王村煤礦三下輔助軌道巷探放水設計
作者：王村礦
2012-04-01 17:46
來源：本站原創
審批
編
製：華照來
地測科：丁天瑞
通風區：李新文
生產科：李現民
安監科：郭林生
機電科：馬慶
采掘副總：張英旭
三下輔助軌道巷掘進麵探放水工程設計
三下采區北部區域地質構造較為複雜，
三下輔助軌道巷位於區域單斜構造之上，
地層走向NE,傾向NW，傾角6°—10°，地層由南向北、由東向西高程逐漸降低。根據三下采區進風巷及5號聯巷施工揭露，預計該巷道施工過程中可能會有斷裂構造出現且裂隙較發育，另外根據三下采區三維地震、瞬變電磁物探資料，該巷道施工前行大約130米，可能會遇到物探圈定的3df0斷層的影響，預測斷距0～8m。另外，施工巷道北側距設計巷道70-100米左右為奧灰岩溶及頂板砂岩呈立體壯的富水異常區。施工過程中，可能會因遇到斷裂構造或裂隙等導水通道，引發水害02manbetx.com
的發生，威脅職工生命和礦井的安全生產。
第二章目的和任務
三下輔助軌道巷為設計3‰ 上掘近水平巷道，施工巷道位於奧灰岩溶水靜水位（+371m）之下，根據地麵物探結果03manbetx
，距三下輔助軌道巷開口東130米左右存在3df0斷裂構造，且其北麵距設計巷道70-100米左右為奧灰岩溶及頂板砂岩呈立體壯的富水異常區，在掘進施工過程中，因斷裂構造和裂隙較發育，有導通奧灰岩溶水和頂板砂岩水的可能。因此，堅持防治水“有疑必探”的基本原則，在三下輔助軌道巷施工中進行超前探水掘進，通過在三下輔助軌道巷掘進工作麵布設探放水孔，達到確定前方斷層裂隙位置（充水水源）、治理水害和安全施工的目的。
本次三下采區探水掘進工程範圍為三下輔助軌道巷280m（五號聯巷以東），岩巷施工，K4砂岩層位之中，巷道施工斷麵為拱形（4200×3700），錨網噴支護。三下輔助軌道巷掘進工作麵正頭，每次布設一組3-5個探放水孔，設計終孔位置距軌道巷幫、底，安全距離20m，探孔最大深度水平距離60m，超前距20米，準掘40米。施工單位要合理組織掘進和鑽探施工，必須按設計要求施工，在每個鑽場做好標記，並掛牌管理，確保完成探放水施工任務。
第三章探放水原則
為了認真貫徹落實《煤礦防治水規定》的“有疑必探，先探後掘”的探放水原則和“物探現行，鑽探驗證”的防治水工作程序，依照“規定”對三下采區輔助軌道巷編製探放水方案。
第四章鑽探工程及施工程序
1、鑽探工程方法
（
1
）鑽場布置
三下輔助軌道巷掘進頭工作麵
5
米
範圍內所在空間即為鑽場硐室，按照空間關係順次將探放水鑽機、操作台、泵箱及其它設備放置在合適位置，鑽場附近必須接有壓力水管，壓力水管至少有兩個閥門，水溝必須暢通。本次鑽孔施工完畢後，掘進隊進行施工，施工至指定位置時，進行下一輪鑽探工程。
（
2
）鑽孔布置
根據探放水的目的，結合巷道設計施工情況，在第一鑽場布設
5
個鑽孔，鑽孔在平麵上向工作麵以
1#
為
25
°、
2#
為
43
°、
3#
為
50
°、
4#
為
70
°、
5#
為
70
°方位角輻射，要求
1#
、
2#
、
3#
、
4#
、
5#
終孔與巷道垂直間距
20m
。在剖麵上要求
1#
為
0
°、
2#
為
24
°、
3#
為
0
°、
4#
為
19
°、
5#
為
45
°傾角輻射分別布設。從第二鑽場開始，每組布置
3
個鑽孔，編號從
2
號
—4
號，鑽孔在平麵上向工作麵以
2#
為
43
°、
3#
為
50
°、
4#
為
70
°、方位角輻射，要求
2#
、
3#
