工作面探放水钻孔施工方案及安全技术措施.docx

1、工作面探放水钻孔施工方案及安全技术措施工作面探放水钻孔施工方案及安全技术措施 一、根本状况 、工作面概况 15104综采工作面设计走向长度962m，采长200m，由北到南设计有：外错尾巷、回风顺槽、进风顺槽、切巷；15104工作面位于15#煤层井田的东中部，北部为15103采空区，南部为设计15105采区，东部为杨家沟村爱护煤柱边界，西部为15#煤三条系统大巷；上覆层为9#煤9205和9207采空区，15#与9#煤层位间距约为70m。地面位置在许家沟村西南方向的山坡丘陵地带，地面无建筑物。 、工作面水文地质及水害分析 （）、工作面地质状况 15104综采工作面回风顺槽地势呈现中部高，东西方向低

2、；进风顺槽地势呈现西高东低；工作面存在南北北南向斜扭曲构造；从一区回风巷起，回风顺槽向东400m，进风顺槽向东340m范围呈现南高北低的向斜，落差在1034m之间；回风巷400m向东到切巷，进风顺槽340m向东到切巷范围呈现北高南低的向斜，落差在320m之间；15104工作面回风顺槽从一区回风巷向东145m处揭露一陷落柱，该陷落柱位于停采线外，依据坑透成果猜测工作面内存在有小断层6处，1处掘进时已揭露，其它5处隐蔽于工作面中部。 （）、工作面水文状况 15104工作面在掘进期间涌水量为.m3/日，无顶板淋水及破裂带涌水现象，在回风穿越陷落柱时，陷落柱边沿消失过涌水现象，但涌水量不大；进风已揭露

3、的小断层未消失涌水现象，掘进过程中所揭露的几个褶曲也未消失涌水现象，其它5处隐蔽于工作面中部的小断层，依据本煤层钻探状况未发觉涌水现象。 （）、工作面水害分析 15104回采工作面北部为15103采空区，15103采空区底板标凹凸于15104工作面，所以工作面回采期间不会受15103采空区积水影响。上覆9205采空区积水受15103工作面采动影响通过裂隙渗漏到采空区，故15104工作面回采期间不受9205积水影响。工作面中部猜测隐覆的5个小断层，因上覆9207采空区中部底板高，东西两端地势低，故采空区积水集中汇合到东西两端，中部无积水区，工作面断层构造距离上覆9#积水区相对较远，故不会通过断层

4、构造渗入到回采工作面，不会对回采工作面造成水患。依据9#煤层与15#煤层15104工作面上下层关系对比和分析，15104工作面主要水害为上覆9207采空区东西两端存在的两处积水，但在9209回采期间，9207采空区积水通过原9207进风顺槽口预留水管及9205回风顺槽与9209进风顺槽联络巷始终进展排放，估计存在少量结水，故在15104工作面回采前必需对其进展探放水。 （）、采空区积水量估算 15104综采工作面上覆9207采空区积水量估算，采纳阅历公式对采空区积水量估算如下： 公式： Q积=KMF /cos 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

5、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）； 依据计算猜测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，依据煤矿防治水规定的要求，“矿井工作面采煤前，应当采纳物探、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）富水性等状况”；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；另一处在9207采空区的东南角，在15104工作面配风、进风顺槽和切巷交叉处

6、。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，必需对上覆9207两处采空积水区进展探放水，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展探放水。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，详细设计参数如下： (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采空区猜测积水区，详细设计参数如下： 、起始坐标 X：113864.371Y：79849.794H：+779.24 、终孔坐标 X：113778.011Y：79925.676

7、H：+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，分别为戒备线/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采空区猜测积水区，详细设计参数如下： 、起始坐标X：113657.6936，Y：80863.5315，：+771； 、终孔坐标X：113644.6586，Y：80901.9035，：+8

8、44； 、方位角 a: 1084545”， 、高差 h: 73m， 、倾角a: 604046”， 、平距D: 41m， 、斜距L: 83.7m, 、水压：P: 0.73MP 、设计钻孔从钻孔口起，分别为戒备线/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,详细设计参数如下： 、起始坐标 X：113644.659，Y：80884.172，：+785.0， 、终孔坐标 X：113644.659，Y：80901.904；：+844.0， 、方位角 a:900000 、高差h:59.0m

9、， 、倾角a:730202， 、平距D:18m， 、斜距L:61.7m。 8、水压：P: 0.59MP 9、设计钻孔从钻孔口起，分别为戒备线/探水线/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#煤采空区猜测的积水进展探放水，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/660

10、V; 电动机功率：55KW; 钻机重量：2540kg; 主机重量1500kg; 钻机形状尺寸（长宽高）：238013001520（mm*mm） 、钻探方法： 设计开孔位置在15#煤层顶板，首先采纳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掌握闸阀装置，然后用113mm钻头连续钻进，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，连接高压闸阀的最终一节套管末端两侧各焊一个钢板耳板，打锚杆孔眼，用锚杆进展固定。后用水泥浆进展注浆固管，凝固48小时后进展扫孔，钻进超过套管1m后，进展耐压试验，护孔套管试验压力不得低于1.5MP,且稳压时间不小

