探放水單孔設(shè)計(jì)及安全技術(shù)措施

1、探放水單孔設(shè)計(jì)及安全技術(shù)措施為了杜絕巷道掘進(jìn)過(guò)程中水災(zāi)發(fā)生，確保我礦掘進(jìn)施工安全，根據(jù)煤礦安全規(guī)程對(duì)掘進(jìn)巷道 預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先 治后采”的原則、結(jié)合我礦現(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)條件，制定本防治水鉆探施工： 第一節(jié)文地質(zhì)概況根據(jù)礦井初步設(shè)計(jì)中水文地質(zhì)資料描述，我礦井涌水量不大，僅對(duì)涌水量較大的出水點(diǎn)進(jìn)行了觀測(cè)記錄，并用水倉(cāng)容量法觀測(cè)記錄了 正常日涌水量30m? ;/d和最大日涌水量80m? ;/d。10號(hào)煤層頂板為砂 質(zhì)泥巖，底板為泥巖，均為隔水巖層，故一般涌水量不大，主要表現(xiàn) 為頂板滴水、淋水，當(dāng)煤層采空頂板垮落后，K2灰?guī)r便與采空區(qū)發(fā)生聯(lián)系，K2灰?guī)r為一含水層，成為采空區(qū)的直接充水含水層

2、，目前礦井 涌水主要來(lái)自K2灰?guī)r。主要表現(xiàn)為采空區(qū)積水。第二節(jié)探放水鉆孔布置的參數(shù)和超前距幫距的確定一、探水距與超前距的確定1、探水與掘進(jìn)循環(huán)作業(yè)，探水作業(yè)超前于掘進(jìn)作業(yè)，即探水 掘進(jìn)一一探水，探水循環(huán)進(jìn)度75m,超前距為35m,允許掘進(jìn)距離40m, 依此交替作業(yè)。2、幫距：為使巷道兩幫與可能存在的水體之間保持一定的安全距離，布置的最外側(cè)探水鉆孔所控制的范圍與巷道幫的距離取20米。3、探水設(shè)備：鉆機(jī)型號(hào)：ZLJ-350型煤礦用坑道鉆機(jī)，鉆具配備：75mm鉆桿80m,泥漿泵1臺(tái)，合金鉆頭3個(gè)及鉆具1套。、探水鉆孔布置的參數(shù)說(shuō)明孔號(hào)開孔位置鉆孔方位（度）鉆孔傾角（度）孔深（m）1#中心孔18007

3、52#仰孔 180+5783#俯孔 1800764#左孔 165-5785#右孔 195076以后按此施工方式循環(huán)施工。三、鉆探完畢后由安監(jiān)、地測(cè)、通風(fēng)、調(diào)度聯(lián)合進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收， 并及時(shí)進(jìn)行分析，為采區(qū)其它大巷掘進(jìn)提供水文地質(zhì)依據(jù)，確認(rèn)無(wú)水 害危險(xiǎn)待下發(fā)允許掘進(jìn)通知單后方可掘進(jìn)，掘探交替進(jìn)行至設(shè)計(jì)位置 為止。四、孔口安全裝置的布設(shè)探放水孔必須使用孔口安全裝置，孔口安全裝置由孔口管、泄水 測(cè)壓三通、孔口閥門和鉆桿逆止閥等組成，其施工和安裝程序如下：1、選擇巖層堅(jiān)硬完整的地段開孔，孔徑應(yīng)比孔口管直徑大3-5mm， 鉆至預(yù)定深度（視水位高低和煤巖層強(qiáng)度而定）后，將孔內(nèi)沖洗干凈。2、向孔內(nèi)注入水泥漿，將

4、預(yù)先準(zhǔn)備好的孔口管（末端用木塞塞?。?放入孔內(nèi)，待水泥凝固后，即可在孔內(nèi)鉆進(jìn)。3、水泥凝固后掃孔，其深度超過(guò)孔口管長(zhǎng)度0.5-1.0m,向孔內(nèi)注水。 試液壓力大于孔口管末端承壓靜水壓力的 1.2倍，呈水壓值超過(guò)預(yù)計(jì)放水時(shí)的水壓，穩(wěn)壓時(shí)間至少保持半小時(shí)，孔口管周圍沒有漏水現(xiàn)象, 則合乎要求，否則要重新注漿加固。4、探放強(qiáng)含水層水時(shí)，應(yīng)在孔口管上安裝水壓表、水門、三通和 泄水管等。第三節(jié)單孔設(shè)計(jì)一、鉆孔設(shè)計(jì)參數(shù)水源性質(zhì):預(yù)計(jì)水源主要為頂?shù)装辶严端鄬铀?。鉆機(jī)型號(hào)：ZLJ-350型探水鉆鉆具配備：5個(gè)100mm的孔口管,100根© 75mm地質(zhì)鉆桿，© 89mm 筒狀合金取芯鉆

