29.探放水工程單孔設(shè)計說明

1、.鹽邊縣金隆煤業(yè)有限責(zé)任公司金隆煤礦探放水工程單孔設(shè)計.專業(yè)資料 .生產(chǎn)技術(shù)科二一五年三月為了杜絕巷道掘進(jìn)過程中水災(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 對掘進(jìn)巷道 “預(yù)測預(yù)報 、有掘必探 、先探后掘 、先治后采 ”的原則 、結(jié)合我礦現(xiàn)場水文地質(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)計中水文地質(zhì)資料描述，我礦井涌水量不大 ，僅對涌水量較大的出水點進(jìn)行了觀測記錄，并觀測記錄了正常日涌水量18m 3 /d 和最大日涌水量50m 3/d 。目前礦井涌水主要來自大氣降水。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.

2、專業(yè)資料 .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) 探水 ，探水循環(huán)進(jìn)度 75m ，超前距為 35m, 允許掘進(jìn)距離 40 m ，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 ： ZLJ-350 型煤礦用坑道鉆機(jī)，鉆具配備 ：75mm 鉆桿 80m ，泥漿泵 1 臺，合金鉆頭3 個及鉆具 1 套。二、探水鉆孔布置的參數(shù)說明鉆孔方位鉆孔傾角孔號開孔位置孔深 （m ）（度）（度）1#中心孔1800752#仰孔180+5783#俯孔1800764#左孔165

3、-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、通風(fēng)、調(diào)度聯(lián)合進(jìn) 行現(xiàn)場驗收 ，并及時進(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)無水害危險待下發(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)計位置為止。.專業(yè)資料 .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 ，將預(yù)先準(zhǔn)備好的孔口管 （末端用

4、木塞塞住 ）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，其深度超過孔口管長度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，呈水壓值超過預(yù)計放水時的水壓 ，穩(wěn)壓時間至少保持半小時 ，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 ，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)計一、鉆孔設(shè)計參數(shù)水源性質(zhì) :預(yù)計水源主要為頂?shù)装辶严端?、斷層水 。鉆機(jī)型號 ： ZLJ-350 型探水鉆.專業(yè)資料 .鉆具配備 ： 5 個100 mm 的孔口管 ,100 根75mm 地質(zhì)鉆 桿 , 89mm

5、筒 狀 合 金 取 芯 鉆 頭 ， 55PDC 金 剛石鉆頭和雙翼合金鉆頭無芯鉆進(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) 。 保證水溝暢通 。2、準(zhǔn)備堵水材料。即在探水地點備用一定數(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 2 寸帶閥 門鋼管與鋼板擋板等 ，以便出水或來壓時及時處理。3、檢查瓦斯 。 瓦斯員必須跟班作業(yè)，瓦斯?jié)舛瘸蓿?% ）或鉆探過程中有害氣體濃度增大必須停止工作，切斷電源 ，撤出人員并報告調(diào)度室及時處理。4、檢查支架情況。有松動或破損的支架要及時

6、修整或更換。幫頂是否背好 ，都要一一檢查 。5、檢查煤壁 。 煤壁有松動或膨脹現(xiàn)象時，要及時處理，閉緊填實 ，必要時可打上木垛，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)隨時清理干凈 。 若水溝被冒頂或片幫堵塞時，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 ，要時刻保證暢通無阻。.專業(yè)資料 .8、檢查打鉆地點或附近必須安設(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、 ，各部緊固件有無松動情況 。 檢查抱閘的松緊程度是否合適 ，送水器轉(zhuǎn)動是否靈活 ，輸水膠管是否固定，以防止轉(zhuǎn)動 。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、 泄水測壓三通、孔口水門和鉆桿逆止閥（ 必要時安裝）等組成 。 其施工和安裝程序如下：1）選擇巖層堅硬完整地段開孔，孔徑應(yīng)比孔口管直徑大 1 2 級，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1 2 個小管 （或水針 ），而后從孔口管內(nèi)向四周壓

8、入水泥漿，待從小管跑出濃水泥漿時即將小管封死。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 。.專業(yè)資料 .3）水泥漿固結(jié)后掃孔，其深度超過孔口管長度0.5 1m后，向孔內(nèi)壓水 。 試驗壓力大于孔口管末端承壓靜水壓力的 1.2 倍或水壓值超過預(yù)計放水時的水壓，穩(wěn)壓時間至少保持半小時，孔口管周圍沒有露水現(xiàn)象，說明合乎要求，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的水量與水壓資料以及為了安全目的時，還應(yīng)在孔口管上安裝水壓表、水門、三通和泄水短管等。5）對水壓高于1.0Mpa且水量較大的積水或含水層進(jìn)行探放水時，孔口應(yīng)安設(shè)防噴逆止閥，以避免高壓水頂出

