1、15117 工作面抽采钻孔设计一、钻孔设计必要性及依据根据防治煤与瓦斯突出规定第一章总则第六条：防突工作坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则。突出矿井采掘工作面做到不掘突出头、不采突出面。未按要求采取区域综合防突措施的，严禁进行采掘活动。由于 15117 工作面煤层为突出煤层且不具备开采保护层条件，故采用预抽煤层瓦斯区域防突措施并进行区域措施效果检验。（一）根据防治煤与瓦斯突出规定第三章区域综合防突措施第三节区域防突措施第四十九条：采取各种方式的预抽煤层瓦斯区域防突措施时，应当符合下列要求：1、穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当控制区段内整个开采段、两侧回采巷道及
2、其外侧一定范围内的煤层。要求钻孔控制回采巷道外侧一定范围是：倾斜、急倾斜煤层巷道上帮轮廓线外至少 20m，下帮至少 10m；其他为巷道两 侧轮廓线外至少各 15m。以上所述的钻孔控制范围均为沿层面的距离。2、穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当控制整条煤层巷道及其两侧一定范围内的煤层。该范围与本条第 1 项中回采巷道外侧的要求相同。3、顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当控制整个开采块段的煤层。4、当煤巷掘进和采煤工作面在预抽防突效果有效的区域内作业时，工作面距未预抽或者预抽防突效果无效范围的前方边界不得小于 20m。15117 工作面进风底抽巷“以岩保煤
3、”钻孔设计、15117 工作面回风底抽巷“以岩保煤”钻孔设计、15117 工作面切巷底抽巷“以岩保煤 ”钻孔设计 穿层钻孔控制 15117工作面进风巷、回风巷、切巷及其两帮轮廓线外 15m 范围内煤层。（二）根据通风瓦斯管理实施细则第十一章瓦斯抽采方法第三节本煤层抽采钻孔设计第 254 条第 2 项：若选用双侧布孔时，钻孔累计深度应大于工作面采长（即中部重叠不小于 15m）。15117 工作面切巷长度 220m，回采顺层钻孔深度为 118米，中部重叠 16m。（三）根据煤炭科学研究总院沈阳研究院出具的阳泉煤业集团寺家庄煤矿煤层瓦斯基础参数测定及突出危险性鉴定第四章第六节第 2 项预抽有效半径的
4、确定：抚顺分院技术人员经过数月考察观测，总结确定寺家庄煤矿在抽放孔径94mm、孔口负压为 10Kpa 时：抽放天数为 35 天时抽放半径为 3.0m；抽放天数 70 天时抽放半径为 4.0m。”15117 工作面进风底抽巷“以岩保煤”钻孔设计、15117工作面回风底抽巷“ 以岩保煤” 钻孔设计 、15117 工作面切巷底抽巷“ 以岩保煤 ”钻孔设计钻孔抽放半径确定 为 2.5m，钻孔终孔间距 5.0m。（四）根据防治煤与瓦斯突出规定第三章区域综合防突措施第二节区域突出危险性预测第四十四条，采取本规定进行开拓后区域预测时，还应当符合下列要求：1、预测所主要依据的煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数应当为
5、井下实测数据。2、测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数的测试点，在不同地质单元内根据其范围、地质复杂程度等实际情况和条件分别布置；同一地质单元内沿煤层走向布置测试点不少于 2各，沿倾向不少于 3 个，并有测试点位于埋藏最大的开拓工程部位。（五）根据防治煤与瓦斯突出规定第三章区域综合防突措施第四节区域措施效果检验第五十五条，采用直接测定煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量等参数进行预抽煤层瓦斯区域措施效果检验时，应当符合下列要求：对穿层钻孔预抽条带煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，在煤巷条带每间隔 3050m 至少布置 1 个检验测试点。 （六）根据煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法第 6条（c ）：对于测
