大北煤礦探放水鉆孔安全技術(shù)措施(回風(fēng)順槽)

1、大北煤礦探放水鉆孔施工安全技術(shù)措施為了更好地指導(dǎo)大北煤礦102 工作面頂板探放水工作，安徽惠洲地下災(zāi)害研究設(shè)計(jì)院于2014 年 6 月 1 日對(duì)大北煤礦102 工作面外段頂板富水性進(jìn)行了瞬變電磁探測(cè)。由于施工現(xiàn)場(chǎng)條件限制，探測(cè)僅在工作面回風(fēng)順槽進(jìn)行，朝向工作面面內(nèi)共測(cè)0°、 15°、30°、 45°、 60°、 75°六個(gè)方向，面外60°一個(gè)方向探測(cè)。測(cè)點(diǎn)間距離為 10m。測(cè)量范圍內(nèi)存在兩個(gè)較明顯低阻異常區(qū)。第一個(gè)低阻異常區(qū)在傾角 15°剖面中反映明顯，異常區(qū)位置在0m20m，沿 15°探測(cè)方向前方20m

2、 處。第二個(gè)低阻異常區(qū)范圍較大，在各個(gè)剖面圖中反映都比較明顯，異常區(qū)位置在140m160m， 30 °60°傾角沿探測(cè)方向 30m處（詳見(jiàn)附圖）。因此專(zhuān)家建議在探測(cè)160m處與巷道垂直方向往面內(nèi)以 +45°傾角鉆探進(jìn)行驗(yàn)證。02040608010012014016018010010080806060404020200002040608010012014016018045 °傾角剖面圖因此，本單位決定在井下對(duì)礦井煤層頂板砂巖含水層進(jìn)行探放，探放位置在 102 回風(fēng)順槽測(cè)量控制點(diǎn) H2 向里 160m處與巷道垂直方向往面內(nèi)以 +45°傾角鉆探，鉆探

3、深度為 184.14m。為保證探放鉆孔順利施工，特制訂本安全技術(shù)措施。一、施工目的：1、在 E(9-15)102工作面對(duì)煤層頂板砂巖含水層進(jìn)行探放，探明頂板砂巖含水層與煤層頂板的距離及富水性；2、通過(guò)頂板砂巖含水層探放鉆孔的施工，對(duì)E(9-15)102工作面頂板砂巖含水層進(jìn)行大量放水，結(jié)合地面鉆孔及井上下物探資料的解釋?zhuān)_保工作面的安全回采。二、鉆孔設(shè)計(jì)及要求初步設(shè)計(jì)在 102 工作面回風(fēng)順槽鉆場(chǎng)施工3 個(gè)鉆孔對(duì) 9-15 煤層頂板 3 層砂礫巖含水層進(jìn)行探放水，待工作面物探資料解釋后，根據(jù)物探資料解釋?zhuān)拚@孔設(shè)計(jì)，重點(diǎn)對(duì)物探異常區(qū)進(jìn)行探放水。（詳見(jiàn)大北煤礦水文補(bǔ)勘設(shè)計(jì)平面圖）。鉆孔參數(shù)見(jiàn)下

4、表：1. 鉆孔布置方位傾角孔深套管（ m）鉆場(chǎng)孔號(hào)（ m）備注（°）（°）?146?1081#1357+45184.141030注：終孔位置要穿透含水層頂板, 一級(jí)套管穿過(guò)9-15 煤層頂板，二級(jí)套管穿過(guò)4-5 ，煤層偽頂。鉆孔深度為74.88m 時(shí)揭露第四層含水層，鉆孔深度為108.91m時(shí)揭露第三層含水層，鉆孔最終穿過(guò)第二層含水層。2. 設(shè)備配置本次勘探工程投入的主要設(shè)備為：鉆機(jī)：采用西安產(chǎn) ZDY-3200型油液壓鉆機(jī)兩臺(tái)，保證 102工作面具備條件后兩部鉆機(jī)同時(shí)施工。該種鉆機(jī)轉(zhuǎn)速范圍寬、扭矩大，能滿(mǎn)足煤礦井下鉆進(jìn)各種用途的鉆孔。注漿泵： NBB260/7，最大流量

