1、第 0 页神 华 宁 夏 煤 业 集 团 有 限 责 任 公司麦 垛 山 煤 矿130602 工 作 面 疏 放 水 工 程F12 钻场安全技术措施中煤科工集团西安研究院有限公司二一四年三月第 1 页目 录1 项目概况 32 钻探施工技术要求 .52.1 钻机下放、安装及固定 .52.2 钻场、钻孔布置 .52.3 孔口管的安置与加固 .62.4 孔口管耐压试验 .72.5 孔口装置 .72.6 无芯钻探技术要求 .92.7 取芯钻孔技术要求 .93 探放水安全措施 .114 安全保证措施 .124.1 安全管理组织机构 .124.2 安全保证体系 .124.3 安全保证措施 .134.3.1
2、 一般措施 134.3.2 入井安全措施 144.3.3 生产安全措施 154.3.4 防火管理措施 154.3.5 机电管理措施 165 事故防治及避灾路线 175.1 水灾事故的预防 .175.2 火灾事故的预防 .185.3 瓦斯事故的预防 .18附图： .20附图 第 2 页1 项目概况疏水降压是矿井水害防治的重要技术途径，也是在特定条件下必须采取的防治水技术手段，对于麦垛山煤矿 130602 首采工作面而言，必须采取顶板疏放水技术措施，方能避免突水灾害的发生。其必要性与可行性分述如下：矿井主要充水含水层延安组 26 煤间含水层处于顶板导水裂缝带发育范围之内，为 6 煤采后直接充水含水
3、层。随着顶板的周期性冒落，工作面与含水层之间的隔水保护层丧失功能，含水层水将直接进入工作面采空区，给矿井生产造成影响或灾害。与麦垛山煤矿同位于鸳鸯湖矿区的其它 4 对矿井各工作面在回采前均采取了顶板水预疏放措施，保障了工作面的安全回采。130602 工作面回采的 6 煤顶板距离延安组 26 煤间含水层7.4074.60m，平均为 23.53m，包括 26 煤间延安组隔水层，岩性以粉砂岩、细砂岩为主，夹有泥砂岩互层，间夹煤层及煤线，岩性较致密，钙、泥质胶结，颗粒支撑。根据相邻鸳鸯湖矿区其它各矿防治水经验，延安组 26 煤间含水层位于 130602 工作面的导水裂缝带影响范围之内，必将成为工作面开
4、采的直接充水含水层。根据以往资料及鸳鸯湖矿区各矿井防治水经验对本井田地质、水文地质条件进行科学分析后认为，对延安组 26 煤间含水层进行提前预疏放，减小采后周期性冒落引起的峰值涌水量，实现对工作面涌水量“削峰平谷” ，保障工作面在回采期间，顶板水不会对工作第 3 页面安全生产造成威胁。疏放水设计原则（1）疏放水工程应该与工作面巷道工程围岩环境、构造条件、采掘现状相适应；（2）疏放水工程以尽可能消耗 6 煤顶板含水层静储量、削减水头高度为目的；（3）进行可控疏放，井下钻场应靠近防护地段以利于安全保护；（4）疏水钻孔裸孔段应尽可能多地穿过疏放目的层，本次疏放水试验段为 130602 工作面切眼向工
5、作面内 0300m 段，疏放水钻孔应全面覆盖区段，且孔间干扰尽可能达到最大值；（5）实际施工过程中应根据前期钻孔水量与疏水降压效果动态调整钻孔布置方式；（6）钻探工程量在满足上述原则的基础上兼顾经济有效的原则。第 4 页2 钻探施工技术要求2.1 钻机下放、安装及固定本次施工采用 ZDY4000S 型矿用坑道钻机， BW320 型泥浆泵，配 63.5mmX1.5m 外平钻杆及相应钻具。钻机主机、油箱、操作台及泥浆泵用平板车下放，所有设备和平板车用 8#钢丝套配合手拉倒链拉紧防止滑落；钻杆、电器设备、水泥及辅助设备材料用 U 型矿车下放。绞车运行之前必须检查矿车间的连接装置。钩头连接是否牢靠，钢
