超前钻孔参数及钻孔布置技术的应用
浅谈岩溶地区大直径桩超前钻勘察合理布孔的重要性
浅谈岩溶地区大直径桩超前钻勘察合理布孔的重要性摘要：通过某项目会所工程实例,并结合相关规范,分析岩溶发育地区超前钻施工勘察合理布孔以及布孔数量控制对确定桩型、桩端持力层、承载力、入岩判断、溶洞处理、成孔工艺及确保工程质量等方面的重要性。
关键词：岩溶地区；超前钻；溶洞；桩基施工引言随着我国经济的快速发展，建筑桩基工程技术越来越成熟，承受荷载较大的工程都采用钻（冲）孔或人工挖孔灌注桩，以中、微风化岩作为桩端持力层；在碳酸盐岩分布地区，桩基施工过程中常遇见溶洞、孤石、斜岩、破碎带等不良地质情况，故在桩基施工前必须进行超前钻勘察。
超前钻，是施工勘察阶段的一部分，是详勘阶段的补充和延伸，是为查明桩端持力层下不小于3d（d为桩径）且不小于5米范围内有无溶洞、破碎带、软弱夹层等不良地质条件。
实践中，部分业主有这样的观点：认为项目已经做了详细勘察，没必要再做超前钻，或者为了节约成本无论大小桩均布一桩一孔，甚至一个承台只钻一孔；其实这是对岩土工程分级勘察的认识不足。
那么超前钻应该怎样布孔才算合理呢？以下通过某项目会所工程实例,并结合相关规范,分析岩溶发育地区超前钻施工勘察合理布孔以及布孔数量的重要性。
一、工程概况某地区项目会所工程，结构三层+吊一层临湖，基础采用一柱一桩独立形式，基桩设计为人工挖孔桩，总桩数68根，桩径1000~1400mm，桩身混凝土强度为C30，单桩最大竖向抗压极限承载力7000kN，持力层为中风化凝灰岩，设计要求桩端入岩深度不小于500mm。
二、地质情况根据勘察报告及超前钻资料显示，地层结构如下：7～10m厚覆盖土层（土含圆砾），极限侧阻力标准值qsik取60kpa；强风化凝灰岩为0.5~1m，极限侧阻力标准值qsik 取120kpa；以下为中风化凝灰岩极限侧阻力标准值qsik取130kpa；超前钻孔布置为一桩一孔，超前钻揭露中风化岩层深度满足勘察规范要求，地勘资料显示只发现土洞、未发现溶洞。
工作面超前钻探措施方案
工作面超前钻探措施方案一、超前钻探措施：（1）工作面掘进过程中，严格执行“有掘必探，先探后掘”的原则，利用钻探（采用ZDY650型液压钻机）探查，做好矿井日常防治水工作。
（2）超前探测以钻探为主的方法，钻探超前距取60米，掘进过程中必须保留30米安全距离。
按照《煤矿防治水规定》超前距a取值如下：超前距α可由下式计算“α=0.5AL√￣391kp≥30式中α——超前距米：A——安全系数（一般取2——5）L——巷道的跨度（宽或高取其大者），mP——水头压力，Mpa:Kp——煤的抗张强度，Mpa令：A=2，L=5，P=0.8，Kp=0.187 计算得：α=18m，取30m （3）钻孔布设：工作面正前方布设一个钻孔，钻孔方位55°倾角+2°，孔深60米，孔径43mm，若60m为全煤孔且物探前方无异常体时，可向前掘进30米，保留30米的超前距；若60米范围内出现有怀疑的区域，且物探前方有异常体时，先根据第一个钻孔判断该异常体为断层还是陷落柱，若异常体为断层时，在巷道前方的底板方向布置2个钻孔，以探清该断层的导水性，若异常为陷落柱时，可在巷道前方正对陷落柱沿煤层扇形布置3个钻孔，顶板布置2个钻孔，若为其他异常体时，可根据具体情况加密钻孔，发现钻进过程中的钻孔内有水涌出时，必须加密钻探，严格按照防治水规定执行。
以上异常体均以探清为目的，钻孔在巷道前方的水平面和竖直面呈扇形布置，异常体未探清之前，不得进行任何采掘活动。
钻孔布置参数如下：钻孔设计参数表（4）孔口管的安装：1、钻孔开始5米孔口直径为113mm，下入3寸孔口管，固定后改为43mm孔钻进。
2、先将孔口管放入孔内，在孔口处用水泥将孔口管固定住，水泥里预埋用以注浆时排除孔内空气的出气小管，然后从孔口管向孔内注入水泥砂浆，直到孔壁与孔口管之间充满水泥砂浆，待水泥砂浆凝固2小时后，扫孔到底。
二、安全技术措施1、超前钻探工作由钻探队完成，由安全员负责监督落实，地质科负责监检查。
大管棚超前支护技术
1.1.1大管棚超前支护技术为了保证暗挖段扣拱施工安全，在扣拱施工前须施工Φ108mm t=5mm 的大管棚。
从明挖段东端和暗挖段临时施工竖井横通道上导洞东、西两端对打，交叉长度不小于4m；从新增施工竖井横通道上导洞分别向东、西两端打设。