、
4#
終孔與巷道垂直間距
20m
。在剖麵上要求
2#
為
24
°、
3#
為
0
°、
4#
為
19
°傾角輻射分別布設，後麵鑽場原則上參數不變，如有特殊情況（巷道距
K2
灰岩間距小於
20m
或巷道拐彎）參數及時修改。
鑽孔編號：采用兩組阿拉伯自然數編號，前一組數為鑽場編號，後一組數為鑽孔編號，中間以橫杠（—）相連。如：
1
—
1
即為
1
號鑽場
1
號鑽孔。
2、探放水鑽孔孔口安全裝置及施工順序
三下輔助軌道巷工作麵鑽場空間施工好後，立即對場地進行平整，在合適位置架設鑽機，敷設反壓裝置。按照鑽孔設計方位和角度，依次性對設計鑽孔，分別利用φ94mm的鑽頭進行開孔，鑽進至5.2m時，退出鑽頭，將裝有高壓閘閥、防噴三通和測壓三通的φ76×3.5×5500mm的套管放置在鑽孔內，孔口以外留設套管500mm，在管口向裏500mm處，利用厚度10mm、寬度80 mm、長度300 mm的鋼板呈半環形焊接焊接在套管上，另一端鋼板打孔，用錨杆將套管固定。套管按要求放入後進行固管，將特製的注漿管放入孔壁與套管外壁的縫隙，用水泥或其他材料對縫隙進行封口後開始注入充填材料，待充填材料漿液從套管內流出時停止充填。充填材料凝固後，進行固管耐壓試驗，關閉孔口閘閥，利用注水泵或施工高壓水將清水從泄水測壓三通壓入管內，保持1Mpa的靜水壓力，30分鍾後無變化（若管內靜水壓力減小，重新進行封閉），利用φ60mm的鑽頭進行鑽進，鑽進到設計位置後，對鑽孔進行衝洗撤出鑽具，然後注漿施工單位開始封孔注漿。依次類推，逐孔鑽進封堵結束後，經地測科組織相關人員驗收合格後，給掘進隊下發允許掘進書麵通知後，方可掘進。
在鑽進過程中若發現有異常情況（有水湧出、漏失量大、壓力變化不定，頂鑽等），應立即停止鑽進，查找原因分別對待。
有水湧出時，應立即停止鑽進，不得拔出鑽杆，視出水量大小和充水水源進行適當處理（出水量小於10m3/h時，緩慢退出鑽具；出水量大於10m3/h時，迅速檢查鑽場安全裝置，確認無誤後，在保證施工人員的安全前提下，緩慢退出鑽具，關閉止水閥），由注漿單位進行封堵處理。
第五章鑽探工程
1、工程量
根據鑽探設備性能、施工環境和探查目的，鑽孔參數及設計孔深見下表。按照探放水安全距離要求，鑽孔的布置，終孔位置距巷道垂直距離不能少於
20m
，根據巷道設計情況，對鑽探參數及其鑽探工程量進行適時調整和增減。
表
1
|
巷道名稱
|
鑽場號
|
孔號
|
鑽孔方位角
|
鑽孔傾角
|
終孔深度
|
|
三 下 輔 助 軌 道 巷 |
1
|
1-1
|
24
°
|
0
°
|
28.7m
|
|
1-2
|
42
°
|
24
°
|
49m
|
||
|
1-3
|
50
°
|
0
°
|
63.5m
|
||
|
1-4
|
70
°
|
19
°
|
63.5m
|
||
|
1-5
|
70
°
|
45
°
|
29m
|
||
|
2
|
2-2
|
42
°
|
24
°
|
45.3m
|
|
|
2-3
|
50
°
|
0
°
|
63.5m
|
||
|
2-4
|
70
°
|
19
°
|
63.5m
|
||
|
3
|
3-2
|
42
°
|
24
°
|
45.3m
|
|
|
3-3
|
50
°
|
0
°
|
63.5m
|
||
|
3-4
|
70
°
|
19
°
|
63.5m
|
||
|
4
|
4-2
|
42
°
|
24
°
|
45.3m
|
|
|
4-3
|
50
°
