超前钻探 安全技术措施

适配人群掘进班组长,探水作业人员,地质测量工使用场景巷道掘进,采空区探查,老空积水防治
制定目的巷道掘进怕突然碰到老空区、积水、瓦斯和一氧化碳。这些容易出事,得提前防着。
适用范围所有掘进巷道的工人、探水钻机、打钻地点和附近巷道。
职责分工班长盯现场,测量员标孔位,司机管钻机,助手装拆钻杆,瓦检员查气体。
管理要求先支护再打钻,挖排水沟,安电话,套管加闸阀,钻前查气体,涌水大不拔杆。
监督与检查队长每班检查,安监员抽查,没做到就停工整改,记录不全罚50元,出事追责到人,调度室随时叫停。

为了避免巷道掘进过程中突然遇到采空区、相邻矿井及废弃矿井积水、瓦斯、一氧化碳等有害气体灾害事故的发生,在巷道掘进过程中应坚持“有掘必探,先探后掘”的原则,进行探放水及采空区超前探测工作。为了使巷道掘进超前探测工作的有序开展,特制定本安全技术措施。

探放水设计要有针对性,针对探放水的可能水源位置进行具体设计,目前我矿还未发现有可疑水源。本措施只是探放水的应遵循的一般性原则。

1、探放水的条件

采掘工作面遇到以下情况时必须确定探水线进行探水。

(1)接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时。

(2)接近水含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时。

(3)打开隔离煤柱放水时。

(4)接近可能与河流、湖泊、水库、水井等相通的断层破碎带时。

(5)接近有水的灌浆区时。

在经过探放水确认无突水危险后,方可前进。

2、安装探水钻机前准备工作

在安装钻机探水前,必须遵守如下规定:

(1)加强钻孔附近的巷道支护,并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。

(2)清理巷道浮煤,挖好排水沟。

(3)在打钻地点或附近安设专用电话。

确定主要探水孔位置时,应由测量人员进行标定。负责探放水工作人员必须亲临现场,共同确定钻孔方位、倾角和钻孔布置数目以及钻进的深度。

(4)在预计水压大于98kpa的地点探水时,应预先固结套管。套管口应安装闸阀,套管深度必须在探放水设计中规定。特别危险的地区还应规定撤人避灾路线等安全措施。

3、探放水钻孔的布设

(1)探老空区积水、探水钻孔应成组布设,并在平面图上成扇形,钻孔终孔位置满足平距3m为准,厚煤层内各孔终孔的垂距不得超过1.5m。探水钻孔距离不大于50m一组。

(2)探放断层及底板岩溶水的钻孔,必须沿掘进方向的前方及下方布置,底板方向的钻孔不得少于2个。

(3)探放水钻孔除兼作堵水或疏水用钻孔外,终孔孔经一般不得大于58mm。

(4)探水钻孔超前距离和止水套管长度应符合以下要求:

探放小窑老空区积水和本矿老空区积水的超前钻孔,一般超前距离不得小于20m, 我矿规定钻孔深度不小于50m,掘进长度不大于30m,即钻孔超前掘进掌子头不小于20m。

沿岩层探岩层水或断层水按表1要求进行。

沿岩层探岩层水或断层水的规定

水压/×98kpa

钻孔超前距/m

止水套管长度/m

<10

水平10 垂直8

5

10~20

水平15 垂直12

10

>;;20~30

水平20 垂直15

15

>;;30

水平>;;20 垂直15

〉15

4、探放水钻机型号

探放水钻机采用天津生产的液压锚杆钻机(myt-160/320),钻探深度能力大于75m。该钻机立轴能旋转360度,方便随意调整角度。

5、操作探水钻安全措施

为了保证探放水的安全实施,应注意如下安全措施:

(1)接钻杆必须待钻机停稳,且把开关停至零位方可进行。

(2)当钻孔涌水量及压力骤然增大,不要退出钻杆,待压力逐步缓解后再退出钻杆。

(3)本班钻孔没有施工完毕时,在人员离开钻场下班时必须将钻杆卸下,严禁钻杆滞留在钻孔内。

(4)为了避免在打钻过程中卡钻现象的发生,在钻孔施工过程中严格按照“先送水后开钻,先停钻后关水”的操作程序。

(5)在钻孔钻进过程中钻机操作司机应始终处于操作位置,严禁在钻孔施工过程中钻机司机离开操作位置。

(6)在每次打超前探测孔之前,应对钻机进行检修和维护,发现故障及时排除。

(7)施工超前探测孔时必须进行瓦斯、一氧化炭等有害气体检查。

(8)钻孔工作每班不少于三人,一名钻机操作司机,两人协助安装和拆卸钻杆。

(9)打钻过程中要认真观察涌水量变化情况,并做好记录,发现涌水异常、水量较大时及时采取有效排水措施,并及时上报调度室

(10)在钻机钻进过程中,司机应密切关注钻机钻进速度,如遇钻进速度陡然增大,判断可能进入采空区,应立即监测钻孔瓦斯、一氧化碳等有害气体及钻孔水的涌出情况,如涌出异常,应立即堵住钻孔,上报生产调度室并及时撤出人员,加强通风或排水工作。

超前钻探 安全技术措施:掘进超前钻探施工

适配人群探放水工,掘进队组,地测技术人员使用场景掘进作业,探放水施工,巷道贯通
制定目的防止掘进时突然出水伤人。怕顶板掉渣砸人。怕钻机转着把人卷进去。怕有毒气让人晕倒。怕钻孔喷水喷气打伤人。
适用范围×××巷掘进工作面。用zyj-420/200或zyj-820/200钻机的人。探放水队和掘进队的人。
职责分工班长盯现场、标位置、设警戒。探放水工按设计打钻、不戴手套上杆。掘进队清浮煤、接风筒、安水泵。安检员查隐患、签字确认。
管理要求超前距留够30米。帮距留够20米。钻孔不正对人站。瓦斯超0.8%就停钻。立柱用铁丝连顶板。迎头挂护网加锚杆。
监督与检查每班开工前要验收。施工中班长全程盯。安检员随时查记录。没做到就停工整改。地测科发通知才能掘进。不签字不准开钻。发现松动立即停机。记录牌板必须当天填。

一、工程概况

1、施工目的

为坚决执行“有掘必探、先探后掘”的原则,做好水害防治工作,确保×××巷工作面掘进安全,特编制该安全技术措施,进行超前探放水施工。

2、周围环境

上部3#煤为××矿二盘区采空区,东为实体煤;南为九(西)四盘区大巷;西为实体煤;北为实体煤。

3、现场技术条件

×××巷设计开掘方向的方位角为28°,沿煤层底板破顶掘进,为半煤岩巷,断面为矩形断面,毛断面设计:4.8m*2.4m,支护:采用锚网梁支护。

该工作面所在9#煤的厚度在1.6m左右,属中厚煤层,底板为厚2.10m左右的细砂岩,顶板为厚3.90m左右的粉砂岩(局部可能相变为石灰岩)。

4、探放水设备

该工作面的探放水选用煤矿井下本安型探放水专用钻机,根据现场施工情况,选用zyj-420/200型或zyj-820/200型架柱式液压回转钻机,钻机概况如下:

zyj-420/200型架柱式液压回转钻机;功率:15kw;钻杆:φ73mm螺旋式钻杆,每根长度1000mm;钻头:不大于φ75mm的复合片金钢钻头;最大钻进距离200m;全部使用水力排粉工艺,钻孔均采用无芯钻进。

zyj-820/200型架柱式液压回转钻机;功率:22kw;钻杆:φ73mm螺旋式钻杆,每根长度1000mm;钻头:不大于φ75mm的复合片金钢钻头;最大钻进距离300m;全部使用水力排粉工艺,钻孔均采用无芯钻进。

5、水文地质状况

根据地测科提供《×××巷延伸探放水超前钻探设计》,该工作面掘进范围内水文地质条件较简单,主要充水源为上覆岩层的裂隙水,掘进过程中会有少量水渗入,预计最大涌水量5m3/h,正常涌水量1.5m3/h。