超前大管棚采用Φ108热轧无缝钢管，壁厚5mm，环向间距300mm，设于拱部，沿开挖轮廓外布置，管口中心至开挖轮廓线距离300mm，为了防止大管棚侵入导洞开挖轮廓线内，外插角为1°。
管节之间采用焊接连接。
为避免钢管进入空洞时泥土堵塞，须将钢管的一端做成尖形，在距管头1米处开始钻直径为φ10mm的小孔，间距200mm，呈梅花状布置。
管内注水泥浆，以增加管棚刚度，并注浆加固地层。
详见图错误!文档中没有指定样式的文字。
-34 扣拱大管棚布置图钻机采用YG-100型全液压驱动动力头式工程钻机。
钻机结构为分体式，可拆性好，搬迁、安装迅速方便。
钻机主要技术参数：钻孔深度60~120m；钻孔直径Φ110~Φ250mm；钻孔倾角0~180°；动力头最大扭矩6000Nm。
由于在竖井横通道内作业空间有限，Φ108热轧无缝钢管单根长度为1.5~2m；明挖结构东段空间较大，Φ108热轧无缝钢管单根长度为4~6m。
图错误!文档中没有指定样式的文字。
-34 扣拱大管棚布置图1、钻孔⑴沿预作大管棚的导洞开挖轮廓线标出大管棚布设范围（孔位），预先用风镐凿出导向孔位，确保钻具入土点准确。
移动钻机至钻孔部位，调整钻机高度，将钻具放入导向孔中，使导向孔、钻机立轴和钻杆在一条直线上，并用仪器量测这一条直线的角度。
可使用经纬仪标定角度及方位。
外插角度取1~2°。
在确认钻孔方向和角度满足设计要求后方可开钻。
钻孔过程中要始终注意钻杆角度的变化，并保证钻机不移位。
每钻进5~10m要用仪器复核钻孔的角度是否有变化，以确保钻孔方向。
⑵钻孔前先检查钻机机械状况是否正常；当钻至砂层易塌孔时，应加泥浆护壁方可继续钻进。
旋挖桩施工超前钻方案确定版
深圳清润钰城项目旋挖钻孔桩超前钻施工方案1、工程简介及超前钻的目的：深圳清润钰城项目拟建场地位于深圳市罗湖区金湖路武警医院旁边。
拟建构筑物为10栋高层住宅楼及3层地下室，住宅楼1至10栋均为46层，框支剪力墙结构。
室内土标高为，地下室埋深约12m，地下室底板面标高为米。
基础形式为筏板+独立承台基础，本工程基础形式采用旋挖桩，桩径为1 米、米、米三种，最小桩长三6m,桩端持力层为4-3中风化砂岩层，桩端进入中风化砂岩为6m。
桩混凝土强度等级为C35,承台混凝土强度等级为C30。
根据《深圳清润在城项目详细勘察报告》，结合基础桩基布置图，进行分析得知：该项目基础桩端持力层为4-3中风化砂岩层，米的中风化岩层起伏较大，弥补地勘报告上桩孔点较少，以及位置没有和桩基位置对应的缺陷。
另一方面需要根据超前钻施工确认相应桩位的地质情况，和地勘报告做深度比较来指导旋挖桩施工，以确定桩底标高、保证桩长及入岩情况，进一步为了查明基桩持力层的埋深及持力层下有无软弱夹层、空洞、破碎带等不良地质作用而进行的勘探钻孔勘察是本项目进行超前钻的目的所在。
以便给该工程带来施工质量保证、施工进度加快和节约投资等诸多好处。
2、、超前钻探执行标准1）执行现行国家（或行业或地方）适用的标准（规范、规程等），使用国家法定计量单位，使用规范的名词、术语。
2）本次超前钻探主要执行下列国家和行业标准：•国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001） 2009年修订版；•国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)•广东省标准《建筑地基基础设计规范》(DBJ15-31-2003)；•国家行业标准《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)；•《建筑基桩检测技术规范》(JGJ 106-2003)•中国工程标准化协会《岩土工程超前钻探报告编制标准》(CSCS99：98)；•建设部《房屋建筑和市政基础设施工程勘察文件编制深度规定》(2010年版)。
超前钻规范
钻孔布置示例
钻孔布置的原则： 根据地质勘察资料 和施工要求，确定 钻孔的间距、深度 和钻孔数量。
钻孔布置的方法： 采用网格布置法， 将场地划分为若干 个网格，每个网格 内布置一定数量的 钻孔。
钻孔布置的优化： 根据实际需要，对 钻孔布置进行优化 ，以提高勘探精度 和效率。
