11051工作面底板抽放巷超前探测探放水设计及安全技术措施.docx
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11051工作面底板抽放巷超前探测探放水设计及安全技术措施
11051工作面探放水、底板抽放巷超前探测
设计及安全技术措施
1、工程概况
11051工作面巷位于±0—-80水平，主要做为11061工作面的接替工作面。
切巷倾斜长度120米、方位356°沿二1煤层掘进，倾角平均-26°，煤层厚度平均3.2m；工作面上副巷开口位于七巷车场转回下山西部，开口标高-37.1m，主要服务11051工作面的进风及运输，回风及运料；该上巷沿11031工作面采空掘进设，计方位266°，坡度+3°总长876m；工作面下副巷位于八巷皮带下山以西，开口标高-91m设计方位266°，坡度+3°总长1040米。
11051下付巷底板抽放巷掘进工作面位于采区泵房以西，巷道开口标高-79.6m，开口后以-29°下山掘进，巷道顶板进入一8煤层后，沿一8煤层掘进，方位266°，坡度+3°工作面总长945米。
上巷底板抽放巷位于11051上付巷开口以西632米处开口标高-18m，开口后以-23°下山掘进，进入一8煤层后，沿一8煤层掘进，方位266°，坡度+3总长230米。
两段抽放巷均采用锚网锚喷支护，设计净掘进断面10.5m2。
根据郑州煤炭工业集团××××有限责任公司《二1煤层“带压开采”安全技术措施庭审核意见：
我矿在-65～-100m标高之间开采二1煤层时，正常块段是安全的，富水区或底板构造复杂块段底板存在突水危险性，故在-65～-100m标高之间局部构造复杂有突水危险的地段必须坚持“物探先行，钻探验证”的探放水原则。
2、探放水钻孔设计参数
（一）、11051上下巷、切巷钻探设计
①、11051上副巷自东向西掘进，掘进过程中针对巷道上帮采空区进行探放水，设计钻探水平深度60m，安全超前距为20m，控制上帮帮距30m，允许掘进40米，每掘进40米为一个循环，计划探放水21个回次，掘进巷道851m；11051下副巷自东向西掘进，使用11051底抽巷抽放钻孔及超前探测孔做为11051下付巷探放水钻孔。
②11051下付巷不再进行回次探放水，但11051下付巷必须用直流电法仪进行物探，探测距离60m，安全超前距为20m，允许掘进40米，每掘进40米为一个循环，计划执行物探24个回次，掘进巷道1040m；
③11051工作面切巷自上向下掘进，设计钻探水平深度60m，安全超前距为20m，控制东西两帮帮距各20m，允许掘进40米，每掘进40米为一个循环，计划探放水4个回次。
11051上副巷探放水钻孔设计参数
钻探位置
孔号
设计方位
设计倾角
孔深
上副巷
1
266°
+3°
60米
2
266°
+7°
60米
3
258°
+12°
62米
4
249°
+16°57′
65米
5
241°
+20°
70米
11051工作面切巷探放水钻孔设计参数
钻探位置
孔号
设计方位
设计倾角
孔深
切巷
1
356°
-26°
67米
2
3°
-26°
66米
3
8°
-26°
67米
4
349°
-26°
66米
5
344°
-25°
65米
④、施工工艺
采用ZY--750型探水钻机，钻机完好，可以正常使用。
钻孔开孔孔径为Φ118mm，深度为11m，套管为Φ108mm的无缝钢管10m。
外端焊法兰盘和阀门连接，孔口管外端有焊接坚固的耳把与立柱支护捆绑牢固，并采用水泥注浆固管以增大摩擦力，并用戗柱顶牢，防止套管鼓出，阀门耐压大于2Mpa。
放水孔施工过程中，根据煤层揭露情况和顶板情况，可适当调整放水孔数量和参数，增加钻探回次，全部钻孔均采用无芯钻进。
施工过程中要边探边进，钻孔要保证30米的超前距
（二）、11051底抽巷超前探测及探水钻孔设计
