主要探水孔位置时,由测量人员进行标定,负责探放水工作人员亲临现场,共同确定钻孔的方位、倾角、深度和钻孔数量。10、清理巷道,保证后退路畅通,铺设排水管路,并做好挡水墙。探水钻孔位于巷道低洼处时,配备与放水量相适应的排水设备。11、在钻进时,发现煤岩松软、片帮来压或钻眼中水压、水量突然增大和顶钻时,应立即停止钻进,但不得拔出钻杆,应立即向矿调度室报告,派人监测水情,发现情况危急,应立即撤出所有受水害威胁地区的人员,然后采取安全措施,进行处理。避水灾路线:副井井底探水地点→水泵房通道西口→管子道→主井→地面(通道做好清理工作)。12、钻入老空水体时,要监视放水过程,核对水量,直到老空水放完。如发现瓦斯或其他有害气体浓度超标,应立即停止钻进,切断电源,撤出人员并报告安全指挥中心和调度室及时处理。13、放水前,根据矿井排水能力和水仓容量,控制放水流量,防止淹巷,放水时,应有专人监测钻孔出水情况,测定水量和水压做好记录。如水量突然变化,应当及时处理,并上报安全指挥中心和调度室。14、探放水钻孔成孔后,严格按照探放水管理制度记录好孔深,验收记录具体执行《探放水工作的几点规定》,如老空区无水,应及时用水泥封闭钻孔,并做好标记,悬挂探放水牌板,防止有害气体涌出。15、将放水地点及放水可能危害区域的电器设备应在放水前撤到安全地点。16、本措施经联合会审,并组织员工贯彻学习后方可执行。17、探放水人员必须组织学习相关的管理规定和出水的征兆,探水时要派专人观山,若发现有异常情况或出水征兆时立即停止施工,查明情况并及时处理必要时立即发出警报,及时撤出所有可能受水灾威胁地点的人员,按照避灾路线撤离至安全地点。
18、其他按《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》执行。?
篇2:底板岩巷探放水施工安全技术措施
永华二矿12041上底板岩巷是12采区的岩石集中巷,东部邻近12采区皮带下山,与开采区域距离较远,北、西方向均为未采煤层。由于地质资料较少,前方地层和构造情况不明,坚持公司“立足掘进、有掘必探、先探后掘、长探短掘、有水必注”的治水方针,探明前方可能存在的断层及富水区域对施工的影响,并对断层及富水区进行注浆封堵裂隙,加固巷道底板。现决定在12041底板岩巷向西继续循环探放水。
一、目的
探明12041底板岩巷可能存在的断层水,利用钻孔将12041底板岩巷探明前方巷道掘进区域的赋水情况,并提前采取有效措施,注浆封堵裂隙,加固巷道底板,保证矿井安全生产。
二、位置
12041底板岩巷向西掘进至Fa断层边界,在12041底板岩巷掘进过程中始终要坚持“有掘必探、先探后掘”。(详细位置见12041底板岩巷平面图)。
三、地质及水文地质条件
该岩巷是沿太原组上段L7灰岩布置的岩石集中巷。岩巷上部为二1煤层底板细砂岩、砂质泥岩及太原组泥岩、L8灰岩,一般不含水,下部为太原组中段砂泥岩段,为较好的隔水层。L7灰岩厚度约7~11米,含水性不均一,局部有岩溶发育。
该区域受Fa断层影响,地质条件中等,总体为单斜构造,局部因断层影响而有所起伏,但波幅不大。
该岩巷水文地质条件中等,主要充水水源为因断层而连通的下伏承压含水层。水量不均一,涌水量变化较大,有突水危险,依据水文观测孔测得此巷道奥灰水压3.16Mpa。
四、钻孔布置