该工作面掘进范围内工作面底板最低标高为548m,奥灰水位最低标高为482m,属不带压区。

二、施工时间

正常情况在检修班时间打钻,特殊情况在生产班时间打钻。

三、施工方法及工艺流程

采用zyj-420/200型架柱式液压回转钻机或zyj-820/200型架柱式液压回转钻机进行钻探施工。

四、技术标准与要求

由于本掘进工作面范围内的底板最低标高为548m,奥灰水位标高为482m,属不带压区。根据《煤矿防治水规定》及集团公司文件精神,坚持“有掘必探、先探后掘”的原则以及我矿井下实际掘进作业情况,规定有效超前距必须≥30m,帮距取≥20m的要求,做到超前防范。

1、超前距离、帮距的确定:

在掘进工作面探放水时,必须确保钻孔终孔位置距巷帮距离≥20m,超前距离必须≥30m。

2、允许掘进距离:

每次经超前钻探确定无水害威胁后,由地测科下发允许掘进通知单,掘进队组方可在允许的安全距离内掘进,在掘进过程中始终保持≥30m的超前距离。

允许掘进距离=正前钻孔钻探有效距离—30m。

3、钻孔设计方案:

根据地测科提供的《×××巷延伸探放水超前钻探设计》,钻孔钻探设计如下:

在×××巷掘进工作面钻探时,每次沿煤层布置3个钻孔,一个为中孔,另两个分别为右斜孔和左斜孔;

注:①、 当相邻两条大巷掘进位置已经超过联络巷施工位置时,不再进行钻探工作。

② 、探放水过程中,在遇到其他特殊情况时,根据现场实际情况调整设计方案。

4、钻孔具体参数设计:(见附图1)

1)、钻孔布置:

中 孔:煤层中部,方位与巷道掘进方向保持一致;

斜 孔:煤层中部,方位与中孔成一定夹角,从而保证帮距要求;

2)、钻孔位置:钻孔布置在煤层中部,左、右斜孔与左、右两帮相距1m±0.6m左右,钻孔倾角根据现场煤层的倾角而定。

5、如无法正常钻进时,可根据现场钻探实际情况,增加钻孔和改变角度,以保证超前距和帮距。

6、当×××巷掘进到位,向右施工横川联络巷即将与×××巷或×××巷贯通时,横川联络巷掘进期间不再进行超前钻探施工。

五、主要危险源辩识表

作业名称

危害事件

危险源描述

管理策划

有害气体

中毒伤人

有毒有害气体超标

施工过程中要时刻监视有毒有害气体含量

旋转部位

搅伤身体某部位

施工时靠近钻机、油箱旋转部位

钻机工作过程中应远离旋转部位

更换钻杆

搅伤手指

戴手套上钻杆被钻机缠绕

任何人员不得戴手套上钻杆

钻孔

身体受伤

孔内气体或液体由于压力大而喷出

所有人员不得正对钻孔及用肉眼观察孔内情况

警戒

钻机倾倒伤人

施工时无关人员靠近钻机

1、施工过程中班长必须派专人将警戒设好;

2、钻机立柱必须与顶板钢带用双股10#铁丝连锁

电气设备

钻机误启动伤人

检修钻机或移钻时操作台操作手柄未打零位误动作伤人

检修钻机或移钻时必须停机,操作手柄打零位并闭锁

安全检查

离层矸掉落伤人

打钻过程中顶板离层矸掉落伤人

严格执行“敲帮问顶”作业

六、安全技术措施

1、施工前

(1)、进入施工场地前,掘进队组必须在工作面10米范围内巷道顶帮支护完好,探放水人员严格执行“敲帮问顶”作业,严禁空顶作业。

(2)、施工地点必须保持通风良好,由所在工作面掘进队组负责将工作面的压入通风风筒续接到位,风筒出口距离工作面迎头不得超过10米。

(3)、施工前,掘进队组必须将工作面浮煤及积水清理干净,为方便钻机的安装。

(4)、在施工地点附近必须配备通讯设施,由掘进队组负责电话的安设。

(5)、掘进队组负责排水管路(4寸)的安装,并在巷道低凹处或工作面迎头安设一台流量不小于80m3/h、扬程不小于60m的水泵,作为钻探施工的排水设备。

(6)、掘进队组必须配合探放水队进行钻机、油泵等设备的搬运工作。

(7)、必须将钻机安装稳固,立柱前,应将巷道底板清至硬底,立柱要与顶板钢带用双股10#铁丝进行连锁。

(8)、严格执行停送电制度。

(9)、施工前,必须在作业地点悬挂开工牌板。

(10)、施工前由当班班长负责现场钻孔具体位置及角度的标定。

(11)、施工人员要在距离孔口下风侧不小于300mm处挂便携瓦斯检查仪、h2s便携仪和co便携仪实时检测ch4、h2s、co浓度,当ch4浓度达到0.8﹪、h2s浓度达到0.00066﹪、co浓度达到0.0024﹪时,停止作业,撤出人员,汇报调度室,采取措施,进行处理。

(12)、施工前在施工地点要设置警戒线,挂警戒牌,警戒距离为机身往外2-5米,严禁任何非钻探人员进入钻探场地。

(13)、施工前,掘进队组必须在工作面迎头挂护网(迎头护网要与巷道两侧护网和顶板第一排钢带进行搭接),并在距离底板0.8—1.5m处均匀布置不少于两根锚杆(或单体柱),锚杆(或单体柱)不得影响探放水队施工超前探。

(14)、在巷道开口第一次施工超前钻探前,必须由地测科组织各业务科室进行开工验收,当验收合格、掘进队组风机正常运行后,探放水队方可进行超前钻探作业,此后,该巷道掘进范围内钻探作业不再进行验收工作。

2、钻探时

(1)、钻进时,钻机正后方严禁站人。操作人员也不能靠钻机太近,以免出现意外伤害。

(2)、更换钻杆时,钻具接头部分要拧紧,避免钻杆脱落,严禁戴手套上钻杆;退钻杆时可以戴手套。上、下钻具或钻杆时,现场人员要相互配合好,特别注意在接钻杆和退钻杆时,操作人员绝对不允许与钻杆成一条线站立,防止钻杆冲出伤人。退钻杆时必须用钻机依次往外退,直至卸完,严禁用手直接抓钻杆往外拉。

(3)、钻探人员必须将衣角、领口和袖口系好,避免发生意外事故。

(4)、在钻探过程中,要掌握好钻进深度,孔内压力要适当,避免损坏钻具;要注意钻孔回水,禁止干钻。

(5)、在钻探过程中,如果孔内没有回水,要立即停止钻进;发现有害气体涌出时,要立即停止工作,将人员撤至安全地点,并汇报值班室和调度室,采取措施。

(6)、发现煤岩松软、片帮、来压或孔中水压、水量突然增大,必须立即停止钻进,但不得拔出钻杆,应立即向值班室和调度室汇报,采取专门措施进行处理。

(7)、在钻探过程中,遇见含水层、断层、陷落柱和积水区时,应立即停止钻进,确定方案后,方可继续钻进。

(8)、在钻探过程中,所在掘进队组要及时排出工作面打钻过程中钻孔排出的回水,确保钻探施工正常进行。

(9)、在钻探过程中,钻探人员要随时注意周围顶帮安全情况,发现离层矸或片帮煤等隐患及时处理,严禁带隐患作业。

(10)、在钻探过程中,发现钻机机身螺丝松动时,要及时停机处理,严禁带隐患作业。

(11)、在钻探过程中,当发生透水事故时,现场作业人员一方面报告矿调度室和值班室,另一方面迅速组织抢救,防止事故继续扩大,当水势猛来不及抢救时,现场作业人员应按照避灾路线及时撤退,安全出井;在撤退过程中,人员必须朝着有风流通过而又能通达地面的上山巷道方向撤退,切勿进入独头下山巷道。

