15104综采工作面探放水钻孔施工方案及安全技术措施Word格式文档下载.docx

1、式中：Q积-采空积水总量（万m3）；M-采空区平均采高线或煤厚（m）；F-采空积水区的水平投影面积（m2）；-煤层倾角（）；k-采空区充水系数（一般为0.250.50，本次取0.25）；根据计算预测1#区域积水量为1487m，2#区域积水量为8050m,总量9537 m。二、钻孔设计及参数：15104综采工作面通风系统已形成，根据煤矿防治水规定的要求，“矿井工作面采煤前，应当采用物探、钻探、巷探、和化探等方法查清工作面内断层、陷落柱和含水层（体）富水性等情况”；经排查15104工作面上覆9207采空区存在两处积水区，一处在原9207采空区西北角，在15104工作面高抽巷口正东180米处；另一处

2、在9207采空区的东南角，在15104工作面配风、进风顺槽和切巷交错处。为确保综采工作面回采期间不受水害影响，保障作业人员生命和设备的安全，必须对上覆9207两处采空积水区进行探放水，故设计在15104回风顺槽、进风顺槽设置两个钻场，对9207采空区两处积水区进行探放水。在15104回风顺槽设计探放水钻孔一个，15104进风顺槽与切巷布置1个钻孔，具体设计参数如下：（一）、1#钻孔设计参数：1#钻孔起始位置位于15104回风顺槽口东120米处，测点H403处顶板上，终孔位置位于原9207采空区预测积水区，具体设计参数如下：、起始坐标 X：113864.371Y：79849.794H：+779.

3、24、终孔坐标 X：113778.011Y：79925.676H：+868.000、方位角 a: 1391817”、高差 h: 88.76m、倾角: 373942”、平距D: 115m、斜距L: 145.3m；、水压P: 0.89MP；9、设计钻孔从钻孔口起，分别为警戒线/探水线/结水线（/115.3/30/）m,见（示意图一）（二）、2#钻孔设计参数（两个方案）：方案一2#钻孔起始位置位于15104进风顺槽测点J419处顶板上，终孔位置位于原9207采空区预测积水区，具体设计参数如下：、起始坐标X：113657.6936，Y：80863.5315，：+771；、终孔坐标X：113644.65

4、86，Y：80901.9035，：+844； 1084545”， 73m，、倾角a: 604046”， 41m， 83.7m, 、水压：P: 0.73MP、设计钻孔从钻孔口起，分别为警戒线/探水线/结水线（/53.7/30/）m,见（示意图二）方案二2#钻孔起始位置位于15104进风切巷口与配风联络巷口向南11m处，终孔位置位于原9207采空区,具体设计参数如下：113644.659，Y：80884.172，：+785.0，80901.904；：+844.0，900000、高差h:59.0m，730202，18m，61.7m。8、水压： 0.59MP9、设计钻孔从钻孔口起，分别为警戒线/探水线

5、/结水线（/31.7/30/）m,见（示意图三）三、施工目的在15104回采期间，为防止15104综采工作面上覆9#煤采空区积水通过构造或因受采动影响发生大量涌水，造成工作面停产，故需对15104工作面上覆9#煤采空区预测的积水进行探放水，以确保回采期间的安全生产。四、施工工艺、钻探设备：钻探设备：选用zdy4000S全液压坑道钻机台，与至配套的泥浆泵台；钻杆直径：73mm;钻头：133mm; 113mm;额定电压：380V/660V;电动机功率：55KW;钻机重量：2540kg;主机重量1500kg;钻机外形尺寸（长宽高）：238013001520（mm*mm）、钻探方法：设计开孔位置在15

6、#煤层顶板，首先采用133mm钻头钻进10m后，下127mm一级套管10m后，用水泥固管后连接孔口控制闸阀装置，然后用113mm钻头继续钻进，直至钻透采空区。、固管要求：钻孔内安装127mm无缝钢管套管护孔，连接高压闸阀的最后一节套管末端两侧各焊一个钢板耳板，打锚杆孔眼，用锚杆进行固定。后用水泥浆进行注浆固管，凝固48小时后进行扫孔，钻进超过套管1m后，进行耐压试验，护孔套管试验压力不得低于1.5MP,且稳压时间不小于30min,试压合格后安装高压闸阀，继续钻进。五、施工前准备工作: 1、钻场准备：施工钻场不得小于长宽高（4m4m4.2m）的空间，并对钻场前后10m范围内巷道进行加强支护。2、

