2#钻孔设计及安全技术措施5孔.docx
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2#钻孔设计及安全技术措施5孔
山西中阳华润联盛苏村煤业有限公司
6102回风顺槽探放水钻孔
设计及安全技术措施
（2号钻场）
编制单位：
地测科
编制日期：
二○一三年四月二十二日
审批程序
单位
审批人
审批意见
审批日期
编制
马登辉
2013.4.22
钻机队
通防科
技术科
安全科
生产科
地测副总
总工程师
6102回风顺槽探放水设计
及安全技术措施（2号钻场）
1、工程概况
6102回风顺槽设计方位为180°00′00″，总工程量850m。
根据“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则,及物探资料分析，需要钻探验证，为了保证钻探期间可靠性、施工安全性特制定本设计及措施，本钻场布置在6102回风顺槽1点前45米处。
二、水文地质情况：
1、主要含水层及富水情况
六煤位于太原组顶部，直接顶为L5石灰岩，掘进区段属太原组上段和中段，即10煤至L5石灰岩。
本组中有L5、K2、L1三层灰岩组成，中间多隔以细砂岩和砂质泥岩等，间距在10m以内，L5灰岩厚度小，岩芯较完整，含水相对较弱。
K2灰岩为本组最厚的灰岩，岩芯中见有溶蚀裂隙，其间多充填炭屑，裂隙面凹凸不平，该层为三层灰岩中相对富水的一层。
L1灰岩为最下部的两层，节理裂隙发育，并具有溶蚀现象，两层灰岩间有泥岩或炭质泥岩相隔，富水性也较弱。
间接充水含水层为六煤上部二叠系下统山西组砂岩含水层。
本组主要含水层为03号煤层与4号煤之间的中粒砂岩，该含水层稳定连续，测井曲线上反映明显，厚度5～9m，泥质和钙质胶结。
富水性较差，水质类型为SO42-.HCO3——Ca2+.Mg2+.Na+，属弱富水性含水层。
根据6101回风顺槽掘进过程中实际揭露局部有顶板滴淋水现象，最大涌水量在0.2m3/h左右,对掘进无影响。
2、老空、老硐水：
该地段为新采区无老空、老硐、钻孔水害威胁。
3、根据物探资料分析前方100m范围之内无低阻异常区。
三、水源性质：
预计水源主要为煤层顶、底板裂隙水。
四、钻探设备
1、ZLJ—350型钻机、高压水泵及其配套设备，Ф89mm、Ф50mm无芯钻头和75mm套管各一套，利用防尘水作为钻机循环水源。
2、两台水泵（BQS30—60—15N型潜水泵），一台备用，两趟2寸排水管路，另在打钻处挖一个蓄水池。
。
3、下四根摩擦支柱或液压支柱四角稳钻机用。
五、探放水钻孔的设计参数
1、超前距离的确定
根据煤矿防治水规定超前距离取30m。
2、允许掘进距离的确定
设计钻孔深度为100m，允许掘进70m，超前距离为30m。
经每回次探放水证实无水害威胁，经我矿地测防治水科、安全科、技术科、施工单位联合验收合格下发允许掘进通知单后，方可在允许的安全距离内掘进，在掘进过程中始终保持超前距不小于30m，严格按照《探放水设计及安全技术措施》的规定操作。
3、帮距的确定
根据《煤矿防治水规定》及超前距离计算结果，为使巷道两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离，布置的最外侧探水钻孔所控制的范围与巷道帮的距离取20米。
4、钻孔设计具体参数
根据物探资料分析，前方100m范围之内无明显低阻异常区，故需钻探验证，探水钻孔布置3个孔，成扇形布置，巷道中及两帮各一个钻孔。
孔号
孔深（m）
方位（°）
倾角（°）
终孔位置
1
100
