松树滩煤矿瓦斯抽采设计方案 修改.docx
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松树滩煤矿瓦斯抽采设计方案修改
松树滩煤矿瓦斯抽采钻孔
技术方案
（2014年度计划项目）
编制单位：
松树滩煤矿
编制科室：
松树滩矿生产技术科
编制时间：
2014年3月1日
一、施工概况
2014年度为了满足瓦斯发电厂的气源需求量、解决掘进工作面防突问题，达到预防煤与瓦斯突出的目的，继续开展瓦斯综合治理工程，在现有《松树滩煤矿瓦斯抽放钻孔施工技术方案》（2013年度计划）的基础上制订本《松树滩煤矿瓦斯抽采钻孔技术方案》（2014年度计划）。
二、钻场钻孔布置及施工方案
一）、工作面顺槽倾向瓦斯抽采短钻孔钻场及钻孔布置：
1、钻场布置
钻场布置在一采区+1550水平124运输巷二1层煤、一采区+1500水平126运输巷二1层煤。
上述巷道内每间隔15米设定一个钻场。
施工顺序可根据井下供风、供水、供电、抽放系统联接状况等调整优化进行。
以后其它地段的瓦斯抽采工作视采掘变化情况逐步增加。
2、钻孔布置
钻孔布置在一采区+1550水平124运输巷二1层煤，钻孔113个每隔钻孔50米共计5650米。
一采区+1500水平126运输巷二1层煤钻孔113个每隔钻孔50米共计5650米。
钻孔施工瓦斯抽采倾向预抽短钻孔，钻孔间距均为3米、钻孔孔径为96mm。
（见附图）
3、钻孔封孔
钻孔封孔长度不小于8米，封孔管采用长8米×Φ60的PVC管加长0.5米×Φ60的钢管组合封孔管，封孔采用KSZB160-2型封孔泵将赛瑞SZK-3液体封孔材料注入孔内即可封孔。
根据赛瑞SZK-3液体封孔材料的注浆公式得出，平均每孔需注赛瑞SZK-3液体封孔材料8.8Kg。
二）、待掘巷道走向瓦斯预抽短钻孔钻场及钻孔布置
1、钻场布置
待掘巷道走向瓦斯预抽短钻孔钻场布置在一采区+1550水平123运输巷二1层煤，一采区+1550水平125运输巷二1层煤，一采区+1600水平121回风巷二1层煤，二采区+1500水平216二1上层煤运输巷，+1550水平214二1上层煤运输巷和+1600水平212二1上层煤回风巷。
采区用每60-80米分段布孔预抽、分段掘进的方法逐次施工，每个掘进工作面迎头布置钻场1个，计划布置钻场10个。
2、钻孔布置
一采区+1500水平125运输巷二1层煤钻孔30个每隔钻孔80米共计2400米，一采区+1550水平123运输巷二1层煤钻孔15个每个钻孔80米共计1200米。
二采区+1500水平216二1上层煤运输巷钻孔8个每隔钻孔80米共计640米，+1550水平214二1上层煤运输巷钻孔10个每隔钻孔80米共计800米和+1600水平212二1上层煤回风巷钻孔10个每隔钻孔80米共计800米。
钻场布置钻孔6个，1、2、3号孔左右间距0.5米、4、5、6号孔与1、2、3号孔上下间距0.4米，1、2、3号钻孔倾角2°、4、5、6号孔倾角4°，平均孔深80米。
（见附图）
3、钻孔封孔
钻孔封孔长度不小于8米，封孔管采用长8米×Φ60的PVC管加长0.5米×Φ60的钢管组合封孔管，封孔采用KSZB160-2型封孔泵将赛瑞SZK-3液体封孔材料注入孔内即可封孔。
根据赛瑞SZK-3液体封孔材料的注浆公式得出，平均每孔需注赛瑞SZK-3液体封孔材料8.8Kg。
4、钻孔参数设计
在三维空间中，钻孔设计参数是根据煤层底板等高线和相关测点坐标，分析煤层产状变化情况，先计算出钻孔轨迹中每个控制点和钻孔靶点的X、Y值和轨迹方位，根据揭露情况计算出Z值和钻孔轨迹倾角，再根据每个控制点和靶点的值，运用插值计算方法，设计中间点的各参数值。