钻孔布置的注意事 项：确保钻孔的位 置和深度符合设计 要求，避免出现遗 漏或重复的情况。
勘探方法：说明超前钻所采用的勘探方法和 技术手段
勘探成果：详细描述超前钻的勘探结果，包 括地层岩性、地下水状况、工程地质条件等
结论与建议：根据勘探结果，提出结论和建 议，为工程设计和施工提供依据
成果报告编写示例
报告封面： 包括项目名 称、报告名 称、编制单
位等信息
目录：列出 报告的各章 节和主要内
地质条件：根据地层岩性、地质构造等因素选择合适的钻探方法。 钻探目的：根据钻探目的选择相应的钻探方法和钻具。 钻探设备：根据钻探设备的能力和性能选择合适的钻探方法。 钻探人员技能：根据钻探人员的技能和经验选择合适的钻探方法。
钻探方法实施步骤
确定钻孔位置 和钻孔深度
钻进，记录钻 进参数
安装钻机，调 整钻具角度
汐云学院
超前钻规范
单击添加副标题
汇报人：韵
目录
01
超前钻的目的和意义
02
03
超前钻的钻孔布置
04
05
超前钻的资料整理与分析
06
超前钻的钻探方法 超前钻的钻探要求 超前钻的成果报告编写
01
超前钻的目的和意义
目的和意义
目的：确定地质情况，为设计提供依据 意义：预防地质灾害，保障施工安全
适用范围
钻探人员要求
超前钻计算规则
超前钻计算规则
1.地质建模：根据已有的地质信息和地质勘探资料，对钻探
区域进行地质建模。
通过建立地质模型，可以对井眼轨迹和地
层变化进行预测和分析。
2.钻头力学建模：根据钻探现场的实际情况和地质参数，建
立钻头力学模型。
通过模拟和计算，可以预测钻头的受力情况，包括扭矩、推力和侧向力等。
3.实时数据采集与监测：在钻井过程中，通过钻井工具和传
感器实时采集井下的测量数据，包括钻头位置、地层参数、钻
井参数等。
这些数据是超前钻计算的基础，通过对数据的分析
和处理，可以实时了解井下的情况。
4.超前钻计算与预测：利用地质建模和钻头力学模型，结合
实时采集的数据，进行超前钻计算与预测。
根据井下的实际情况，预测钻头的位置和轨迹，并预测地层的性质和变化趋势。
5.钻井参数调整与控制：根据超前钻计算的结果，对钻井参
数进行调整和控制，以实现钻头沿着预定的目标路径钻进。
包
括调整扭矩、推力、钻头转速和钻进方向等参数。
人工打排放钻孔安全技术措施
25091运输巷人工打排放钻孔安全技术措施为加强局部综合防突措施，由我区在25091运输巷进行人工打超前瓦斯排放钻孔，为保证施工期间安全，特制定人工打超前瓦斯排放钻孔安全技术措施如下：一、工钢支护断面排放钻孔布置示意图：（单位mm)二、钻孔类型及设计参数：孔号12345678910111213141516171819202122232425272829303132333435363738394041421.750.40.40.40.40.40.40.40.40.40.40.40.40.40.40.80.80.80.80.80.80.80.80.826°21°17°12°8°4°0°4°8°12°17°21°26°32°944344451.501.251.000.750.500.2500.251.75 1.751.751.50 1.501.251.50 1.251.001.25 1.000.751.000.750.500.750.250.500.250.5000.4孔口位置 距中线钻孔方向 水平角倾 角钻孔长度 距顶板 （m）孔径 （mm） （m）孔号 1.21.21.21.21.21.21.21.21.21.21.21.21.21.201.751.501.251.751.501.251.000.750.751.000.500.500.250.25孔口位置 距中线钻孔方向 水平角倾 角钻孔长度 距顶板 （m）孔径 （mm） （m）0.80.80.80.80.80.81.232°26°21°17°12°8°4°0°4°32°8°12°17°21°26°32°26°21°17°12°8°4°0°4°8°12°17°21°26°32°32°26-5.3°-4.5°0°0°-3.6°-2.9°-2.2°-1.4°-0.9°-1.4°0.9°1.4°2.2°2.9°3.6°4.5°5.3°5.3°4.5°3.6°2.9°2.2°1.4°0.9°-0.9°-2.2°-2.9°-3.6°-4.5°-5.3°-22°-26.5°-25.7°-25°-24.3°-23.6°-23°-22.5°-21.5°-20.8°-20.3°-19.8°-19.4°-18.1°-17°10.713.212.912.512.312.1121210.613.212.912.512.312.112121210.713.212.912.512.312.1121210.613.212.912.512.312.11210.613.212.912.512.312.11210.713.212.912.512.312.19494949494949494949494949494949494949494949494949494949494949494949494949494949494949494说明：1、每掘进循环必须保留不少于5m的排放孔措施孔超前距和2m 的效果检验超前距。
综采工作面超前施工钻孔及深孔预裂爆破技术的研究与应用
综采工作面超前施工钻孔及深孔预裂爆破技术的研究与应用摘要：深孔爆破是指钻孔直径大于75mm、孔深大于5m的炮孔爆破技术。
深孔爆破具有单位钻孔量小和炸药单位消耗量低、生产效率高和便于采用综合机械化施工进行爆破、挖装、运输作业等优点，广泛应用于露天和采矿工程、隧道掘进工程。
深孔爆破可与预裂爆破、光面爆破和毫秒爆破等技术相结合，以获得开挖面平整、围岩稳定、提高工程施工质量的效果。
关键词：综采工作面；超前施工；钻孔；深孔预裂爆破技术一、设计原因综采工作面推采期间，需过f5、 H=9m的正断层，为确保生产期间正常推采需超前施工钻孔进行超前深孔预裂爆破。
二、施工方案：1、采用ZLJ1900型、300型煤矿用坑道钻机、Φ63mm钻杆、Φ94mm钻头施工。
2、上平巷H2点东5m处与下帮夹角45°，仰角3°，沿工作面倾向及走向推进方向超前施工钻孔。
钻孔按照三花眼布置，1号钻孔距底板0.5m，距顶板1.8m；2号钻孔距顶板0.8m以内，距底板1.5m；1号钻孔与2号钻孔水平间距1.2m，1号钻孔与3号钻孔按2.4m间距布置，依次类推布置。
上平巷布置钻孔41个，1号钻孔设计70m，其他钻孔设计90m，施工长度合计3670m。
3、1个炮孔为一组，三级煤矿许用瓦斯抽采水胶药柱，正向装药，每孔内装两发同段雷管正向起爆。
孔口采用囊袋封堵，孔内注浆封孔。
4、因9m断层向工作面延展情况不明确，需在H2点以东5m打验证孔进行验证。
当1#钻孔钻进60m以上不见断层，继续施工至90m后再施工2#钻孔；2#孔位置在H2点以东6m。
如果2#孔施工20m以下见断层则接着施工3#孔，3#孔位置在H2点以东4m。
当探明断层位置后，修改本措施中相关内容。
验证孔与巷道夹角40°±2°，仰角3°进行施工。
三、深孔预裂装药措施：1、探孔：一般采用1个炮孔为一组，钻孔以后，采用探孔器和定位器确定炮孔的角度和炮孔的深度，探孔器的直径为Φ63mm，确定炮孔的深度，进而确定炸药的用量，防止因炮孔塌孔造成装药量过多或者封堵较少，对于浅眼（＜20m）建议封堵8m，深孔（＞40m）建议封堵12m。
井下探放水钻孔布置
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八、老空水探放过程
（三）制订应急预案。当钻孔接近老空时，矿山救护队员要在 现场值班，随时检查空气成分，如果瓦斯或者其他有害气体浓 度超过有关规定，应当立即停止钻进，切断电源，撤出人员， 并报告矿井调度室，及时处理；在探放水场地应备用一定数量 的坑木、麻袋、木塞、木板、黄泥、棉线、锯和斧等，以便在 探放水过程中意外出水或钻孔水压突然增大时及时处理；探放 水施工巷道现场发现有松动或破损的支架要及时修整或更换， 并仔细检查帮顶是否背好；探放水施工现场及后路的巷道水沟 中的浮煤、碎石等杂物，应随时清理干净，若水沟被冒顶或片 帮堵塞时，应立即疏通；探放水施工过程中所设计的避灾路线 内不许有煤炭、木料或煤车等阻塞，应随时保证畅通无阻。
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四、探放水必须使用专用钻机
