穿層鑽孔高壓水射流擴孔增透抽采瓦斯技術規範

Q/YMCIG

義馬煤業集團股份有限公司企業標準

Q/YMCIG 003—2011

穿層鑽孔高壓水射流擴孔增透

抽采瓦斯技術規範

The Construction Technical Specification of Expanding Drift through

Drainage Drilling in Floor Rock Drift by High Pressure Water Jet

2011- 04 - 01發布

2011 - 05 - 01實施

義馬煤業集團股份有限公司???發布

目??次

前言II

1　範圍1

2　規範性引用文件1

3　定義及適用條件1

4　設計1

5　係統及工藝2

6　瓦斯抽采2

7　效果檢驗3

前??言

本標準是按照GB/T1.1-2009標準編寫要求編寫的。

本標準由義馬煤業集團股份有限公司技術標準委員會提出。

本標準由義馬煤業集團股份有限公司技術標準委員會歸口。

本標準由義馬煤業集團股份有限公司技術標準委員起草。

本標準主要起草人：武予魯 翟源濤 田富軍 李建新 李國旗 連金江

潘 峰 薛闕章 陳 旅 任培良 呂保民 唐耀才

本標準委托義馬煤業集團股份有限公司技術標準委員會負責解釋。

穿層鑽孔高壓水射流擴孔增透抽采瓦斯技術規範

1 範圍

本標準規定了突出煤層采取穿層鑽孔高壓水射流擴孔增透抽采瓦斯技術的適用條件、設計、係統裝備、工藝流程、現場施工、效果檢驗等有關技術要求。

本標準適用於鬆軟低透氣性煤層的瓦斯抽采。

2 規範性引用文件

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用於本標準。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用於本標準。

《煤礦瓦斯抽采基本指標》(AQ 1026-2006)

《煤礦瓦斯抽放規範》(AQ 1027-2006)

《煤礦安全規程》(國家安全生產監督管理總局)

《防治煤與瓦斯突出規定》(國家安全生產監督管理總局)

3 定義及適用條件

穿層鑽孔高壓水射流擴孔增透抽采瓦斯技術

采掘作業前，在煤層底(頂)板施工岩巷，並施工穿層鑽孔，利用高壓水射流衝擊煤體，衝出若幹直徑較大的空洞，衝孔過程中排出大量的瓦斯和一定數量的煤炭，造成鑽孔兩幫和前方煤體充分卸壓，提高煤層瓦斯滲透率，大幅度釋放瓦斯，在煤體中形成一定的卸壓區域，從而消除煤體區域的突出危險。

該技術適用於地應力大，瓦斯壓力、瓦斯含量高的單一低透氣性鬆軟突出煤層。

4 設計

4.1 底(頂)板岩巷

4.1.1 底(頂)板岩巷超前煤巷掘進工作麵距離應不小於300m。

4.1.2 施工底(頂)板岩巷時，應采用物探或鑽探等手段探清地質構造及水文地質條件，控製煤層層位，防止誤揭煤層。

4.1.3 底(頂)板岩巷的布置應盡可能布置在岩性較好的岩層中，避開集中應力區的影響範圍。同時根據煤層厚度、底(頂)板岩巷掘進、維護、岩性、及鑽孔深度等因素確定。距煤層法向距離不應小於8m。

4.2 鑽場布置

4.2.1 穿層鑽孔應盡量在底(頂)板岩巷內施工，若條件不具備時可施工鑽場，在鑽場內施工鑽孔。

4.2.2 鑽場間距應根據打鑽能力來確定，一般間隔(20～40)m布置1個鑽場。鑽場規格根據鑽孔布置、打鑽需要確定。

4.3 鑽孔設計

4.3.1 鑽孔終孔間距應根據實際考察的煤層抽采半徑確定。

4.3.2 無實際考察煤層抽采半徑的，可按下列規定執行。

4.3.2.1 提前施工底(頂)板岩巷，有充足抽采時間的，頂板岩巷鑽孔終孔間距不應大於6m，在預抽煤層條帶寬度方向上布孔不應小於7個;底板岩巷鑽孔終孔間距不應大於9m，在預抽煤層條帶寬度方向上布孔不應小於5個，且有1個鑽孔布置在預掘煤巷工作麵中部。

4.3.2.2 采取煤巷跟隨底(頂)板岩巷施工的，頂板岩巷鑽孔終孔間距不應大於4m，在預抽煤層條帶寬度方向上布孔不應小於10個;底板岩巷鑽孔終孔間距不應大於6m，在預抽煤層條帶寬度方向上布孔不應小於7個;且有1個鑽孔布置在預掘煤巷工作麵中部。