180
+5
巷道中间孔
2
102
168
+5
终孔位置距巷道左帮20m
3
102
192
+5
终孔位置距巷道右帮20m
附：
探放水钻孔布置示意图
5、钻探工程的步骤及方法：
安装钻机→调整方位稳钻机→认钻开孔→上套管并注浆安装高压闸阀→施工钻进→探放水钻孔施工到位→确认无水害、无有害气体威胁→验收撤钻杆
6、套管的规格及固定方式
该巷道预计水压为0.1MPa，根据《煤矿防治水规定》水压小于1MPa，套管长度大于5m，故本巷道套管长度取6m。
开孔用Ф89mm钻头开孔6.5米，后用清水冲洗干净孔内煤岩粉，下入6米Ф75mm套管，固管材料为425#普通硅酸盐水泥，单液浆固管。
套管底口距孔底留0.2米间距，以利于浆液循环。
固管时间不得少于48小时。
耐压试验：
以Ф50mm无芯钻头扫孔至孔底0.5米时，进行耐压试验。
压力不低于1.0MPa，稳压时间不低于30分钟，孔口套管周围不渗漏水且牢固可靠。
必须达到要求，否则重新注浆封孔直至达到要求。
达到固管要求后，在套管口安装压力表及高压闸阀（抗压强度不得低于1MPa）后，同时必须在高压闸阀外加上固定装置，防止高压水喷出。
固管后用Ф50mm无芯钻头继续钻进至设计深度。
六、出水预兆应急处理
1、钻进过程中如钻孔出水及水量较大或其它出水征兆等，应立即停止钻进，钻杆严禁取出，同时向调度室汇报以便处理。
2、打钻期间如出现对区域人员有威胁的情况时，现场跟班人员应及时汇报矿调度室，调度室应及时通知井下所有受威胁人员，按避灾路线迅速撤离到安全地带。
七、安装钻机探水前的技术要求：
1、下井前认真了解设计和施工的要求。
2、根据工作安排，准备、检查、带足本班所需的工具、材料等。
3、设备的安装必须遵守以下程序和要求：
（1）安装钻机地点与积水区间距不得小于探水规定的超前距。
（2）安装前要检查、整修设备，并检查加固钻场及其周围支护，防止冒顶片帮；清理各种脏杂物，挖好清水池和疏水沟。
（3）打钻地点附近必须安装专用电话。
（4）钻机立轴对准钻孔位置，摆正钻机架，四角打上压柱确保牢固。
（5）钻机安装必须平稳牢固，机身安放平稳，上紧底固螺丝。
各种电气设备必须防爆，机械传动部分必须安装防护栏、保护罩。
（6）电器设备的安装，必须执行《煤矿安全规程》和有关规定。
（7）准备好各种材料、配件、备用工具，摆放要整齐有序。
（8）调试钻机各传动部分运转是否正常，开关启闭是否灵活可靠，各种零部件及钻具是否齐全、合格。
发现不符合规定者，必须进行处理或更换。
4、开钻机前的准备工作
（1）检查有害气体含量。
当瓦斯浓度达到或超过1%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、通风设备等，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，经试运转格后，方可开钻。
八、探水施工中的技术要求：
（1）开车前要检查钻机是否安装平稳牢靠，各部紧固件有无松动情况，检查变速箱内的油面高低，不足时应予补充，检查抱闸的松紧程度是否合适。
（2）每次变速，必须首先关闭电源。
（3）卡紧钻杆后，要检查齿瓦螺栓两边露出的是否均匀，以免齿瓦螺丝与给进油缸相碰。
（4）绞车的两个抱闸不能同时制动。
（5）绞车不能超负荷吊重。
（6）在运转过程中有不正常的声响、振动、发热及漏油情况，应立即停止运转检查。
（7）装接钻杆操作程序如下：