7、钻场位置附近需提前挖掘一个（mm2m）的水泵窝，与钻场地面水平低0.2m,钻场用水泥抹面厚度不小于50mm。3、钻场处水泵窝安装BQW50-140/37能力为50m排水泵两台，设置截止阀，通过三通与15104回风巷（直径为100mm）的排水管路连接，将水排至东四采区水仓，经东四采区水仓水泵排至880主水仓。排水系统必须在钻探前进行排水试验。4、机电队负责钻场水泵的安装与排水管路的连接及排水试验，并敷设施工所需的风水管路，钻场附近留设风水管（直径25mm）的接口，确保探放水工作正常进行，并必须保证透水后能正常排水。5、机电队负责钻机的供电，开关的接线解线；机修队提供120型开关一台、80型开关2

8、台，制作长20m护孔套管（长1米20根，管套需做内外丝扣），两根套管需焊接测试压力管、流量监测管和管耳，压力管和流量监测管头需做丝扣，管耳需打两个（直径22mm）锚杆紧固孔。6、机电队负责在钻场附近10米范围安装一部直通调度的电话，保证与调度指挥中心通信畅通。7、钻场需加设瓦斯监测传感器。、需购置压力表（2Mp以上）4块及四寸高压阀门个，2寸管高压阀门4个，（大于10Mp）无缝钢管24m麻丝5公斤及所需的紧固螺丝和螺母、电缆、开关、水泵风水接头、高标号水泥等材料。六、施工技术要求：、必须严格按照钻孔的设计参数进行施工，开口孔位不得偏离设计坐标100mm，方位偏差不得大于1 ，钻孔仰角不得超过1

9、，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，必须经设计部门同意后方可变动，同时根据现场变化情况修改单孔设计施工通知单。、由于所设计的终孔孔位于采空区，不能进行实地控制，可能与实际高差存在差异。故存在设计钻孔距离与实际钻眼终孔距离不符，所以在钻进距离剩余30m到达积水线时，必须通知地测部，现场核定钻距。机电队必须进一步检查和完善排、放水等安全设施后，方可允许进行钻进。在距透水位置10m时停止钻进，汇报调度及总工程师。3、透水前必须由矿总工程师组织调度、技术部、安检部、地测防治水部、通风区、机电部等部门管理人员到现场确认和安全检查，做好放水前的各项准备工作后，由总工程师现场指挥，钻进

10、放水。透水后进行下杆，必须听从专人指挥,依次下杆。若透孔后有大量有害气体涌出，施工人员应立即撤至上风侧，采取措施后再撤出钻杆关闭水门。4、套管的最前一节的前端必须开出返浆孔。5、在施工过程中必须按规定及时准确丈量钻具的长度，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。施工队组必须指定专人记录钻孔进度,每班必须向调度，地测防治水部，安监部汇报。6、为确保施工人员的安全，孔口必须安装防突水装置，做到钻孔突水时可以控制。7、施工过程中要认真执行钻孔防斜措施。8、施工过程中若钻孔突然发生突水，必须停止钻进，严禁撤出钻杆，及时撤离现场作业人员至安全地点后，立即向调度指挥中心汇报，并

11、及时通知排水机电队，启动排水系统进行排水，并详细记录钻孔的深度，出水层位置，测出水温、水压、水量等。并将详细情况及时汇报地测防治水部。9、在穿越煤层时，现场必须有专职瓦斯员检测瓦斯。10、注浆材料用.042.5级水泥注浆。11、水泥浆比重：先期以稀浆为主，即水泥比例以1:1.21.3为宜，如果裂隙发育，注浆量很大时，可采用1:1.41.5水泥浆注浆。12、钻孔竣工后安装压力表、流量计，压力表、流量计的量程必须与实际水压、水量相匹配。七、钻孔施工安全技术措施（一）准备工作、钻探设备入井前要经过认真详细检修保养，确保钻探设备始终处于良好的状态，严禁设备带病下井。、钻探设备转动部分要安装防护罩，防止