矿井探放水工作存在高承压水突出的危险，必须 保证在一定的安全距离才能实施探放。矿井专用 探放水钻机具有钻探深度大且可固定防喷性能； 而煤电钻钻探距离有限，一般只能用于在煤层中 探查煤的厚度等，起不到预先探放水的作用。因 此，矿井探放水必须用专用探放水钻机，严禁使 用煤电钻探放水。 在煤层内用煤电钻探放水，可能导致包括探放水 作业人员在内的大量人员伤亡。
2019/1/22
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五、探放水钻机必须安装牢固
（二）探放水钻孔承压套管的安装和加固。为确保探放水钻孔出水后能有 效控制放水量，确保安全，在预计水压大于0.1 MPa的地点探放水时，都 应预先安装孔口承压套管。为确保承压套管的牢固可靠，开孔位置应选择 在岩层比较完整、坚硬的地方，承压套管的长度按本规定第九十八条执行。 目前一般采用的是双层套管，考虑钻孔出水会影响套管的下放，因此外层 套管长度一般较短，尽可能下在无水段。承压套管要用高压注浆泵进行水 泥固结，使套管和岩体成为一体，套管下放凝固至规定的时间后，进行扫 孔，然后进行压水耐压试验，试验的压力不得小于设计水头压力，稳压时 间必须至少保持半小时，孔口周围不漏水，孔口管牢固不活动，即为合格； 否则必须重新注浆。这样才能保证孔口管在钻孔出水后不被冲出。孔口管 下好后要安装好控制闸阀，这样才能在钻孔一旦出水后能有效地控制水量， 防止因排水能力不足且放水孔又不能有效控制而影响矿井安全。
隧道超前导洞水磨钻非爆施工工法(8.23)
隧道超前导坑水磨钻非爆破施工工法中铁隧道集团一处有限公司中铁二院工程集团有限责任公司张志和匡亮陈赤坤1．前言为保证隧道在近距离下穿构筑物和建筑物的安全，必须严格控制爆破震动。
一般的爆破震动控制技术,也只能是最大限度地降低爆破震动，且振速控制波动性较大，易对居民造成影响。
在地表建筑物林立的城市环境下进行浅埋隧道掘进施工时，对于下穿地表抗震等级低的构筑物困难地段，或者不允许产生爆破震动的地段，非爆破开挖往往成为一种不得不选用的手段。
尽管非爆破开挖具备完全减震的特点，能降低或完全解决一些因爆破开挖而对周边环境产生的影响，但其也存在一定的局限性，主要体现在：机械化程度低、移动不方便，效率较低，作业范围有限，无法解决施工进度问题，因此对于长距离、大断面下穿地表建筑物隧道而言，非爆破开挖设备及工艺仅能作为爆破开挖施工的补充，无法作为主要施工手段进行施工。
在重庆地区地层砂泥岩分布较广，抗滑桩和桩基等基坑开挖中利用水磨钻在垂直方向取芯劈裂开挖应用较多，据此，我们认为这种非爆开挖方法也可以在水平方向的隧道掘进中试用，为此将“水磨钻”非爆破开挖引入隧道循环施工中，达到既能减轻爆破地震动，又能达到快速施工的目的。
中铁隧道集团一处有限公司在长洪岭隧道出口DK183+395～DK182+995浅埋下穿江池镇段施工中，开展了《浅埋高风险隧道下穿密集民房施工爆破震动控制技术研究》课题研究，采用水磨钻非爆破的方法施工导洞，为后续扩挖提供临空面，很好地控制了后续扩挖的爆破震动，取得了一定效果，本文通过对科研成果和工艺的总结提高，形成本工法，希望给类似工程提供借鉴。
2．工法特点2.1 本工法投入小，施工成本低。
本工法无需大型设备，所需设备成本低，轻便易维护，易于操作，并且需用劳动力较少，普通工人即可操作，设备和人员方面的投入较小，和静态爆破、铣挖法、掘进机法等低震、微震工法相比，施工成本低。
2.3 水磨钻及液压劈裂机工作时，不会产生震动、冲击、噪音、粉尘飞屑等，不会产生有毒气体和其它有害废弃物，对周围环境无影响，作业环境明显改善。
煤矿探放水钻孔布置附图
（二）探放老空积水。探放水钻孔要打中老空水体，至少有 一个孔要打中老空水体底板，才有可能放完老空水，排除隐 患。如井下老空区水与地表水存在密切的水力联系，在雨季 可接受大量雨水或地表水补给，且老空区的积水量较大，水 质不好（如酸性水），为避免矿井承受长期排水的经济负担， 矿井可首先对这种老空积水区实行注浆封堵，切断或减少地 表水等对其的补给，然后再实施探放水；
2019/2/19
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八、老空水探放过程
