22206工作面过沟开采疏水注浆加固工程安全技术措施.docx
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22206工作面过沟开采疏水注浆加固工程安全技术措施
哈拉沟矿22206工作面过沟开采疏水注浆工程
安全技术措施
中煤科工集团西安研究院
二O一三年十二月十三日
22206工作面过沟开采疏水注浆加固工程安全技术措施签名表
时间
地点
主持人
组织单位
施工单位
编制人
人员签字
部门
签字
时间
部门
签字
时间
生产办
机电副总
安管办
技术副总
机电信息中心
机电矿长
质量考核办
掘进矿长
通风组
安全矿长
生产指挥中心
生产矿长
通风副总
矿长
生产副总
总工程师批准
会审意见：
目录
一、工程概况
二、目的任务
三、工程布置及工程量
四、施工工艺
五、施工组织安排
六、安全保证措施
七、灾害预防及避灾路线
八、矿方协作解决事项
施工措施学习登记表
年月日
贯彻人
学
习
内
容
学
习
人
员
签
名
姓名
分数
姓名
分数
一、工程概况
哈拉沟煤矿22206工作面从切眼至760m范围内对应地表有三元沟两条支沟，目前两条沟内地表均无明流。
切眼附近的北沟松散层厚17～28.8m，上覆基岩厚11.9～35.2m，沟内潜水位1179.4～1186.9m，含水层厚度1.68～3.35m，工作面初次垮落存在溃水溃沙危险。
为了确保22206工作面的安全回采，委托我单位对22206工作面切眼附近进行疏水注浆加固工程。
二、目的任务
（1）在22206工作面附近，初次垮落影响区域，2-2煤顶板基岩厚度比较薄的区域布设疏水降压孔，使钻孔终孔位置覆盖该区域。
（2）沿回顺、切眼在2-2煤层顶板上施工疏水降压孔，通过顶板疏放水降低基岩上覆松散含水层水头高度，一定程度上减少突水溃砂的概率。
（3）本着一孔两用的原则，利用疏水降压孔对受初次垮落影响、基岩比较薄区域的松散层（Q3s地层和砾石层）进行注浆固结，使得松散层经过注浆固结为块体，减少工作面回采时顶板冒落带涌水溃砂量。
三、工程布置及工程量
1.工程布置
结合本次施工目的，具体在22206切眼附近施工39个疏水注浆加固孔。
详见附图及表1。
2.工程量
1）预计钻探总进尺1409.57m
2）预计钻孔注浆量为1000m3
哈拉沟矿2-2煤顶板疏降注浆钻孔参数一览表表1
序号
孔号
平距（m）
垂距（m）
仰角（°）
方位角（°）
钻孔深度（m）
1
1-1
25
25
45
75
35.36
2
1-2
25
25
45
101
35.36
3
1-3
26.5
25
43
150
36.43
4
1-4
36.5
25
34
150
44.24
5
2-1
25
25
45
63
35.36
6
2-2
25
25
45
87
35.36
7
2-3
25
25
45
119
35.36
8
2-4
31.5
25
38
150
40.22
9
3-1
25
25
45
75
35.36
10
3-2
25
25
45
101
35.36
11
3-3
26.5
25
43
150
36.43
12
3-4
36.5
25
34
150
44.24
13
4-1
25
25
45
63
35.36
14
4-2
25
25
45
87
35.36
15
4-3
25
25
45
119
35.36
16
4-4
29.04
25
41
60
38.32
17
4-5
29.04
25
41
60
38.32
18
5-1
25
25
45
25
35.36
19
5-2
25
25
45
25
35.36
20
5-3
25
25
45
25
35.36
21
5-4
25
25
45
25
35.36
22
5-5
25
25
45
25
35.36
23
5-6
25
25
45
25
35.36
24
6-1
25
25
45
358
35.36
25
6-2
25
25
45
358
35.36
26
6-3
25
25
45
358
35.36
27
6-4
25
25
45
358
35.36
28
6-5
25
25
45
358
35.36
29
6-6
25
25
45
358
35.36
30
7-1
25
25
45
337
35.36
31
7-2
25
25
45
337
35.36
32
7-3
25
25
45
337