12、转动部分绞住施工人员的衣物和随身物品伤人。、检查钻杆、丝扣岩心管、螺丝头、变异接头、接箍等磨损是否超限，钻杆是否弯曲，钻（杆）具是否有微小裂隙，水泵和注浆泵的钢套、柱塞、密封圈、钢球、钢座是否完好。、根据设计要求带足钻探工程所需的器材、工具等。、开钻前必须保证钻机至孔口有足够的距离安装高压闸阀。、电工要到现场查看电源接口的位置，电缆吊挂位置。、施工班长要到现场查看风水管路接口的位置，确定高压管的长度。（二）、设备运输工作、下井前，钻探设备必须经公司设备组防爆性能检查，防爆检验合格后，并帖防爆合格证后，方可允许下井。、地面用吊车装设备时，设备下及周围严禁有人。、钻探设备在平板车上运输时，必须捆绑

13、结实，不得超长、超宽、超高、超重、重心偏移。、设备解体分装、分运时，应采取特殊保护措施，保护好油管接头，操作阀、离合器操纵杆、液压缸柱塞、压力表等易损部件。、拆下的零件用容器装好，容易丢失的零件钻工自带。、斜巷中运输和搬运设备时，作业地点下方不得有人停留，放警戒必须进入叉巷或躲避硐内，严禁在斜巷中向下滚放任何物品。、设备装卸严禁碰、撞、击、摔、滚等损坏设备的行为。、人工搬运设备时，要用钢丝绳或其他物品要系牢固，要有班长统一指挥和协调，并轻抬轻放，起落行动一致。、移动钻机设备时，必须切断电源，严禁带电移动设备。10、套管装车帮扎要牢固，平板车两端要用金属网或钢板加固，套管下要垫道木防滑，防止斜巷

14、运输时滑脱。11、运输期间要有专人跟车，必须在安全的地点放好警戒，遇到落道等特殊情况，必须采取防跑车及人身安全措施后，在进行处理；严格执行“行车不行人，行人不行车”的制度。（三）设备安装工作1、在设备安装前，必须加强钻场附近的巷道支护，备好顶帮的支护工作，钻场内要提前挖好排水沟，使钻探用水流入水沟。、起吊所用的锚杆锚索必须安装牢固，其抗拔力不得小于吨，且起吊用手动葫芦的额定拉力也必须大于吨。、设备安装时管路连接处和螺丝要紧固，保证没有跑、冒、滴、漏现象，液压钻高压油管要连接牢固，防止管路崩开伤人。、吊起钻机时下方禁止站人，以防钻机掉落伤人，起吊时，由班长统一指挥，所有施工人员起落一致，保证人员

15、和设备安全。5、钻机要用四根压柱打牢，特殊情况下要求压柱带帽，保证钻机牢固。、钻场要用混凝土硬化，地面平坦，保证无积水，支护安全。、安设高压闸门和反压装置，孔口要安装防喷水器具，以防高压水及喷煤顶倒钻机伤人。、钻机及其他设备都必须安装平稳、牢固，如工作地点容易积水，则设备要适当垫高。、施工所用设备的外漏转动部分必须安装防护罩，电器设备要有合格接地系统。10、在安装、检修电器设备时，由专职电工负责，必须先检查现场瓦斯，当瓦斯浓度低于0.5时，断开上一级电源开关，并挂上“有人工作，不准送电”的停电牌，在验电，放电后才能进行作业，作业时一人操作，一人监护。11.电器设备安装完毕，电源接好后，检查接线

16、是否正确，是否完好，有无失爆，清理接线室卫生，确保设备完好，并及时向机电部提出用电申请，机电部同意后出具接火通知单，并持通知单于指定时间到规定地点进行接火，必须经机电部、调度室、安监部验收后才可以送电。送电前，检查瓦斯，当瓦斯浓度低于0.5时，再送电进行试运转。12.首次送电，要让有经验的人操作，送电时要点送，确定送电正常后采能把手离开按钮，保持正常送电状态。13.送电试运转时，要认真检查电机的正反转及运转情况。14.井下电缆要用电缆钩吊挂整齐，电缆钩间距不得大于0.8米，电缆接头必须使用接线盒连接，严禁出现鸡爪子、羊尾巴、明接头现象。15.电缆不得遭水淋，如有必要须做好防护措施，不得与其它电