5、頭，© 55PDC金剛石鉆頭和雙翼合金鉆頭無(wú)芯鉆進(jìn)。鉆 孔深度90米，鉆孔直徑60mm,功率5.5KW。二、探放水前的準(zhǔn)備工作：1、檢查排水系統(tǒng)。即準(zhǔn)備好水溝，水倉(cāng)及排水管路；檢查排水泵（兩臺(tái)）及電動(dòng)機(jī)，使之正常運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到設(shè)計(jì)的最大排水能力。2、準(zhǔn)備堵水材料。即在探水地點(diǎn)備用一定數(shù)量的水泥（或化學(xué)漿）、 套管、閘閥在、坑木、麻袋、木塞、泥、棉線、大錘、鋸、斧及加工 好的2m長(zhǎng)2寸帶閥門鋼管與鋼板擋板等，以便出水或來(lái)壓時(shí)及時(shí)處理。3、 檢查瓦斯。瓦斯員必須跟班作業(yè)，瓦斯?jié)舛瘸蓿?> 1%或鉆 探過(guò)程中有害氣體濃度增大必須停止工作，切斷電源，撤出人員并報(bào) 告調(diào)度室及時(shí)處理。4、檢

6、查支架情況。有松動(dòng)或破損的支架要及時(shí)修整或更換。幫頂是否背好，都要一一檢查。5、檢查煤壁。煤壁有松動(dòng)或膨脹現(xiàn)象時(shí)，要及時(shí)處理，閉緊填實(shí)， 必要時(shí)可打上木垛，防止水流沖垮煤壁，造成事故。6、檢查水溝。巷道水溝中的浮煤、碎石等雜物，應(yīng)隨時(shí)清理干凈。 若水溝被冒頂或片幫堵塞時(shí)，應(yīng)立即修復(fù)。7、檢查安全退路。即避災(zāi)路線內(nèi)不許有煤炭、木料、雜物等阻塞， 要時(shí)刻保證暢通無(wú)阻。&檢查打鉆地點(diǎn)或附近必須安設(shè)專用電話。9、探放水人員的培訓(xùn)組織有關(guān)人員學(xué)習(xí)了解探水鉆的及使用操作說(shuō)明；學(xué)習(xí)本工作面 作業(yè)規(guī)程及探放水安全技術(shù)措施的規(guī)定。10、安裝探水鉆必須墊平放穩(wěn)探水機(jī)，打牢頂柱。開車前要檢查鉆機(jī)是否平穩(wěn)牢固

7、，各部緊固件有無(wú)松動(dòng)情況。檢查抱閘的松緊程度是否合適，送水 器轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活，輸水膠管是否固定，以防止轉(zhuǎn)動(dòng)。11、孔口安全裝置的布設(shè)一般的探水鉆孔必須安設(shè)孔口安全裝置，它由孔口管、泄水測(cè)壓 三通、孔口水門和鉆桿逆止閥（必要時(shí)安裝）等組成。其施工和安裝 程序如下：1）選擇巖層堅(jiān)硬完整地段開孔，孔徑應(yīng)比孔口管直徑大 12級(jí),鉆至預(yù)定深度后，將孔內(nèi)沖洗干凈。2）向孔內(nèi)注入水泥漿，將預(yù)先準(zhǔn)備好的孔口管放入孔內(nèi)，待水泥 凝結(jié)后，即可在孔內(nèi)鉆進(jìn)；另一方法將孔口管插入孔內(nèi)后，在孔口部分用摻水玻璃的水泥漿將孔口管固定封死。 在孔口管上方另留12個(gè) 小管（或水針），而后從孔口管內(nèi)向四周壓入水泥漿，待從小管跑出濃

8、水泥漿時(shí)即將小管封死。繼續(xù)向孔口管內(nèi)壓入水泥漿，至一定壓力后 停止注漿，關(guān)閉孔門管閘閥。待水泥漿凝固。3）水泥漿固結(jié)后掃孔，其深度超過(guò)孔口管長(zhǎng)度 0.51m后，向孔 內(nèi)壓水。試驗(yàn)壓力大于孔口管末端承壓靜水壓力的 1.2倍或水壓值超過(guò) 預(yù)計(jì)放水時(shí)的水壓，穩(wěn)壓時(shí)間至少保持半小時(shí)，孔口管周圍沒有露水 現(xiàn)象，說(shuō)明合乎要求，否則需重新注漿加固。4）如探放強(qiáng)含水層水或需要收集放水時(shí)的水量與水壓資料以及為 了安全目的時(shí)，還應(yīng)在孔口管上安裝水壓表、水門、三通和泄水短管 等。5）對(duì)水壓高于I.OMpa且水量較大的積水或含水層進(jìn)行探放水時(shí)， 孔口應(yīng)安設(shè)防噴逆止閥，以避免高壓水頂出鉆桿、噴出碎石傷人。6） 每次施工