35.36
33
7-4
25
25
45
337
35.36
34
7-5
25
25
45
337
35.36
35
8-1
25
25
45
330
35.36
36
8-2
25
25
45
330
35.36
37
8-3
25
25
45
330
35.36
38
8-4
25
25
45
330
35.36
39
8-5
25
25
45
330
35.36
合计（m）
1409.57
四、施工工艺
根据相关规程要求，本工程钻孔的裸孔孔径设计为90mm，孔口管孔径Φ114mm，长3m，孔口管以下为裸孔。
本工程钻探施工工艺如下：
（1）钻机设置及角度调整（施工钻孔角度的给定）：
按设计的方位角及仰角给定。
采取坡度规调整仰角，三角函数计算距离法调整方位角并用木制量角器或罗盘校验；根据设计要求，钻孔开孔方位及仰角偏差应≤1°；
（2）孔口管固管工艺：
下入孔口管后，接上同径压盖及连接注浆管路，用注浆泵压入计算量的固管用速凝浆液，注浆压力达到3MPa后，关闭注浆阀门，待凝12h；进行压水试验，试验持续时间为30min，达到要求后继续钻进。
孔口管固结注浆工艺如图4-1所示：
图4-1孔口管固结注浆接头图
（3）钻孔穿过基岩进入松散层垂高5m时，停止钻进，拔出钻杆，在钻孔内安装带有花眼的注浆管，首先进行疏放水。
为了达到更好的注浆效果，首先施工1、3、5、7排，待1、3、5、7排注浆结束后，再施工2、4、6、8排。
（4）待钻孔疏水达到一定程度时，利用安装好的注浆管对松散层进行注浆固结。
通过对松散层的固结注浆，可使松散层形成胶结整体，待工作面回采垮落时，胶结的松散层可以充填大裂隙导水通道，防治涌水溃砂。
（5）钻进方法：
采用复合片钻头钻进，遇硬岩层用人造镶金刚石钻头钻进，冲洗液采用清水，有塌孔现象时可改用泥浆或岩芯管取芯钻进，软岩层可试验用复合片（无芯）钻头钻进；
（6）钻进工艺参数为：
人造镶金刚石钻头钻进时，转数150～200rpm，压力900～1000kg，冲洗液量50L/min；金刚石复合片钻头钻进时，转数150～200rpm，压力：
500～550kg，冲洗液量50L/min。
（7）钻孔施工时开孔口Φ130mm至孔深4m，下入长3m、Φ114mm孔口管，用于钻探导向和控水阀门安装，疏放孔孔口管用Ф114，δ6无缝钢管焊接法兰盘加工而成。
（8）钻进施工过程中随时做好简易的水文地质观察，记录水压、水量、水质的变化和冲洗液的消耗情况；
（9）每次注浆前向孔内压水，压水量为管路和钻孔体积2~3倍；
（10）钻进施工过程中严格按照有关要求做好钻探原始记录工作。
（11）孔口装置其安装使用如图4-2所示。
图4-2孔口装置图
五、施工组织安排
1、钻机选用：
该工程选用中煤科工集团生产的ZDY-3200钻机进行施工。
2、人员安排：
钻孔施工：
机长1人，辅助工3人，每班共4人。
注浆施工：
班长1人，地面装水泥2人，井下卸水泥2人，水泥搅拌3人，注浆泵操作2人，孔口注浆负责2人，每班共12人。
按照三班进行配制，共48人。
3、施工工期；具备开工条件后20天全部完成。
六、安全保证措施
为了保证打钻注浆的顺利施工，实现安全、高速、优质生产，特制定如下安全措施：
1、凡打钻注浆施工人员都必须认真学习和遵守本措施及煤矿安全规程的有关规定。
2、钻机注浆设备运输时必须有专人指挥。
3、入井时，首先把运输巷道和行走路线勘测清楚，确保无误后方可运输钻机注浆设备。
施工现场人员必须配备便携式瓦检仪、测氧仪、一氧化碳检测仪。
4、凡参加打钻注浆施工人员，首先学习打钻注浆工作的基本知识和设备的操作方法，非经过培训取得合格证的人员不能独自上机操作。
5、打钻注浆现场通风要良好，防止瓦斯积聚，矿方须派安检员、瓦检员对现场进行检查，具体由矿方安排人员完成，回风流中瓦斯浓度达到1%时停止钻进，可继续供水冲孔，距钻机及其开关附近20米范围的风流中切断电源进行处理。
6、钻机固定必须按要求施工，经验收合格后方可开孔。
钻孔位置、方位、倾角由项目技术人员进行确定，严格按《规程》操作。
要经常检查设备运转情况，观察孔壁完整程度，防止孔内和机械事故发生，保质保量按期完成钻孔任务。
7、开始打钻注浆施工前必须将现场清理干净。
8、开始打钻注浆前，要保证所需材料全部到位。
9、打钻注浆前每个施工人员都要熟悉钻机和注浆设备的性能，要认真学习钻机以及注浆设备的使用和操作知识，施工现场要准备施工图。