按照有疑必探,先探后掘的原则,对可疑断层超前探放水,从起始点开始循环探放水,每次超前钻探150m,钻孔沿掘进前方及下方布置,底板方向的钻孔布置两个,钻孔在水平方向小角度布置,中心孔方位为巷道掘进的方向,两帮钻孔与中心钻孔夹角8o,在确保不受水害威胁后,才可以继续掘进,并在前一次探水的位置前方120米处停止掘进,进行下一个循环的打钻探放水,否则不得擅自掘进。
根据《煤矿防治水工作条例》要求沿岩层探岩层水或断层水钻孔水压大于3Mpa时,超前距应大于20m,现取超前距为30m,帮距为21m。即在前一次探水的位置前方120米处停止掘进,进行下一个循环的打钻探放水,否则不得擅自掘进。
根据该岩巷实际情况,布置钻孔如附图《12041探放水钻孔布置图》,钻孔参数见《12041探放水钻孔参数表》。
施工中要先施工1号孔,再施工2号孔、3号孔。钻孔以133㎜孔径开孔,钻至孔深16米换径75㎜至终孔。
钻进中钻具的组合:(1)、开孔钻进采用φ133mm金钢石复合片钻头钻进,孔口管为φ108mm×2m无缝钢管,用水泥—水玻璃浆液固孔。(2)、正常钻进采用φ63.5×1.5m钻杆,每根相连,底部终端φ75mm金钢石复合片钻头钻进,探明掘进前方水文地质情况。
套管结构为:从孔口至孔深16米下Φ89㎜套管,套管口须高出孔口100㎜,注浆固结套管,并做耐压试验,检测套管固结效果,套管固结良好后,方可重新钻进,否则,须重新注浆。孔深16米以深为裸孔。
五、注浆压力及浆液性质
依据水文观测孔测得12041底板岩巷奥灰水压3.16Mpa。
1、孔口管做耐压试验不低于8MPa,套管长度为16m。
2、钻孔注浆终压不低于7MPa,钻到终孔无水时可用双液浆按要求封孔。
3、浆液性质
(1)固结套管水泥凝固24小时后,方可透孔复钻,复钻至16米,必须做耐压试验,检测套管固结效果。压水压力不得小于6Mpa,测压时间须达30分钟以上,孔口管外无渗漏,方为合格。套管固结效果不好,要重新注浆,直至套管固结良好为止。若单液注浆效果不好,可改用双液注浆,加入合适比例的玻璃水,加快水泥凝固速度。
(2)探水孔出水注浆时,以单液浆为主,根据注浆情况调整注浆浓度级别。
(3)孔口管试压结束后,进行钻进深度达到30m时,停止钻进,起钻进行注浆试压。其目的是为了对岩层裂隙进行充填加固,防止出水时岩壁底板跑水跑浆,给施工造成影响。
利用2吋厚壁管、高压法兰盘连接作为注浆管路经立井输送浆液到打钻地点与出水钻孔连接,实现大压力大流量注浆,达到注浆封堵的目的。注浆材料以425#硅酸盐水泥为主,在吸浆量较大时根据情况加入30%玻璃水实现双液注浆,在吸浆量很大时根据需要加入骨料,骨料由粗到细(黄豆、锯末、海带丝等)。
注浆压力及注浆结束标准:
根据有关参数要求注浆压力一般选择静水压力的2至2.5倍,考虑本地区的水压,最终压力选择在不小于7Mpa。注浆终量达到为50-60L/min,方可结束注浆。
4、注浆系统
(1)、由地面注浆站,安装2TGZ-120/105注浆泵一台,通过高压泵、高压管经立井压入12041底板岩巷钻场。经泥浆泵(泥浆泵用一备一,共备两台)将水泥浆注入钻孔。
(2)、注浆过程要严格浆液浓度的配比,每小时检查一次浓度,达不到要求及时调整,浆液配比要达到设计要求,水泥浆比重1.35~1.38t/m3。
(3)、井下注浆设备检修要到位,管路连接要可靠,注浆时不得出现管路变形、堵塞、跑浆、伤人等事故。
(4)、利用地面注浆站注浆,注浆前必须对各种注浆管路、设备进行检修,保障注浆系统正常运转。保证孔口管封孔质量、孔口管与注浆管连接质量,方可进行注浆。