①、设计6个钻孔，其中4、5、6号孔为底板探水钻，1、2、3号为煤层探测孔，终孔位置在巷道正前方20、40、60m处，深度为距离巷道底板深30米，经验证无突水危险后方可掘进40m，保证20m超前距。
超前探测及探水钻孔技术参数表
以上参数根据每循环每个钻场探测煤厚和巷顶距离二1煤层间距随时调整。
②、钻孔施工工艺
使用ZY--750型钻机，配合Ф94mm钻头，Ф63mm钻杆，全孔无芯钻进，岩段采用水排粉，煤段采用风排粉。
探水钻孔必须打至L1～3灰岩内，注浆扩散半径预计15m。
孔口管分两级安装，一级孔口管下入底板小于8m，直径127mm，二级孔口管110mm，下入深度不小于底板以下15m，进行水泥注浆加固。
②、供排、水系统
钻场必须有良好的供电、通风和供排水系统。
钻机供水水量不得小于5m3/h；排水系统良好，通过水泵排至采区水仓。
钻场附近必须设专用电话，以便能及时与地面各业务部门联系。
③、钻孔施工技术要求
施工单位必须严格按照设计施工，钻孔方位由地测科标定，坡度由施工对自己标定，在施工过程中不得随意改动，如因现场施工条件受限需要变动时，必须经地测科同意后方可变动，同时根据现场变化情况修改单孔设计并下发施工通知单。
该巷若钻孔水压较大，为确保施工人员的安全，必须使用防喷冒和孔口钻杆卡持器等防喷反压装置，以免钻具被高压水顶出伤人。
开孔层位为砂质泥岩，遇水易变软膨胀，在钻孔施工过程中，可能发生塌孔及钻孔缩径现象。
所以下套管的孔要尽量加大孔径，钻进冲洗用水采用钻机配备的注浆泵供水，不直接用地面供水冲洗，以防增加高压水对孔壁的破坏，在钻孔孔壁比较破碎处，可加压注浆加固后再钻进。
认真做好现场小班记录，记录要符合“及时、准确、完整、清晰”的要求。
准确记录各含水层的初始水量、最大水量、稳定水量和水压、岩层层位、名称、含水层深度、进入含水层后岩溶发育程度、位置等简易水文观测记录，以便于收集、分析资料。
按水压3.1Mpa留设钻孔超前距30m，一级套管设计巷道底板以下5m,二级套管设计巷道底板以下15m，采用水泥注浆固定套管，套管外端焊接法兰盘并安装闸阀。
各级套管耐压实验水压不小于4.6Mpa,终孔注浆压力不得小于7Mpa，持续时间不小于30分钟，若钻孔漏水须重新注浆，复钻再进行试压，直到孔口管达到耐压要求。
耐压试验的压力不小于设计注浆终孔孔口压力，不合格必须重封。
④、注浆工艺
该巷底板探测加固封孔和加固套管以注双液浆为主，主要由水玻璃、水泥和水配制形成，注浆加固以单液浆为主，以水泥和水配置而成。
注浆一般采用全段连续注浆方式，分孔分序次连续灌注，直到达到终孔压力为止，以最大量进浆，最大范围扩散，最大限度的充填岩溶裂隙为目的。
单孔涌水量大于20m3/h的在注浆结束后必须对钻孔两侧增加注浆验证钻孔，验证钻孔终孔涌水量不得大10m3/h，否则继续注浆处理直至单孔涌水量小于10m3/h，无水钻孔终孔进行水泥封孔。
⑤、单孔注浆结束标准及注浆效果检验
单孔注浆结束标准：
注浆压力越大，扩散的范围越大，对裂隙充填的越充分，形成的结实体强度也就越高，但压力超过一定限度时，容易造成巷道底鼓、跑浆。
所以单孔注浆结束标准为：
泵量80L/min以下，孔口压力不得低于水压的2.5倍，持续时间为30分钟以上。
但当发现巷道底鼓或大量跑浆时，可采用间歇法或调整浆液比重和注浆参数进行封堵。
钻孔注浆结束达到要求后，对单孔涌水量达到10m³/h的钻孔进行施工第二序次检查孔，要求检查孔最大水量不超过5m3/h。
三、验收程序
（1）.开孔验收
钻孔开孔由矿总工程师组织各生产部门进行联合验收合格后报嵩阳公司地测防治水处同意后方可进行开孔。
（2）.终孔验收
超前探测钻孔、探水钻孔达到设计要求进行终孔前要及时向嵩阳公司地测防治水处、服务站进行汇报，嵩阳公司根据工作需要对终孔进行退钻验收，嵩阳公司不进行现场验收的，由矿方组织相关生产部门进行终孔验收。
四、安全技术措施
（一）、11051底板抽放巷安全技术措施
（1）.由地测科人员将钻孔方位、倾角在钻场内放线。
抽探队严格按线施工，不经技术人员同意，不得擅自改动。