6、定煤层原始瓦斯压力的测压钻孔应避开采动、瓦斯抽采及人为卸压影响范围，并保证测压钻孔与其距离不小于50m。（七）根据防治煤与瓦斯突出规定第三章区域综合防突措施第三节区域防突措施第五十条，预抽煤层瓦斯钻孔应当在整个预抽区域内均匀布置，钻孔间距应当根据实际考察的煤层有效抽放半径确定。预抽瓦斯钻孔封堵必须严密。穿层钻孔的封孔段长度不得小于 5m，顺层钻孔的封孔段长度不得小于 8m。（八）根据通风瓦斯管理实施细则第十一章瓦斯抽采方法第五节瓦斯抽采钻孔封孔与连接第 278 条，顺层瓦斯抽采钻孔封孔管外露长度在 100mm 300mm 之间；穿层钻孔封孔管外露长度不得大于 500mm。（九）根据阳煤集团通风
7、瓦斯管理实施细则第十一章瓦斯抽采方法第三节瓦斯抽采钻孔设计第 257 条，采用顶（底）板岩巷施工钻孔对煤层进行瓦斯预抽的，所施工巷道底（顶）板距预抽煤层法线大于 5m（构造区大于 7m），确保每个钻孔终孔在进入预抽煤层底（顶）板 0.5m 以上。15117 工作面进风底抽巷“以岩保煤”钻孔设计、15117 工作面回风底抽巷“以岩保煤”钻孔设计、15117 工作面切巷底抽巷“以岩保煤 ”钻孔设计 穿层钻孔实际施工深度以见煤见岩后 0.5m 为准。二、钻孔设计布置方式及参数（一）15117 工作面回采顺层钻孔设计15117 回采工作面主要采取连续布置顺层钻孔的方式区段预抽本煤层瓦斯，包括 1511
8、7 工作面进风巷顺层钻孔、15117 工作面回风巷顺层钻孔及 15117 工作面切巷顺层钻孔。1、15117 工作面进风巷回采顺层钻孔设计15117 工作面进风巷巷道设计高度 4.0m，宽度 5.0m。钻孔保护区域为 15117 工作面切巷至 15117 工作面预留保护煤柱以南 20m，该区域南北走向长度 1819m。所有钻孔均平行于切巷，采取双排“三花” 方式布置，排间距 1.2m，单排孔间 距 3.0m。开孔位置以巷道底板为基准，距离巷道底板以上 1.1m 布置下排钻孔。钻孔设计深度118m，与 15117 工作面回风巷回采顺层钻孔中部重叠16m。（钻孔布置方式 详见附图 1）15117
9、工作面进风巷回采顺层钻孔设计总数 1214 个，总工程量预计为 143252m。2、15117 工作面回风巷回采顺层钻孔设计15117 工作面回风巷巷道设计高度 3.8m，宽度 4.6m。钻孔保护区域为 15117 工作面切巷至 15117 工作面预留保护煤柱以南 20m，该 区域南北走向长度 1606m。所有钻孔均平行于切巷，采取双排“三花” 方式布置，排间距 1.2m，单排孔间 距 3.0m。开孔位置以巷道底板为基准，距离巷道底板以上 1.1m 布置下排钻孔。钻孔设计深度118m，与 15117 工作面 进风巷回采顺层钻孔中部重叠16m。（钻孔布置方式 详见附图 2）15117 工作面回风
10、巷回采顺层钻孔设计总数 1071 个，总工程量预计为 126378m。3、15117 工作面切巷回采顺层钻孔设计15117 工作面切巷巷道设计高度 4.7m，宽度 10.0m。钻孔保护区域为 15117 工作面整条切巷，15117 工作面切巷长度 220m。所有钻孔均垂直于切巷，采取双排“三花” 方式布置，排间距 1.2m，单排孔间 距 2.0m。开孔位置以巷道底板为基准，距离巷道底板以上 2.0m 布置下排钻孔。钻孔设计深度100m。（钻孔布置方式 详见附图 3）15117 工作面切巷回采顺层钻孔设计总数 220 个，总工程量预计为 22000m。（二）15117 工作面“以岩保煤”穿层钻孔