9、前，鉆孔口必須安設(shè)托板，托板規(guī)格： （托板為正方 體，邊長(zhǎng)為：40cm,托板厚度為：1.5cm,托板螺絲孔間距為32cm）, 托板上留有鉆桿通過(guò)的圓孔。7）采用錨索錨桿將托板安裝在孔口煤壁上，必須安裝牢固，以避 免高壓水頂出鉆桿、噴出碎石傷人。三、單孔設(shè)計(jì)參數(shù)1、設(shè)計(jì)參數(shù):孔號(hào)開孔位置鉆孔方位(度)鉆孔傾角(度)孔深(m)1#中心孔00752、鉆孔超前距為30米，幫距23m，止水套管10米，鉆孔允許掘 進(jìn)距離60米。3、預(yù)計(jì)水壓小于0.1MPa,鉆孔預(yù)先固結(jié)套管，套管口安裝閘閥。(1) 開鉆鉆到孔深10m;(2) 下放50-73肋骨式安全套管10米；(3) 50占孔到孔底；四、鉆探工程的步驟和

10、方法1、鉆進(jìn)(1) 開鉆前，檢查有害氣體含量，當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到或超過(guò)1%時(shí)，不得開鉆，米取措施進(jìn)行處理。(2) 任何時(shí)候包括提下鉆、鉆進(jìn)等工作人員不準(zhǔn)在鉆桿后方站立和 走動(dòng)，防止鉆桿后滑傷人。(3) 壓力要合理、均勻，不進(jìn)尺時(shí)不得強(qiáng)行加壓，防止鉆孔傾角和 方位的改變。合理加壓，不進(jìn)尺立即提鉆換鉆頭，減少孔斜。(4) 鉆桿絲扣下鉆時(shí)要逐條纏線，并用鉗子上緊，嚴(yán)防脫扣事故。 隨時(shí)備好42小公錐，一旦發(fā)現(xiàn)斷鉆桿，櫓扣等孔內(nèi)事故及時(shí)處理。(5) 松緊頂絲和停送電人員嚴(yán)密配合，口號(hào)響亮一致，不準(zhǔn)干啞吧活。(6) 鉆進(jìn)中一旦發(fā)現(xiàn) 變軟”見空”見水”和變層等要立即停鉆丈 量殘尺計(jì)算孔深。見空前10米時(shí)丈量全長(zhǎng)

11、，校正孔深，調(diào)整誤差。若發(fā)觀孔內(nèi)涌水，應(yīng)測(cè)定水壓和涌水量。(8) 及時(shí)準(zhǔn)備地全面記錄各種數(shù)據(jù)，包括加尺、殘尺、孔深、涌漏 水等情況。(9) 鉆桿應(yīng)不堵塞、不彎曲，絲口未磨損，不合格的不準(zhǔn)使用。(10) 接鉆桿時(shí)，要對(duì)準(zhǔn)絲口，避免歪斜和漏水。(11) 卸鉆頭時(shí)，應(yīng)嚴(yán)防管鉗夾傷硬質(zhì)合金片，夾扁鉆頭和巖芯管。(12) 裝卸鉆桿時(shí)，必須一根接一根，依次安裝。2、© 5(開孔鉆到10米，巖芯鑒定特別注意巖石的硬度，結(jié)構(gòu)是否 完整等物理特征，是否符合下套管的要求，如果巖石松軟或節(jié)理發(fā)育 破碎等，應(yīng)考慮加長(zhǎng)© 50孔深，增加套管長(zhǎng)度。3、下© 5073肋骨式套管，水泥注漿固井。24-48小時(shí)后掃孔上好 30Kg高壓閘閥，并打壓試驗(yàn)，用© 5(鉆具掃套管內(nèi)水泥塊，并鉆出套管1-2米，進(jìn)行注水打壓試驗(yàn)，如果達(dá)到設(shè)計(jì)壓力和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，© 50鉆頭繼續(xù)正常鉆進(jìn)，否則，重新二次注漿，并重新試壓，直至達(dá)標(biāo)。4、見水后立即匯報(bào)礦方有關(guān)工程技術(shù)人員，在礦方人員的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān) 督下，確認(rèn)排水能力在通風(fēng)良好的情況下，方可提鉆，并立即關(guān)閉高 壓閘閥，并安裝壓力表測(cè)定水壓，便于計(jì)算積水面積和積水量。5、見空后無(wú)積水涌出時(shí)，加強(qiáng)通風(fēng)并用粘土堵塞鉆桿外和閘閥內(nèi)的環(huán)狀間隙，嚴(yán)