（2）.钻孔施工前，必须稳好钻机，对准钻孔的方位角和倾角后，方可施工。
在钻进过程中，打钻人员每班必须记录好钻孔进度及岩层变化情况。
（3）.启闭开关时，注意力要集中，做到手不离按钮，眼不离钻机，随时观察和听从钻机司机命令，准确、及时、迅速的启动和关闭开关。
（4）.打钻时，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—2m时，立即开泵送水，见返水后，才能钻进。
（5）.钻进过程中，一旦发现“见软”、“见水”和变层，要立即停钻，丈量残尺并记录其深度。
（6）.在钻进过程中要密切注意，有出水时要记录具体出水位置，并测量出水量。
在钻进过程中要密切注意孔内情况，发现钻进异常或涌水异常，要立即停止钻进但不得拔出钻杆，同时通知地测科及调度室。
（7）.若发现钻孔内水量、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，不得任意跨越钻杆。
同时迅速向地测科和调度室汇报，并派专人监视水情。
（8）.下孔口管前，必须使用风力或水力将孔内的煤岩粉吹冲干净。
（9）.孔口管外端须焊接法兰盘，并安装耐压25公斤的闸阀。
（10）.孔口管下入后，注双液浆凝固一昼夜后复钻，钻过孔口管3m后，进行孔口管耐压试验。
（11）.注浆过程中如发现钻孔串浆、堵塞或钻孔进浆量明显较少时，要重新扫孔或补打检查孔注浆。
（12）.试压完成后，用直径为94mm的钻头钻进至设计位置。
（13）.在终孔前，钻孔若出水，马上采用ZBY70/80型注浆泵实施注浆加固措施，之后再进行复钻，直至终孔注浆压力达到静水压（1.5～2.3）Mpa的2倍以上，即（3～4.6）Mpa。
（14）.加强钻机的维护及保养，正确使用机器设备，严格掌握钻进速度，避免卡钻掉钻等现象发生。
（15）.在钻进过程中，时刻注意钻场及其附近的围岩变化情况，发现问题立即向调度室和相关人员汇报，及时采取措施处理。
（16）.开钻前要检查有毒有害气体的含量。
（17）.钻探工人穿戴要整齐利落、袖口、裤脚必须束紧。
（18）.工作人员进入钻场必须首先检查钻场及周围的安全状况，如防水、防火、通风设施等，如有不安全因素，不得开钻。
（19）.打钻前调度室负责在作业地点装一部专用电话，保障通讯畅通，并在钻场附近回风流5-10米位置，安装瓦斯断电报警装置和CO传感器。
（20）.机电运输科负责对钻场的机电设备进行检查，杜绝电器失爆现象；巷道低洼处电器（如开关、综合保护）要上架，电缆不得落地，悬挂达到高度1.5m。
（21）.准备工作做好后，由地测科组织安全、生产、调度、机电运输等专业人员进行联合验收，合格后方可开钻。
（22）.严格控制浆液配比，加固孔口管时，凝胶时间不得大于1分钟，加固注浆时，采用单液水泥浆，水灰比由稀到稠，终孔时，水灰比为1：
1。
（23）.正确使用注浆设备，保证其正常运转，在加固注浆时，终压前不得停泵，保证连续作业。
（24）.注浆泵附近属于高压区，非岗位人员远离钻场。
（25）.注浆人员作业前，须配带浸塑手套，防止腐蚀。
（26）.开泵司机须做好泵压、注浆量等相关记录工作。
（27）.施工过程中必须在钻场内悬挂瓦斯便携器，瓦斯浓度达到0.8%时，应立即停止作业；达到1%时，停电并撤出人员，及时向调度室汇报。
（二）、11051上下巷、切巷安全技术措施
（1）钻孔方位按设计要求由地测防治水科测量人员标定，坡度由施工队用坡度尺标定。
（2）开孔直径Φ118mm,钻进11m，下入Φ108mm套管，安装套管前，采用水泥注浆固管，然后采用58mm钻头无芯钻进。
使用压力水排粉渣，风管、水管接到距迎头10m以内，钻机安装时先将底部用道木垫实，然后用坑木固定钻架，固定要牢固可靠，固定好钻机后，应仔细检查钻机各部件安装是否正确，并用手转动其各有关部件是否灵活。