如果切断或减少老空区的补给水源有困难而无法进 行有效地探放水，生产矿井必须对老空积水区留设 足够尺寸的防隔水煤（岩）柱，使其与生产区隔开， 待矿井生产后期条件成熟再进行水体下采煤。如老 空区积水量大且水压高，应先从煤层顶、底板岩层 打穿层放水孔，把水压降下来，然后再沿煤层打探 放水钻孔。
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五、探放水钻机必须安装牢固
在水文地质条件复杂和水头压力、水量大的情况下， 按照探放水规定要求，安装孔口承压套管和控制闸阀 进行钻进。
（三）探放高压水应采取的措施。在高压水的探放过 程中，当钻孔揭露含水层后，水头压力和水量会猛增， 若不能有效控制，除直接影响钻进效率外，还特别容 易出现高压水喷出或钻具被顶出等伤人事故。因此， 在钻孔内水压大于1.5 MPa的高压水地区施工探放水 钻孔时，钻进和退钻应采用反压和有防喷装置的方法 进行钻进和控制钻杆。
当遇到这种异常情况时如果继续钻进或将钻杆拔出极有可能造成难以控制的果继续钻进或将钻杆拔出极有可能造成难以控制的更大出水以及钻杆在拔出的过程中被高压水顶出伤更大出水以及钻杆在拔出的过程中被高压水顶出伤人事故后果不堪设想因此必须及时停止钻进将人事故后果不堪设想因此必须及时停止钻进将钻杆固定严禁移动和起拔钻机后面严禁站人以钻杆固定严禁移动和起拔钻机后面严禁站人以免钻杆伤人
超前探钻孔作业规程
第一章概况第一节概述一、工作面名称工作面名称：工作面超前探作业规程编号：二、工作面超前探设计工程量本次超前探共设计施工15个钻场，预计底板钻孔总数48个，工程量7373m；一级套管长度480m，二级套管长度1878m；预计探煤钻孔总数51个，工程量6099m。
三、施工地点及施工目的：施工地点：施工目的：①防止误揭二1煤层、误揭构造、误揭含水层等引发瓦斯和突水事故。
②超前对巷道底板隐伏的构造及导水裂隙进行充填、加固，使之不导水。
③改造工作面巷道底板太原组灰岩弱含水层，改造奥灰含水层上部10～40m，变含水层为相对隔水层。
第二节编写依据1、国家煤矿安全监察局，国家安全生产监督管理总局.《煤矿安全规程》.北京：煤炭工业出版社，2011.032、国家安全生产监督管理总局，国家煤矿安全监察局.《煤矿防治水规定》.北京：煤炭工业出版社，2009.113、国家煤矿安全监察局，中国煤炭工业协会.《煤矿安全质量标准化基本要求及评分方法》，煤炭工业出版社，2013.034、《煤矿防治水精细化管理标准》.徐州：中国矿业大学出版社，2012.055、河南能源化工集团《煤矿地质防治水工程精细化管理规范》. 2013.106、河南能源化工集团《义煤公司矿井防治水管理办法》.2013.107、关于鹤煤十矿“3.10”突水淹井事故专项安全风险辨识报告第二章工作面采掘工程概况第一节工作面概述1、地面位置及地面设施工作面对应地面位置为云顶山南坡，地表多为荒坡，有少量农田，地面标高+398~+546m，相对高差148m，地势为缓坡，地表无村庄、水体。
2、井下位置、四邻及采掘关系工作面北邻-6m轨道大巷，南邻井田边界，东邻13采区下山东翼保护煤柱；西邻13下山西翼保护煤柱。
3、掘进工作面参数及岩层厚度、产状情况13采区回风、胶带、轨道下山设计进入L7灰岩后沿L7灰岩掘进，三条下山相互间距为30m，现工作面已掘进110m进入二1煤层底板，继续沿-25°掘进35m后将进入L7灰岩沿-7°顺层施工，预计13回风下山掘进到115m处将施工第一轮超前钻孔。
超前钻施工技术要求与其具体工艺
本标段工程区地质构造上位于秦褶皱系南襄拗陷是形成于燕山运动晚期形成的拗陷盆地，区域内沉积了巨厚的河湖相物质，新构造运动表现为大面积缓慢抬升，区域构造基本稳定。
勘测范围内出露和揭露的地层主要有第三系和第四系地层。
根据施工图纸及设计要求，超前钻以一墩一孔的形式钻孔，钻孔深度比桩基的深度深不小于3D~5D（桩基直径，具体以设计图纸要求为准）。
本工程超前钻孔施工采用GXY-1型工程钻机进行施工，具体工艺流程为:平整场地→桩位放样→钻机就位→空位钻进→起钻、取芯→（下一循环）→钻至设计高程→终孔（完成超前钻孔）。
钻进过程中，保证钻杆的的垂直度，取芯长度根据机械参数及岩性可做调整，所有芯样均应排放整齐、编号齐全，装入芯箱，统一存放在项目部。