(5)、注浆结束前应尽量把注浆管路内的浆液压入孔内,注浆结束后及时冲冼管路,把注浆管中残余水泥冲冼干净,运用大泵量冲洗时间不少于60分钟,防止管路堵塞,必须及时冲冼管路或并冲冼干净。冲冼的废浆液要妥善管理,在钻场附近设沉淀池,每班及时清理,不允许巷道内浆液流散。
六、操作措施
(一)操作前准备
1、入井前应检查机械设备是否可靠,不得带故障下井。
2、检查钻杆、钻头等磨损是否超限,钻杆是否弯曲,钻(杆)具是否有微小裂隙(缝)。
3、根据设计要求带足本项钻探工程所需的器材、工具、材料等。
(二)设备运输注意事项
1、钻机应经机电科安排机电队检查防爆性能合格后,方可入井。
2、钻机在轨道上运输时,要重心平稳,不得前倾后仰,不得超高、超宽,两头做好防碰撞设置。
3、钻机在车上运输时,必须捆绑结实,不得超长、超宽、超高、超重,否则应解体装车并符合井下运输的有关规定。高瓦斯矿井井下运输时,车两头应设置软垫,以免碰撞产生火花。拆下的零件要用有盖的箱子装好,容易丢失的零件由钻工自带。
4、运输超长管材时,必须制定有关安全技术措施。
5、设备解体分装、分运时应采取特殊保护措施,要保护好易损部件。
6、斜巷中运输或搬运设备时,作业地点下方不得有人员停留,不得在斜巷下方同时作业,严禁在斜巷中向下滚放任何物品。
7、设备装卸严禁摔、滚、碰、撞、击。
8、人工搬运设备时,绳子要系牢,并轻抬轻放,要由有经验的专人统一指挥和协调,起落行动一致。
(三)钻探设备的安装必须遵守
以下程序和要求:
1、施工钻场必须符合钻探技术要求,并检查和加固钻场及周围支架,防止倒棚、冒顶、片帮。要清理各种杂物、障碍物,挖好水池和水沟,必要时在低洼处建立相应的排水系统。
2、按钻孔方向将钻机对准钻孔位置,摆正钻机架,整平底板,固定钻机,机座与螺帽加弹簧垫圈拧紧。
3、钻机及其动力设备等都必须安装平稳、牢固。在容易积水处施工时,设备要适当垫高,并配备水泵排水,以防被水淹。
4、固定钻机的材料材质及规格必须满足作业要求,安装人员不得随意改变。
5、鉴于断层水可能有压力,钻机安装位置与钻孔口之间距离应适当加大,钻机要安设反压装置,孔口要安装防喷器具,以防高压水冲倒钻机伤人。
6、对钻机的传动部分如传动皮带、传动链条等,要安装防护装置。
7、钻探设备安装完毕,接通电源后,钻场的动力设备与局部风机应联锁,确保停风即停电。
8、接通电源之前应首先检查电源电压是否与电机的额定电压相符,电缆有无漏电现象等。
9、在安装、检修电气设备时,必须先切断电源,并在开关上挂“有人工作,不准送电”的警示牌,不得带电作业,作业必须有2人以上在场。
10、电器设备的安装,必须执行《煤矿安全规程》和有关规程的规定。安装完毕、无关人员远离动力设备后,方可送电、试车。
11、电源接好后,检查接线正确后再送电试运转,并检查电机的正反转及运转情况。
12、电缆要用电缆钩吊挂整齐。电缆接头必须使用接线盒连接,严禁采用“鸡爪子”、“羊尾巴”和明接头等连接方式。
13、开钻前,必须由机(班)长亲自检查开孔位置、钻杆方位及倾角是否与设计相符,检查钻机各部件安装是否稳固,并进行试运转。
(四)开钻前必须具备以下条件
1、检查各操作系统及各手把、按钮是否齐全、灵活可靠,控制阀密封是否完好。
2、开钻前的准备工作:
①检查有害气体含量。当瓦斯浓度达到或超过1.00%时,不得开钻。
②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,如防水、防火、通风设施及围岩情况等,如有不安全因素,不得开钻。
