钻孔设计方案及安全技术措施孔

山西中阳华润联盛苏村煤业有限公司6102回风顺槽探放水钻孔

设计及安全技术措施

<2号钻场）

编制单位：地测科

编制日期：二○一三年四月二十二日

审批程序

6102回风顺槽探放水设计

及安全技术措施<2号钻场）

一、工程简况

6102回风顺槽设计方位为180°00′00″，总工程量850m。根据“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则,及物探资料分析，需要钻探验证，为了保证钻探期间可靠性、施工安全性特制定本设计及措施，本钻场布置在6102回风顺槽1点前45M 处。

二、水文地质情

况：

1、主要含水层及富水情况

六煤位于太原组顶部，直接顶为L5石灰岩，掘进区段属太原组上段和中段，即10煤至L5石灰岩。本组中有L5、K2、L1三层灰岩组成，中间多隔以细砂岩和砂质泥岩等，间距在10m以内，L5灰岩厚度小，岩芯较完整，含水相对较弱。K2灰岩为本组最厚的灰岩，岩芯中见有溶蚀裂隙，其间多充填炭屑，裂隙面凹凸不平，该层为三层灰岩中相对富水的一层。L1灰岩为最下部的两层，节理裂隙发育，并具有溶蚀现象，两层灰岩间有泥岩或炭质泥岩相隔，富水性也较弱。

间接充水含水层为六煤上部二叠系下统山西组砂岩含水层。本组主要含水层为03号煤层与4号煤之间的中粒砂岩，该含水层稳定连续，测井曲线上反映明显，厚度5～9m，泥质和钙质胶结。富水性较差，水质类型为SO42-.HCO3——Ca2+.Mg2+.Na+，属弱富水性含水层。

根据6101回风顺槽掘进过程中实际揭露局部有顶板滴淋水现

象，最大涌水量在0.2m3/h左右,对掘进无影响。

2、老空、老硐水：该地段为新采区无老空、老硐、钻孔水害威胁。

3、根据物探资料分析前方100m范围之内无低阻异常区。

三、水源性质：预计水源主要为煤层顶、底板裂隙水。

四、钻探设备

1、ZLJ—350型钻机、高压水泵及其配套设备，Ф89mm、Ф50mm无芯钻头和75mm套管各一套，利用防尘水作为钻机循环水源。

2、两台水泵

3、下四根摩擦支柱或液压支柱四角稳钻机用。

五、探放水钻孔的设计参数

1、超前距离的确定

根据煤矿防治水规定超前距离取30m。

2、允许掘进距离的确定

设计钻孔深度为100m，允许掘进70m，超前距离为30m。

经每回次探放水证实无水害威胁，经我矿地测防治水科、安全科、技术科、施工单位联合验收合格下发允许掘进通知单后，方可在允许的安全距离内掘进，在掘进过程中始终保持超前距不小于30m，严格按照《探放水设计及安全技术措施》的规定操作。

3、帮距的确定

根据《煤矿防治水规定》及超前距离计算结果，为使巷道两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离，布置的最外侧探水

钻孔所控制的范围与巷道帮的距离取20M。

4、钻孔设计具体参数

根据物探资料分析，前方100m范围之内无明显低阻异常区，故需钻探验证，探水钻孔布置3个孔，成扇形布置，巷道中及两帮各一个钻孔。

附：探放水钻孔布置示意图

5、钻探工程的步骤及方法：

安装钻机→调整方位稳钻机→认钻开孔→上套管并注浆安装高压闸阀→施工钻进→探放水钻孔施工到位→确认无水害、无有害气体威胁→验收撤钻杆

6、套管的规格及固定方式

该巷道预计水压为0.1MPa，根据《煤矿防治水规定》水压小于1MPa，套管长度大于5m，故本巷道套管长度取6m。开孔用Ф89mm钻头开孔 6.5M，后用清水冲洗干净孔内煤岩粉，下入6MФ75mm套管，固管材料为425#普通硅酸盐水泥，单液浆固管。套管底口距孔底留0.2M间距，以利于浆液循环。固管时间不得少于48小时。耐压实验：以Ф50mm无芯钻头扫孔至孔底0.5M时，进行耐压

实验。压力不低于 1.0MPa，稳压时间不低于30分钟，孔口套管周围不渗漏水且牢固可靠。必须达到要求，否则重新注浆封孔直至达到要求。达到固管要求后，在套管口安装压力表及高压闸阀<抗压强度不得低于1MPa）后，同时必须在高压闸阀外加上固定装置，防止高压水喷出。固管后用Ф50mm无芯钻头继续钻进至设计深度。

六、出水预兆应急处理

1、钻进过程中如钻孔出水及水量较大或其它出水征兆等，应立即停止钻进，钻杆严禁取出，同时向调度室汇报以便处理。

2、打钻期间如出现对区域人员有威胁的情况时，现场跟班人员应及时汇报矿调度室，调度室应及时通知井下所有受威胁人员，按避灾路线迅速撤离到安全地带。

七、安装钻机探水前的技术要求：

1、下井前认真了解设计和施工的要求。

2、根据工作安排，准备、检查、带足本班所需的工具、材料等。

3、设备的安装必须遵守以下程序和要求：

<1）安装钻机地点与积水区间距不得小于探水规定的超前距。

<2）安装前要检查、整修设备，并检查加固钻场及其周围支护，防止冒顶片帮；清理各种脏杂物，挖好清水池和疏水沟。

<3）打钻地点附近必须安装专用电话。

<4）钻机立轴对准钻孔位置，摆正钻机架，四角打上压柱确保牢固。

<5）钻机安装必须平稳牢固，机身安放平稳，上紧底固螺丝。各种电气设备必须防爆，机械传动部分必须安装防护栏、保护罩。

<6）电器设备的安装，必须执行《煤矿安全规程》和有关规定。

<7）准备好各种材料、配件、备用工具，摆放要整齐有序。

<8）调试钻机各传动部分运转是否正常，开关启闭是否灵活可靠，各种零部件及钻具是否齐全、合格。发现不符合规定者，必须进行处理或更换。

4、开钻机前的准备工作

<1）检查有害气体含量。当瓦斯浓度达到或超过1%时，不得开钻。

<2）工作人员进入钻场必须首先检查钻场及其周围的安全状况，如防水、防火、通风设备等，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，经试运转格后，方可开钻。

八、探水施工中的技术要求：

<1）开车前要检查钻机是否安装平稳牢靠，各部紧固件有无松动情况，检查变速箱内的油面高低，不足时应予补充，检查抱闸的松紧程度是否合适。

<2）每次变速，必须首先关闭电源。

<3）卡紧钻杆后，要检查齿瓦螺栓两边露出的是否均匀，以免齿瓦螺丝与给进油缸相碰。

<4）绞车的两个抱闸不能同时制动。

<5）绞车不能超负荷吊重。

<6）在运转过程中有不正常的声响、振动、发热及漏油情况，应立即停止运转检查。

<7）装接钻杆操作程序如下：