|
0
°
|
63.5m
|
||
|
4-4
|
70
°
|
19
°
|
63.5m
|
||
|
5
|
5-2
|
42
°
|
24
°
|
45.3m
|
|
|
5-3
|
50
°
|
0
°
|
63.5m
|
||
|
5-4
|
70
°
|
19
°
|
63.5m
|
||
|
6
|
6-2
|
42
°
|
24
°
|
45.3m
|
|
|
6-3
|
50
°
|
0
°
|
63.5m
|
||
|
6-4
|
70
°
|
19
°
|
63.5m
|
2、孔身結構和孔徑要求
施工探放水鑽孔一開要求開孔孔徑
94mm
，開孔鑽進至
5.2
米
，安裝
Φ76×
3.5
×
5500mm
的套管
入孔內
5.0
米
，並進行固管。二開采用
60mm
的鑽頭鑽進，鑽進完成達到設計終孔深度後，進行全孔注漿封閉。
孔身結構、鑽孔平、剖麵設計圖及物探成果解釋見附圖：
3、鑽孔質量要求
（
1
）鑽探、注漿原始記錄表完整，內容真實可靠。
（
2
）及時記錄各湧（漏）水點的鑽探深度和湧（漏）水量。
（
3
）終孔後，經有關人員驗收同意方可注漿封孔，
第六章鑽探設備
1、鑽探設備
鑽機型號：
ZDY650
全液壓鑽機
鑽杆：
Φ
50 L
＝
1.5m
（平扣）
鑽杆接頭：
Φ
50
鑽頭：
Φ
94
複合片（一開）
Φ
60
複合片（二開）
水便：
Φ
50
孔口套管：
Φ76×
3.5
×
5500mm
，管口焊接法蘭盤，外接孔口閥門和防噴三通，管壁上外接泄水測壓三通，距管口閘閥
500mm
處，
利用厚度10mm、寬度80 mm、長度300 mm的鋼板呈半環形焊接焊接在套管上，另一端鋼板打孔，孔徑Φ18mm，焊接強度要夠。
孔口閥門：
DN80PG40
注漿設備：由北京瑞琪米諾樺合成材料有限公司提供。
2、其它設備和材料要求
1
、三下輔助軌道巷進行超前探查時，有可能探查到充水裂隙，因此，必須保證三下采區
2
號水倉設備、管路安裝到位，且能達到排水能力。
2
、鑽場附近儲備一定量的板皮、磚頭、水泥、砂子、棉紗等材料，確保急需時之用。
3
、保證壓力水的供給。
第七章注漿方法與工藝
注漿材料使用瑞米加固Ⅰ號，瑞米加固Ⅰ號屬雙組分有機複合
樹脂材料，
100%
樹脂含量，
雙組分注漿樹脂混合注入破碎煤、岩體後能迅速反應並凝固，生成高強度、高韌性的樹脂材料，實現對破碎煤、岩體的加固及其裂隙
的封堵和阻燃。
廠方根據我礦的要求，對
瑞米加固Ⅰ號的固化時間調整到
3min
，可以加固填充
60m
鑽孔深度。
注漿方法：探水孔形成後無論是否出水，都要進行封堵。將特製的花管人工送入鑽孔直至孔底，距管口
2m
左右放置封孔器，使用氣動壓力泵將瑞米加固Ⅰ號壓入，注漿壓力表快速上升且達到一定值時，證明漿液已注滿，即可停止注漿。
第八章安鑽探水前的技術要求
1
、每個鑽孔開鑽前，都要認真了解設計和施工的要求，否則不能開鑽。
2
、井下鑽探工，特別是司鑽和鑽場電工必須經過專門培訓，考核合格並取得證書後才能上崗。
3
、
裝卸機器設備時，嚴禁摔、碰、撞、擊，機器設備裝入礦車時，要墊上木板，以防損壞。設備在整體裝運時，必須符合《煤礦安全01manbetx
》的規定，不得超長、超高、超寬、超重。
運輸、安裝鑽機人員，要互相配合好，防止鑽機反倒傷人和擠傷手腳02manbetx.com
發生。
4
、鑽窩應避免做在斷層帶或鬆軟岩（煤）層內。
5
、加強鑽場附近的巷道支護，並在工作麵迎頭打好堅固的立柱和防護欄杆，禁止有空幫、空頂現象。