4.3.3 鑽孔孔徑不應小於90mm。鑽孔要穿透煤層進入煤層頂底板0.5m以上。

4.3.4 鑽孔的控製範圍應符合《防治煤與瓦斯突出規定》要求。

5 係統及工藝

5.1 係統裝備

5.1.1 高壓泵應滿足穿層鑽孔高壓水射流擴孔增透施工技術的流量和壓力要求，額定流量應不低於200L/min,額定壓力應不低於30MPa，方便安裝、操作和維護。

5.1.2 應優先選擇內徑不小於25mm的高壓軟管，耐壓能力應不低於高壓泵工作壓力的1.2倍。

5.1.3 噴頭材質、噴嘴直徑應與煤的硬度、水壓相匹配。

5.1.4 水箱和進水管應與高壓泵匹配，進水管最大流量應不低於高壓泵的額定流量。

5.1.5 鑽杆的選用應有利於排粉和密封。

5.1.6 作業期間應在鑽孔孔口安裝防噴裝置(煤和瓦斯大量噴出的裝置)，實現邊打邊抽、邊衝邊抽。

5.2 係統要求

5.2.1 高壓泵站應安裝在巷道進風側，安裝位置應保持水平，且基礎堅固(傾斜角小於3°)。

5.2.2 高壓管路應固定可靠、保證暢通、密封性良好，兩個固定點間距應不大於5m。且應在水射流擴孔作業地點附近安裝截止閥、壓力表和流量表。

5.2.3 在作業地點應設置水、煤泥處理裝置。

5.2.4 作業地區要有獨立穩定的通風係統，在進風側建立兩道堅固可靠的正反向風門。

5.2.5 高壓水射流擴孔卸煤增透施工期間，應在作業地點及回風流10m以內安設瓦斯便攜儀。

5.3 工藝流程

5.3.1 作業前應至少開泵試運轉1次，檢查係統的可靠性。

5.3.2 按設計鑽孔孔徑和角度施工鑽孔，詳細記錄排渣情況，並判定煤層準確位置。

5.3.3 高壓泵初始開啟時，應先將壓力調至10MPa左右，根據需要逐步增加壓力，進行高壓水射流擴孔卸煤增透施工作業。

5.3.4 作業期間，要密切觀測鑽孔返水情況，發現問題，立即處理，避免鑽孔堵死。

5.3.5 應在鑽孔返水正常時接卸鑽杆，以防止堵孔和卡鑽。

5.3.6 每個鑽孔每米煤孔衝出煤量應不小於1t/m，且單孔衝出煤量應不小於5t。準確計量衝出煤量。

5.3.7 衝孔時，應先衝一排再衝下一排，依次施工，不得跳衝。

6 瓦斯抽采

進行穿層鑽孔高壓水射流擴孔卸煤增透施工後，應先采用臨時封孔器封孔進行瓦斯抽采，抽采時間應不少於24h，然後再用封孔材料進行永久封孔。

6.1 封孔

6.1.1鑽孔封孔長度應不小於5m，且整個封孔段應填實、封滿。

6.1.2 鑽孔封孔位置應位於煤岩結合處，且超過煤岩結合段0.5m。在煤巷工作麵掘進時，應能看到施工在預掘煤巷工作麵中部鑽孔的封孔管。

6.1.3 封孔材料可選用聚氨酯或膨脹水泥等材料。

6.1.4 封孔應符合AQ1027—2006的規定。

6.2 管路連接

6.2.1 管路連接應規範，橫平豎直，顏色統一，嚴禁漏氣。

6.2.2 鑽孔應分組管理。在鑽場中施工的抽采鑽孔，以鑽場為單位，每個鑽場應安裝一個孔板流量計和一個放水器;在巷道及其它地點施工的鑽孔，每組鑽孔最多不應超過20個，每組鑽孔安裝一個孔板流量計，與集氣箱(放水器)相連，然後與主管路連接。

6.2.3 管路安裝後應進行統一編號，建立管理台帳。

6.2.4 管路敷設及附屬設施安裝應符合AQ1027—2006的規定。

6.2.5 管路安裝後，應進行檢漏試驗，發現問題及時處理。

6.3 瓦斯抽采管理

6.3.1 礦井應建立專門的瓦斯抽采隊伍，負責鑽孔施工、連管抽采及瓦斯抽采參數的測定等工作。

6.3.2 每周應測定一次抽采參數，保證鑽孔孔口負壓達到AQ1027—2006的規定。並定期對抽采參數進行分析，不斷提高抽采效果，對抽采效果不好的鑽孔，應及時進行處理。

6.3.3 每旬對抽采管路進行巡查，發現問題及時處理。

6.3.4 抽采地點應懸掛管理牌板，注明抽采地區名稱、瓦斯流量、抽采負壓、瓦斯濃度等;每個鑽孔應懸掛孔口牌，注明鑽孔編號、鑽孔深度、施工時間等。

6.3.5 使用的瓦斯抽采計量器具應定期進行計量檢定，符合相關計量標準和規範要求。

7 效果檢驗

7.1 采用直接測定煤層殘餘瓦斯含量或殘餘瓦斯壓力以及瓦斯預抽率指標進行效果檢驗時，殘餘瓦斯含量、殘餘瓦斯壓力指標臨界值可按照礦井經試驗考察確定的臨界值或《防治煤與瓦斯突出規定》第五十三條的要求確定。瓦斯抽采率指標應符合《煤礦瓦斯抽采基本指標》(AQ 1026-2006)的要求。

7.2 檢驗測點的布置應符合《防治煤與瓦斯突出規定》。

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