副井南车场巷道探放水措施.docx
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副井南车场巷道探放水措施
编号:
AJTS1101
副井南车场巷道探放水施工
安全技术措施
编制:
审核:
地测科:
工程科:
机电科:
通防科
调度室:
安全科:
总工程师:
二〇一一年月二十日
审批意见
一、施工目的
副井南车场巷道为矿井开拓巷道,在巷道掘进前方,为确保安全掘进施工,探明前方地层富水性情况,根据“有疑必探,先探后掘”的探放水原则,对绕道掘进迎头进行超前探水施工。
二、水文地质情况
(一)含水层:
对掘进工作面有影响的主要含水层为二叠系上统石盒子组巷道顶底板砂岩水,巷道顶板砂岩为灰色参差状炭质泥岩及灰色、灰白色细砂岩、粉砂岩,其中炭质泥岩约0.5m左右,厚度为21.20米左右,局部裂隙发育,含裂隙水。
巷道底板砂岩为深灰色细砂岩,厚度约8米,具裂隙,含裂隙水。
从邻近唐口矿T24-1、I5-5及本井田X28孔抽水结果分析,该巷道区域顶底板砂岩富水性较弱,淋水一般不会超过5m3/h。
侏罗系砂岩水和三灰水为巷道掘进时的间接充水水源,参考X23钻孔资料及兴隆庄煤矿《巨厚含水砂层下综放顶水开采及合理回采上限试验报告》中导水裂隙带观测研究成果,采用全煤厚综放开采条件下导水裂隙带最大高度计算公式:
H=100ΣM/(0.84ΣM+4.57)+6.30,计算了X23钻孔导水裂隙带最大高度为47.32米,而J3底板距本巷道顶板约60米,预计巷道掘进时基本不会受侏罗系砂砾岩水的影响。
三灰上距3上煤层平均89.50m,距本巷道底板约280m,且埋藏深,岩溶、裂隙不发育,补给、径流条件差,富水性较弱,以静储量为主,正常条件下巷道掘进时不会造成影响。
因此本巷道直接充水含水层为顶底板砂岩含水层。
(二)断层水:
井底车场东南部为断层FX48,西北部为断层FX49,根据井筒检查钻孔及勘探报告资料分析,两断层导水情况不详,同时无实际揭露资料可参考,但考虑到距离断层较远,预计正常情况下本巷道掘进期间受断层水威胁程度很小。
三、探水钻孔设计
本次探水施工钻孔布置在三号交叉点处。
根据探水需要,共设计3个钻孔,即XE-1孔、XE-2孔,具体设计如下表:
孔号
方位角
倾角
孔深
备注
FN-1孔
180°
5°
120m
FN-2孔
225°
5°
100m
本次探水施工使用SGZL-ID型钻机及配套钻具。
钻孔施工顺序为:
FN-1孔→FN-2孔。
四、施工前的准备工作:
1、提前做好对钻机、钻具检修工作,使之处于良好状态,保证正常施工。
2、探水施工前,需清理水沟,保证排水系统的畅通。
3、供水、供风由主井下井口连接配送,供电由临时变电所→80开关→双钮开关→钻机。
五、钻孔施工措施:
1、钻孔方位由测量人员现场标定,施工人员严格按线施工,不准随意改变钻孔方位,并对所挂钻孔方位线加强保护,不得破坏。
2、每个钻孔先用SGZL-ID型钻机、φ94mm取芯钻头配合φ89×1000mm岩芯管钻进21m,然后在钻孔内预埋一套20m长孔口管,将焊法兰盘一端留在外侧。
孔口管均用四根φ20×2200mm树脂锚杆拉住焊在孔口管上的钢板将孔口管固定在岩体上,孔口管外露长度不得超过400mm。
孔口管和岩壁间用425#水泥配合水玻璃封堵严实。
3、用注浆泵往孔口管内压注水:
水泥=1:
1.5~1:
2.0的浓水泥浆液,以注浆泵压力表压力达到7MPa,孔口管周围岩体不往外渗浆为停止注浆标准,如孔口管周围岩体往外渗浆可使用水泥、水玻璃双液浆进行加固,直到注浆泵压力表压力达到7MPa,孔口管周围岩体不往外渗浆为止。
注完浆待其凝固72小时后,使用φ65mm金刚石钻头进行扫孔,扫孔深度要超过5m。
扫孔后连接注浆泵压注清水,孔口管承压力在8MPa以上而不漏水、无松动、退出,孔口及周围岩壁无漏水等异常现象,说明孔口管埋设合格,否则应再次注浆,试压,直到孔口管承压8MPa而不漏水。
封孔合格后,孔口管安上10MPa闸阀后使用φ65mm钻头钻进至终孔。
4、钻孔初见水的水量、水压及终孔时的水量、水压要准确测定,并做好记录。
钻孔出水水量小于20m3/h,且水压不大时,继续钻进到设计孔深后终孔;若钻孔水量大于20m3/h或水压突然变大,有顶钻现象时,钻探作业人员应立即停止钻进,向调度室汇报以便采取相应措施。
5、岩性变化、本班进尺必须在班报表上记录清楚,同时记录好出水位置及水量水压。
6、钻距丈量要准确,严禁谎报进尺,钻至终孔时,应核实钻具长度。
7、施工人员必须现场交接班,交接清楚当班施工情况。
8、钻探期间区队技术管理人员要跟班盯现场。
六、施工中的注意事项:
1、所有参加探放水施工人员,牢固树立“安全第一”的思想,做到不安全不生产,生产必须安全。
2、所有参加探放水施工人员,必须熟知钻机性能,并在钻进时注意观察钻机各部位安全运转情况。
3、所有参加探放水施工人员,必须着装整齐,做到“三紧”,即:
领口紧、衣角紧、袖口紧,严防身体的某一部位被钻机旋转部分缠住。
4、进入施工地点前,使用长把工具进行敲帮问顶,先找顶后找帮,施工现场支护必须完好,并且提前清理退路,杜绝有杂物,以便遇到危险时能够安全撤离。
5、在施工地点要首先打好起吊锚杆(或利用原顶板的锚杆、锚索),将3t的手拉葫芦牢靠固定在起吊锚杆上,将固定在平板车上的钻机捆扎牢固后,然后起吊,吊起后的钻机正下方需铺放平整道木并确保下放时钻机的重心完全落在道木上。
使用的手拉葫芦配件齐全、灵敏可靠;使用手拉葫芦时,葫芦固定在起吊锚杆上,固定牢固可靠;下放起吊的钻机时,钻机下侧严禁站人,防止钻机垂摆伤人。
6、安设钻机前钻场要确保稳固,钻机按照设计方位角安设好后,使用4.5m单体液压支柱打好压柱,液压支柱要使用好防倒绳。
钻机安装必须平稳、牢固,以免施工作业时钻机歪倒伤人,并在施工过程中经常检查单体支柱是否泄压、松动。
7、开钻前必须仔细检查钻机各部分的紧固件连结是否可靠,试转电动机,注意转向是否与电机的要求转向相同。
8、电工接好开关、按钮,以方便停送电,接长钻杆必须停电,确保施工安全。
9、开钻前,检查钻机是否安装牢固、平稳,各部件连接是否可靠,油缸、油管接头是否漏油,操作手柄是否灵活,加满液压油,并进行空载试验,确认无误后方可进行钻进。
10、钻进过程中如出现三角带打滑、卡片磨损过度、卡盘太松等情况时,应及时停钻处理。
11、在钻探施工现场附近必须安设有可直通调度室的电话,每班至少向调度室和区队汇报两次施工情况。
12、当一根钻杆钻尽后,必须关闭电机,停止回转,用两个管钳一左一右卸掉水葫芦,加接好钻杆和水葫芦后,重新启动电机,开始钻进。
13、钻机操作人员必须集中精力,按正常程序操作,严防误操作,以免发生伤人事故。
钻机开动前,牙钳绝禁止卡在钻杆上,严禁用牙钳去卡转动的钻杆。
14、钻机开动时,钻杆后方严禁站人,以免钻杆退出伤人。
15、检查卡盘在松开状态时,钻机上钻杆是否能在卡盘夹持器孔内滑动,必要时应将卡瓦取下进行修正。
16、钻孔角度的调整通过变更回转器的角度来实现,变完角度后要把固定螺丝拧紧。
17、钻进过程中应稳压慢进,不得增压过猛过大。
18、打钻时,施工人员必须随时注意观察钻机固定变化情况,如有不安全因素必须立即停钻进行处理,处理好后方可继续施工。
19、注浆管的固定连接部位必须牢固,高压管的连接必须使用“U”型卡,严禁用铁丝代替。
20、探水施工期间,应保持钻场整洁卫生,及时将岩芯及岩粉清理干净。
探水施工结束后,需将探水施工现场清理干净,恢复原貌。
21、当水量突然增大时,应立即向调度室汇报,并采取以下措施:
立即停止打钻,但不得拔出钻杆,注意观测水量变化情况,及时汇报,接到撤人通知后,所有人员按避灾路线撤离,避灾路线为:
主井下井口→主井→地面;
副井下井口→副井→地面。
22、钻机在钻进过程中,钻孔附近悬挂甲烷便携仪,当发现瓦斯浓度变化异常时,停止钻机钻进,由专职瓦检员检查钻孔内的瓦斯浓度、二氧化碳浓度,当发现瓦斯浓度超过1%、二氧化碳浓度超过1.5%时,按如下措施处理:
(1)切断所有受影响机电设备的电源。
(2)用压风接钻杆,风量由小到大,逐步稀释钻孔内瓦斯及二氧化碳浓度,确保瓦斯及二氧化碳浓度不超标。
23、本措施未述及之处,严格按《钻机工安全技术操作规程》、《煤矿安全规程》中的有关规定执行。
附表一、探放水设备及材料规格要求一览表
名称
规格
数量
钻机
SGZL-ID型
1台
气动注浆泵
2ZBQ-20/5
1台
孔口管
φ89×2500mm
50根
不取芯钻头
φ65mm合金钢
4个
取芯钻头
φ94mm合金钢取芯
2个
取芯钻杆
φ89×1000mm
2根
钻杆
φ42×1000mm
300根
水葫芦
接φ42钻杆
4个
闸阀
6.4MPa(φ89)
2个
高压胶管
φ10
40米
牙钳
900mm
2把
单体液压支柱
φ100×3500mm
4棵
φ100×4500mm
4棵
注液枪
2把
附表二:
钻孔施工验收表
钻孔设计
钻孔施工
备注
方位(°)
方位(°)
倾角(°)
倾角(°)
终孔深度(m)
终孔深度(m)
孔口管
孔口管
岩性描述
岩性描述
验收
结论
方位:
验收意见
倾角:
终孔长度:
孔口管:
岩性描述:
注:
终孔验收以工程科水文地质技术员和劳动人事科定额员为主。
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