根据工程进度计划，本工程拟投入1台GXY-1工程钻机，1个施工班组，现场管理人员2名，工程地质施工技术人员一名。
超前钻探、探放水施工技术规范
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超前钻探、探放水施工技术规范
一、技术要求
1、钻孔布置技术要求
（1）在进行正常超前探测时,采用洛阳风动工具厂生产的KHYD40dIA 型岩石钻机，开孔直径42mm，在巷道窝头处，总共布置4个钻孔，第一个孔，在巷道铅直中心线距底板1m，垂直角度为与实际的煤层底板平行, 钻孔方位角与巷道方位角一致（如图）；第二个孔与第三个孔分别在距底板1.5 m，距中心垂线左右各1m，垂直角度为与实际的煤层底板平行，钻孔方位角与巷道方位角成20-25°夹角（如图）；第四个钻孔，在第一个钻孔正上方 1.5m，钻孔参数与第一个钻孔一致（如图）。
（2）在探放老空水或其它情况打钻时，根据井下采掘情况需改变打钻位置及参数时，由地测科根据井下采掘情况进行分析，确定打钻位置及参数。
2、钻机安装规范
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掘进巷道超前钻探设计优化应用
掘进巷道超前钻探设计优化应用摘要：超前钻探是指在巷道掘进前，提前钻探孔道，将钻孔作为掘进的引导和辅助工具。
通过超前钻探，可以提前获取关于地质条件、地下水位等方面的信息，为后续掘进工作提供准确的数据支持。
此外，超前钻探还可以用于预处理地下工程中的难点问题，如钻爆法处理软岩、涌水地段等。
因此，巷道超前钻探技术具有重要的应用价值和发展前景。
因此，本文旨在通过对巷道超前钻探的设计优化进行深入研究，探索其在地下工程中的应用，为巷道掘进的效率和安全性提供支持。
关键词：掘进巷道、超前钻探、设计优化、施工效率、安全性引言：近年来，随着城市建设的不断推进和地下空间的开发利用，地下工程的规模和复杂度也在不断增加。
在地下工程中，巷道掘进作为一种常见的施工方法，被广泛应用于交通、水利、矿业等领域。
然而，目前对巷道超前钻探技术的研究还相对有限。
现有研究大多侧重于钻探技术本身的改进和优化，缺乏系统性的设计方法和综合考虑施工条件的研究。
为了提高巷道掘进的效率和安全性，研究人员引入了超前钻探技术，以辅助巷道的掘进过程。
一．地质勘察与预测巷道超前钻探是一种用于地下工程建设的技术，它可以在进行主体施工前，提前钻探出巷道的前端，以获取关于地质条件的详细信息。
这项技术在许多领域都有广泛的应用，包括地铁隧道、矿山开采和地下储气库等。
在进行巷道超前钻探之前，必须进行详细的地质勘察和预测工作，以确保超前钻探的有效性和安全性。
地质勘察的过程涉及对地质构造、岩性分布和断层位置等因素进行综合分析和评估。
首先，进行地质构造的勘察，包括研究地下构造的形态、发育阶段和特征。
通过综合分析地质构造的类型，如褶皱、断层和岩浆活动等，可以预测可能存在的地质问题，如地层位移、断层滑动和岩体破碎等。
这些信息对于钻探方案的设计和风险评估至关重要。
其次，进行岩性分布的勘察，包括岩石的类型、组成和强度特性等。
通过采集岩芯样本并进行实验室测试，可以确定不同岩石层的力学性质和稳定性。
履带式全液压工程钻机超前水平探孔施工方案
目录一、工程概况 (2)二、水平钻探目的 (5)三、钻探任务及配置 (5)1、任务来源 (5)2、人员组织 (5)3、设备配置 (5)四、钻孔位置 (5)五、超前水平钻技术要求 (6)六、钻孔探测记录及结果分析处理 (10)七、其他 (12)中铁**局西成客专项目部GL-6000履带式全液压工程钻机超前水平探孔施工方案一、工程概况中铁**局西成客专项目部XCZQ-8标段，承建的隧道工程为2.68座，其中中梁隧道（2251.34m/1座）为一般隧道、阜川隧道（9015.32m/1座）为高风险隧道、房家湾隧道（5814m/0.68座）为一般隧道。
根据设计要求，需要施作超前水平钻段落统计如下：中梁隧道超前水平钻部位统计房家湾隧道进口横洞超前水平钻部位统计房家湾隧道1#横洞超前水平钻部位统计房家湾隧道超前水平钻部位统计阜川隧道1#斜井超前水平钻部位统计阜川隧道2#斜井超前水平钻部位统计阜川隧道超前水平钻部位统计二、水平钻探目的利用钻探过程记录及芯样分析，了解隧道工作面前方围岩地层岩性、岩体完整程度、裂隙度、溶洞、有无涌水、泥，根据探测结果提出科学合理支护方案，使得后续工作安全可控。