(12)、在施工过程中,如遇到卡钻、掉钻杆,可用撞锤向外取钻杆时,必须由探放水人员操作。

(13)、在施工过程中,现场探放水人员上钻杆必须正确使用托钻手柄。

3、钻探结束后

(1)、在每次钻探结束后,当班负责人要认真填写现场钻孔施工记录牌板、允许掘进距离牌板和吊挂好超前钻探起点牌板。

(2)、要将钻机设备等摆放整齐,并挂牌管理。

(3)、钻探结束后,现场探放水人员及时填写探放水钻孔原始记录表(由当班探放水施工负责人、掘进队组负责人、现场安检员共同签字认可),并向地测科汇报现场钻孔的具体参数及孔内情况,由地测科向掘进队组下达允许掘进通知单。

4、其他安全措施

(1)、当班负责人要时刻注意巷道的安全情况,严格执行“敲帮问顶”作业,发现不安全因素,及时处理,保证正常施工,并对现场作业存在的问题及时处理,无法处理要立即向调度室和队值班室汇报。

(2)、在施工过程中,要确保钻探人员的退路畅通。

(3)、在施工过程中,所有作业人员必须严格执行“手指口述”安全确认口令。

(4)、在施工过程中,要保证作业地点的文明生产工作。

(5)、在探放水地点应备有一定数量的木楔、棉纱等,以便钻孔出水或来压时及时处理。

(6)、探放水人员必须严格按照地测科审批的设计执行,未经审批单位书面允许,不得擅自改变设计施工。

(7)、所有作业人员都必须认真学习执行本措施。

(8)、本措施未涉及到的内容,严格按照《煤矿安全规程》及《探放水工操作规程》执行。

七、避灾路线

1、工作面发生火灾,瓦斯灾害事故时,受灾人员立即佩戴好自救器,按下列路线撤退:(附图2)

工作面→9(西)4103巷/9(西)4101巷→西轨道运输大巷(移动救生舱/9#煤永久避难硐室)→主斜井/副立井→地面

2、工作面发生水灾灾害事故时,受灾人员立即按下列路线撤退:

工作面→9(西)4103巷/9(西)4101巷→西轨道运输大巷(移动救生舱/9#煤永久避难硐室)→主斜井/副立井→地面

超前钻探 安全技术措施:综采工作面超前钻孔预裂

适配人群综采预裂操作工,钻机司机,水力预裂技术员使用场景综采工作面预裂,回风顺槽钻孔,煤层高压致裂
制定目的防止打钻和预裂时出事,比如片帮、断杆、高压管爆、煤壁伤人、瓦斯超限这些事儿。
适用范围12407综采工作面回风顺槽打钻和预裂的所有人、所有设备、所有钻孔。
职责分工班长盯现场,操作工守规程,电工保供电,地测科定角度,所有人互相提醒不冒险。
管理要求打钻前敲帮问顶,高压管不乱接不乱拆,预裂时拉警戒线,封孔器没卸压不伸手,压力表异常马上停。
监督与检查班组长每班查,安监员随时盯,矿调度室总把关。谁不按措施干,当场叫停,培训补考,严重就调岗。

一、工程概述

为提高块煤率、瓦斯抽采率及降低煤尘,根据12407综采工作面钻孔预裂设计方案及矿方相关要求,结合现场实际,需在12407综采工作面,对煤层进行超前钻孔预裂。为确保超前钻孔预裂施工安全,特编制本施工安全技术措施。

二、钻孔布置技术参数及要求、施工工艺

1、钻机技术参数

采用zdy3200s型煤矿用全液压坑道钻机,其主要技术参数:钻孔深度:350/100m,钻杆直径:63.5/73mm,钻杆长度1.5m,额定转速:50~175r/min,主轴倾角:0~±900,给进行程:600mm。泵电动机型号:ybk2-225s-4,泵电压660/1140,适用钻孔深度:350/100m,终孔直径:150/200mm。

2、预裂钻孔布置参数

(1)预裂单排钻孔布置参数

在回风顺槽钻机及预裂设备布置,从回风顺槽画好的点位置及角度向运输顺槽钻孔,沿平行工作面方向布置一组钻孔,在回风顺槽1600米,布置1#钻孔,依次向外布置2#、3#……,根据煤层薄厚起伏变化,当采高为2.4m时,钻孔布置在采高中间位置,即1.2m处,当采高为3m时,钻孔布置在采高中间位置,即1.5m处。实验阶段1600m(1#钻孔离停采线距离),钻孔预裂应超前工作面不低于150m。根据地质资料,在实施区域内,当遇到断层不能打预裂钻孔,可避开断层10m外继续布置预裂钻孔。根据工作面周期来压步距,当遇到来压区域,不打钻孔预裂,利用矿山压力作用,对煤壁进行破碎,有效节约成本。钻孔布置参数如表4-1所示。

1)孔间距:设计高压预裂的有效切割半径是5m,预裂孔平均间距10m。

2)钻孔数量:沿垂直于煤层倾向方向布置钻孔,试验区域共10个钻孔。

3)预裂孔长度:预裂钻孔设计长度为126m。

4)钻孔直径:113mm。

5)钻孔角度:如表4-2

4-1钻孔布置参数表

钻孔直径 113mm 钻孔间距 10m

钻孔长度 126m 封孔长度 20m

预留保护线 20m 钻孔数量 10个

12407工作面回风巷高程高于运顺,存在一定角度。

由于12407回顺与运顺的高程测点存在20m的错距,因此在计算过程中需纠正错距引起误差。

4-2钻孔布置参数

12407回顺 12407运顺 正切值 角度

测点 标高 测点错距 测点 标高

1500 0.22154 仰角

1510 0.144765 仰角

1520 910.713 1520 1500 910.891 0.00119 0.06799 仰角

1530 0.056818 仰角

1540 0.045645 仰角

1550 0.034473 仰角

1560 907.331 1570 1550 907.392 0.00041 0.0233 仰角

1570 0.22899 仰角

1580 0.20569 仰角

1590 0.296885 仰角

1600 904.795 1595 1575 905.811 0.00677 0.38808 仰角

(2)预裂双排钻孔布置参数

在距离单排眼钻孔10#孔向外10m处,打双排钻孔的1#钻孔,依次布置2#、3#……,在回风顺槽钻机及预裂设备布置,从回风顺槽画好的点位置及角度向运输顺槽钻孔,沿平行工作面方向布置双排钻孔,呈三角型布置,底排钻孔与底板间距1m,顶排钻孔与顶板间距1m,顶排钻孔间距为12m,底排钻孔间距为12m,顶排钻孔与底排钻孔错距投影距离为6m。具体如下图:

12407回风巷双排钻孔布置示意图

根据地质资料,在实施区域内,当遇到断层不能打预裂钻孔,可避开断层10m外继续布置预裂钻孔。根据工作面周期来压步距,当遇到来压区域,不打钻孔预裂,利用矿山压力作用,对煤壁进行破碎,有效节约成本。钻孔布置参数如表4-3所示。

2)钻孔数量:沿垂直于煤层倾向方向布置钻孔,12407工作面初步设计预裂区域长度为1600m,试验区域共266个钻孔。

5)钻孔角度:根据测得高程计算得。

表4-3钻孔布置参数

钻孔直径 113mm 钻孔间距 6m

预留保护线 20m 预计钻孔数量 250个

二、煤层预裂技术参数及要求、施工工艺

1、预裂泵的技术参数

(1)预裂泵驱动功率:160kw,最大排出压力66mpa,最大排出流量:7.1m3/h。

(2)水箱规格:2m×1m×1m,与预裂泵直接相连,内有水质过滤装置,可保证水质。

(3)超高压软管:超高压软管规格:16×6s-80(内径 钢丝层数-压力),每根长度可根据需求定做。

(4)液压卷管器:液压卷管器对预裂深度、速度进行控制,起到给进、后撤作用。

(5)封孔器:采用fks-80/15型号系列超高压煤层注水封孔器,封孔器外径88mm,封孔长度最大2.2m,承压40mpa;或者,采用钻孔封孔设备用煤炭科学研究总院重庆分院生产的kfb型矿用封孔泵,封孔长度8米,封孔距离20m。