（3）每次探水前在11051上巷或下巷低洼处掘进临时水仓，深度不得超过5米，不得低于4米，每100米做一个，保证两台水泵能正常工作，水泵型号为BQW35-7-2.2排出的水经Φ89mm排水管由11051上、下副巷经皮带下山到八巷采区水仓。
（4）对钻探巷道及迎头要进行加固，巷道两帮打一梁三柱抬棚，长度不少于10m,迎头打好坚固的横竖柱子和篦子，篦子用木板鱼鳞状搭接，横竖柱均采用11﹟矿工钢并紧贴棚子，间隙不大于500mm，其中立柱5根，横梁5根。
（5）工程质量达到要求，巷道内无杂物，净高达到2.2m以上。
（6）各个水流可能经过的十字头和丁字口巷道都要进行连锁，防止透水时冲垮巷道。
（7）调度室负责在作业地点安装一部专用电话，以便在探出水时与受水威胁地点的人联系。
（8）钻场及附近作业地点人员要熟悉撤退路线，安全科要在避水灾路线上设置避水灾指示牌板，方便作业场内及附近人员认清撤退路线。
（9）开孔前要求清理水沟，保证水流畅通。
（10）探放水期间，必须有专职安全员在现场监督，钻探队配备至少四人现场施工，并明确一名班组长具体负责。
（11）跟班队长现场跟班，落实各项措施，及时处理事故隐患。
放水孔施工期间严禁其他非施工人员进入，有严重透水预兆时，并立即向调度室、总工汇报，如果情况紧急，施工负责人要立即组织人员按照避水路线撤离，并及时向调度室汇报，撤出受水害威胁地区的工作人员。
（12）钻进中，施工人员要扎紧领口、袖口、佩带好自救器，安全帽，钻场要悬挂瓦斯便携仪，注意钻机运行情况，如有异常，立即停机查找原因，待故障排除后再施工。
（13）在上述准备工作完成以后，严格按照给定的孔位、方位角、坡度、孔深进行施工，不经负责人员同意，不得擅自改变。
（14）在钻进前，探放队先检查钻杆，保证不堵塞、不弯曲。
让钻机先空转10分钟，确认无问题后，方可接上钻杆、钻头，必须打完一杆后方可接上第二杆。
（15）钻进时，压力不宜太大，要轻压慢进，待钻机工作平稳后，压力再逐渐增大，钻工要认真观察钻机运转，发现异常，立即停机查找原因及时处理。
（16）钻进中，如发现钻场附近瓦斯增大，夹钻时要采取措施并向安全科及时汇报，如发现钻孔出水量变大时要停止钻进但不得拔出钻杆，并立即向调度室、总工汇报，如果情况紧急，施工负责人要立即组织人员按照避水路线撤离，并及时向调度室汇报，撤出受水害威胁地区的工作人员。
（17）施工期间，钻场要悬挂瓦斯便携仪。
（18）在施工地点必须安装一部专用电话，直通调度室。
（19）探水时如果有透水预兆，就要立即通知所有受水威胁地点的所有人员，立即撤离工作地点到安全地方，掘进头人员副井撤离。
五、排水路线：
11051上副巷、切巷：
掘进工作面——11051上副巷——采区水仓——中央泵房水仓——平地
11051下副巷：
掘进工作面——11051下副巷——皮带下山——采区水仓——中央泵房水仓——平地
11051底板抽放巷：
钻场——11051底板抽放巷水仓——采区水仓
六、避灾路线
1、避水路线：
11051上副巷、切巷：
11051上副掘进工作面→七巷车场→副斜井→地面
11051下副巷：
11051下副巷掘进工作面→皮带上山→八巷车场→副斜井→地面
11051底板抽放巷：
钻场→11051底板抽放巷→八巷车场→副斜井→地面
2、避火、瓦斯路线：
11051上副巷掘进工作面：
→七巷车场→副井→地面
11051下副巷掘进工作面：
11051下副巷掘进工作面→皮带上山→副井八巷车场→副井→地面
11051底板抽放巷：
钻场→11051底板抽放巷→八巷车场→副斜井→地面。
附：
11051底板抽放巷超前探测及探放水设计平剖面图
11051工作面探放水设计平剖面图
××××地测防治水科
2015年1月18日
郑州煤炭工作集团××××有限责任公司
11051工作面探放水、底板抽放巷超前探测设计及安全技术措施
单位：
地测防治水科
编制：
吴利旭
总工程师：
李朝欣
二0一五年一月十八日
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