受地质条件的影响，煤层在走向和倾向上都有波状起伏，钻孔轨迹设计是理想状态下的轨迹，在实际施工过程中根据施工情况随时调整钻孔参数。
4、钻孔开孔设计
⑴、钻前准备：
提前做好计划施工地点的供电、供水、通风、通讯、瓦斯监控等方面的工作，并将钻机及配套设备运入钻场。
⑵、第一次开钻：
采用φ96mmPDC钻头回转钻进12m,退钻换φ153mmPDC扩孔钻头扩至8m后退钻，下入φ133mm高强度复合材料管，用赛瑞SZK-3液体封孔材料固定。
⑶、第二次开钻：
用φ96mmPDC钻头+孔底马达+下无磁钻杆+随钻测量仪器+上无磁钻杆+φ73mm通缆钻杆钻具组合，开始定向钻进。
⑷、定向钻进时，每施工3米对孔底进行一次参数测定，根据测定的参数和已掌握的现场实际地质情况，调整参数，力求钻孔按照设计轨迹和要求钻进。
5、钻孔封孔设计
为防止塌孔并封闭有害气体，需对开孔段进行封孔，具体要求如下：
⑴、封孔必须采用封孔专用设备进行封孔，必须保证煤层中封孔长度不小于8米，岩层中不小于5米。
⑵、开孔时先采用φ96mmPDC钻头回转钻进至12m后提钻，然后用φ153mmPDC复合片扩孔钻头扩孔8m后，反复洗孔，保证孔内清洁无煤渣后退出钻杆。
⑶、退出钻杆后下入φ133mm孔口管，外端必须超出煤（岩）壁300mm，并采用KSZB160-2型封孔泵将赛瑞SZK-3液体封孔材料注入孔内即可封孔。
根据赛瑞SZK-3液体封孔材料的注浆公式得出，平均每孔需注赛瑞SZK-3液体封孔材料18Kg。
。
封孔后保证钻孔不漏气。
三、钻进施工顺序及工程量统计
一、瓦斯抽采钻孔施工顺序
走向瓦斯预抽短钻孔施工区位于一采区+1500水平125运输巷二1层煤、一采区+1550水平123运输巷二1层煤、一采区+1600水平121运输巷二1层煤，二采区+1500水平216二1上层煤运输巷，+1550水平214二1上层煤运输巷和+1600水平212二1上层煤回风巷。
倾向瓦斯抽采短钻孔位于一采区+1500水平126运输巷二1层煤、+1550水平124运输巷二1层煤
三）、钻孔施工工程量统计
松树滩煤矿瓦斯抽采钻孔施工统计表
施工地点
钻孔类型
钻孔深度（m）
钻孔（个）
钻场（个）
钻孔倾角（°）
钻孔方位角（°）
累计进尺（m）
一采区+1500水平125运输巷
走向预抽短钻孔
80
30
5
2-6
37-45
2400
一采区+1550水平123运输巷
走向预抽短钻孔
80
15
3
2-6
37-45
1200
一采区+1600水平121运输巷
走向预抽短钻孔
80
10
2
2-6
37-45
800
二采区+1500水平216运输巷
走向抽采短钻孔
80
8
2
2-6
214-225
640
二采区+1550水平214运输巷
走向抽采短钻孔
80
10
2
2-6
214-225
800
二采区+1600水平212回风巷
走向抽采短钻孔
80
10
2
2-6
214-225
800
小计
83
16
6640
一采区+1500水平126运输巷
倾向抽采短钻孔
50
113
20
58
130-140
5650
一采区+1550水平124运输巷
倾向抽采短钻孔
50
113
20
58
130-140
5650
小计：
226
40
11300
合计：
309
56
17940
四、施工组织机构
为使瓦斯抽放钻孔施工作业有条不紊有始有终安全顺利的进行，特成立钻孔施工管理领导小组，各项作业必须在领导小组的领导下逐步进行。
组长：
李军（矿长）
副组长：
白刚（总工）胡生全（安全副矿长）
王宝德（生产矿长）徐学军（机电副矿长）
成员：
朱光明（生产科科长）陈会林（地测付总工）张文成（通防科长）冦惠兵（调度室主任）黄庭裕（机电副总工）王平山（安监科长）马光忠（机电科长）张文成（通防科长）胡朝明（通防付科长）郭玉志（工队长）