三、钻探任务及配置1、任务来源钻探任务按照本方案第一章设计段落施作，由隧道工区提出申请，上报项目部物安全质量部，钻机调运由项目部资设备部协调，项目部安全总监负责做好各级、各部门间相关协调安排工作。
2、人员组织超前水平探孔人员配置情况：（1）钻机操作手：每机2人；（2）钻杆装卸人员：2人；（3）工区现场技术组：2人。
3、设备配置每台超前水平探孔设备及钻具配置：（1）钻机：GL-6000履带式全液压工程钻机钻机3台；（2）钻杆：Φ50钻杆50m/台；（3）钻头：Φ98钻头。
四、钻孔位置分为3个探孔：1#孔距拱顶1.5米，位于断面中线上；2#孔距拱顶3米，距左边墙1.5米；3#孔距拱顶3米，距右边墙1.5米。
孔位布置图五、超前水平钻技术要求超前地质钻探是利用钻机在隧道开挖工作面进行钻探获取地质信息的一种超前地质预报方法。
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超前钻孔参数及钻孔布置技术的应用
一、应用区概况
平煤（集团）公司八矿已15-14081采面位于矿井西冀已四采区首采工作面，风巷按已15煤顶板施工，总工程量1353m,，巷道方位301°。
该采面上覆戊9～10煤层，间距：160m，已开采；下覆16～17煤层，间距6m，尚未开采。
已15煤层为突出煤层。
已15-14081风巷煤层走向120°，倾向30°，倾角24°～346°，煤层顶板为沙质岩，底版为泥岩或沙质泥无大的断层出现。
煤厚3.2～3.5m左右，夹矸厚度较小，上下分层为Ⅰ～Ⅱ类结构煤，煤的坚固性系数在0.3左右；中部为软分层。
煤层结构破坏类型为Ⅲ～Ⅳ类，坚固性系数在0.3以下。
软分层厚度变化较大,一般有2m左右,在局部构造破坏区域达3m以上。
该巷道标高-375m,垂深477m,瓦斯含量15.7m3/t。
2台2.8KW局部通风机，工作面风量在420m3/min，瓦斯浓度在0.5%左右。
实验前，该风巷于1996年4月3日发生了最大一次袭击，突出煤量4781，瓦斯涌出量40217m3。
掘进工作面主要采用超前钻孔排放瓦斯的防突技术措施，一般情况下打两排直径89mm、深10m的排放钻孔，每排5个孔.采用20KW岩石电钻施工，该电钻的额定功率为20KW，主轴转速为348r/min。
由于推进速度漫和无专门处理卡钻办法，打一个循环钻孔需要三个班的时间，掘进速度很慢，有时月进尺仅10m 左右。
二、现场应用
超前钻孔措施是向工作面方向打一定数量和深度的钻孔，使在钻孔控制范围煤体的瓦斯得到释放，应力得到缓解，从前达到消除危险的目的。
因此，超前钻孔主要参数有钻孔直径、钻孔深度和钻孔控制范围。
已15煤层软分层的主要特点是媒质酥松，易垮，在破坏时扩容量大且扩容迅速，易卡钻，钻孔穿过应力异常区时更是如此，但已15-14081风巷瓦斯压力不大，喷孔现象不很严重。
因此，综合考虑钻孔排放瓦斯有效范围和钻孔时不发生严重喷孔等因素，超前钻孔直径为98mm，同时，八矿10年来防治突出实践
经验表明，该直径是合适的。
钻孔深度一般要求穿过应力集中带，同时要考虑掘进的正规循环作业进尺、5m措施超前距、措施效果检验孔等因素。
掘进队一般情况下每班可掘进2.5m左右，两班可掘进5m，效果检验孔深度为7m。
这样，措施孔深为10m时，既能满足正规循环作业需要（每次循环用二个班掘进），又能满足措施效果检验孔深等要求（每次按效果检验一次，掘5m留2m安全煤柱）。
因此，综合考虑已15-14081风巷等实际情况，措施孔深定为10m。
根据实际测定，直径89m的排放钻孔在平行层理方向的有效排放半径为0.9m，垂直层理方向的有效排放半径按0.6m考虑。
经近几年的实践，该参数是比较合理的。
由于八矿突出绝大多数为小型突出，最大突出煤量也未超过500t，而且突出孔洞一般分布在工作面前方，因此，措施孔制巷道两帮外2～3m。
根据以上参数和软分层厚度等，在一般情况下，布置2个钻孔，每排5个，如图1所示。
遇构造或煤层厚度变化时，钻孔布置应根据具体情况而定。