6、丝是否有断丝现象，平板车于钻机之间是否牢靠。其中有一项不符合规定严禁动车。钻机安装时按设计的方位角及仰角调整。采取坡度规调整仰角，三角函数计算距离法调整方位角并用井下悬挂罗盘校验。在钻房底板打设 4 根金属锚杆，用两根工字钢将钻机底盘前后分别固定牢固，保证运转时不晃动，能应付孔内突然水压加大。然后打好立（斜）柱，卡紧顶牢，立柱顶、底要支撑在坚硬完整的岩石柱窝内，严禁打在松动的浮石上。并在前后端用 5T 手拉倒链拉紧钻机保证钻机的稳定性。2.2 钻场、钻孔布置2.2.1 钻场布置：F12 钻场布置在 130602 回风巷工作面 8 联巷位置。第 5 页2.2.2 钻孔参数钻场钻孔 垂距（m）终孔
7、至 6 煤顶板距离（m）平距（m）孔深（m ）仰角（）方位角（）孔口管（m）F12 F12-1 95 85 100 138 44 327 21F12 F12-2 87 84 152 175 30 267 21F12 F12-3 82 84 152 173 28 237 212.3 孔口管的安置与加固孔口管的安置用146mm孔径开孔钻进至22m后，下设127mm 孔口管（壁厚6mm）21m，孔口管外壁 缠绕6 #铅丝并对局部进行点焊。管口外露长度不大于0.2m，上仰孔在孔口上方打设吊挂锚杆，用钢丝将孔口管拉住，孔口外壁周围与孔壁之间用树脂锚固剂捣实封闭，封闭长度不得小于0.5m，同时预埋导气铁管
8、，导气铁管上加小闸阀。孔口管加固下入孔口管后装上闷盖连接注浆管路，用注浆泵压入水灰比为1:1 的单液定量 PO32.5 水泥浆，待导气铁管冒浆后，关闭导气管小闸阀， （注浆压力 0.5MPa） ，关闭注浆阀门，候凝 12h；透孔后进行补浆（注浆压力 3MPa） ，关闭注浆阀门，候凝 12h，透孔后进行打压试验（泵压不低于 4MPa） ，压力持续时间 30min，套管外侧不发生渗水且泵压持续不变时，说明达到固管要求，可以开始继续钻探至设计层位。否则重新注浆固管。第 6 页孔口管结构及固管方法见图 2-1、2-2 所示。 锯 齿 状 出 浆 口6#铅 丝 及 焊 点法 兰 盘麻 丝图 2-1 孔口
9、管结构示意图 水 泥 浆 液 流 向5寸 法 兰 盘2寸 球 阀寸 注 浆 管 5寸 孔 口 管图 2-2 孔口管固结注浆接头结构示意图2.4 孔口管耐压试验待注入孔内的水泥浆凝固 24 小时后，用 113mm钻头扫孔至孔底，并进行清水耐压试验，试验压力为 4Mpa，稳定 30 分钟，孔口周围不漏水，孔口管不活动为合格，否则需重新注浆加固，直至耐压试验合格。第 7 页2.5 孔口装置由于探放水孔需要收集放水时的水量、水压等资料，因此，孔口除了安装质量合格耐压达 4Mpa 的控水阀门（127mm 球阀）外，还需压力表和流量计（大口径水表即可，小水量钻孔无需安装水表，用桶测法测量流量）等孔口装置（
10、见图 2-3、2-4 ） 。孔口装置要同钻孔套管的法兰盘连接在一起，并且易于拆开，在测量过程中要求密封不漏水。为了不影响钻探施工进度，建议将孔口阀门安排在钻进至直罗组砂岩含水层前 5m 时安装。钻入至含水层初次出水后，应进行水量与水压观测。在钻进过程中，一旦发现钻孔中水压、水量突然增大、或溃砂时，停止钻进，并缓慢拔出钻具，并通过孔口阀门加以控制。图 2-3 井下放水孔孔口装置示意图（1、压力表 2、球阀 3、蝶阀 4、滤板 5、流量表 6、软管）第 8 页图 2-4 井下压力观测孔孔口装置示意图（1、压力表 2、球阀 3、软管）2.6 无芯钻探技术要求（1）钻孔仰角应严格测量，角度误差控制在