劳动组织及工作时间
五、常用记录和报表格式
①瓦斯抽放工程和钻孔施工记录表。
②瓦斯抽放参数测定记录表。
③抽放泵房值班记录表。
④抽放瓦斯工程月报表。
⑤瓦斯抽放量旬（月、季、年）报表。
以上报表格式，可根据矿井的实际情况进行取舍和添加。
瓦斯抽放工程和钻孔施工记录表
日期
地点
孔号
孔径
上班残尺
班次
岩性描述
班进尺
孔深
本班残尺
问题
说明
出勤人
负责人
瓦斯抽放参数测定记录表
日期
地点
孔号
浓度
（%）
负压
（Pa）
压差
（Pa）
温度
（℃）
气压
（Pa）
混合量
（m3/min）
纯量
（m3/min）
标准量
（m3/min）
测定人
备注
抽放瓦斯泵房值班记录
年月日运行泵号：
号泵
检查
时间
抽放瓦斯系统
抽放瓦斯泵房
备注
浓度
（%）
负压
（mmHg）
孔板压差
（mmH2o）
流量
（m3/min）
泵轴温度
（℃）
气压
（Pa）
瓦斯浓度
（%）
温度
（℃）
瓦斯抽放工程月报表
工作
地点
工程
名称
工程
描述
工程
单位
工程量
计划
完成率
存在
问题
矿长：
总工程师：
通风科长：
矿井瓦斯抽放量旬报表
序号
地点
负压
（mmHg）
浓度
（%）
温度
（℃）
混合瓦斯量
（m3/min）
纯瓦斯量
（m3/min）
旬抽放量
（Mm3）
累计抽放时间
（小时）
备注
最大
最小
平均
本旬全矿总计
（Mm3）
全矿累计抽放量
（Mm3）
矿长：
总工程师：
通风科长：
注：
矿井瓦斯抽放量月、季、年报表格式相同
施工设备配置明细表
序号
名称
规格型号
数量
备注
1
千米定向钻机
ZDY-6000LD
1台
2
全液压钻机
ZDY-650
3台
3
全液压钻机
ZY-650
2台
4
泥浆泵
3NB-300/12-45
1台
5
封孔泵
BKF-10/1.2
1台
6
手动封孔泵
1台
7
真空电磁启动器
QBZ-80
5台
8
隔爆馈电开关
KBZ-400
3台
9
真空电磁启动器
QBZ-120
2台
10
局扇
2×11KW
4台
六、施工时应特别注意的事项
1、开机前要认真检查供水是否正常，钻机油位置是否符合要求，完全符合要求后再开机作业。
2、油管没有全部安好以前不允许试转电机。
3、先送水，待水从钻孔内返出时，方可给压钻进，严禁干打眼，防止出现烧钻和钻具折断事故。
4、孔内有钻具时，除按规定程序卸钻杆外决不允许马达反转。
5、每次加完钻杆，必须待孔内返水正常后，方可钻进。
6、再钻进过程中，要随时注意观察各压力表的读数变化，发现异常及时停钻处理。
7、在钻进过程中，给进压力要适当，保证孔底压力均匀，不要提动钻具，同时应正确掌握推和判断孔内情况，发现异常情况；如出现摩铁声，钻孔不返水，钻进速度突然加快，应立即停止钻进查找原因，防止掉钻、埋钻事故。
8、测压钻孔施工完后应在24小时内完成钻孔的封孔工作，并在完成封孔工作24小时后进行测定工作。
七、安全技术措施
一）、施工安全技术措施
1、严格执行审定的设计、措施及技术方案。
2、钻进参数的选择要合理，严禁超负荷运转。
3、钻进时要保持钻压均匀，加减压应连续均匀地进行，不得采用跳跃式忽高忽低地加压，勤划眼，少进多冲。
4、若钻孔无法继续施工需提前终孔时，必须及时向调度室和矿相关领导汇报后，方可终孔。
5、施工时必须认真填写原始记录，绝不允许记录不详细、不全、造假和事后追记。
6、按矿调度管理制度的要求做好调度汇报工作，每班汇报内容为当班进尺、钻孔主孔深度、钻孔累计进尺、本班探顶情况、钻孔倾角、设备及钻具情况等。
7、如在斜巷施工，斜巷上口必须有挡车门和挡车器，施工中随时注意从斜巷上部滚落的物体，以免伤人及损害设备。
8、联接钻杆时要牢固，防止发生卡钻或掉钻事故，钻机必须要固定牢固。
