陷落柱鉆探施工安全技術(shù)措施

1、陷落柱鉆探施工安全技術(shù)措施一、施工概況：（一）本次措施編制的任務(wù)來(lái)源、目的和任務(wù)1、*煤業(yè)有限公司 * 工作面已經(jīng)形成。根據(jù)地面三維地震勘探資料顯示，該工作面膠帶順槽南側(cè)發(fā)育有一陷落柱，為探明該陷落柱的位置、產(chǎn)狀及導(dǎo)水富水性情況，為將來(lái)* 工作面安全施工提供可靠的地質(zhì)資料， 現(xiàn)決定在 * 膠帶順槽內(nèi)對(duì)該陷落柱進(jìn)行打鉆探測(cè)，特編制 *陷落柱鉆探施工安全技術(shù)措施。（二）施工地點(diǎn)概況1、*膠帶順槽走向長(zhǎng)度1350 米；掘進(jìn)方位角67°0852，掘進(jìn)斷面2700mm× 4000mm，掘進(jìn)方式為機(jī)掘，工作面四周煤層均未開(kāi)采。2、該順槽永久支護(hù)巷道頂部采用錨桿+金屬網(wǎng) +鋼筋托梁 +錨

2、索聯(lián)合支護(hù)，巷道幫部采用錨桿+金屬網(wǎng) +鋼筋托梁支護(hù)。本次鉆探施工采用巷幫施工，支護(hù)強(qiáng)度可以滿(mǎn)足施工需要。3、* 陷落柱位于 *工作面外部，膠帶順槽中部南側(cè)，距離該順槽最近處有34 米。因膠帶順槽中部段距離該陷落柱最近，且地勢(shì)平緩，排水方便，故選取該段為打鉆施工段。（三）地質(zhì)及水文地質(zhì)情況1、該工作面開(kāi)采煤層為15#煤，厚度平均為1.8 米，一般不含夾矸，局部含一層 0.2 米的夾矸；根據(jù)煤層底板等高線(xiàn)推算，打鉆方向煤層傾角平均為 -9 至-13 °，平均為 -11 °。煤層老頂為 K2 灰?guī)r，裂隙發(fā)育，整體性好；直接頂為砂質(zhì)泥巖，裂隙發(fā)育明顯，多處有離層；偽頂為粉砂巖，局

3、部發(fā)育，硬度較大；底板為砂質(zhì)泥巖和粉砂巖，砂狀泥質(zhì)結(jié)構(gòu)。2、根據(jù)三維地震勘探報(bào)告，該陷落柱編號(hào)為*，最近處距離該順槽 34 米，形狀近似橢圓形， 發(fā)育于 8 煤、9 煤、15 上煤、15 下煤； 15 上煤、15 下煤中陷落柱長(zhǎng)軸長(zhǎng) 153m，短軸長(zhǎng) 83m，面積 11666 ，不富水。3、15 號(hào)煤層主要受頂板K2 灰?guī)r含水層影響， K2 灰?guī)r裂隙較發(fā)育,屬于弱富水性含水層。掘進(jìn)過(guò)程中局部頂板錨索出現(xiàn)了不同程度淋水，最大涌水量 1.5m? ;/h。二、陷落柱鉆探施工技術(shù)措施編制依據(jù)1、煤礦安全規(guī)程、煤礦防治水規(guī)定及井下探水技術(shù)規(guī)范2、* 陷落柱鉆探施工設(shè)計(jì)3、三維地震勘探和地面電法勘探資料所

4、提供的建議、工作面鉆探施工的專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)等相關(guān)附件、附圖等。三、技術(shù)要求（一）鉆孔設(shè)計(jì)打鉆地點(diǎn)位于皮軌聯(lián)絡(luò)巷與膠帶順槽交叉點(diǎn)前后，共設(shè)計(jì)2 個(gè)鉆場(chǎng)，4 個(gè)鉆孔，鉆孔在平面上呈扇行布置， 設(shè)計(jì) 2 個(gè)鉆孔控制陷落柱南北邊界，其余 2 個(gè)控制陷落柱東西邊界。設(shè)計(jì)鉆孔參數(shù)見(jiàn)附表1.表 1：鉆探施工設(shè)計(jì)參數(shù)一覽表鉆場(chǎng)鉆孔編號(hào)方位角傾角開(kāi)孔位置孔深 (m)備注1#鉆場(chǎng)P1176°-14 °P13 測(cè)點(diǎn)西 20.1 米143P2158°-13 °150104 皮順 P13 測(cè)點(diǎn)西 20.1 米1732#鉆場(chǎng)P3158°-13 °150104 皮順 P