①关闭洗孔水阀门，停止供水；②用专用工具卡住钻杆方形部位，使钻具重量加在钻机底座上；③将机头提升到适当位置；④反转油马达（有辅助卸扣装置的钻机，可用其协助卸扣），卸开钻杆与导向套之间的联接丝扣；⑤将钻杆丝扣清理干净，涂上油脂，把钻杆送入钻架，加铁丝或麻皮密封垫；⑥下放机头，旋转联接并拧紧钻杆上端的丝扣；⑦旋转下放机头，联接并拧紧钻杆的下端丝扣；⑧提升机头，取出专用工具；⑨打开洗孔水管路的阀门，向钻孔供应洗孔水，待洗孔水从孔内流出后方可继续钻进。
（8）收尾工作：
1）钻孔结束后应清理钻机等设备，主要应做到：
①所有液压油缸的活塞杆回缸内，不能缩回的活塞杆应用油纸包好，以防划伤。
②卸开油管接口处必须用堵头堵住，严防污物进入管内。
③不需拆下的钻机油管，应堵好管口并牢固盘扎在回风钻机的平板车上，严禁在回风过程中松散、损坏。
拆下的油管应堵好管口并经盘扎或捆绑后装入箱内。
④将清点后的钻机零部件、工具及配套设备装箱，不能装箱的大件也应捆扎好，不得丢失任何器件。
2）钻孔竣工后，应做好各种善后处理工作。
其中包括：
钻机的撤除、搬迁、检修、存放；钻杆及接头、接箍的更换；钻孔质量验收和封孔；场地中脏杂物的清理及有关资料的移交等。
3）钻孔资料的整理，每个班都必须填写班报，包括钻孔角度、进尺、套管下置深度、设备运转、钻程记录、作业时间、交接班记录等原始资料。
记录要真实反映施工情况，做到全面、准确、详细和整洁。
4）钻孔验收
探放水单孔验收由施工区队、探放水队、三委派、安全、生产、地测各科室相关人员现场验收，全部钻孔经验收合格后，撤出钻机，地测部门及时下发允许掘进通知单，施工区队开始掘进，在巷道掘进过程中时刻保持超前距不小于30m，严禁超标掘进。
严格按探水----掘进---探水----掘进的程序进行施工。
5）钻机应经常清扫擦洗、保养，以防锈蚀。
长时间不用时，须在清洁后将运动部位涂以黄油包好
九、放水的技术要求：
1、钻孔探到水位后，要定时观测水压、水质、水量和估计积水量或补给量。
根据矿井排水能力及水仓容量，控制放水孔的流量或调整排水能力，并清理水仓水沟等。
2、加强放水地点的通风，增加有害气体的观测次数。
3、必须监视放水全过程，放水结束后，立刻核算放水量并加以分析查明原因。
十、探放水的安全措施：
1、打钻人员应持证上岗。
在打钻地点必须安装电话并保证通讯正常。
2、打钻地点要设临时水仓并配备水泵及排水管路，每班要在开钻前对排水系统进行试运转正常后方可施工。
3、钻机其配套设备下井必须经有关专职人员检查完好和防爆性能合格后方可下井。
4、所有开关电器搭火及拆除工作全部由机电人员完成，电工在给电器设备搭火时，严格按照《电工操作手册》中的规定操作，严禁出现漏电、失爆现象。
5、用四根摩擦支柱或液压支柱稳住钻机，钻机必须安装远控开关，远控开关安装在钻机操纵侧的压柱上。
6、加强打钻地点的顶板支护管理，施工前必须加强现场附近的巷道支护，不得出现冒顶或空帮等不安全现象。
7、打钻期间每班次必须3人一组，在正常钻进过程中，严格执行现场交接班制度，对钻进情况和异常情况应记录好在现场向下一班交待清楚。
8、为了保证施工安全，通防科、安全、生产和技术部门应互相协调，统一指挥。
技术科具体负责技术及打钻工作并监测水情；生产科具体负责协调；通防科监督检测有无有害气体涌出；安全科具体负责现场安全监督工作。
管理人员应经常巡查调度打钻施工情况。
9、钻机开孔时，由地测人员、钻机队长共同确定钻机钻孔的位置、方位、倾角和深度、数目。
10、安装钻机和液压系统必须稳固、水平、固正、传动位置要设防护栏杆，钻机和液压管结合要紧密，防止钻进过程钻机发生晃动现象。
11、稳固好钻机并严格按措施要求施工。