11、设计15117 工作面回采巷道掘进主要采取连续布置“以岩保煤” 穿 层钻 孔的方式条 带预抽煤巷瓦斯，包括 15117 工作面进风底抽巷“ 以岩保煤 ”穿层钻孔、15117 工作面回风底抽巷“以岩保煤 ”穿层钻孔及 15117 工作面底抽巷 “以岩保煤”穿层钻孔。1、15117 工作面进风底抽巷“以岩保煤”穿层钻孔设计（1）“以岩保煤”穿层钻孔布置方式及参数 15117 工作面进风底抽巷巷道设计高度 3.2m，宽度4.6m，设计长度 1872m（从 15119 工作面 进风巷开口处开始），第一个“以岩保煤 ”穿 层钻孔开孔位置位于 15117 工作面进风底抽巷第一横贯以北 88m 处，钻孔施工
12、巷道长度 1748m。由于 15117 工作面进风底抽巷自第一横贯以北 26m 开始 12下山， 该区域巷道随 层前，钻孔施工 层间距不同，故将该区域划分为 7 个区段，分别为 A 区段（煤层中强化预抽段，投影长度 14m），B 区段（层间距 3.5m 区段，投影长度 30m），C 区段（层间 距 5.0m 区段，投影长度 12m），D 区段（层间距7.5m 区段，投影长度 15m），E 区段（层间距 10.0m 区段，投影长度 12m），F 区段（层间距 12.5m 区段，投影长度 12m），G 区段（层间距 15.0m 区段，投影长度 1703m）。（各区段“以岩保煤”穿层钻 孔布置方式及
13、参数 详见附图 4附图 11）15117 工作面进风底抽巷“以岩保煤”穿层钻孔设计总数 5374 个，预计总工程量 145096m，其中煤孔进尺量37725m，岩孔 进尺量 107371m。（2）瓦斯含量测定孔布置方式及参数15117 工作面进风底抽巷选取第一组 “以岩保煤” 钻孔 3#、6#、9#作为第一组瓦斯含量预测孔。从第一组开始，每间隔 15m（5 组）区域 预测一次煤层瓦斯含量。每个瓦斯含量预测孔布置 2 个测试点，第 1 个测试点在钻孔施工见煤时测试，第 2 个测试点在钻孔即将见岩时测试。15117 工作面进风底抽巷第一组瓦斯含量效检孔布置在第一组瓦斯含量预测孔以北 1.5m 处。
14、从第一组开始，每间隔 15m（5 组）区域效果检验一次煤层瓦斯含量。每个瓦斯含量效检孔布置 2 个测试点，第 1 个测试点在钻孔施工见煤时测试，第 2 个测试点在钻孔即将见岩时测试。（煤层瓦斯含量测定孔布置方式及参数详见附图 12）（3）瓦斯压力测定孔布置方式及参数从 15117 工作面进风底抽巷第一横贯以北 238m（巷道随层点以北 69m）处 布置第一个瓦斯压力测定孔，每间隔60m 测定一次煤层 瓦斯压力。 （煤层瓦斯含量测定孔布置方式及参数详见附图 13）2、15117 工作面回风底抽巷“以岩保煤”穿层钻孔设计（1）“以岩保煤”穿层钻孔布置方式及参数 15117 工作面回风底抽巷巷道设计
15、高度 3.2m，宽度4.6m，设计长度 1867m（从 15117 工作面回风巷第二横贯处开始），第一个“以岩保煤 ”穿层钻孔开孔位置位于 15117 工作面回风底抽巷第二横贯以北 22m 处，钻孔施工巷道长度1845m。由于 15117 工作面回风底抽巷自第二横贯以北 30m 开始 8下山， 该区域巷道随 层前，钻孔施工 层间距不同，故将该区域划分为 6 个区段，分别为 A 区段（层间距 3.5m 区段，投影长度 27m），B 区段（层间距 5.0m 区段，投影长度 20m），C 区段（层间 距 7.5m 区段，投影长度 18m），D 区段（层间距10.0m 区段，投影长 度 18m），E