③检查机械设备安装质量及安全设施情况,经试车合格后,方可开钻。
(五)操作施工
打钻时要做到:
1.测量人员按照钻孔设计标定钻孔的方位角和倾角,并由跟班队长及钻机操作人员在钻进时经常校正,保证钻孔参数正确,不经总工同意,不得擅自改动。
2.钻探工人穿戴要整齐、利落,衣襟、袖口、裤脚必须束紧。
3.启闭开关时,精力要集中,做到手不离按钮,眼不离钻机,随时观察和听从机长命令,准确、及时、迅速地启动和关闭开关。
4.禁止用手、脚直接接触机械运转部分,禁止将工具和其他物品放在钻机、水泵、电机保护罩上。
5.扶把时,要站在钻机的手把一侧,不得紧靠钻机。钻机后面和前面,不准站人,防止高压水将钻具顶出伤人或手把打伤人。给压要均匀,根据孔内情况及时调整钻法及压力。
6.钻进过程中,一旦发现“见软”、“见空”、“见水”,要立即停钻,丈量残尺并记录其深度和记录孔内变化情况。
7.若发现孔内涌水时,应测定水压、水量。
8.若发现煤岩松动、片帮、来压、见水或孔内水量、水压突然加大或顶钻时,必须立即停止钻进,但不得拔出钻杆,迅速向矿调度室汇报,并派人监视水情。
9.如施工地点出现透水征兆时(挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、裂隙出现渗水、顶板淋水增加、臭味、水色发浑),要立即停止钻探作业(但不得拔出钻具),将人员撤到安全地点,向调度室及时汇报,待通知后方可施工。
10.钻进时操作人员不准离开钻机。并做到“两听”、“三看”,即听机器运转声音,听孔内震动声音;看操作把手震动、给进压力和钻进速度,出水情况,发现异常及时停钻处理。
11.钻进过程中若发生机械故障或突然停电,应立即断开开关。
12.执行“四检查”:起下钻具检查、孔内事故后检查、加尺检查、准备钻具时检查;“三不下”:丝扣不合格不下、钻具磨损严重不下、钻杆弯曲超标不下;“二看”:看进尺、看钻孔返水情况;“二听”:听机器声、听孔内震动声;“一及时”:发现异常情况及时处理。
(六)进出钻具时要按下列要求施工:
1.在进、出钻具的过程中,操纵钻机人员必须与其他岗位工人紧密配合,互相关照。操作要轻而稳,不得猛送、猛放,不得超负荷作业。其他人员要注意钻具进出,在完成钻具进出作业后,必须站在钻具影响范围以外。
2.及时、准确、全面地记录各种数据,包括进尺、残尺、孔深、涌漏水情况、套管下置深度、班报表等。
七、安全要求
1、皮带下山现有排水设备,MD-46-30*5水泵两台,MD-155-30*7水泵一台,BQS-50-60潜水泵两台(两级排水到西大巷水沟),现有排水能力完全可以满足200m3/h的排水能力。在探放水期间,机电科要安排机电队加强排水设备、设施的管理,确保出水后有足够的排水能力。在钻探期间,水泵要正常运转,且排水能力不得低于30m3/h,水泵必须有专人负责。
2、套管与套管之间用套管接箍连接,丝扣必须缠生料带或涂染,防止丝扣漏水。
3、注浆期间,设专人观察打钻硐室两帮、顶板,如有异常情况,应立即停止注浆。
4、12041底板岩巷低洼处不得有积水,低洼处要预先安设排水泵,要有0.4*0.4m的水沟,通过水沟流入皮带下山迎头水窝。
5、钻孔出水异常,工作人员不能惊慌失措,要清醒冷静,做好自主保安,关好截水闸阀或防喷装置,防止出水太多,淹没设备或波及其他地点。
6、工作地点附近必须安设专线电话。