10、打钻注浆前应进行全面空载试运转，如发现异常现象，应及时处理。
11、打钻注浆前，施工人员必须熟悉和掌握工艺和技术要求。
12、开孔钻进前，应低压钻进、钻进一根深度后再按给定参数钻进。
13、钻进通过过度岩层时，应用低压钻进，待钻头深入下一层岩石时，再正常钻进。
14、开孔时，严格按照设计的方位与倾角进行开孔，开孔后反复校正，不应出现误差。
15、如发现水压、水量突然增大、顶钻等异常现象时，必须立即停止钻进，不得拔出钻杆。
要立即向调度室汇报。
16、入井设备要严格进行防爆检测，钻探注浆施工期间要求矿方加强供水供电系统检修，保证排水、钻探、正常供电。
17、加强电气设备维护，每班检查一遍，杜绝失爆现象。
18、在安装,检修电器设备时,应该先切断电源,严禁带电作业,作业时必须有二人以上在场。
19、接电前应先检查电源的电压是否与电机规定电压相符,电缆有无漏电现象等。
20、电器设备的安装,执行<煤矿安全规程>和有关规程的规定.安装完毕,再搬开动力设备旁边的物体,无关人员远离动力设备后,方可送电。
21、停电时,在开关上需挂上“有人工作不准送电”的牌子,并加锁。
22、电源接好后,先用手盘车试转,判明无卡阻后在送点试运转,并检查电机的反正转及运转情况。
23、电缆要用电缆钩吊挂整齐,消除“鸡爪子”“羊尾巴”和明线接头。
七、质量保证体系
1、项目实行项目经理责任制，项目经理对施工质量负全面责任，由项目总工对关键技术环节进行掌控，施工组织机构如下图所示。
2、进场材料必须符合设计规范要求，由项目部组织甲方对进场材料进行验收。
3、每班跟班人员要严控施工中的每个关键技术环节，在钻孔开孔以及注浆前，必须有跟班人员进行检查，确保各项质量保证措施完全准备好后再开工。
4、项目部定期组织人员对现场施工进行检查，及时整改现场中存在的质量问题。
八、文明施工
1、保持现场施工所用电缆水管摆挂整齐。
2、及时清理施工中产生的垃圾，保持现场干净整洁。
3、将施工所用的孔口管、水泥等材料摆放整齐。
4、现场设置“注意安全”、“慢”等警示标语。
5、将施工所需配件集中存放，禁止乱扔乱放。
6、及时整理注浆产生的水泥袋子，保持现场卫生。
7、施工所用机械设备摆放整齐。
九、灾害预防及避灾路线
1、加强通风，钻场周围的风量不能小于规定值（每人每分钟供给风量不得少于4m³）。
2、钻机进入施工现场时，先敲帮问顶，若发现顶板离层、掉块时，及时通知矿方进行支护处理。
3、施工现场严禁出现明火及机械摩擦火花。
4、当瓦斯浓度超过规定时，钻场所有施钻人员必须及时撤离，并汇报调度室，调度室电话为6或9999。
5、发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中水压水量突然增大、顶钻等异常现象时，必须立即停止钻进，但不得拔出钻杆，及时向矿调度室汇报。
6、避灾路线根据指定路线执行。
水灾路线：
↗22206运顺/22207回顺→22煤中央辅运大巷→中央主运大巷→1、2北辅
运巷→1、2辅平硐
22206切眼→22206回顺→22煤中央辅运大巷/22煤中央主运大巷→1、2北辅运巷→1、2辅平硐
↘22207、22208切眼→12煤集中辅运大巷→22煤中央辅运大巷/22煤中央
主运大巷→1、2北辅运巷→1、2辅平硐
火灾、爆炸路线：
↗22206运顺/22207回顺→22煤中央辅运大巷→中央主运大巷→1、2北辅
运巷→1、2辅平硐
22206切眼→
↘22207、22208切眼→12煤集中辅运大巷→22煤中央辅运大巷/22煤中央
主运大巷→1、2北辅运巷→1、2辅平硐
十、矿方协作解决事项
1、电源：
每台钻机功率55kw，每台320泵30kw，每个搅拌桶5kw，共有一台钻机，三台320泵，两个搅拌桶，负荷总共约155kw，电压660V，矿方需将电源提供至钻孔20米范围内，留一馈电开关待用。
2、钻机供水：
矿方需将水源提供至钻孔20米范围内。
3、排水：
矿方应在钻场设足够排量的水泵，并铺设排水管路形成排水系统，以保证巷道不被水淹。
4、钻机入井时，因对井下系统不清楚，矿方需派有关人员及安监工作人员协助，安全运输至工作地点。
5、矿方应对钻探施工入井人员的洗澡、更衣、矿灯、矿帽定位仪、瓦检仪、测氧仪、一氧化碳检测仪给予协调解决。
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