16、区段（层间距 12.5m 区段，投影长度 21m），F 区段（层间距 15.0m 区段，投影长度 1740m）。（各区段“以岩保煤 ”穿层钻孔布置方式及参数 详见附图 14附图 20）15117 工作面回风底抽巷“以岩保煤”穿层钻孔设计总数 5554 个，预计总工程量 152896m，其中煤孔进尺量39753m，岩孔 进尺量 113143m。（2）瓦斯含量测定孔布置方式及参数15117 工作面回风底抽巷选取第一组 “以岩保煤”钻孔 3#、6#、9#作为第一组瓦斯含量预测孔。从第一组开始，每间隔 15m（5 组）区域 预测一次煤层瓦斯含量。每个瓦斯含量预测孔布置 2 个测试点，第 1 个测试点在
17、钻孔施工见煤时测试，第 2 个测试点在钻孔即将见岩时测试。15117 工作面回风底抽巷第一组瓦斯含量效检孔布置在第一组区域预测钻孔以北 1.5m 处。从第一组开始，每间隔 15m（5 组）区域效果 检验一次瓦斯含量。每个瓦斯含量效检孔布置 2 个测试点，第 1 个测试点在钻孔施工见煤时测试，第 2 个测试点在钻孔即将见岩时测试。（煤层瓦斯含量测定孔布置方式及参数详见附图 21）（3）瓦斯压力测定孔布置方式及参数从 15117 工作面回 风底抽巷第二横贯 以北 187m（巷道随层点以北 60m）处 布置第一个瓦斯压力测定孔，每间隔60m 测定一次煤层 瓦斯压力。 （煤层瓦斯含量测定孔布置方式及参
18、数详见附图 22）3、15117 工作面切巷“以岩保煤”穿层钻孔设计15117 工作面切巷采取在 15117 工作面切巷底抽巷连续布置“ 以岩保煤 ”穿层钻 孔条带预抽煤巷瓦斯。 15117 工作面切巷底抽巷巷道设计高度 2.9m，宽度 3.4m，设计长度220m，钻孔施工巷道 长度 216m。15117 工作面切巷底抽巷“以岩保煤”穿层钻孔设计总数 730 个，预计总工程量 18907m，其中煤孔进尺量 4727m，岩孔进尺量 14180m。（钻孔布置方式及参数详见附图 23）15117 工作面回采顺层钻孔总设计 2505 个，总工程量291630m；“以岩保煤”穿层钻孔总设计 11658
19、个，总工程量316899m，其中煤孔工程量 82205m，岩孔工程量 234694m；合计钻孔总个数 14163 个，总工程量 608529m，煤孔总工程量 373825m，岩孔总工程量 234694m。三、钻孔施工工艺及技术要求（一）15117工作面进风底抽巷“以岩保煤” 钻孔由通风工区探放水队负责布置3台杭州300钻机或其他可施工设计角度的钻机施工。15117工作面回风底抽巷“以岩保煤” 钻 孔由通风工区钻机一队负责布置3台杭州300钻机或其他可施工设计角度的钻机施工。（二）15117工作面进风底抽巷、回风底抽巷各区段“以岩保煤” 钻孔施工深度、倾角、偏角参照相 应区段第一组钻孔设计参数施
20、工，实际施工深度以见煤见岩后0.5m为准。钻孔施工过程中，可根据实际竣工参数调整下一组钻孔设计参数。（三）中央盘区胶带机巷千米钻场保护15119工作面进风巷千米钻孔施工完毕后，根据千米钻孔竣工情况，在15117进风底抽巷补充施工保护15119工作面进风巷的“以岩保煤” 钻孔。（四）钻孔施工时，钻孔与巷道原有锚杆、锚索支护间距不小于0.3m，施工钻 孔不得破坏原有支护。（五）煤层瓦斯含量、压力测定孔施工注意事项:1、区域预测煤层瓦斯含量测定孔、瓦斯压力测定孔必须超前施工，避免因施工其他瓦斯抽采钻孔及人为卸压等影响导致原始煤层卸压造成参数测定值失真。2、煤层瓦斯压力测定孔未得出测定压力值期间，其他