6
、鑽機安裝必須平穩牢固，底座墊上方形木梁
（1000*200*150mm），用螺絲將其連接固定，鑽機穩固在底木梁上，四角要打好四根立柱，並掛好放倒鏈；鑽機、動力設備等都必須安裝平穩、牢固。在容易積水處施工時，設備要適當墊高，以防水淹。
8
、在安裝、檢修電氣設備時，必須先切斷電源，不得帶電作業，作業時必須有二人以上在場。
9
、清理巷道，掛好風筒、電纜、管道等，按預計流量修建排水溝，鑽具應統一放在鑽場內，禁止巷道內亂放。
10
、每個班次都應有專職瓦檢員檢查瓦斯濃度和有害氣體情況。
11
、開工前必須對場地安全設施是否齊全完好進行檢查，探水前對排水設備進行徹底檢查，探水過程中要有專人維護、保證正常排水。
探水前對水溝進行徹底清理，保持水流暢通
12
、在打鑽地點附近安設專用電話。
13
、地測科探放水人員必須親臨現場，依據設計，確定探水孔的位置、方位、角度、深度以及鑽孔數目。
14
、施工前檢查機組安裝是否平穩，防護裝置是否完好，各部件連接是否可靠，油管連接是否正確無誤。
15
、施工前檢查油箱油麵是否在限定位置以上，並向各油嘴及潤滑部位加注適量的潤滑油。檢查各操縱手把是否靈活，定位是否準確可靠。
第九章探水施工中的注意事項
1
、為防止埋鑽，必須先開泵送水，見返水後才能鑽進。正常鑽進時，應保持壓力均勻，要隨時觀察儀表，液壓係統的油溫過高時，應立即接通冷卻水，注意鑽速、鑽進液消耗量和回水顏色變化等。
3
、
遇高壓水頂鑽杆時，可用加持器和逆止閥交替控製鑽杆，使其慢慢地頂出孔口，操作時禁止人員直對鑽杆站立。
4
、鑽進中發現有害氣體噴出時，應立即停止鑽進、切斷電源，將人員撤到有新鮮風流的地點，立即報告礦調度室，采取措施處理。
5
、
鑽孔內水量、水壓過大時，應立即停鑽，但不得拔出鑽杆，立即報告調度室，需繼續鑽進時，必須采取反壓（在煤壁的底部左右各打一根錨杆，利用錨鏈或鋼索將其與鑽機連接）和防噴
裝置的方法鑽進
，
應有防止孔口管和岩
(
煤
)
壁突然鼓出的措施，背緊工作麵，在攔板外麵加設頂柱或木垛。
6
、
施工中應加強出水征兆的觀察，發現有掛紅、掛汗、空氣變冷、出現霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產生裂隙出現摻水、水色發揮、有臭味等突水預兆時，一旦發現立即停止施工，采取措施，立即報告調度室，情況緊急時必須立即發出警報，撤出所有受水威脅地區的人員。
7
、鑽探施工場所的所有工作人員，必須牢記安全技術措施，熟悉各種災害的避災線路。
9
、二開鑽進前必須進行耐壓試驗。耐壓試驗達到要求後才允許打鑽。否則，重新注漿固管直到達到耐壓要求。
第十章施工組織
為了強化對礦井水害的預防工作，加強對探放水工作的領導，礦成立探放水領導小組：
組
長：問永忠
副組長：吳新選
吳兆軍
王權利
侯忠敏
成
員：丁天瑞
趙榮國
郭林生
單偉
李現民
李軍
李新文
張英旭
白永利
領導小組負責探放水工作的措施製定、人財物的組織和探放水工作的具體安排，確定開、停鑽的位置及時間。
鑽探期間，由地測人員監督檢查鑽探、注漿施工質量以及原始記錄，做好數據收集和03manbetx
工作，為後期的鑽孔設計提供依據。
第十一章附圖
1、
鑽孔孔身結構圖
2、
鑽孔平麵布置圖
3、
鑽孔剖麵布置圖
4、
鑽孔斷麵布置圖
5、
物探解釋成果圖
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