9、鉆桿、噴出碎石傷人 。6）每次施工前 ，鉆孔口必須安設(shè)托板 ，托板規(guī)格 ：（托板為正方體 ，邊長為 ： 40cm ，托板厚度為 ： 1.5cm ，托板螺絲孔間距為 32 cm ）， 托板上留有鉆桿通過的圓孔 。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)計參數(shù)1、設(shè)計參數(shù) ：孔號開孔位置鉆孔方位鉆孔傾角孔深 （m ）（度）（度）1#中心孔0075.專業(yè)資料 .2、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10

10、m ；(2)下放 50-73 肋骨式安全套管10 米；(3)50 鉆孔到孔底 ；四、鉆探工程的步驟和方法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 1時，不得開鉆 ，采取措施進(jìn)行處理。(2)任何時候包括提下鉆、鉆進(jìn)等工作人員不準(zhǔn)在鉆桿后方站立和走動，防止鉆桿后滑傷人。(3)壓力要合理、均勻 ，不進(jìn)尺時不得強(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) 鉆桿絲扣下鉆時要逐條纏線，并用鉗子上緊 ，嚴(yán)防脫扣事故 。 隨時備好 42 小公錐 ,一旦發(fā)現(xiàn)斷鉆桿，櫓扣等孔內(nèi)事故及時處理。(5)松緊頂絲和停送電人員嚴(yán)密配合，口號響亮一致，不準(zhǔn)干啞

11、吧活 。(6)鉆進(jìn)中一旦發(fā)現(xiàn)“變軟 ”、見“空 ”、“見水 ”和變層等要.專業(yè)資料 .立即停鉆丈量殘尺計算孔深。 見空前10 米時丈量全長 ，校正孔深 ，調(diào)整誤差 。(7)若發(fā)觀孔內(nèi)涌水，應(yīng)測定水壓和涌水量。(8)及時準(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 ，要對準(zhǔn)絲口 ，避免歪斜和漏水 。(11) 卸鉆頭時 ，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 ，必須一根接一根 ，依次安裝 。2、 50 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

12、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 50 孔深，增加套管長度 。3、下 50-73 肋骨式套管 ，水泥注漿固井 。 24-48 小時后掃孔上好30Kg 高壓閘閥 ，并打壓試驗 ，用 50 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，如果達(dá)到設(shè)計壓力和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)時，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、見水后立即匯報礦方有關(guān)工程技術(shù)人員，在礦方人員的現(xiàn)場監(jiān)督下，確認(rèn)排水能力在通風(fēng)良好的情況下，方.專業(yè)資料 .可提鉆 ，并立即關(guān)閉高壓閘閥 ，并安裝壓力表測定水壓 ，便于計算積水面積和積水量 。5、見空后無積水

13、涌出時 ，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)防瓦斯由鉆孔突出 ，由瓦斯檢查員現(xiàn)場測定 ，瓦斯含量在保證安全的情況下方可提鉆 ，而且提鉆后立即關(guān)閉高壓閘閥 。五、封孔措施1、鉆孔完成后 ，根據(jù)要求進(jìn)行封孔，鉆孔封閉前 ，應(yīng)先進(jìn)行洗孔 （清水除外 ），根據(jù)孔壁情況也可使用18-19 秒稀泥漿沖孔 。2、灌注泥漿必須將鉆具下到距應(yīng)封孔段底部35m處，隨著灌漿逐漸提升鉆具，但鉆具不得提出漿面，嚴(yán)禁采用自孔口向孔內(nèi)倒灰漿的方法封孔。3、封孔水泥要采用425# ，過期 、受潮結(jié)塊的不準(zhǔn)使用，封閉終了要及時用清水洗泵，以保護(hù)泵體。水泥漿灌注完畢應(yīng)在封閉孔段提取漿樣 ，如封閉數(shù)量和深度不符合設(shè)

14、計要求時應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)封 。第四節(jié)鉆機(jī)的安裝一、加強(qiáng)鉆場附近的巷道支護(hù) ，并在工作面迎頭打好堅固立柱和擋板 。.專業(yè)資料 .二、清理巷道挖好排水溝 ，探水鉆孔位于巷道低洼處時，必須配備與探放水相適應(yīng)的排水設(shè)備 。三、在打鉆地點或附近安設(shè)專用電話。四、測量和探放水人員必須親臨現(xiàn)場 ，依據(jù)設(shè)計 ，確定主要探水孔的位置 、方位、角度以及鉆孔數(shù)目 。第五節(jié)探放水施工中的技術(shù)要求一、探水技術(shù)要求1 、 鉆進(jìn)時應(yīng)準(zhǔn)確判別煤 、巖層厚度并記錄換層深度。 一般每鉆進(jìn) 10m 或更換鉆具時 ，測量一次鉆桿并核實孔深。終孔前再復(fù)核一次 ，如有可能應(yīng)進(jìn)行孔斜測量 。2 、鉆進(jìn)時 ，發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫 、來壓或孔中的水壓、