11、5%以内。为了提高钻探效率，钻孔采用无芯钻进，但钻进中应做好岩粉的采取、判层和编录工作；（2）钻进时应准确判别煤、岩层厚度并记录换层深度。一般每钻进 10m 或更换钻具时，测量一次钻杆并核实孔深。终孔前再复核一次，并进行孔斜测量。（3）钻进时，发现顶板煤岩松软、片帮、来压或孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等现象时，必须立即停钻，记录其孔深并同时将钻杆固定。要立即向矿调度室汇报，及时采取措施，进行处理。第 9 页（4）钻进中发现有害气体喷出时，应立即停止钻进、切断电源，将人员撤到有新鲜风流的地点。立即报告矿调度室，采取措施。（5）钻孔内水压过大时，应采用反压和防喷装置的方法钻进，应有防止孔口
12、管和煤（岩）壁突然鼓出的措施。2.7 取芯钻孔技术要求（1）初步选项 F12 钻场 F12-3 钻孔为取芯孔，设计倾角 28，设计孔深 173m。根据现场施工环境和条件，可调整选择该钻场的其他钻孔进行取芯。（2）采取岩芯应严格按照岩芯钻探操作规程和工程设计的有关规定执行。（3）对于取芯钻孔，按要求进行全段取芯，岩芯采取率70% 。（4）退取岩芯，严禁吊打岩芯管，避免岩矿芯人为破碎或次序颠倒，对于松软岩矿芯要尽量保持原状。（5）从岩芯管取出的岩矿芯应按其出筒的顺序摆放，随即进行清洗，岩芯票清楚。（6）将清理好的岩矿芯按由浅至深的顺序从左到右、自上而下依次摆放在岩芯箱(盒)内。（7）松散、破碎的岩
13、矿芯应按其所在位置分段装入袋内。（8）编号时，用红(白)漆或油浸色笔写明回次号(左侧) 、本回次岩芯总块数( 分母) 和该块岩芯的序号( 分子) ，如图 2-5 所示。其右端第 10 页应为靠近孔底(或钻头)的一端。袋装岩矿芯只在袋上标记，袋内放入标签。图 2-5 每回次岩芯号编写示意图（9）每个回次的岩芯整理后应当即填写岩芯牌，写明本回次取芯数据，并置于本回次岩芯的末端。岩芯牌格式如图 2-6 所示。岩 芯 牌孔(井) 回次孔深 m 进尺 m岩芯长 m 编号及块数残留岩芯 采取率年 月 日 记录员图 2-6 岩芯牌编录示意图（10）现场岩芯均应装入岩芯箱内，箱内岩芯上下回次间应插放挡板( 岩
14、芯牌 )，行与行之间应有岩心隔板隔开。（11）岩芯现场验收，并及时将岩芯送至实验室，对岩芯进行室内实验，内容包括：岩石名称、粒度、分选性、颜色、岩石结构及胶结程度 (胶结良好的、中等的、差的、未胶结的) ，岩芯孔隙率和给水度等。3 探放水安全措施（1)保持钻孔水在巷道中泄水通道的畅通，探水的回风巷和机巷，原则上不得有低洼积水段，无法处理的低洼积水段应设置排水泵，并有专人看护。（2)钻孔均需带阀钻进，在闸阀（球阀）后要加装防喷反压密封装置，一旦孔内突水应及时闭阀采取处理措施，钻孔钻进至含水第 11 页层，孔内水量大于 30m3/h，应立即停止钻进，关闭手动防喷阀，限制出水量，同时开启排水泵，待排
15、水正常，查明水源后再确定继续钻进。（3)探放水地点和低洼积水段必须安设电话和报警装置，并在低洼巷段标注警戒水位线，一旦积水标高高于警戒水位，应立即报警，通知积水段以里人员立即撤离，并通过闸阀控制疏水孔水量。（4)必须向受水威胁地区的施工人员贯彻、交待报警信号及避灾路线。（5)探水巷道应加强出水征兆的观察，一旦发现异常应立即停止工作，及时处理。情况紧急时必须立即发出警报，撤出所有受水威胁地区的人员。（6)探放水人员必须按照批准的设计施工，未经审批单位和设计单位允许，不得擅自改变设计。4 安全保证措施4.1 安全管理组织机构 建立健全管理体系，建立以项目经理为首的安全领导小组，坚持管生产必须管安全