(6)管路附属装置:配套材料包括配套法兰、阀门、连接胶管及螺栓、胶垫等。

2、高压脉冲预裂技术参数

(1)预裂方式:根据工作面煤层赋存条件,通过高压预裂冲击波破岩工艺方式,在超前工作面不低于150米,实施预裂。

(2)预裂压力:预裂出口压力66 mpa,可以自行控制。

(3)预裂半径:5米。

(4)预裂时间:高压预裂预裂器运行速度2m/min,预裂时间1h。

(5)巷道保护煤柱:20m。

3、水压致裂裂化技术参数

(1)预裂方式:根据工作面煤层赋存条件,通过高压预裂软化工艺方式,在超前工作面不低于150米处,实施高压预裂。预裂液让煤体充分预裂、破碎,煤层间隙进一步裂化,采用多孔单泵水平混合预裂裂化工艺。

(2)预裂压力:预裂压力控制在8~10mpa。

(3)预裂渗透半径:10米。

(4)单孔预裂时间:0.5~1h。

(5)单孔压裂时间:不少于预裂时间2/3。

(6)单孔预裂量:水平长轴5m,垂直短轴1m。

(7)煤岩活性水的比例,根据现场煤层软化系数实际而定。

(8)预裂量:单孔0.7 m3,累计1 m3。

(9)预裂流量:根据经验,动压预裂时应为0.7~2.0m3/h。

(10)预裂超前工作面开采位置的距离,不低于150米。

(11)封孔长度: 20米。

4、钻孔超前预裂工艺

根据红石岩煤矿综采工作面煤层赋存条件、构造特征,煤岩物理力学性质、综采工艺和开采技术条件等因素,综合分析,红石岩煤矿2#煤层超前预裂实施方案:采取第一步高压脉冲预裂法,第二步水压致裂预裂法与综采工艺协调时,相配套的综合预裂技术方案。

12407工作面超前预裂分为三部分预裂区域,第一实验方案:钻机及预裂设备布置在回风顺槽,从回风顺槽向运输顺槽钻孔预裂。从切眼后退1600米处开始布置1#钻孔,钻孔间距为10米,到1500米即长度100m,共计布置10个钻孔,采用单排钻孔超前预裂工艺,进行预裂。

第二实验方案:钻机及预裂设备布置在回风顺槽,从回风顺槽向运输顺槽钻孔预裂。从第一实验区10#钻孔处,向外6米处布置双排1#钻孔,钻孔水平投影间距长度6米,从1500米到1400米共计100m长度,共布置16个钻孔,采用双排钻孔超前预裂工艺,进行预裂;

若第一实验方案,钻孔预裂效果比较,就采用第一方案,对12407综采工作面剩余1500m分成三个预裂区进行预裂施工。若第一实验方案效果不好,则实施第二实验方案,从两个实验方案中选择最佳方案,对12407综采工作面剩余1400m分成三个预裂区进行预裂施工。

(1)三个预裂区单排钻孔超前预裂工艺

第一预裂区从1500m至1300m处,长度200m,共布置钻孔20个,钻孔平行与工作面,钻孔直径113mm,间距10m,钻孔长度126m,端头封孔长度10m。

第二预裂区从1300m至距开切眼900m区域内,长度400m,煤层中布置40个钻孔,顶板岩石中布置17个钻孔,钻孔直径113mm,钻孔长度126m,端头封孔长度10m,间距10m,钻孔平行与工作面水平布置。

第三预裂区从距开切眼900m至12407工作面停采线,长度1000m。煤层中布置90个钻孔,钻孔直径113mm,钻孔长度126m,端头封孔长度10m,间距10m,钻孔平行与工作面水平布置。

(2)三个预裂区双排钻孔超前预裂工艺

第一预裂区从1400m至1300m处,长度100m,共布置钻孔16个(依据现场工作面实际推进情况钻眼数量可做调整),钻孔平行与工作面,钻孔直径113mm,错间距6m,钻孔长度126m,端头封孔长度10m,钻孔水平夹角以钻眼布置参数表为准。

第二预裂区从1300m至距开切眼900m区域内,长度400m,煤层中布置66个钻孔,钻孔直径113mm,钻孔长度126m,端头封孔长度10m,错间距6m,钻孔平行与工作面水平布置。

第三预裂区从距开切眼900m至12407工作面停采线,长度1000m。煤层中布置150个钻孔,钻孔直径113mm,钻孔长度126m,端头封孔长度10m,错间距10m,钻钻孔角度以钻眼布置参数为准。

四、多功能煤岩水力预裂设备安装使用、技术参数及要求

采用*krfs-ⅱ-1型煤岩层多功能水力预裂ⅱ代1型设备,它是煤岩层的内部、外部水力预裂、煤岩层的定向切割裂化的专用设备。具体使用方法如下:

1、安装

(1)、根据综采工作面煤层预裂设计,超前工作面采用zdy3200s钻机,布置钻孔。

(2)、将设备以整机状态搬运到设计的煤层预裂钻场,选准要预裂的钻孔,布置设备,将液压卷管器上的高压胶管出口对准选准的钻孔。

(3)、将设备固定好,保证设备稳定、平稳。

2、连接

(1)、将高位水箱出水口软管与高压泵组过滤器入水口连接。

(2)、将高压泵组回流管与高位水箱回流口连接。

(3)、向高位水箱内注满水,可通过高位水箱液位指示管查看。水箱中的水在整个预裂过程中必须保证多于1/2水箱,最好保持水箱中水量完全充满,保证压力。

(4)、将高压泵组防爆电机与液压卷管器防爆电机分别与660/1140v高压电连接,确保电机转向与指示方向一致。

(5)、高压泵注入15w-40柴机油,油位不低于油窗的2/3。液压卷管器液压油箱注入液压油,不低于18l。

(6)、将侧向90°预裂器与高压胶管连接,预裂器需配带上特制帽套。

(7)、检查装备各部件连接处牢靠性、密封性。

3、运行

(1)、打开高位水箱出水口阀门,打开不锈钢过滤器上部排水阀门,排出空气,待有水流出,关闭不锈钢过滤器上部排水阀门。

(2)、高压泵组手动调压阀逆时针完全旋转处于完全开启状态,液压卷管器控制箱调压阀顺时针完全旋转处于完全关闭状态。

(3)、开启液压卷管器防爆电机。

(4)、操作液压卷管器控制箱,向上扳动手动换向阀,液压卷管器转筒正向旋转,缓慢调节调速阀,将预裂器送入将要预裂的孔内,在送管过程中,可用手摆动高压胶管辅助推送高压胶管。

(5)、待高压胶管推送到预定位置,扳动手动换向阀到中间位置,停止推送高压胶管。

(6)、启动高压泵组防爆电机。

(7)、启动红外数据采集系统;观察校对压力表压力。

(8)、顺时针缓慢旋转高压泵组调压阀,观察抗震压力表,调节压力到60mpa,停止调节调压阀。

(9)、操作液压卷管器控制箱,向下扳动手动换向阀,液压卷管器转筒逆向旋转,调节调速阀,使高压胶管以2m/min抽出,在抽出过程中,可手动摆动高压胶管,使高压胶管在转筒依次排列整齐。