9、钻进、退钻过程中，必须带水作业，否则必须停钻。
10、在施工倾角超过10°的钻孔时，接、撤钻杆及钻进过程中人员应站在钻杆两侧，不得站在钻杆前方和后方，防止钻杆下滑伤人。
11、井下运送设备时，必须将设备固定牢固，严禁超高、超宽、超量。
作业前要检查钻场的支护情况，必须保证顶板和巷帮支护完好。
12、施工人员必须携带便携式瓦斯报警仪，施工过程中，并将便携式瓦斯报警仪悬挂到钻场顶板处，以随时检查施工地点的瓦斯浓度，瓦斯浓度超过规定立即停止施工，断电撤人，通知有关人员进行处理。
13、在钻进施工中，发现煤岩松散、片帮、来压或钻孔喷孔、喷煤、瓦斯突然增大等异常现象，必须立即停电、撤人，但不得提钻，并立即向调度室及矿领导汇报。
14、钻场所有电气设备采取保护接地或保护接零措施，严禁带电作业，并安装符合要求的漏电保护装置，停电检修时，禁止送电，挂安全警示牌，检查完工后，送电前必须认真检查，看是否合乎要求并和有关人员联系好，方能送电。
二）、通风瓦斯管理措施
1、施工区的进风流中氧气浓度不得低于20％，二氧化碳浓度不超过0.5％。
按井下同时工作的最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4m³，施工区的供风量能够人员和ZDY650钻机作业需要。
2、施工区的通风必须稳定可靠，当在独头巷道施工采用局扇供风时，由安监科负责制定专项瓦斯排放安全技术措施并由经验丰富的瓦检员负责排放瓦斯。
3、施工区采用局部通风机供风时必须由专人负责管理，保证通风机正常运转，并采用抗静电、阻燃风筒。
4、使用局部通风机通风的施工区，不得停风：
因检修、停电、故障等原因停风时，必须将人员全部撤至全风压进风流处，并切断电源。
5、局部通风机因故停止运转，在恢复通风前，必须首先检查瓦斯，只有停风区中最高瓦斯浓度不超过1.0％和最高二氧化碳浓度不超过1.5％，且符合本规程第一百二十九条开启局部通风机的条件时，方可人工开启局部通风机，恢复正常通风。
6、必须安排专职瓦检员在施工区不定时检查瓦斯，并将检查结果填入钻场牌板。
7、交接班时施工人员必须交待清楚施工地点的通风瓦斯情况，接班人员接班时必须检查施工地点瓦斯浓度，并将检查情况记入交接班记录，正常施工时每班至少检查记录三次，出现异常情况随时检查。
8、为防止钻孔内喷孔使钻场内瓦斯超限发生事故，必须在钻场内及钻场前方掘进回风侧各安设一台瓦斯监测报警装置，当施工区内瓦斯浓度达到报警上限时，必须切断施工地点设备的电源，停工撤人，进行处理。
三）、防止煤与瓦斯突（喷）出措施
1、组织所有管理人员及施工人员认真学习矿井煤与瓦斯喷出、突出的预兆，掌握其相关知识。
煤与瓦斯突出的主要预兆为：
⑴、无声征兆：
施工区顶板压力增大，煤壁被挤出、片帮掉渣、顶板下沉或底板鼓起，煤层层理紊乱、煤暗淡无光泽，煤质变软、煤壁发亮，施工区风流中瓦斯忽大忽小，打钻时有顶钻、卡钻、喷瓦斯等现象。
⑵、有声征兆：
施工区支架有声响，有煤炮声、机枪声、声音由远到近、由小到大，有短暂的、连续的、间隔时间长短不一，煤壁发生震动或冲击，顶板来压、支架发生折裂声。
开裂、片帮掉渣、剥落、底鼓、钻孔变形、夹钻杆等。
2、钻进过程中，必须使用气水分离器装置，边抽瓦斯边钻进。
3、在钻进过程中，发现煤岩松散、片帮、来压或钻孔喷孔、喷煤、瓦斯突然增大等异常现象，严禁提钻，必须立即停电、撤人，并立即向队领导及矿调度室汇报。
4、施工时，人员站位不得正对孔口，或站在施工钻杆的正后方，必须站在钻机的进风侧，防止瓦斯喷孔或动力现象造成事故。
5、钻进时必须随时观察瓦斯情况和返渣情况，如发现瓦斯突然增大或返渣量突然增大，立即停止作业，并查明原因，采取措施处理正常后方可继续作业。