5、260L/min ，最大泵壓 14MPa，能滿(mǎn)足井下鉆孔的封孔注漿及耐壓實(shí)驗(yàn)等要求,注漿泵整體重量2200Kg；孔口閘閥：直徑 100mm，耐壓 4MPa；壓力表：型號(hào)為 KBY-1A，量程 0-16MPa。3. 鉆孔結(jié)構(gòu)煤層頂板砂巖含水層探放鉆孔采取二級(jí)孔徑二級(jí)套管結(jié)構(gòu)：一級(jí)孔徑 146mm，深10m 左右，下入 108mm套管，二級(jí)孔徑113mm，深 30m左右。鉆孔下入的兩路套管均采用全孔封閉方式來(lái)固管，凝固時(shí)間不低于 48 小時(shí)，兩路套管均需要進(jìn)行耐壓實(shí)驗(yàn)，套管實(shí)驗(yàn)壓力不低于4MPa。耐壓實(shí)驗(yàn)采用清水作為試壓材料，實(shí)驗(yàn)時(shí)間不低于30 分鐘，以孔口周?chē)捻數(shù)装迕簬r壁不滲水為合格。耐壓實(shí)驗(yàn)

6、合格后安裝閥門(mén)繼續(xù)鉆進(jìn)，不合格需重新封固直至實(shí)驗(yàn)合格。4、技術(shù)要求施工必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)定鉆孔的方位、傾角、深度施工, 不得隨意改動(dòng)，如因現(xiàn)場(chǎng)施工條件受限需要變動(dòng)時(shí)，必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)變化情況修改單孔設(shè)計(jì)后方可施工。鉆進(jìn)過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)掉鉆、卡鉆或其它異常導(dǎo)致該孔報(bào)廢時(shí)，必須重新補(bǔ)孔。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)下足套管，孔口套管必須按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行耐壓實(shí)驗(yàn)，持續(xù)耐壓時(shí)間不少于30 分鐘，不合格必須重封，合格后安裝高壓閥門(mén)后方可繼續(xù)鉆進(jìn)。認(rèn)真做好現(xiàn)場(chǎng)小班記錄，記錄要符合“及時(shí)、準(zhǔn)確、完整、清晰”的要求。準(zhǔn)確記錄各含水層的初始水量、最大水量、穩(wěn)定水量和水壓、巖層層位、名稱(chēng)、換層深度、進(jìn)入含水層前有無(wú)“導(dǎo)高”、進(jìn)入含水層后

7、巖溶發(fā)育程度、位置等簡(jiǎn)易水文觀測(cè)記錄，以便于收集、分析資料。施工過(guò)程中時(shí)刻關(guān)注鉆孔水情變化，若鉆孔水量逐漸增大超3過(guò) 30m/h 或孔內(nèi)不斷噴渣并由增大趨勢(shì)時(shí)，及時(shí)與值班室聯(lián)系，經(jīng)分析后決定是否繼續(xù)鉆進(jìn)。施工過(guò)程中要認(rèn)真執(zhí)行鉆孔防斜措施。三、鉆場(chǎng)及設(shè)備運(yùn)輸安全措施 鉆場(chǎng)規(guī)格不小于長(zhǎng)×寬×高=4m×4m× 4m,認(rèn)真加強(qiáng)鉆探硐室頂、幫的安全管理，頂板必須支護(hù)牢固可靠，錨網(wǎng)齊全，場(chǎng)地平整、墊實(shí)，清理好排水溝，鉆機(jī)傳送皮帶必須有防護(hù)罩，防止淋水濺到鉆機(jī)傳輸皮帶上和影響鉆工正常操作。 施工地點(diǎn)必須有良好的通風(fēng)條件，因檢修、停電等原因停風(fēng)時(shí)，必須撤出施工人員，切斷