17、缆缠绕，信号线，监控线挂载最上方，依次吊挂。16.开关进出线要有电缆走向牌，如开关进出线转弯处、过风门或其他障碍物时，两边加走向牌。（四）开钻前准备工作1、开钻前，必须由班长和副队长亲自检查钻孔的方位、倾角是否与设计相符，检查钻机各部件安装是否稳固后，再进行试运转。2、工作人员必须检查钻场及其周围的安全状况，如防水、防火、通风设施及围岩加固情况，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，经地测、安监、技术、机电、通风、调度、监理等部门验收合格后，方可开钻。4、钻场内必须煤矿瓦斯管理规定悬挂可靠的、读数准确的瓦斯监测仪接一氧化碳监测仪，悬挂位置位于钻孔回风侧3-5米的范围

18、内，且钻场内要配备不少于3台合格的灭火器（每台重量不少于6KG）和不少于0.075m的黄土，每天八点班应往黄土上洒水使黄土保持湿润，能用手捏成一团。5、钻场附近必须安装一组压风、供水自救装置，且不少于工作的最大人数。（五）钻探工作1、钻探人员要穿戴整洁、利落、衣襟、袖口、裤脚必须束紧。2、启闭开关时，精力要集中，做到手不离按钮，眼不离钻机，随时观察和听从班长的命令，准确、及时的启动和关闭开关。3、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。4、钻孔前方不准站人，防止高压水将钻具顶出伤人。给压要均匀，根据孔内情况及时调整给进压力和钻进速度。5、钻进时要保证

19、有足够的水量，不准打干钻，为防止埋钻，钻进时应先开泵送水，见正常反水后才能钻进，加减钻杆关水时，要将水慢慢关闭，防止产生倒吸，使岩粉堵塞钻杆。6、钻进过程中，如发现“见软”、“见空”、“见水”、“变层”或“不反水”的现象，要立即停钻，丈量残尺并记录其深度和孔内变化情况，并要及时记录和报告。7、若发现孔内涌水时，应立即测定水压、初始水量、最大水量、稳定水量等。若水量过大或过小，无法测量的时候，可以采用估测法。8、施工期间，如遇特殊情况，若发现岩壁松动、片帮、来压、见水或孔内水量、水压突然加大或出现“顶钻”、“卡钻”现象时，有害气体涌出，瓦斯浓度超过1%，一氧化碳浓度超过0.0024%等情况时，必

20、须立即停止钻进，但不得拔出钻杆，人员不得直对或任意跨越钻杆，班长将作业人员撤离至安全地点，并及时向矿调度室汇报，同时通知中央水泵房做好排水准备，并派专人在安全的地点监视水情。9、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，看压力表及返水情况，看高压管及接头情况，发现异常及时停钻处理。10、钻进过程中若发现机械故障或突然停电，应立即断开开关，尽量用人力将钻具提到安全深度。安全深度根据钻进过程中岩性确定。11、执行“四检查”：起下钻检查、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

21、不下、钻杆弯曲超标不下：“一及时”：发现异常情况及时处理。12.及时、准确、全面地记录各种数据，钻孔角度，作业时间，包括进尺、残尺、孔深、分层厚度、岩性、涌漏水情况、设备运转情况、本班钻探人员情况等，记录要真实反应生产情况，做到全面、准确、详细和整洁，字迹清楚，并经当班班长审核签字，不得涂改。13、钻进过程中，根据实际情况及时增减压力，不得过度加压造成钻孔事故。14、加强职工安全防护意识，密切注意钻进中的异常情况。正常钻进时，闲杂人不准靠近钻机，钻探人员不准正对钻孔或站在钻杆正后方，防止钻具射出伤人。安装钻机时必须要打好顶住，钻机固定平稳、牢固。如果钻机前后打好压柱，不准私自取下。15、钻探施

22、工时，必须采用反压装备，且在孔口管附近打锚杆固定。（六）下套管注浆工作1、套管的埋设深度必须符合设计要求。2、套管的接头必须用麻丝、铅油密封，防止漏水。3、下套管遇阻时，禁止猛砸套管，可采取用高压水冲洗孔内岩粉或者采用低套管直径一级的钻头扫孔的办法处理。若使用以上办法未成功时，可将套管拔出，再次扩孔。4、禁止使用钻机强行转动套管，防止套管折断。5、套管必须连接加固，一级套管的法兰盘用螺丝连接加固。6、套管最外边一根管口处焊接2寸管泄浆口，泄浆口安装阀门，可以随时关闭，阀门必须使用高压件。7、正常情况下不准用钻机带转下套管，如果离设计深度不超过6m,且钻孔塌孔、岩粉较大，可使用钻机带转下套管，但