15、水量突然增大，以及有頂鉆等現(xiàn)象時，必須立即停鉆，記錄其孔深并同時將鉆桿固定，切不可拔出鉆桿，以防在拔出鉆桿的過程中被高壓水頂出傷人的事故。要立即向礦調(diào)度室匯報，及時采取措施 ，進(jìn)行處理 。3、鉆進(jìn)中發(fā)現(xiàn)有害氣體噴出時，應(yīng)立即停止鉆進(jìn)、切斷電源 ，將人員撤到有新鮮風(fēng)流的地點。立即報告礦調(diào)度室，采取措施 。4、鉆孔內(nèi)水壓過大或噴高壓水時，應(yīng)采用反壓和防噴裝置的方法鉆進(jìn)，應(yīng)有防止孔口管和煤(巖)壁突然鼓出的措施：.專業(yè)資料 .5、 背緊工作面 ，在攔板外面加設(shè)頂柱或木垛 ，必要時還應(yīng)在頂 、底板堅固地點砌筑防水墻 ，之后方可放水 。6、對于水壓大于 2MPa ，中間要穿過煤層的探斷層水鉆孔 ，在打穿

16、斷層或含水層前 ，還應(yīng)下第二層孔口管并超過煤層 1 m 以上 。7、在探水孔施工中，見到含水層、斷層 、陷落柱和積水區(qū)之前 ，應(yīng)停止鉆進(jìn) ，安好水門后再繼續(xù)鉆進(jìn)。8、遇高壓水頂鉆桿時，可用立軸卡瓦和逆止閥交替控制鉆桿 ，使其慢慢地頂出孔口，操作時禁止人員直對鉆桿站立 。9、應(yīng)做到交接班時不停鉆。10 、 探放斷層水的探水孔終孔后，孔內(nèi)有水應(yīng)進(jìn)行放水試驗 。 孔內(nèi)無水時應(yīng)選擇一個孔進(jìn)行壓水試驗，檢驗斷層隔水性能 ；壓力一般應(yīng)略大于斷層所承受的靜水壓力。11 、 探放水鉆孔 ，完成探測任務(wù)后必須全孔注漿封閉，并做好封孔記錄 。二 、放水的技術(shù)要求1、鉆孔探到水后，要觀測水壓 、水質(zhì) 、水量和估計積

17、水量或補(bǔ)給量。根據(jù)礦井排水能力及水倉容量，決定是注漿堵水還是放水。控制放水孔的流量或調(diào)整排水能力，并清理水倉 、水溝等 。2、 煤層頂板有含水層和水體存在時，應(yīng)當(dāng)觀測 “三帶 ”.專業(yè)資料 .發(fā)育高度 。 當(dāng)導(dǎo)水裂隙帶范圍內(nèi)的含水層或老空積水影響安全開采時 ，必須超前探放水并建立疏排水系統(tǒng) 。3、加強(qiáng)放水地點的通風(fēng)，增加有害氣體的觀測次數(shù)。4、必須監(jiān)視放水全過程 ，放水結(jié)束后 ，應(yīng)立即核算放水量與預(yù)計積水量的誤差 ，查明原因 。第六節(jié)探放水安全技術(shù)措施一、探水安全技術(shù)措施1、鉆機(jī)運輸 、安裝的安全措施（ 1）、 運輸 、安裝鉆機(jī)人員 ，要互相配合好 ，防止鉆機(jī)反倒傷人和擠傷手腳事故發(fā)生 。（

18、2）、 鉆場在穩(wěn)鉆前 ，應(yīng)清凈浮煤 。 鉆場巷道支護(hù)要符合質(zhì)量要求 ，禁止有空幫 、空頂現(xiàn)象 。 鉆機(jī)要穩(wěn)牢 、穩(wěn)平，底座墊上底木梁 ，鉆機(jī)穩(wěn)固在底木梁上 ，四角要大好四根立柱 ，并用鐵絲聯(lián)在一起 。 將鉆機(jī)穩(wěn)定牢固后 ，方準(zhǔn)開鉆。（ 3）鉆具應(yīng)統(tǒng)一放在鉆場內(nèi)，禁止在巷道內(nèi)亂放。2、鉆機(jī)操作的安全措施。（ 1）、 鉆工上崗前，必須經(jīng)過培訓(xùn)，學(xué)習(xí)作業(yè)規(guī)程并持證上崗 。（ 2 ）、 鉆孔必須嚴(yán)格按設(shè)計的方位、角度 、深度施工，嚴(yán)禁私自變更鉆孔參數(shù)。（ 3）、 鉆孔施工期間，必須有專職瓦斯檢查員隨時檢.專業(yè)資料 .查鉆孔 、鉆場瓦斯 ，若瓦斯達(dá)到 1 % ，應(yīng)立即通知停鉆撤人。（ 4）、 操作鉆機(jī)人