(10)、在抽出高压胶管过程中,仔细观察高压胶管上的安全标线,待出现10m标线时,将液压卷管器控制箱中的手动换向阀扳动到中间位置,停止收管。

(11)、逆时针完全旋转高压泵组调压阀,处于完全开启状态,使高压管逐渐降压至完全卸压。

(12)、关闭高压泵组防爆电机。

(13)、向下扳动液压卷管器控制箱换向阀,使高压胶管从孔内完全退出,扳动换向阀到中间位置,取下预裂器。

(14)、将高压胶管与封孔器接头连接,向上扳动液压卷管器控制箱换向阀,将封孔器送入孔内距离孔口10m处位置,将换向阀扳动到中间位置。

(15)、再次开启高压泵组防爆电机。

(16)、顺时针缓慢旋转高压泵组调压阀,观察抗震压力表,调节压力到15mpa,停止调节调压阀。

(17)、观察煤层裂隙破坏状态,持续加压至煤层预裂裂隙大范围扩展,运行时间小于0.2h。预裂完成后时,逆时针完全旋转高压泵组调压阀,处于完全开启状态。

(18)、关闭高压泵组防爆电机。

(19)、观察预裂钻孔破裂效果,以及孔内工作液的卸除情况,直到孔口泄水基本结束,封孔器收缩回复原型。

4、停车回收

(1)、确认预裂孔内压力水完全卸压,封孔器已收缩完毕的情况下,操作液压卷管器控制箱,向下扳动手动换向阀,收缩高压胶管,待封孔器从孔内退出,扳动换向阀到中间位置,取下封孔器。

(2)、关闭液压卷管器防爆电机。

(3)、将设备搬运到下一个将要预裂的钻孔位置,重复以上操作。

(4)、设备长时间不使用时,将水箱排水阀门、不锈钢过滤器底部排水阀门、高压泵底部排污排水阀门打开完全打开,放空设备中水,关闭以上阀门,防止冬季温度过低,冻坏设备。

5、数据处理

(1)、设备在预裂过程中的压力可通过抗震压力表(校对压力表)直接查看,操作设备。预裂效果监测也通过数据采集系统采集压力,在设备附近无线通讯的有效距离为10m范围,通过数据采集器采集当前一段观测数据,保存。

(2)、预裂时间可以通过计时装置获取,也可以通过压力采集系统采集数据的时间来确定。

6、注意事项

(1)、煤矿用注水泵和隔爆型三项异步电动机必须具有“煤矿矿用产品安全标志证书”及相关标志,方可下井使用。严禁使用没有煤矿安全标志的产品。

(2)、未经厂家出具书面材料许可,任何人不得随意变更安标配套件及零(元)部件配置,安全阀出厂已调定,不许随意调整。

五、封孔施工工艺及程序

(1)、在预裂结束后,将预裂器从高压胶管上取下,再将高压胶管与封孔器接头连接好后,将封孔器送入孔内距离孔口20m处位置,向上扳动液压卷管器控制箱换向阀,将换向阀扳动到中间位置。

(2)、再次开启高压泵组防爆电机。

(3)、顺时针缓慢旋转高压泵组调压阀,通过对封孔器加压,压力使封孔器膨胀,对钻孔进行封孔。

(4)再通过对钻内注带压水,使煤层裂隙进一步致裂。

(5)观察抗震压力表,调节压力到15mpa,停止调节调压阀。

(6)、观察煤层裂隙破坏状态,持续加压至煤层预裂裂隙大范围扩展,运行时间小于0.2h。

预裂完成后时,逆时针完全旋转高压泵组调压阀,处于完全开启状态。

(7)、关闭高压泵组防爆电机。

(8)、观察预裂钻孔破裂效果,以及孔内工作液的卸除情况,直到孔口泄水基本结束,封孔器收缩回复原型。

六、供电

1、12407回风顺槽的电源来自四采区变电所,05#移动变电站放置南翼轨道巷的联络巷内,kbz-400馈电、kbz-200馈电放置在回风顺槽的水仓位置,钻机及预裂设备的电源开关qbz-80n放置在平板车上,跟随钻孔位置移动。

2、kbz-400馈电上安装瓦斯断电仪,报警深度≥0.5%ch4断电浓度≥0.5%ch4,复电浓度<0.5% ch4,断电范围:运输巷、工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备。

七、施工技术要求

1、加强测量工作,提高测量精度,钻孔前由地测科根据钻孔设计方位角度,准确定位。

2、打钻时,钻孔必须依次编号,严格按施工设计参数打眼,并要有详细的原始记录。

3、在高压预裂割煤过程中,对每个孔预裂压力、流量、预裂量等参数做详细记录。

4、水压致裂预裂过程中,每孔预裂量、预裂时间、压力、流量等参数必须详细记录。

5、水压致裂预裂工要有高度责任心,观察要详细,记录要准确齐全。加强预裂高压泵的日常检修,确保预裂压力达到设计要求。

6、地测科要将预裂孔位置标清,生产科与通风科负责将预裂前后粉尘含量、瓦斯含量等数据测定记录齐全,为以后煤层预裂提供可靠的理论依据。

7、钻孔打成后,应及时预裂,成孔搁置时间不应超过24小时,避免塌孔影响预裂效果。

八、施工安全技术措施

1、施工人员,进入施工现场必须先检查后工作,发现问题处理并及时汇报。作业过程中,发现异常时,严禁继续作业,应及时汇报矿调度室,必须做到不安全不生产。

2、施工人员必须在安全可靠的支护下进行施工作业,在打钻前或打钻期间,应坚持对施工地点附近敲帮问顶,对不安全的顶或帮,应该加强支护或处理,防止出现煤壁片帮伤人。

3、钻机安排专人管理,按照说明书进行维护、保养,系统压力不得超调,压力油管不得在漏油、渗油下工作。

4、钻机的渗漏油液时,应及时收集回收,上井进行处理。

5、钻机的高压胶管不得随意更换,保证接头连接可靠,防止钻机工作时,出现伤人事故。

6、钻机的油管未全部接好不允许试转电机,孔内有钻具,除按规定程序卸钻杆外,绝不允许马达反转。

7、停止钻进时,要立即将夹持器功能手把推向前位,使夹持器夹紧钻杆,确保安全。

8、用钻机的马达反转卸开钻杆接头时,必须留足卸扣长度。

9、在钻进过程中,要随时注意观察各压力表的读数变化,发现异常及时处理。

10、长距离搬迁钻机,拆下油管后,所有的接头均需用堵头堵住,并盘绕整齐,以免运输过程中污染或刮伤。

11、钻机在装车运输钻机时,应将机身下落到最低位置,然后锁紧轴瓦,防止意外滑落。

12、钻机在起吊、装卸、运输过程中,应注意保护压力表、操作手把、手轮、外露油管接头、机身导轨、滤清器和冷却器等零部件。

13、钻机的所有部件在搬运过程中,均不允许顺坡道滚放,也不能从水中通过。

14、聘请钻机及预裂设备生产厂家技术人员,对施工人员进行培训,包括钻机及预裂设备的操作使用及注意事项,确保熟练操作,培训考试合格,取得上岗证,必须持证上岗,规范操作。

15、操作钻机时,施工人员必须穿戴整齐,以免袖口被钻杆缠绕,严禁带手套施工。

16、钻进过程中,施工人员随时观察钻钻进情况,防止断杆伤人。

17、支设钻机时,要稳设牢固,所以紧固件,紧固到位,安全可靠。

18、施工过程中,注意保护回顺的监测监控线、瓦斯抽放管道,确保监测监控线、瓦斯抽放系统正常。

19、钻机及其配电点,加强设备管理,杜绝失爆,全部设备实现瓦斯电闭锁。

20、需根据运、回顺槽两侧煤层底板标高,确定打钻孔的角度,避免将钻孔打进煤层底板或顶板。

21、高压预裂割煤前检查装置和管线的安全性和可靠性,装置在割煤过程中,切勿站在泵头正面,以免出现事故造成人身伤害。禁止连接、拆卸和修理高压管件。具体注意事项根据《操作流程及注意事项》严格操作。

22、水压致裂预裂前需要检查预裂系统和预裂管线的密封性,在高压管路密封性不好或者破损时禁止预裂。当高压管路处于承压状态时,禁止连接、拆卸和修理高压管件。

23、水压致裂预裂时,预裂孔正对方向严禁站人,以防封孔器压出伤人。

24、打眼和预裂必须严格执行《煤矿安全规程》和《各工种操作规程》及施工作业规程。

25、为了防止在预裂过程中预裂孔周围煤壁片帮伤人,预裂时,预裂巷道孔前后各12m范围内不能有人在机道内工作或行走、逗留,应拉好警戒线,并挂警示牌提醒。预裂时,预裂人员不应离开截止阀,截止阀应放在既安全又便于观察预裂孔周围煤壁的位置,当出现煤壁大面积片帮等异常情况时,应能做到随时关闭截止阀,停止预裂。