11、于30min,试压合格后安装高压闸阀，连续钻进。 五、施工前预备工作: 1、钻场预备：施工钻场不得小于长宽高（4m4m4.2m）的空间，并对钻场前后10m范围内巷道进展加强支护。 2、钻场位置四周需提前挖掘一个（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力量为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。排水系统必需在钻探前进展排水试验。 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

12、的风水管路，钻场四周留设风水管（直径25mm）的接口，确保探放水工作正常进展，并必需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；机修队供应120型开关一台、80型开关2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、机电队负责在钻场四周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

13、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： 、必需严格根据钻孔的设计参数进展施工，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，在施工过程中不得随便改动，如因现场施工条件受限需要变动，必需经设计部门同意前方可变动，同时依据现场变化状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，不能进展实地掌握，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，必需通知地测部，现场核定钻距。机电队必需进一步检查和完善排、放水等安全设施后，方可允许进展钻进。在距透水位置10

14、m时停顿钻进，汇报调度及总工程师。 3、透水前必需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、机电部等部门治理人员到现场确认和安全检查，做好放水前的各项预备工作后，由总工程师现场指挥，钻进放水。透水后进展下杆，必需听从专人指挥,依次下杆。若透孔后有大量有害气体涌出，施工人员应马上撤至上风侧，实行措施后再撤出钻杆关闭水门。 4、套管的最前一节的前端必需开出返浆孔。 5、在施工过程中必需按规定准时精确丈量钻具的长度，仔细做好现场小班记录，记录要符合“准时、精确、完整、清楚”的要求。施工队组必需指定专人记录钻孔进度,每班必需向调度，地测防治水部，安监部汇报。 6、为确保施工人员的安全

15、，孔口必需安装防突水装置，做到钻孔突水时可以掌握。 7、施工过程中要仔细执行钻孔防斜措施。 8、施工过程中若钻孔突然发生突水，必需停顿钻进，严禁撤出钻杆，准时撤离现场作业人员至安全地点后，马上向调度指挥中心汇报，并准时通知排水机电队，启动排水系统进展排水，并具体记录钻孔的深度，出水层位置，测出水温、水压、水量等。并将具体状况准时汇报地测防治水部。 9、在穿越煤层时，现场必需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，假如裂隙发育，注浆量很大时，可采纳1:1.41.5水泥浆注浆。 12、钻孔竣工后安装压力表

16、、流量计，压力表、流量计的量程必需与实际水压、水量相匹配。 七、钻孔施工安全技术措施 （一）预备工作 、钻探设备入井前要经过仔细具体检修保养，确保钻探设备始终处于良好的状态，严禁设备带病下井。 、钻探设备转动局部要安装防护罩，防止转动局部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。 、依据设计要求带足钻探工程所需的器材、工具等。 、开钻前必需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

17、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，钻探设备必需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，设备下及四周严禁有人。 、钻探设备在平板车上运输时，必需捆绑牢固，不得超长、超宽、超高、超重、重心偏移。 、设备解体分装、分运时，应实行特别爱护措施，爱护好油管接头，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，简单丧失的零件钻工自带。 、斜巷中运输和搬运设备时，作业地点下方不得有人停留，放戒备必需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

18、、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坚固，要有班长统一指挥和协调，并轻抬轻放，起落行动全都。 、移动钻机设备时，必需切断电源，严禁带电移动设备。 10、套管装车帮扎要坚固，平板车两端要用金属网或钢板加固，套管下要垫道木防滑，防止斜巷运输时滑脱。 11、运输期间要有专人跟车，必需在安全的地点放好戒备，遇到落道等特别状况，必需实行防跑车及人身安全措施后，在进展处理；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，必需加强钻场四周的巷道支护，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需安装坚

19、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需大于吨。 、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坚固，防止管路崩开伤人。 、吊起钻机时下方制止站人，以防钻机掉落伤人，起吊时，由班长统一指挥，全部施工人员起落全都，保证人员和设备安全。 5、钻机要用四根压柱打牢，特别状况下要求压柱带帽，保证钻机坚固。 、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需安装平稳、坚固，如工作地点简单积水，则设备要适当垫高。 、施工所用设备的外漏转动局部必需

20、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，必需先检查现场瓦斯，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，放电后才能进展作业，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，并准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展接火，必需经机电部、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，再送电进展试运转。 12.首次送电，要让有阅历的人操作，送电时要点送

21、，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，要仔细检查电机的正反转及运转状况。 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，电缆接头必需使用接线盒连接，严禁消失鸡爪子、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)开钻前预备工作 1、开钻前，必需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，再进展试运转。 2、工作人员必需检查钻场及其四