8、電源。三班都要佩帶瓦斯報(bào)警儀，并使之處于工作狀態(tài)。瓦斯報(bào)警儀懸掛于施工地點(diǎn)高處，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)撤人并匯報(bào)礦調(diào)度室等有關(guān)單位。瓦斯報(bào)警儀每班一個(gè)，下班后必須按照礦上規(guī)定及時(shí)上交以便充電。開(kāi)鉆前必須檢查有害氣體含量，當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到0.5%時(shí)，不得開(kāi)鉆；工作人員進(jìn)入鉆場(chǎng)必須首先檢查鉆場(chǎng)及其周?chē)陌踩珷顩r，如有不安全因素，不得開(kāi)鉆；檢查機(jī)械設(shè)備安裝質(zhì)量、鉆機(jī)固定及安全設(shè)施情況，經(jīng)檢查合格后，方可開(kāi)鉆。鉆場(chǎng)必須有良好的供電、通風(fēng)和供排水系統(tǒng)。鉆進(jìn)期間供水3水量不得小于15m/h ；排水系統(tǒng)必須良好，保證巷道排水能夠自流。鉆機(jī)及地質(zhì)管材運(yùn)輸：必須具備從井口到鉆場(chǎng)的設(shè)備運(yùn)輸能力，且保證所有下井設(shè)備及配件在井下

9、運(yùn)輸中暢行無(wú)阻不被損壞或丟失。所有下井設(shè)備必須用8#鐵絲捆綁牢固，不得超長(zhǎng)、超寬、超高、超重，運(yùn)輸過(guò)程中嚴(yán)格按照大北礦運(yùn)輸規(guī)定行車(chē)，保證設(shè)備和人身安全。人力抬扛設(shè)備時(shí)相互配合好，防止傷人或摔壞設(shè)備。各種起重滑子、錨桿、起吊裝置必須安裝牢固，并承受一定的拉力。所使用的鋼絲繩必須符合有關(guān)質(zhì)量要求。在使用手拉葫蘆拖拽鉆機(jī)前，首先檢查手拉葫蘆是否完好。將吊環(huán)與錨桿絲頭上緊，然后把手拉葫蘆上掛鉤掛到吊環(huán)上；將吊鏈拴在鉆機(jī)上，并拴牢固，仔細(xì)檢查繩卡子是否上緊，檢查無(wú)誤后方可施工。拉拉鏈人員站在鉆機(jī)上坡方向，鉆機(jī)下方不準(zhǔn)站人，防止拉鏈松動(dòng)鉆機(jī)滑動(dòng)傷人。鉆機(jī)挪移時(shí)，按照規(guī)定拆卸鉆機(jī)，裝好礦車(chē)后運(yùn)至新的施工地點(diǎn)

10、重新組裝，并認(rèn)真檢查螺絲緊固情況。四、鉆孔施工安全技術(shù)措施按照設(shè)計(jì)由礦方技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定鉆孔的方位、傾角，在施工過(guò)程中不得隨意改動(dòng)，如因現(xiàn)場(chǎng)施工條件受限需要變動(dòng)時(shí)，必須經(jīng)甲乙雙方同意后方可變動(dòng)。鉆機(jī)穩(wěn)固：鉆機(jī)安設(shè)首先要打好混凝土基礎(chǔ)，鉆機(jī)基礎(chǔ)必須水平，用液壓支柱加強(qiáng)固定鉆機(jī)，液壓支柱底端壓在鉆機(jī)底座壓盤(pán)上，頂端頂好鉆場(chǎng)頂板并用木楔砸實(shí)固牢，作壓柱的 4 根單體液壓支柱，其初撐力不得小于 11.5MPa,確保鉆機(jī)在施工過(guò)程中不移位。并用防倒繩將固定鉆機(jī)的液壓支柱捆牢連接在一起，防止液壓支柱歪道砸人及設(shè)備。固定好鉆機(jī)后，應(yīng)仔細(xì)檢查鉆機(jī)各部件安裝是否正確，并用手轉(zhuǎn)動(dòng)其各有關(guān)部件是否靈活，如有問(wèn)題應(yīng)及