26、打钻和预裂过程中,应随时根据煤壁附近的空顶情况,及时前移支架,并用支架的前档板挡好煤壁。

27、在钻孔预裂过程中,遇到巷道顶板不好位置,严禁钻孔预裂施工。

28、回风巷道内的钻孔预裂机电设备,加强日常维护管理,杜绝失爆现象发生。

29、所有参加施工人员,必须学习本施工安全技术措施。

30、未尽事宜,严格按照《煤矿安全规程》、《zdy3200s型煤矿用全液压坑道钻机使用说明书》、《多功能煤岩水力预裂装备操作手册》、《红石岩煤矿层开采提高块煤率技术开发研究》方案及《1 2 4 0 7综采工作面作业规程》相关规定执行。

超前钻探 安全技术措施:轨道巷掘进超前钻孔作业

适配人群掘进班组长,钻机操作工,跟班队干使用场景巷道掘进,探放老空水,超前地质探查
制定目的巷道掘进怕碰到地质构造,怕老空水突然涌出来,影响掘进安全。
适用范围090201轨顺掘进区域,打钻人员、跟班队干、班组长、机电工。
职责分工跟班队干盯现场安全,班组长组织打钻和监护,机电工管设备,打钻工按规程操作。
管理要求敲帮问顶查支护,瓦斯超1%停钻,停电验放电再接线,钻杆接卸要闭锁开关,出水大就用木塞堵孔。
监督与检查每班跟班队干检查落实,安全员瓦斯员现场盯,不按措施干就停工整改,严重就撤人汇报,记录不全要追责。

一、概 述

090201轨顺现准备掘进。为避免在巷道掘进过程中盲目揭露地质构造和预防老空水的突然涌出,确保掘进正常进行,按照“有掘必探、先探后掘”的规定要求,根据矿安排,由我队在巷道掘进前进行超前探打钻作业。为确保钻孔质量及安全作业,特制定本安全技术措施。

二、危险因素

1、运输钻机物件时,易造成设备损坏,人员伤害。(安全措施第1、2、3、4条)

2、未切断电源或未验、放电,易造成触电事故。(安全措施第5、6、7条)

3、钻机的操作失误易对人员造成伤害。(安全措施第9-14条)

4、瓦斯超限作业易形成瓦斯事故。(安全措施第5条)

5、打钻过程时,出水量过大,造成淹巷、淹设备事故。(安全措施19条)

6、打钻作业时,煤墙垮落造成人员伤害。(安全措施1、17条)

三、作业时间及组织

1、掘进前进行打钻。掘进中利用检修班进行作业。

2、每班跟班队干1人,负责作业现场安全施工及本措施的执行。

3、每班配备班组长一人,负责组织打钻作业及作业现场安全监护。

4、每班配备机电工1人,打钻人员3人。

四、钻孔施工说明

1、钻孔布置

根据090201轨顺掘进超前探方案设计,超前探布置2个钻孔,正头煤墙、顶板各打一个。

2、钻孔施工工艺

(1).钻孔深度及角度:1#孔布置在正头煤墙,距巷道底板1.0米,以煤层自然坡度打入,孔深为30米—60米; 2#孔布置在正头顶板,以34°向上打入,所打深度不少于36米(以1#钻孔钻进50米为例)

(2).每次探测均应先进行1#钻孔(正头煤墙)的施工。2#(顶板向上)孔打设时必须参考1#孔(正头煤墙)钻探距离进行。1#孔、2#孔钻探相关参数参照下表:

1#孔钻探距离

40m

45m

50m

55m

60m

2#孔倾角

34°

30°

27°

2#孔钻探距离

36m

3#孔与巷道夹角

3#孔钻探距离

(3).1#孔在施工过程中若打不足30米遇岩(或其他原因打不进),需调整角度再打,若打不进,要及时向地测部汇报。地测部技术人员根据煤层底板变化和已有地质资料综合分析后重新给定打钻角度,继续进行打钻。

(4).巷道掘进距离以1#钻孔(正头煤墙)为准,超前探测安全距离不得小于20米;2#钻孔(正头顶板)为探放采空水钻孔,2#孔每次打钻间隔距离应保持在30—50米。

3、钻机参数及说明

钻机型号为khyd40div型矿用隔爆岩石电钻,所用开关为bqd1o-80型矿用隔爆开关,钻杆为φ36×1.5米,钻头为φ42mm的两翼合金钢钻头。

五、作业步骤

备钻→支钻→打钻→拆钻

1、备钻:在地面将钻机、钻杆、开关及其它器材仔细检查,确认完好合格,经调试正常后方可装车下井。

2、支钻:

由井下电钳工在钻工的配合下,把钻机、水管安装好,准备打钻。固定钻机时,将钻机跑道前端用8号双股铅丝固定在钢带上捆紧,后端吊在巷顶可承重处稍做固定,然后把钻机抬起安到跑道上,调整跑道后端的高度,用坡度规量好施工角度,再用8号双股铅丝把跑道后端吊在巷顶可承重处绑紧,确保打钻安全及参数的准确性。如需搭设平台的必须搭设平台,平台要搭设牢靠。

3、打钻

①、先试钻机,然后再接钻杆、钻头,按设计角度调节好钻杆角度,将钻机可靠固定后,按操作规程开始打钻。

②、试运转正常后,在钻机前方人工接上一根带钻头的钻杆。

③、钻进时,按下开关,钻杆开始转动,绞动旋转杆,钻机给进,开始钻孔。

④、一根钻杆终了时,松开开关,停止转动,人工卸开接头,后退钻机,接上钻杆,重复循环,直至送完全部钻杆。

⑤、钻孔完成后拔钻,按下开关,钻杆开始转动,操作人员向后拉动钻机,拔出一根钻杆,松开开关,停止转动,人工卸开接头,卸下钻杆。

⑥、前推钻机,对接钻杆,重复循环,直至拔完全部钻杆。

⑦、钻孔完成后,清理现场,检修钻机,准备施工下一个孔。

4、拆钻:钻孔完成后,拆掉摩擦柱、水管、电缆,解体钻机,清理现场。

六、作业安全技术措施

1、打钻人员进入作业现场,必须先敲帮问顶,仔细检查作业范围内的帮顶支护安全状况,发现不安全因素,必须先进行处理,确认安全后方可作业。

2、严格执行“四位一体”开工制度,专职瓦斯员、安全员现场监护。

3、搬迁设备时,要轻抬轻放,避免碰撞设备及伤人。

4、如需吊运物件时,应检查起吊地点的支护情况,物件下方斜坡上严禁站人,确保运送过程安全可靠。

5、作业现场钻机支架的正上方,距顶板300mm内悬挂一台便携式瓦斯检查仪,瓦斯浓度超过1%时,停止作业,并采取措施,降低瓦斯浓度达到1%以下时方可恢复打钻工作;瓦斯浓度超过1.5%时,要停电撤人,并向队部及通风部汇报有关情况,按指示执行。专职瓦斯员随时对作业现场的瓦斯情况进行监护,有异常情况及时汇报,听取指示采取措施进行处理,杜绝瓦斯超限事故。

6、钻机使用660v电源,拆接电源时必须办理停电申请票,由专人负责停送电,严格执行停送电制度,在停电开关上悬挂“线路有人作业,严禁送电”标志牌,停电后,经验、放电,挂接地线后方准接线,接线时必须先接负荷侧,后接电源侧,拆线时必须先拆电源侧,后拆负荷侧,最后方准拆线。拆接线时,必须由专职电工操作,并可靠地切断上级电源。派专人看护。