每班开孔前要仔细检查钻机及配套设备是否完好并试运转5分钟，一切正常后方可施工。
12、打钻人员要穿戴整齐利落，衣襟、袖口、裤脚必须束紧，规范操作且要相互配合，不得一人单独作业，更不准违章作业。
13、接撤钻杆时钻机必须停止运转，要专人接撤钻杆、专人操作钻机，打钻、撤钻时人员严禁站在钻机前面，严禁靠近钻杆，打钻过程中所有人员须集中精力听清口令再操作。
正常钻进时，所有现场人员不得正对钻杆站立，以防钻杆折断伤人。
14、上卸钻杆和加水龙头时，要钻机停稳后再进行，且要专人操作及停送电。
15、禁止用手、脚或其他物件直接制动机器运转部分；严禁将工具或其他物品放在钻机、水泵、电机保护罩上。
16、启闭开关，注意力要集中，做到手不离按钮，眼不离钻机，随时观察和听从司机命令，准确、及时、迅速地启动和关闭开关。
17、施工过程中，正常钻进时，人员不得靠近机械运转部位，以免发生伤害事故
18、升降钻具时必须站着操作升降机，双手不准离开升降机手柄，严防跑钻。
19、采用清水钻进时，要保证有足够的水量，不准打干钻；为防止埋钻，钻具下至距孔底1～2米时，立即开泵送水，见返水后，才能钻进。
20、扶把时，要站在立轴和手把一侧，不得紧靠钻机。
给压要均匀，根据孔内情况及时调整钻法及压力。
21、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，看压力表及回水情况，看胶带及接头情况，发现异常及时停钻处理。
22、钻进过程中若发现机械故障或突然停电，应立即断开开关，进行处理。
23、钻机不得在无人照管的情况下运转，钻机任何部分出现故障都应立即停机检查。
24、利用井下防尘水作为循环水，打钻时应及时掌握孔深，注意观察循环水及岩性的变化，同时做好进尺及岩性记录，发现异常变化及时停钻并汇报处理。
25、发现埋钻及堵钻时要及时停止钻进，进行撤钻，回撤钻杆时，人员严禁站在钻机前面，卸钻杆时严禁带电作业，用管钳卸接钻杆时，人员要配合协调一致。
待处理完毕后，装钻杆时，必须一根接一根依次安装。
26、钻进过程中如钻孔出水及水量较大或其它出水征兆等，应立即停止钻进，钻杆严禁取出，同时向调度室汇报以便处理。
27、打钻期间如出现对区域人员有威胁的情况时，现场跟班人员应及时汇报矿调度室，调度室应及时通知井下所有受威胁人员，按避灾路线迅速撤离到安全地带。
28、当班必须有专人抽水、电工值班。
29、施工期间密切监视现场顶底板、两帮和钻机运转情况，出现不安全问题及时解决。
30、打钻期间必须有瓦斯员现场跟班检测瓦斯，如发现瓦斯增高应立即撤离所有受灾害人员到安全地带。
同时向矿调度室、通防科汇报处理。
31、钻机接电撤钻时，必须在断电状态下进行，严禁带电工作。
32、打钻人员要认真填写记录及牌板同时每班次要向调度室汇报打钻情况。
33、所有施工人员必须严格执行并认真贯彻学习本措施。
34、打钻结束后钻机人员及时把原始资料交技术科。
35、其他未尽事宜按《煤矿防治水规定》执行。
十一、避水灾路线
打钻地点→6102回风顺槽→六煤运输大巷→主斜井联络巷→主斜井→地面
十二、排水路线
1、使用两台BQS30—60—15N型潜水泵，一台工作一台备用。
潜水泵排水管路与4寸大巷排水管路连接形成排水路线，确保排水管路顺畅。
2、排水路线：
打钻地点→六煤轨道大巷→联络巷→六煤轨道返坡→临时水仓→东轨道大巷→南轨道大巷→中央水仓→地面
附：
避灾路线图、排水系统图。
安全技术措施学习记录及学习人员签字表
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