11、時(shí)處理。所有電器設(shè)備必須具備防爆能力，并及時(shí)監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)不合格及時(shí)排除，所有電器開(kāi)關(guān)和接線(xiàn)頭必須嚴(yán)格按照礦井相關(guān)機(jī)電安全規(guī)程要求進(jìn)行連接，嚴(yán)禁失爆。套管封固：鉆孔下入套管要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，根據(jù)套管長(zhǎng)度、孔徑計(jì)算所需漿液體積，用水泥單液漿一次注漿封閉，凝固時(shí)間不低于 24h，掃孔進(jìn)行耐壓實(shí)驗(yàn)，耐壓實(shí)驗(yàn)的壓力及時(shí)間按設(shè)計(jì)要求，檢查孔壁及圍巖無(wú)漏水、滲水方為合格，否則要重新進(jìn)行封固，合格后套管上安裝合乎規(guī)格的高壓閘門(mén)，閘門(mén)的最大抗壓能力要高于鉆孔水壓的 2 倍。考慮到本次鉆孔均為仰角孔，決定采取“外返漿”方式進(jìn)行套管封固，封固前要用注水清洗巖粉，確保套管和預(yù)埋孔口小管暢通。每班開(kāi)鉆前，必須對(duì)鉆機(jī)的牢固

12、情況進(jìn)行檢查，確定無(wú)問(wèn)題后，方可開(kāi)鉆。施工過(guò)程中嚴(yán)禁一人操作，須有人監(jiān)護(hù)，嚴(yán)禁跨越正在運(yùn)轉(zhuǎn)的鉆具，鉆桿后方不得站人。嚴(yán)格執(zhí)行鉆具檢查制度，對(duì)鉆桿接頭、絲扣、磨損、彎曲度等認(rèn)真檢查，凡鉆桿直徑單邊磨損達(dá) 2mm，或均勻磨損達(dá) 3mm，每 M 彎曲超過(guò) 3cm 及各種鉆具有微小裂隙，絲扣嚴(yán)重磨損、松動(dòng)或其它明顯變形時(shí)，均不得下入孔內(nèi)。鉆進(jìn)時(shí)操作人員不準(zhǔn)離開(kāi)鉆機(jī)，并做到“三看”、“二聽(tīng)”、“一及時(shí)”。即看操作（檔位）把手振動(dòng)、給進(jìn)壓力和進(jìn)尺速度，看泵壓表及回水情況，看皮帶及水接頭情況；聽(tīng)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)聲，聽(tīng)孔內(nèi)振動(dòng)聲；發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)停鉆處理。鉆進(jìn)過(guò)程中若發(fā)生機(jī)械故障或突然停電，應(yīng)立即拉開(kāi)動(dòng)力開(kāi)關(guān)，并用人力將

13、鉆具提到安全孔段，以免埋鉆。及時(shí)觀測(cè)鉆進(jìn)過(guò)程中孔內(nèi)水文地質(zhì)條件變化，有出水、掉鉆等現(xiàn)象時(shí)，必須及時(shí)觀測(cè)記錄。認(rèn)真做好現(xiàn)場(chǎng)小班記錄，記錄要符合“及時(shí)、準(zhǔn)確、完整、清晰”的要求。進(jìn)入含水層后對(duì)裂隙巖溶發(fā)育程度、位置等做好簡(jiǎn)易水文觀測(cè)記錄，以便于收集、分析資料。鉆孔終孔后，通知甲方組織有關(guān)單位人員進(jìn)行驗(yàn)收，不經(jīng)驗(yàn)收不得撤鉆。施工時(shí)，在打鉆地點(diǎn)附近，應(yīng)設(shè)有專(zhuān)用電話(huà)，保持與地面的聯(lián)系暢通，遇有特殊情況及時(shí)匯報(bào)。五、突水應(yīng)急措施在鉆進(jìn)過(guò)程中要密切注意，有出水時(shí)要記錄具體出水位置，并測(cè)量出水量。在鉆進(jìn)過(guò)程中要密切注意孔內(nèi)情況，發(fā)現(xiàn)鉆進(jìn)異?；蛴克惓＃⒓赐Ｖ广@進(jìn)但不得拔出鉆桿，同時(shí)通知地面值班室。班長(zhǎng)第一