7、严禁带电检修、搬迁电器设备,严禁带电拖移电缆,杜绝电气设备失爆。

8、隔爆电气设备开盖检修前,必须停电,检查设备周围瓦斯浓度不超过0.5%时,方可开盖检修。

9、打钻作业时,三人必须密切协作,密切注意帮、顶钻进情况,动作灵敏可靠;一人在钻机电源开关处,用于紧急停钻。

10、每次接卸一根钻杆,并严格检查每一根钻杆,以防钻杆破损掉入煤体,接、拆钻杆时,必须闭锁钻机开关,防止误开动钻机伤人。

11、钻头送入钻孔开始钻进时,压力不宜太大,要轻压慢钻,以免崩刃或打坏变速齿轮,待钻头下到孔底工作平稳后,压力在逐渐增大。

12、采用清水钻进时,开钻前必须注水,水返回后才能给压钻进,并要保证有足够的流量;不准钻干孔。孔内岩粉多时,应加大水量,延长开泵时间,切实冲好孔后方可停钻。

13、在拔钻过程中,钻工必须与其他工紧密配合,操作要轻而稳,不得猛拔、硬拉,不得超负荷作业。

14、钻进时若发现钻孔瓦斯涌出异常、钻孔水压、回水量增加、煤体出现异常声音、煤体片帮外移、煤面轻微颤动、顶夹钻和喷孔、工作面掉渣等异常现象,必须立即停钻,严禁拔出钻杆,并立即报告矿调度室、地测部、通风部,按指示执行;

15、打钻时发现钻机或钻杆有异常声音,立即停钻,以防卡钻,查明原因进行处理后,方可继续作业。

16、在钻机运转时,严禁用手或身体的其它部位及其它物件接触转动部位,卸钻杆和接钻杆时要闭锁开关,派专人看护,防止开钻伤人。

17、打钻期间,作业人员必须随时观察顶板、煤帮及钻机运行情况,防止冒顶、片帮伤人或损坏机器。

18、钻机要固定牢固可靠,保证安全作业及打钻参数的准确性。地梁木平稳卧入底板,按中腰线摆正钻机,机身安放平稳,保证打紧有效。

19、每个钻孔打完后,钻孔水量过大时(即现有排水设施不能满足时),可直接用事前准备好的木塞打入钻孔将钻孔堵死,待排水设施满足实际情况后方可继续进行打钻。

20、在钻孔期间要严格填写记录牌。当班完成不了的同时,要将当班的变化情况交接下一班的时候一定要交代清楚。

七、其它注意事项

1、预计该巷超前探钻孔打入采空区后放水量不大。故选取直径为 42 mm的钻头,按照钻孔布置直接钻进。打钻中,如发现有水量过大时(即现有排水设施不能满足时),可直接用木茬打入钻孔将钻孔堵死,并及时汇报调度室和地测部,待排水设施到位后方可进行放水和下一钻孔打设。

2、打钻现场要备有直径大于钻孔、长度不小于50mm的木塞5个和足够量的棉纱。

3、作业前,要提前清理好现场,并备好水泵,派专人负责抽水。

4、所有作业人员必须穿戴整齐(袖口扎紧),严防衣服被绞到钻机转动部分上。

5、所有操作人员必须熟知钻机的操作方法,维护保养等知识,严格按照钻机操作规程进行操作。

6、现场跟班队干必须及时向队部汇报现场情况,出现异常情况、成孔后等要随时汇报。发生异常情况需要撤退时,跟班队干或班组长要立即组织人员沿避灾路线撤离,并及时汇报队部值班室及调度室。

7、拔钻前首先用清水冲洗钻孔,排净孔内煤、岩粉,待返水变清为止。跟班队干和班组长要准确测量孔外余尺,清点剩余钻杆数量,以核实进尺或孔深,并记录在册。

8、跟班队干、班组长、电钳工必须携带便携式瓦斯检查仪。

9、严格执行互联保制度,做好互保联保,自主保安。

10、所有作业人员必须学习本措施,考核合格后,方可上岗作业。

11、所有作业人员必须熟悉作业地点的水灾避灾路线:090201轨顺→采区皮带巷→东运输大巷→主(副)斜井→地面

12、本措施未提及部分,严格按《煤矿安全规程》等有关规定执行。

超前钻探 安全技术措施:胶带下山超前钻孔

适配人群探放水工,地测技术员,钻机操作工使用场景探放水作业,巷道掘进遇水,顶板疏放
制定目的巷道掘进时锚索锚杆孔出水,水量有3m³/h,怕水大淹巷道,怕顶板冒落,怕瓦斯超限出事。
适用范围13800胶带下山钻探作业人员、钻机窝、排水设备、钻孔及周边巷道。
职责分工班组长管现场协调,安监员跟班查瓦斯,钻工按规程操作,电工保供电,排水工清淤看泵。
管理要求先加固顶板再打钻,安高压闸阀控水,设电话报信,备公锥母锥捞钻具,出水大就撤人。
监督与检查每班交接要交清孔内情况,安监员全程盯,不按牌板记录罚,不试压固管重来,不持证不准上钻机,违规停岗培训。

一、工程概况

13800胶带下山布置在13采区中部8煤层中,沿85°方位角掘进,是13采区主要运输巷道。目前巷道掘进至l14点前26m处,锚索、锚杆孔先后出水,水量3m;/h左右。

二、钻探的目的和任务

为保证13800胶带下山安全、顺利地进行施工,根据《煤矿安全规程》《煤矿防治水规定》和鄂尔多斯市煤炭局相关文件的要求,严格坚持“有掘必探、先探后掘”探放水制度,查明13800胶带下山前方水文地质情况,疏放工作面顶板水。

三、钻孔结构及主要技术参数

(一)钻孔技术参数

采用zdy660型坑道钻机,在l14点前26m处巷道右帮的钻机硐室内施工4个钻孔,总工程量196m。

(二)预计水压、设计孔口管长度

根据以往施工钻孔的实际观测情况,预计该处水压小于1mpa,根据《煤矿防治水规定》中的要求,套管长度设计为6m。

(三)钻孔结构

先用ф108mm钻头开孔,钻进6m后下入ф90mm孔口管,在孔口管上安设高压止水闸阀和压力表。固管注浆压力根据迎头岩石情况灵活掌握,以不破坏围岩为原则,但必须保证孔口管周围及巷道迎头附近不漏水。为缩短凝固时间,在水泥浆液内可加入适量水玻璃。待水泥浆凝固后用φ73mm钻头扫孔,扫孔深度为6m。

钻孔结构及主要技术参数

孔号

方位角

倾角

孔深

孔径(mm)

套管

开孔

终孔

长度(m)

1

70°

20°

32m

ф108

ф73

ф90

6

2

80°

3

90°

4

100m

四、施工前的准备工作

(一)钻探施工前,加强钻机窝附近巷道支护,清理附近的杂物。

(二)钻探施工前,加强钻机窝附近巷道支护,清理附近的杂物,在钻机窝内挖设水窝,敷设排水管路,安设好排水泵,排水能力在20m;/h以上。安排专人管理水窝,及时清淤。加强排水设备检修维护,保证排水系统畅通并及时排水。当钻孔出水量大于水泵排水能力时,可临时用高压止水闸阀控制钻孔出水量,防止水淹巷道,并及时提高排水能力。

(三)在打钻地点或附近安设电话,并保持通讯畅通,以便及时汇报。

(四)对钻机进行日常保养与维修,保证设备完好。

(五)施工前准备好事故打捞工具,包括公锥、母锥、ф73mm钻头及反丝钻杆、ф108mm钻头及反丝钻杆。

五、钻探设备、工具、材料

本次施工采用zdy-660型全液压坑道钻机,采用ф73mm,钻杆为ф50mm×1 m的钻杆,共配备110根。

设备明细表

设备名称

型号

坑道钻机

zdy-660

水泵型号

bqs50/25-7.5

风动注浆泵型号

zb-9/12-22

风水管

φ19mm

单孔材料明细表

材料名称

单位

数量

φ90×1500mm

法兰盘

φ90mm

封孔盘

孔口盘

壁管

水泥

p·o42.5r

棉纱

封孔棉纱

锚杆

φ20×1500mm全螺纹锚杆

锚固剂

k2370树脂锚固剂

锚杆托盘

150×150×10mm

引水管

φ51mm胶管

m

螺丝

16#

直通

球阀

工程线

雨布

m;