6、当被施工煤层经判定有煤与瓦斯突出危险性时，必须先打瓦斯预抽孔，并制定相应的专项施工技术方案及安全技术措施。
四）、运输安全管理措施
1、工作面绞车实行挂牌制度，检修班电工负责电器部分的检查和检修；绞车司机负责对绞车的完好、绞车的固定、钢丝绳及所有安全设施进行检查，并填写记录，达不到完好标准的禁止使用。
2、绞车司机在工作前，应首先观察好帮、顶，扎好袖口，然后检查绞车的固定、钢丝绳、信号以及各种保护设施，确认完好后才能启动绞车。
3、绞车司机、把钩工严格按照操作规程、岗位责任制作业，提、松绳前先与把钩工进行信号联系，回信号后方可作业。
4、严格执行“行人不行车，行车不行人”制度，严禁放飞车。
5、安全负责人要在绞车处挂“巷道内有人施工，禁止开车”等字样的警示牌，或在两端设置防护或警戒。
6、在操作过程中，绞车司机一定要集中精力，观察运行状况、滚筒缠绕情况，发现问题及时处理。
7、绞车绳跑偏时，严禁一人开车一人处理撬钢丝绳。
8、把钩工要正确使用挡车器等各种保护措施，只能在挂钩头连好销子，正确使用保险绳后方可发出启动信号，摘钩时必须打好挡车器、固定好矿车方可操作。
把钩工操作时站位符合规程要求。
9、在斜巷中间停车卸料时，车后要打一木柱或安设一道挡车器，同时要有可靠的联络方式与绞车司机联系。
10、装卸时，号令必须一致，防止挤手、砸脚，单人抬重物时必须看好脚下周围环境。
11、行人不准跨越运行中的钢丝绳，如工作需要，一定等车停稳，经把钩工同意后方可跨越。
12、所有绞车必须执行“停电停车”制度，司机在离开岗位时必须停下开关电源。
13、严禁超挂、超载，严禁蹬钩、扒车。
14、运输提升、装卸物体必须在支护完好的地点作业。
15、斜巷提车上下把钩工站好岗，严禁人员进入运输线路中。
16、平巷人力推车执行《煤矿安全规程》第362条规定。
17、运输设备根据绞车管理牌板上的规定串拉车。
18、两部对拉绞车均安设独立的信号系统，信号不清不准开机。
信号标准：
一停；二开；乱铃紧急停机。
19、操作工必须经过专业技术人员培训后方可上岗作业，非工作人员严禁操作。
20、出渣工进入工作面要认真检查顶板、煤壁，若有活煤、探头、活矸应先通知安全员进行处理。
21、检查工作面有无杂物（钻杆、电缆、风钻、煤电钻等），以免在工作中损坏各种设备。
五）、电气设备安全管理措施
1、井下供电系统要做到“三无”、“四有”、“两齐”、“三全”、“三坚持”。
2、井下电气设备必须安装在进风流中，机电设备检修一律进行断电、验电、放电程序，把开关把手打到零位并闭锁，挂上“有人工作，不准送电”牌，且专人看管。
执行谁停电谁送电制度，严禁带电检修和搬运。
3、电气设备必须安装在专用台架上或进行吊挂，离地高度不小于0.3米。
4、电缆不能悬挂在供风管路、供水管路、瓦斯抽采管路及风筒上，不得遭受淋水，电缆上严禁悬挂任何物体，电缆同压风管、供水管同侧敷设时，必须敷设在管路上方，并保持0.3米以上的距离。
高、低压电力电缆敷设在巷道一侧时，两者之间的距离应大于0.5米，每100米挂一组电缆标牌。
5、入井机电设备必须保证完好，严禁失爆设备入井
6、井下电器设备保护接地严格执行《煤矿安全规程》中有关规定装设好保护接地，阻值必须测定且小于2Ω。
7、井下各种开关必须按实际负荷整定电流，不许随意增大电流整定值。
8、机电设备检修必须留有记录，各台机电设备必须挂牌管理，实行包机制，设专人负责。
附：
1、钻场设备布置及管路连接示意图
2、钻场通风系统示意图
3、钻场避灾路线示意图
4、钻场监控、通讯示意图
5、钻场供水、抽放管路布置示意图
6、钻场供电系统示意图
7、钻孔布置剖面图
8、千米定向钻钻孔轨迹设计剖面
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