14、時(shí)間向調(diào)度室與地測(cè)科匯報(bào)，礦方與施工單位及時(shí)成立臨時(shí)現(xiàn)場(chǎng)指揮小組。鉆探期間時(shí)刻關(guān)注水情變化情況，如果鉆孔出水量大，排水能力達(dá)不到要求時(shí)，及時(shí)把鉆桿擁入鉆孔內(nèi)，關(guān)閉閥門(mén)。等到加大排水量后再打開(kāi)閥門(mén)，實(shí)施提鉆。六、其它安全注意事項(xiàng)設(shè)備安裝完畢后，由礦方組織礦方相關(guān)管理部門(mén)及施工單位進(jìn)行聯(lián)合驗(yàn)收后方可進(jìn)行施工。所有下井人都必須嚴(yán)格按照煤礦安全操作規(guī)程進(jìn)行操作，嚴(yán)格遵守礦方的入井秩序，聽(tīng)從指揮，自覺(jué)排隊(duì)接受檢身；入井前必須隨身攜帶礦燈、自救器，佩戴安全帽并系好帽帶、嚴(yán)禁穿化纖衣服，嚴(yán)禁攜帶煙草等點(diǎn)火物品、必須熟悉井下防火、防水避災(zāi)路線(xiàn)。在巷道中行走時(shí)，要靠人行道右側(cè)行走，在橫穿大巷，通過(guò)彎道、交叉口時(shí)

15、，要做到一停、二看、三通過(guò)；攜帶長(zhǎng)件工具時(shí)，要注意避免碰傷他人和觸及架空線(xiàn)。施工人員必須持證上崗，無(wú)證不得操作。施工過(guò)程中，每班不得少于3 人，不得少于1 名熟練工，鉆工要配齊：雨衣、雨褲、長(zhǎng)筒靴、防塵口罩（攪拌水泥用）、防水面具、長(zhǎng)筒膠手套（鉆探人員用以防止水流入袖內(nèi)）。施工人員必須穿帶整齊，扎緊衣襟、袖口、褲管、燈帶、燈線(xiàn)，以防被鉆具纏住傷人，人員不得站在鉆孔后方。所有電氣設(shè)備下井前，必須認(rèn)真檢修，合格后方可下井。井下啟動(dòng)開(kāi)關(guān)要放在干燥處、并上架，電纜吊掛整齊，鉆探用具、管材及其它物料擺放整齊，施工地點(diǎn)保持整潔。井下電氣設(shè)備必須符合煤礦安全規(guī)程中有關(guān)規(guī)定，嚴(yán)禁失爆。井下電氣設(shè)備檢修時(shí)必須停

16、電閉鎖掛牌并執(zhí)行驗(yàn)、放電制度，嚴(yán)禁帶電檢修和搬運(yùn)電氣設(shè)備。在鉆場(chǎng)操作的人員，必須通力合作、密切配合，互相照顧。正常鉆進(jìn)時(shí)，不得脫崗，除一名鉆機(jī)操作人員外，其他人員應(yīng)躲到安全處，防止出現(xiàn)意外事故。嚴(yán)格交接班制度，交接班時(shí)，必須把存在的問(wèn)題交接清楚并要求有交接班記錄。上班前都必須對(duì)鉆場(chǎng)內(nèi)的一切設(shè)施和鉆機(jī)房四壁圍巖穩(wěn)固情況、機(jī)電設(shè)備完好情況、通風(fēng)情況等進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)排除。每班必須進(jìn)行瓦斯?jié)舛葯z查，當(dāng)通風(fēng)狀況不好或瓦斯超限時(shí)，要立即撤出所有施工人員，并及時(shí)通知礦方進(jìn)行處理，要排除一切安全隱患，必須做到不安全不生產(chǎn)。操作中，必須嚴(yán)格安全崗位責(zé)任制，尤其是井下電器設(shè)備，嚴(yán)禁亂動(dòng)。禁止遠(yuǎn)距離帶壓?jiǎn)?dòng)鉆機(jī)和泥漿泵，上述設(shè)備不用時(shí)，必須保證其離合器在分離狀態(tài)。尤其是泥漿泵，不得帶壓遠(yuǎn)距離啟動(dòng)。鉆探施工期間，應(yīng)有專(zhuān)人負(fù)責(zé)安全監(jiān)護(hù)工作。要求每個(gè)小班要選出一名安監(jiān)員，負(fù)責(zé)排查事故隱患和對(duì)操作人員的安全監(jiān)護(hù)工作?，F(xiàn)場(chǎng)人員必須攜帶便攜式瓦斯報(bào)警儀，并懸掛在鉆機(jī)房?jī)?nèi)，瓦斯檢查員要