工具明细表

名称

插口扳手

大管钳

小管钳

公锥

母锥

六、施工工艺、顺序

施工工艺:先用φ73mm孔径开孔,然后用φ108mm孔径扩孔,下入φ90mm套管,固管后扫孔进行注水打压试验,最后用φ73mm 孔径管钻至终孔。

七、钻探技术要求

(一)孔口管安设及固定

封孔24h后用φ73mm钻头扫孔,扫孔深度为6m。72h后进行注水试验,注水压力要求达到1mpa,并稳定30分钟以上,孔口管周围岩层不漏水,视为合格;否则,需重新注浆固管,直至合格。

(二)钻孔钻至含水层出水时,进行水压、水温观测,初期每天观测钻孔水量,后期稳定后每周观测一次钻孔水量,必要时进行水质分析。

(三)钻孔施工时,在施工地点悬挂施工牌板,现场必须有原始施工记录本,每班进尺、出水层位、换层深度、岩性、施工人员、日期、班次等填写准确清晰。

(四)钻孔钻进至设计深度后,必须经过地测人员检查验收,确定合格后方可撤除钻机。

(五)钻探结束后,及时进行资料分析、整理,编制钻探总结,每月统计钻孔放水量。

八、钻探施工安全技术措施

(一)钻孔施工前,要有专人对排水设备、管路与供电系统进行检查、维护以确保探放水工作的正常进行。

(二)安排专人对钻场附近的顶板进行检查维护,避免发生冒顶事故。

(三)钻孔施工期间,安监员、专职瓦检员必须现场跟班随时检查钻孔、钻场瓦斯情况,若瓦斯达到1 %,应立即通知停钻撤人。

(四)严格按照操作规程安装钻机,将钻机固定在钻场底板上,采用四颗立柱或四根规格为ф20×1500mm全螺纹锚杆固定钻机,保证钻机牢固,不移位。

(五)钻工上岗前,必须经过培训,学习作业规程并持证上岗。

(六)施工人员必须穿戴整齐,扎紧袖口裤腿,以防钻杆缠住伤人。在施工过程中,每班不少于3人。每班由一名负责人协调组织施工。

(七)每班开钻前,钻机要先试正、反转。钻机开始运转后,任何人不准触摸钻杆及机器旋转部位,防止钻机绞人。

(八)操作钻机要严格执行操作规程。在钻进中,掌握好钻进速度,压力要适当,注意孔内水循环,禁止干钻,避免损坏钻机和发生卡钻事故。

(九)操作钻机人员要由班组长或有经验的工人担任,另一人跟前监护。钻机操作按扭,应设在距司机工作处不超过0.5m的地方,确保能及时停送电。

(十)启闭开关时,注意力要集中,做到手不离按钮,眼不离钻机,随时观察和听从司机命令,准确、及时、迅速的启动和关闭开关。

(十一)钻进时任何人员不得站立在钻机后方,以防水压大,钻杆顶出伤人。

(十二)钻进过程中一旦发现“见软”、“见空”、“见水”和变层,要立即停钻,测量并记录其深度岩性。

(十三)拆卸钻杆工作必须使用夹持器进行,严禁用其它工具代替。

(十四)打钻出水后,若水量较大,威胁到巷道内人员安全时,要通知巷道内所有人员和受威胁的其他人员,一并撤出,并迅速向调度室汇报。

(十五)打钻过程中,要严格执行现场交接班制度,现场交清孔内情况和钻机运转情况。

(十六)钻孔施工完毕后在孔口管上安设导水管,将水引入水窝中,用水泵排出。

(十七)排水路线:钻场→13800胶带下山排水管→轨道石门水沟→井底车场绕道→井底车场水仓→管子道→副井→地面。

(十八)避灾路线:钻场→13800胶带下山→轨道石门→井底车场→副井→地面。

九、钻孔事故处理安全技术措施

(一)钻孔事故发生后,操作人员必须认真丈量钻杆余尺,详细记录孔内情况,并将事故情况向工区汇报,确定处理方案。

(二)处理孔内事故前,应认真检查钻机及起拔系统是否完好,发现不合格时应立即处理。

(三)处理断钻事故时,先用公母锥进行打捞,锥具下到一定深度与断在孔内的钻具接触后,应先用管钳慢慢转动钻具,待丝扣拧紧后,慢慢提拔钻具,避免撞击、震动造成钻具脱落。若打捞不上时刻改用反丝钻杆分段拆卸钻杆,或扩(套)孔,边扩孔边打捞。

(四)在处理卡钻、埋钻事故时,不准超负荷强行扭转钻具,也不准超负荷强行提拔钻具。应先加大水压水量,将钻具空转把孔内岩粉、矸石排出。

(五)钻进时发现煤岩松软、片帮、来压或钻眼中水压、水量突然增大,顶钻等异常时,必须立即停止钻进,但不得拔除钻杆。要立即向矿调度室汇报,并派人监测水情。

十、设备、材料挪移、运输安全措施

(一)挪移运输钻机安全技术措施

1.人工抬运大件时,检查行走路线的支护情况,如有隐患必须及时排除后,方可抬运。

2.检查行走路线上的一切障碍,排除后方可抬运。

3.班组长必须亲自检查所要抬运首先物料的捆绑情况,必须牢固可靠,确认无隐患、无危险后方准作业。

4.抬运人员必须齐心协力、精力集中,必须同肩、同起、同放,严禁随意乱扔。

5.如单人抬扛的重物,班组长必须指派专人,确定单人无法完成,必须多人协作完成,以免发生意外。

(二)钻机安装安全措施

1.起吊钻机时,必须由专人(班长或区长)指挥,指定专人对机械索具、工具器进行检查,不完好的严禁使用。

2.用倒链(手拉葫芦)起吊设备时,倒链、钩头和绳头等起吊工具的起吊能力,必须大于所起吊物件重量的2倍以上,钻机拆卸后最重重量为回转器90kg,起吊重物选用3t手拉葫芦。

3.起吊大件必须使用钢丝绳或用φ18×64mm的刮板链捆绑大件,严禁将倒链链条直接捆绑在大件上,钢丝绳扣直径不得小于φ12.5mm。

4.起吊过程中,吊物周围2米内,除起吊操作人员外,严禁其他人作业或逗留,起吊人员应站在与重物坠落的相反位置,距离重物边缘下方至少0.5m。

5.严禁超载起吊(即每根锚杆垂直允许起吊力2.5t)

6.起吊时应先试吊100-200mm,经检查无问题后方可起吊。

7.拉小链时应双手用力均匀,不得过快过猛;起吊重物需要悬空停留时,必须将手拉小链栓在大链上。

8.起吊中严禁用手、脚直接推、拉起吊物等。

9.起吊时要设专人观察巷道顶板,检查起吊件及各连接件间的牢靠情况,发现问题立即停止起吊,处理好后再继续作业。

10.起吊中对起吊物,要稳起稳放,操作平稳,严禁猛拉硬拽。

11.起吊人员必须听从指挥人员的指令操作,操作得当。

(三)电气设备安全管理措施

1.钻机停钻或维修时必须停电闭锁,挂好停电牌。

2.电器设备的接地螺栓与接地引线的连接必须接触可靠,不准有锈蚀。连接的螺母、垫片应锈有防锈层,并有防松垫加以坚固。局部接地线和接地引线的截面尺寸、材质均应符合规定。

3.发现电器设备失爆,应立即进行处理,对现场无法回复的防爆设备,必须停止运行。

4.钻探施工期间加强供水供电系统检修,严禁设备电缆失爆,保证排水、钻探正常供电。

十一、收尾工作

钻探完毕后必须经过地测人员检查验收,确定钻孔合格后方可撤除钻机,将设备、材料分类码放、摆放整齐。悬挂施工牌板,清理水窝淤泥及施工现场卫生,做到工完料净场地清。

其它未尽事宜,严格执行《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》及有关的安全技术管理规定。