7、打钻时必须设专人观察打钻地点巷道压力和突水征兆,如有异常立即停止钻进,不得拔钻杆,待原因查明后方可施工。如情况危急,人员立即撤到安全地点,并立即向调度室汇报出水情况。
8、注浆泵等注浆机具要定期维修,保证处于完好状态,注浆前,各管路接头要连接牢固。在注浆时,司泵工必须按操作规程认真操作,并随时注意压力、流量、油温的变化,注意吸浆笼头是否堵塞的情况,如有异常及时向跟班技术人员汇报,以确定处理方法。
9、注浆前要对整个管路系统做压水实验,检查管路系统上的接口、法兰、阀门、管件的耐压性能,符合要求才能开始注浆。
10、在注浆期间,要设专人观察、压盖、大阀、孔口管周、岩帽等处是否发生了跑浆。一但出现跑浆,应立即向井下跟班技术员汇报,以便采取相应措施。
11﹑在钻孔施工过程中,防水套管的压力实验是探水的关键,必须严格按照措施施工。
12﹑在探水过程中,如果出水必须加密注浆钻孔的数量,直到检查孔无出水为止。
13、探放水必须按照该设计施工,未经总工程师审批不得擅自修改设计。
14、钻孔出水后要立即向调度
室汇报出水情况,调度室及时通知相关单位采取措施。
13、打钻施工及附近工作人员要熟悉避水灾路线。
14、12041底板岩巷→12采区皮带下山→西大巷→井底→井口。
篇3:施工探放水钻孔安全技术措施
一、概况:由于1709上顺槽煤层顶板距含水层较近综合井上下地质资料及近期所探放水钻孔涌水量,推测掘进过程中会出现含水层裂隙水、边界水及补勘钻孔水(ZK304),水压预测为(1.35~3.0Mpa),为防止钻孔水导通遇到强烈水压冲击,造成水灾隐患,坚持有疑必探的原则;根据生产技术部设计要求,现需施工两个探放水钻孔查明并排除隐患。二、施工位置:1709上顺槽(16#测点前32米)三、技术要求:1、钻孔参数:孔号套管孔径(mm)钻头直径(mm)开孔位置(m)方位角(°′〞)倾角(°′〞)孔深(m)孔高(m)中(m)1108(5m)65(195m)1.20105°5°2002108(5m)65(85m)1.200°60°902、钻孔施工及安装顺序施工顺序:1#钻孔→2#钻孔四、目的:1、探测1709上顺槽掘进方向煤层边界具体位置及赋水情况;2、探测7号煤层分层层位标高;3、探测7号煤层顶板岩性结构;4、进一步探明7号煤层结构及厚度;5、进一步探明煤层的结构及煤层稳定性。6、进一步探明地质补勘钻孔的渗透系数及水量。五、施工时间:2014年6月?日六、施工组织:夜班:安全负责人:汪国忠施工负责人:张振合?早班:安全负责人:张成宝施工负责人:张秋书?中班:安全负责人:汪久军施工负责人:任进军七、施工准备:1、由综掘队在1709上顺槽16#测点前32米处施工钻机硐室、水窝子。钻机硐室内补加锚索(排距2.8,打一排)。排水管路保证能够正常使用。2、采用ZLJ-350型坑道钻机钻探,开关、电缆、单体支柱、孔口管、木楔子、棉丝等运至施工地点。3、施工地点调度监控中心必须安设电话。1709上顺槽钻场电话:8010八、安全技术措施:1、钻机运输(1)在运送钻机、钻具时,使用矿用材料车(花栏车),采用￠12.5或15.5钢丝绳绞紧封车,封车不少于2道,绑实封牢,其他设备材料也必须用钢丝绳封车绑实封牢,并有专人护送,发现问题及时汇报。(2)无铁道地点采用人工拖运钻机至施工地点。2、钻机安装与施工(1)钻机进入施工位置前,应先检查安装地点支护是否完好,执行“敲帮问顶”制度,确保无安全隐患后方可安装钻机。(2)按钻机施工的方位角摆正钻机,采用单体支柱或地锚固定钻机,支柱上方用木楔打实,接顶;支柱顶部与锚杆或钢筋用双股8#铁丝联紧,做到牢固可靠。