22、周的安全状况，如防水、防火、通风设施及围岩加固状况，如有担心全因素，不得开钻。 3、检查机械设备安装质量及安全设施状况，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、钻场内必需煤矿瓦斯治理规定悬挂牢靠的、读数精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潮湿，能用手捏成一团。 5、钻场四周必需安装一组压风、供水自救装置，且不少于工作的最大人数。 （五）钻探工作 1、钻探人员要穿戴干净、利落、衣襟、袖口、裤脚必需束紧。

23、 2、启闭开关时，精力要集中，做到手不离按钮，眼不离钻机，随时观看和听从班长的命令，精确、准时的启动和关闭开关。 3、制止用手、脚直接接触机械运转局部，制止将工具和其他物品放在钻机、水泵、电机爱护罩上。 4、钻孔前方不准站人，防止高压水将钻具顶出伤人。给压要匀称，依据孔内状况准时调整给进压力和钻进速度。 5、钻进时要保证有足够的水量，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，要将水渐渐关闭，防止产生倒吸，使岩粉堵塞钻杆。 6、钻进过程中，如发觉“见软”、“见空”、“见水”、“变层”或“不反水”的现象，要马上停钻，丈量残尺并记录其深度和孔内变化状况，并要准

24、时记录和报告。 7、若发觉孔内涌水时，应马上测定水压、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，可以采纳估测法。 8、施工期间，如遇特别状况，若发觉岩壁松动、片帮、来压、见水或孔内水量、水压突然加大或消失“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%等状况时，必需马上停顿钻进，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，并准时向矿调度室汇报，同时通知中心水泵房做好排水预备，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，听孔内震惊声音，看操

25、作把手震惊，给进压力和钻进速度，看压力表及返水状况，看高压管及接头状况，发觉特别准时停钻处理。 10、钻进过程中若发觉机械故障或突然停电，应马上断开开关，尽量用人力将钻具提到安全深度。安全深度依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、预备钻具时检查：“三不下”：丝扣不合格不下、钻具磨损严峻不下、钻杆弯曲超标不下：“一准时”：发觉特别状况准时处理。 12.准时、精确、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、涌漏水状况、设备运转状况、本班钻探人员状况等，记录要真实反响生产状况，做到全面、精确、具体和干净，字迹清晰，并

26、经当班班长审核签字，不得涂改。 13、钻进过程中，依据实际状况准时增减压力，不得过度加压造成钻孔事故。 14、加强职工安全防护意识，亲密留意钻进中的特别状况。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前方，防止钻具射出伤人。安装钻机时必需要打好顶住，钻机固定平稳、坚固。假如钻机前后打好压柱，不准私自取下。 15、钻探施工时，必需采纳反压装备，且在孔口管四周打锚杆固定。 （六）下套管注浆工作 1、套管的埋设深度必需符合设计要求。 2、套管的接头必需用麻丝、铅油密封，防止漏水。 3、下套管遇阻时，制止猛砸套管，可实行用高压水冲洗孔内岩粉或者采纳低套管直径一级的钻头扫孔的方法处

27、理。若使用以上方法未胜利时，可将套管拔出，再次扩孔。 4、制止使用钻机强行转动套管，防止套管折断。 5、套管必需连接加固，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，阀门必需使用高压件。 7、正常状况下不准用钻机带转下套管，假如离设计深度不超过6m,且钻孔塌孔、岩粉较大，可使用钻机带转下套管，但班长必需现场指挥，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、下套管前必需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、顺孔所用岩芯管必需特制，尾

28、部镶嵌合金，保证顺孔安全。 10、爱护好套管的丝头，不准用硬物碰撞。 11、最终一根套管要用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、必需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，确保压力精确显示。 6、司泵工要做到“眼不离压力表，手不离

29、操作按钮”，发觉压力特别，马上停泵。 7、扫孔要扫至孔底，不行未扫孔至孔底就试压。 8、试压要以压力到达设计要求，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、掌握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，便于马上处理，避开发生事故。 5、一旦发觉钻孔着火，要马上关闭向钻孔内供风的阀门，使孔内氧气快速降低，阻挡燃烧连续发生。 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

30、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马上使用黄土封堵孔口，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，亲密留意钻进中的特别状况、 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前方，防止孔内喷煤、高压水及钻具射出伤人。 3、安装钻机时必需要打好顶柱，钻机固定平稳、坚固。 4、打好的压柱，不准擅自取下。 （十）文明生产及质量标准化工作 1、钻场四周前后10米范围由施工队组负责治理，施工期间必需做好标准化各项工作。 2、钻场内钻具制止随地乱扔乱放，杂物要准时清理。 3、钻场内要设置钻孔施工牌版，且牌版数据要齐全。 4、钻场内全部材料要集中分类摆放整齐，设置治理牌版，填写数据要齐全。 5、钻场水沟要准时清挖，保证排水正常，清挖的岩粉要装车准时装车运出施工场所。 （十一）收尾工作 1、全部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需用堵头堵住，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，不能装箱的也