21、钻孔施工位置与该孔施工距离不得小于60m。（六）15117工作面进风底抽巷、回风底抽巷“以岩保煤” 穿层钻孔施工时，均以巷道西侧巷帮为基准，偏角左偏为“-”，倾角向下为“-”，反之 为“+” 。（七）钻孔施工采用 94mm钻头，施工施工角度误差不得大于0.1，开孔位置 误差不得大于0.3m ，成孔直径不得小于100mm。（八）钻孔施工过程中，开孔要圆滑，终孔要打到设计层位。施工人员要将钻孔内煤岩粉清理干净，防止瓦斯大引起喷孔、塌孔、吸钻、卡钻及压杆及等异常现象影响抽采效果。（九）每台钻机要有专门工程记录，详细记录钻孔有关参数，包括施工起止时间、施工地点、钻机号、孔号、钻杆数、设计进尺、实际进尺
22、、机长、验收人、孔径、倾角、孔深、岩性变化、异常情况等内容。（十）钻孔施工应严格按照设计施工，不得随意改变钻孔设计参数，钻机队组技术员及时绘制钻孔竣工效果图。如遇瓦斯含量大、地质构造、煤层实际赋存情况与煤层预想情况不符等特殊原因，不能按设计要求完成钻孔进尺时，应及时汇报公司通风工区、生产技术部，经相关人员分析、研究后，及时调整、修改设计。如施工过程中，探明煤层有地质构造时，必须重新编制补充钻孔设计，增加巷道两帮外侧保护范围（不得小于20m）。（十一）单个钻孔施工完毕后要及时封孔，封孔段长度不得小于6m，封孔管外露长度不得大于0.5m，并及时接入抽采系统进行预抽。（十二）区域钻孔施工完毕后，由矿
23、（公司）总工程师组织设计、生产、通风、安监等部门现场验收并进行钻孔反演。验收合格后签字留存；发现不合格钻孔时，根据现场施工情况及煤层情况，重新编制补充钻孔设计，并及时补充施工。（十三）验收合格后，由钻机队技术员负责绘制抽采钻孔竣工效果图，并报送相关部门、领导审批、存档。四、瓦斯压力测定工艺（一）15117 工作面进风底抽巷、回风底抽巷煤层瓦斯压力测定采用注浆封孔测压法。（二）煤层瓦斯压力测定钻孔施工前应制定详细的安全技术措施（包括测压观测期间所应采取的安全技术措施）。（三）煤层瓦斯压力测压封孔步骤：1、将测压管及注浆管（管长度以井下巷道及运输条件而定）安装至预定深度。测压管外露端头留有压力表接
24、头的镀锌铁管，注浆管外露端头留有注浆用的镀锌铁管。为保证其气密性，管路接头部分采用密封胶带缠绕测压管端头，用细铜纱网包裹，以防煤屑及杂物进入堵塞管路。2、将特制的圆锥形木楔外缠棉纱后，牢牢打入孔口内封住。3、将注浆泵联接注浆管。 （详见15117 工作面进风底抽巷“ 以岩保煤” 钻孔设计 注浆封孔示意图 、15117 工作面回风底抽巷“以岩保煤 ”钻 孔设计注浆封孔示意 图）4、根据封孔深度确定封孔材料使用量，用注浆泵一次性连续将封孔材料注入钻孔内，待测压管见浆液返出立即停泵，同时关闭设置在注浆泵孔口的球形阀（该项工作必须指定专人负责），封孔深度控制在煤层底板以下岩石段内。5、测压钻孔施工完后
25、在 24h 内完成钻孔的封孔工作。6、经 24h 封孔材料凝固后，安装压力表并详细记录压力上升与时间的关系，直到压力稳定为止（瓦斯压力值稳定在3d 以上不再变化），如压力变化在 3d 内小于 0.015Mpa，测压工作即可结束。整个测压观测期间，必须设专人负责瓦斯压力的测定工作。7、稳定后的压力即为煤层瓦斯压力。8、在结束测压工作、撤卸表头时，应制定相应的安全技术措施。9、在结束测压工作后，应测量从钻孔中放出的水量，如果钻孔与含水层、溶洞导通（根据矿井防治水的有关方法判定），则此测压钻孔作废并按有关规定进行封堵；如果测压钻孔没有与含水层、溶洞导通，则需对钻孔水对测定结果的影响进行修正。10、其它未提及之处详见15117 工作面进风底抽巷煤层瓦斯压力测定安全技术措施、 15117 工作面回风底抽巷煤层瓦斯压力测定安全技术措施。五、其它其它未提及之处严格按照煤矿安全规程、防治煤与瓦斯突出规定、通风瓦斯管理实施细则、煤矿瓦斯抽采工程设计规范、煤矿瓦斯抽采达标暂行规定、瓦斯预抽消突效果评价技术规范及阳煤集团公司、晋东区域管理公司、寺家庄公司相关文件、规定执行。