16、的原则，健全岗位责任制，从组织上、制度上、防范措施上保证施工安全生产，做到规范施工，安全操作。1、建立完善、高效的安全保证体系，实行安全管理。2、加强职工安全教育，遵守安全操作规程和麦垛山煤矿现场安第 12 页全有关规定。3、各安全检查员必须树立安全第一的思想，做到坚守岗位，切实负责，确保每道工序均在安全的前提下施工。4、施工区每个工点均设安全警示标志。4.2 安全保证体系1、项目经理： 全面负责安全工作。2、技术副经理：具体负责施工现场的安全工作。3、安全副经理：具体负责施工队组的施工、安全及电气设施设备的防爆工作。4、安全检查员：具体负责当班的施工安全。4.3 安全保证措施4.3.1 一般
17、措施1、所有职工必须熟知煤矿“三大” 规程及施工具体要求，必须熟悉工作场所的所有工序及生产系统，避灾路线。2、各岗位工种必须经过专门培训，经考试合格取得上岗资格证后方可作业,严禁无证操作。3、凡入井人员必须携带好自救器和安全帽，严禁带烟草和点火物品，严禁穿化纤类衣服入井，入井前严禁喝酒。4、每班的班长兼安全检查员，负责工作面的水、火、瓦斯、煤尘、机电、运输、顶板等隐患的监督检查工作，发现问题，及时汇第 13 页报，并组织处理。5、工作面有下列情况之一者，不得进行施工：（1）钻场范围内瓦斯浓度超过；（2）没有综合防尘措施；（3）钻场情况不好，事故隐患未处理；（4）出现冒顶或水灾事故预兆；6、每周
18、三为安全生产活动日，必须组织职工认真学习安全技术知识，提高自身业务素质和自身保安能力。7、班前会要对员工进行安全教育，做到安全生产“三不伤害” ，即不伤害自已、不伤害别人、不被别人伤害。并针对全班生产实际情况，详细讲解安全注意事项，让职工做到心中有数，不发生“三违”，做到安全生产基础工作。8、人力扛物料时，重件要多人合作，统一口令，步调一致；单人作业时，扛物不要太重，同时要小心谨慎。9、严禁闲杂人员进入钻场，参观、检查人员进入钻场前先必须到钻场外等候，只有与本班工长取得联系允许进入后，方可进入钻场。4.3.2 入井安全措施1、所有参加施工的人员下井作业时，必须遵守煤矿安全规程和矿方有关的安全规
19、定。2、所有入井人员在入井前进行一次入井安全生产培训，由矿方第 14 页有关人员全面组织学习本矿有关安全生产的规章制度，领取人员定位仪并学会操作。3、下井工作人员必须至少有两人一同下井，不得单独行动，未经许可，不得进入活动范围以外的区域。4、所有井下工作人员必须熟悉水灾、火灾、有害气体等井下避灾路线。5、入井人员必须自觉遵守矿方安检部门的检身制度。6、所有乘车人员必须遵守： （）严格按规定乘坐班车上下班。（）乘车人员不得在车辆运行时将头、手等身体部位伸出车外。（）上、下班带工具，不得把工具及材料伸出车外。7、所有设备、材料入井，必须遵守：（）设备、材料入井装车时，必须捆绑牢靠，并经井口验车工许
20、可方可入井。（）电气设备入井前应由机电修理厂检查员检查安全性能，合格后方可入井。4.3.3 生产安全措施1、电气设备安装必须由专职电工操作。2、绝对禁止带电检修电器设备，检修电器设备时，必须悬挂“有人作业，禁止送电”的标牌，并由专人负责，检修完毕后，方第 15 页可进行送电。3、保持工作现场电器设施、设备摆放整齐，电缆悬挂整齐，材料码放整齐。4、不得入井睡岗，不得随意在井下打闹嬉戏。5、施工人员必须集中精力，随时观测工作环境的变化情况，发现问题及时处理和汇报。4.3.4 防火管理措施1、电气设备集中处应配备足够的灭火器材，作业人员必须熟知灭火器材的使用方法，并熟知钻场灭火器材的存放地点。2、及