(3)钻机安装完毕后,由电工接通电源。接线、拆线必须先验电、放电,不准带电作业,按《机电设备完好标准》规定,保证电气设备完好。(4)严格按照参数施工,不经地测人员同意,不得擅自改动。(5)钻探过程中,跟班人员应认真观测,记录当班见煤间距和煤层厚度,记录工作要细致认真,字迹工整。(6)将钻机钻具、开关、电缆等设备,摆放整齐,确保现场文明施工。(7)施工钻孔前,必须先挖好临时水沟至水窝。(8)钻进过程中必须时刻注意涌水量和有害气体浓度,发现异常立即停止钻进,并向矿调度室汇报,但不得拔出钻杆。3、钻孔结构和安全、技术要求:(1)钻孔结构￠127mm钻头钻进5m,下￠108mm孔口钢管,用4根锚杆为?18×1800mm左旋圆纵筋螺纹钢锚杆,每根锚杆用MSCK2335树脂两个端头锚固,最后用4根锚杆锁住孔口钢管托盘,托盘里侧塞好棉纱线并用水泥固结;在用QB-153注浆泵水泥浆(水5:水泥1),孔口钢管外壁水泥浆灌满后,硬化24小时达到强度后,安装耐压阀门,再用QB-153注浆泵做耐压试验达到3Mpa,耐压试验时间不得少于30min,不出现严重漏水,用￠65mm钻具钻进至终孔位置,根据含水层积水情况,调节阀门控制排水量。(2)施工技术要求①、施工前必须做好如下工作方可开始施工:A、测量技术人员必须到现场给定探眼部位及方向并且跟班指挥。B、瓦检员必须到现场检查有害气体不少于两次,钻机操作员必须携带便携式甲烷及一氧化碳检测报警器,且必须保持开启状态;②、开钻前将水阀和压力表准备好,畅通排水路线,备好清砂工具;③、当钻孔涌水量有显著变化时,应及时记录、取样,并汇报矿总工程师;④排水泵的流量不小于30m3/h。4、钻探施工安全注意事项:(1)、钻场附近要求加强支护;(2)、钻场内要保持排水,清砂的通道畅通;(3)、刚开始钻进时压力不宜过大,要轻压慢钻,以免崩刃或打坏变速齿轮;待钻进两根钻杆,工作平稳后,压力在逐渐增大;(4)、开钻前先开水,并要保证足够的流量,不许钻干眼;(5)、钻工在钻进过程中要认真观察钻机运转情况,即观察油压、钻孔内的排水、钻孔内的震动声音等情况,有问题及时处理;(6)、钻进过程中必须有专人记录钻孔深度;(7)、钻进过程中,出现钻孔出水严重时,必须停止钻进及时报告矿调度室;(8)、拔钻杆时注意事项:①、必需检查紧卸工具是否齐全、好用,同时用清水冲孔,排净煤岩粉;②、拔钻过程中钻工必须与其他工种紧密配合,操作要轻而稳,不得超负荷作业;③、钻杆拔出后要用棉丝缠住两端,以防钻杆孔堵塞或丝扣被破坏;(9)、施工过程中,在上钻杆及退钻杆必须摘离合并且切断电源,衣扣系好,钻进时钻机后面不得有人。(10)、钻孔出涌水量急剧增大、顶钻杆现象时,立即停止钻进,跟班人员立即查清水压和涌水量,并停掉工作面电力供应,上报调度室;(11)、突发事件处理程序及上报程序:井下工作面瓦斯涌出急剧增加,工作面及回风中瓦斯浓度超标,工作面瓦斯积聚;有毒有害气体超标;钻孔中涌水增大且有压力;片帮、冒顶等突发事件,应立即停止钻进,切断1709上顺槽电源,撤出所有人员,上报调度室,调度室立即向调度室值班领导汇报,调度室值班领导立即召集各部负责人领导开会研究处理方案。事故发生后立即按避灾路线撤离,并向矿调度室汇报情况,如井下灾情严重,请求矿山救护队支援救护。5、避水灾路线?施工地点→1709上顺槽→1709上顺联络巷→1707上顺槽→胶带上山→避水通道→副井→地面