23、班长必须现场指挥，不准钻机负荷过大，钻机油压表压力不准大于4MPa，防止套管折断。8、下套管前必须使用同直径的取芯钻头顺孔，岩芯管长度不准超过2.5m，顺孔时，应将施工用水开至最大，保证孔内岩粉最大程度冲净。9、顺孔所用岩芯管必须特制，尾部镶嵌合金，保证顺孔安全。10、保护好套管的丝头，不准用硬物碰撞。11、最后一根套管要用10mm钢板在管口100毫米处焊接三耳及高压法兰盘，每个耳上布置两个眼，每一个眼与打好的锚索（17.86300）mm固定，另一个备用，便于试压和安装高压闸阀。（七）试压工作1、必须使用法兰盘式和闸阀式，保证高压件的耐压值大于10MPa。2、试压时，工作人员应远离孔口和管路连

24、接处，防止管路炸裂伤人。3、试压时，应用钢管或液压柱顶住孔口，防止套管顶出伤人。4、高压钢丝管应用“U型卡”连接，严禁使用铅丝代替。5、试压前，先检查压力是否完好，确保压力准确显示。6、司泵工要做到“眼不离压力表，手不离操作按钮”，发现压力异常，立即停泵。7、扫孔要扫至孔底，不可未扫孔至孔底就试压。8、试压要以压力达到设计要求，不漏水为合格标准。（八）防止和扑灭钻孔瓦斯燃烧安全措施1、只要条件允许，应优先选择水力排渣。2、控制钻进速度和钻进压力，做到“低压慢速，边进边退，掏空前进”。3、确保风量足、风压够。4、在钻孔施工过程中，在打钻地点悬挂一氧化碳监测仪，一旦孔内着火，就可发出警报信号，便于

25、立即处理，避免发生事故。5、一旦发现钻孔着火，要立即关闭向钻孔内供风的阀门，使孔内氧气迅速降低，阻止燃烧继续发生。6、在每一个钻机施工地点5m范围内存放3各水基灭火器，一旦钻孔出火，可用没火气喷出的泡沫封堵孔口，隔绝空气灭火。7、在每个钻机施工地点5m范围内存放备用黄土，当打钻期间孔内喷火是立即使用黄土封堵孔口，隔绝氧气，扑灭火源。（九）防喷安全措施1、加强职工安全防护意识，密切注意钻进中的异常情况、2、正常钻进时闲杂人不准靠近钻机，钻探人员不准正对钻孔或站在钻杆正后方，防止孔内喷煤、高压水及钻具射出伤人。3、安装钻机时必须要打好顶柱，钻机固定平稳、牢固。4、打好的压柱，不准擅自取下。（十）文

26、明生产及质量标准化工作1、钻场附近前后10米范围由施工队组负责管理，施工期间必须做好标准化各项工作。2、钻场内钻具禁止随地乱扔乱放，杂物要及时清理。3、钻场内要设置钻孔施工牌版，且牌版数据要齐全。4、钻场内所有材料要集中分类摆放整齐，设置管理牌版，填写数据要齐全。5、钻场水沟要及时清挖，保证排水正常，清挖的岩粉要装车及时装车运出施工场所。（十一）收尾工作1、所有液压油缸的活塞杆都应缩回缸内，不能缩回的应用油纸包好，以防划伤。2、卸开的有关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盘扎在钻机上，严禁在运输过程中松散、损坏。4、将清点后的钻探零部件，工具及配套设备等装箱，不能

27、装箱的也应捆扎好，不得丢失任何器件。5、钻探设备移出钻场后，要及时清理场内的杂物，能回收的废料要做好回收工作。6、整理好钻孔资料，做好备份以及移交存档工作。7、钻探设备要及时清扫擦洗、上油、保养，以防锈蚀。八、避灾路线1、一号钻场-15104进风顺槽-一区轨道巷（皮带巷）人行斜井地面2、二号钻场-15104回风顺槽-一区轨道巷（皮带巷）人行斜井地面九、各部室、队组岗位责任制1、调度中心负责指挥和协调15104工作面探放水施工期间设备的装运、材料供应、供电、供风、供水、排水以及钻场、水泵窝的施工等进场前的准备工作。2、安全质检部负责施工期间的现场安全监督，设置专职安全员，确保探放水现场施工的安全。3、通风区负责施工现场瓦斯、一氧化碳等有害气体的监测工作，在施工现场必须设置瓦斯和一氧化碳传感器，设专职瓦检员。4、机