21、时清理钻场内的岩、煤屑。4.3.5 机电管理措施1、入井设备都必须经过防爆检查，且持有入井合格证。2、必须按供电设计要求接线。3、除拖曳电缆外，其余电缆必须长距离迂回悬挂在电缆勾上，严禁将电缆堆放在一起。4、各开关的整定值必须符合设计要求，不得随意调整。5、供电必须做到 “三无“ 、 “四有”、 “两齐”、 “三全”、“三坚持“；机电设备完好达“95.3.1” 标准，设备不完好不得使用。6、加强对井下电缆的管理，严禁各种车辆和设备碾压电缆。7、非专职机电维修人员，严禁操作机电设备，无证不准上岗。严禁带电搬迁和带电检修，停电检修时，必须挂“有人工作，严禁送第 16 页电”的警告牌。 第 17 页
22、5 事故防治及避灾路线若打钻过程中发生事故时,现场人员应根据实际情况，积极组织人员抢救事故，并汇报矿、调度指挥中心，若情况危急，作业人员全部按指定的避灾路线撤离。钻探各作业地点人员，接到通知后，要迅速按由低向高的就近原则避灾路线撤离作业点，并撤出地面。5.1 水灾事故的预防1、若钻进过程中发现钻孔返水情况异常，水压、水量突然增大、顶钻等现象将发生时，必须立即停止钻进，但不得拔出钻杆。并立即向矿方汇报，派专人监测水情。如果情况危急，应立即关掉防喷装置；2、钻场设置的排水泵和排水管应经常检查，保证完好，以便能随时投入使用；3、严防突水事故的发生，注意观察顶板和煤壁，如果发现煤层发潮发暗、巷道或煤壁
23、出汗、顶板淋水加大、底板突然涌水、钻场温度降低、空气变冷、产生雾气、听到“吱吱 ”的水叫声、有害气体增加，并有臭鸡蛋气味等现象时，应立即停止工作撤出人员，查明原因，并向调度中心汇报；4、对水仓等集中排水点应根据巷道和钻孔涌水量及时合理安排集中排水，使水仓积水及时排出。井下避水灾路线：130601 回风巷钻探工作面风联络巷主水平回风大巷回风立井第 18 页地面；130602 回风巷钻探工作面风联络巷主水平回风大巷半煤岩运输大巷矸石斜井地面；5.2 火灾事故的预防1、若钻场范围内发生煤层温度升高或有煤油味等自燃发火预兆时，要及时洒水降温，严防发生火灾。并汇报矿调度指挥心，以便及时采取防范措施；2、
24、施工钻场要配备灭火器材，并保持完好，以便发生火灾时应急；3、钻场内发生电气设备火灾时，工作人员必须立即切断其电源。在电源切断前，只准使用不导电的灭火器材进行灭火；4、杜绝电气设备失爆，严禁供电电缆有鸡爪子、羊尾巴、明接头出现；井下避火灾路线：130601 回风巷钻探工作面风联络巷主水平回风大巷副立井地面；130602 回风巷钻探工作面风联络巷主水平回风大巷主水平半煤岩运输大巷矸石斜井地面；5.3 瓦斯事故的预防 1、瓦斯检查要有专职人员检查，并持证上岗。每班瓦检员要对作业场所进行不少于两次检查，并做好原始记录，填好瓦斯牌板，第 19 页无空班漏检, 无弄虚作假。如钻孔内出现瓦斯或其它有害气体浓
25、度超限，责令立即停下所有工作，撤出钻场所有的人员，切断钻场电源， ，及时将信息反馈到调度指挥中心；2、每班瓦检员发现井下通风、瓦斯、氧气含量、煤尘等隐患情况及时汇报。若情况危急，责令立即停止一切工作，撤出工作面所有人员；3、若工作面瓦斯浓度达到时，必须立即切断电源，停止一切工作。井下避瓦斯灾害路线：130601 回风巷钻探工作面风巷联络巷主水平回风大巷副立井地面；130602 回风巷钻探工作面风巷联络巷主水平回风大巷主水平半煤岩运输大巷矸石斜井地面；第 20 页附图：1 麦垛山煤矿 130602 工作面疏放水工程 F12 钻场各钻孔平面、剖面布置图共 4 张。2 井下避灾示意图 3 张。中煤科工集团西安研究院有限公司麦垛山项目部 二一四年三第 21 页