19、員 ，要由班組長或有經(jīng)驗的工人擔(dān)任，另一人跟前監(jiān)護(hù) 。 鉆機(jī)操作按扭 ，應(yīng)設(shè)在距司機(jī)工作處不超過 0.5m 的地方 ,確保能及時停送電。（ 5）每班開鉆前，鉆機(jī)要先試正、反轉(zhuǎn) 。 鉆機(jī)開始運轉(zhuǎn)后 ，任何人不準(zhǔn)觸摸鉆桿及機(jī)器旋轉(zhuǎn)部位，防止鉆機(jī)絞人（ 6）、 操作鉆機(jī)要嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程。在鉆進(jìn)中 ，掌握好鉆進(jìn)速度，壓力要適當(dāng)，注意孔內(nèi)水循環(huán)，禁止干鉆，避免損壞鉆機(jī)和發(fā)生卡鉆事故。（ 7）打鉆過程中，要嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)場交接班制度，現(xiàn)場交清孔內(nèi)情況和鉆機(jī)運轉(zhuǎn)情況。（ 8）、 鉆孔透水后，要詳細(xì)觀測和記錄水情變化。起鉆時 ，工作人員禁止站在鉆桿的正后方向。鉆桿全部起出后，立即關(guān)閉閥門 ，并向調(diào)度室匯報透水情

20、況。（ 9）打鉆出水后，若水量較大，威脅到巷道內(nèi)人員安全時 ，要通知巷道內(nèi)所有人員和受威脅的其他人員，一并撤出，并迅速向調(diào)度室匯報。二、放水安全技術(shù)措施1、待鉆孔全部施工結(jié)束后，同時分別測定水壓，測定水壓要求連續(xù)8 小時壓力表指針不動。.專業(yè)資料 .2、放水延續(xù)時間與穩(wěn)定時間要求為充分查明含水層的富水性，放水試驗按一次最大降深進(jìn)行 ，延續(xù)時間不少于24 小時 。 放水試驗結(jié)束前流量穩(wěn)定時間必須達(dá)8 小時 。 并以最遠(yuǎn)觀測孔穩(wěn)定2 小時為準(zhǔn) 。3、放水孔的流量觀測與觀測孔的壓力觀測必須同步進(jìn)行。 開始一般應(yīng)按每隔 30 分鐘觀測一次 ，連續(xù) 3 小時后 ，可每隔 60 分鐘觀測一次 ，直至放水結(jié)

21、束 。觀測孔壓力表指針觀測應(yīng)與主孔流量同時進(jìn)行觀測，不得提前或延后。4、放水試驗應(yīng)連續(xù)進(jìn)行 。 如放水中斷 ，而中斷前放水已超過 6 小時 ，且中斷時間不超過 1 小時 ，則中斷前的放水時間仍可計入延續(xù)時間內(nèi)，否則一律作廢。在中斷放水時間內(nèi) ，應(yīng)按觀測穩(wěn)定（靜止 ）水位的要求觀測水位(包括觀測孔 )，直到重新放水為止。5、水溫、氣溫的測量 ，應(yīng)在放水過程中，每隔 2 小時同時觀測一次（應(yīng)與流量 、壓力表指針的觀測相應(yīng)）， 其精度要求為0.5 。6、在放水過程中，必須隨時繪制Q=f(S) 及 q=f(S) 曲線，以便及時發(fā)現(xiàn)和糾正放水發(fā)生的錯誤。7、水樣應(yīng)在放水試驗結(jié)束前按設(shè)計要求采取，其方法按

22、有關(guān)規(guī)程要求進(jìn)行。8、放水結(jié)束后要進(jìn)行探測孔深?？變?nèi)沉淀物不得超過.專業(yè)資料 .含水層厚度的1/5 。9、靜止水位與恢復(fù)水位觀測要求：正式放水前及正式放水結(jié)束后 ，放水孔和觀測孔均應(yīng)進(jìn)行靜止水位和恢復(fù)水位的觀測 。觀測時間 ，開始時一般可按 1、 2、2、 3、 3、4、 5、7、 8、 10 、15 分鐘的間隔觀測 ，以后每隔 30 分鐘觀測一次，直至穩(wěn)定 。 觀測孔與主孔應(yīng)統(tǒng)一 。10 、靜止水位 、恢復(fù)水位采用壓力表觀測 ，連續(xù) 8 小時指針不動 。三、排水設(shè)施1、排水設(shè)施 ：我礦采用平硐上山開采，水溝自流排水 。2、排水路線工作面運輸巷 水平運輸巷 平硐 地面 。四、應(yīng)急措施當(dāng)井下某一地點發(fā)生突然透