5、14 測(cè)點(diǎn)西 37 米174P4126°-7 °150104 皮順 P14 測(cè)點(diǎn)西 37 米132合計(jì)4 個(gè)622（二）鉆孔技術(shù)要求1、鉆孔結(jié)構(gòu)：開(kāi)孔孔徑113mm，終孔孔徑75mm。鉆孔鉆進(jìn)10m 后，下入 108mm護(hù)孔管 10m。2、采用水泥漿對(duì)孔口管進(jìn)行注漿加固， 套管凝固時(shí)間不小于 24h，掃孔深度應(yīng)大于孔口管長(zhǎng)度 0.5-1m；透孔后對(duì)孔口管進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，壓力要不小于 3Mpa，耐壓時(shí)間不小于 30min，孔口管周?chē)宦┧娇衫^續(xù)鉆進(jìn)。3、試壓合格后，孔口安裝高壓閘閥和防噴裝置，選取75mm無(wú)芯鉆頭鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)孔深。4、鉆孔開(kāi)孔前，由地測(cè)測(cè)量人員利用測(cè)量?jī)x器現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)

6、定鉆孔開(kāi)孔方位、傾角；鉆進(jìn)過(guò)程中，隨時(shí)對(duì)鉆孔傾角進(jìn)行核實(shí)，發(fā)現(xiàn)鉆孔偏移，及時(shí)對(duì)鉆孔傾角進(jìn)行調(diào)整。5、鉆進(jìn)時(shí)給壓均勻，壓力不得忽大忽小，速度、壓力根據(jù)巖性合理選定。6、根據(jù)鉆孔施工情況，每個(gè)鉆孔要填寫(xiě)鉆探施工記錄表，內(nèi)容包括打煤深度、出水量等，具體格式見(jiàn)附表2。四、鉆孔施工（一）作業(yè)前準(zhǔn)備1、施工設(shè)備施工主要設(shè)備有ZDY3200S 型全液壓坑道鉆機(jī)一臺(tái)、3ZB6/10-22型注漿泵一臺(tái)，配套75mm鉆桿 180 米， 108mm套管 100 米， 113mm/ 75mm無(wú)芯鉆頭等鉆具。 起吊用 3T 倒鏈。鉆機(jī)具體技術(shù)性能參數(shù)見(jiàn)表 3。2、鉆機(jī)安裝及固定將作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)清理平整，固定鉆機(jī)前先鋪設(shè)道木。

7、將鉆機(jī)用倒鏈吊起，倒鏈懸掛于專(zhuān)用吊具上。鉆機(jī)起吊后平穩(wěn)放在道木之上，道木與鉆機(jī)之間要用 8#雙股鉛絲捆綁牢固。將鉆機(jī)四角分別用液壓支柱垂直于巷道頂板打牢，如頂板不平用小塊木板墊平打牢，以防鉆機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生傾倒（支柱上端要用雙股鉛絲與頂板可承重處連接牢固） ；如果頂?shù)装逯g高度超過(guò)液壓柱垂直起降高度，在打鉆處打設(shè)4 根地錨將鉆機(jī)固定牢固。操作司機(jī)將油管一端接到操作臺(tái)上，一端接到鉆機(jī)本體上，確認(rèn)各油管連接無(wú)誤。井下電鉗工負(fù)責(zé)將鉆機(jī)電源等按完好標(biāo)準(zhǔn)接好。接通電源，啟動(dòng)電機(jī)，觀察油泵是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)（應(yīng)無(wú)異常聲響，操縱臺(tái)上的回油壓力表應(yīng)有所指示） ，檢查各部件有無(wú)滲漏油。把供水膠管一端接到鉆機(jī)供水器上，

8、一端接到靜壓水管三通上。3、開(kāi)鉆前準(zhǔn)備工作檢查頂支護(hù)及點(diǎn)柱打設(shè)是否牢固，當(dāng)確認(rèn)安全可靠后，方能進(jìn)行工作。檢查鉆機(jī)安裝是否平穩(wěn)，防護(hù)裝置是否完好，各部件連接是否可靠，油管連接是否正確無(wú)誤。檢查各操縱手把是否靈活，定位是否準(zhǔn)確可靠。檢查鉆機(jī)各部分緊固件是否緊固，在潤(rùn)滑部位加潤(rùn)滑油脂。油箱內(nèi)的液壓油要達(dá)到油位的規(guī)定位置。油箱上的截止閥要打開(kāi)，否則不準(zhǔn)啟動(dòng)電機(jī)。卡盤(pán)、夾持器開(kāi)閉要靈活，動(dòng)作要可靠。（二）施工工藝1、鉆孔工藝鉆進(jìn)時(shí)給壓均勻，壓力不得忽大忽小，速度壓力根據(jù)巖性合理選定。鉆頭優(yōu)選現(xiàn)代較先進(jìn)的復(fù)合片鉆頭、孕鑲鉆頭等。每種規(guī)格要有35 個(gè)鉆頭相互交替使用至任務(wù)完成，每次更換鉆頭前禁止出現(xiàn)錐形鉆孔

9、段，換徑時(shí)必須有導(dǎo)向設(shè)施。套管壁后全段封注。下套管要嚴(yán)格把關(guān)，配合規(guī)范（管端界面平整，接箍絲扣根部界面完整清潔、無(wú)傷痕） 。下套管連接頭必須綜合使用油漆、膠類(lèi)和棉絲等，嚴(yán)防泄露。套管壁后注入高水固化膠結(jié)充填材料，凝固時(shí)間達(dá)到要求后，透孔至孔底，孔口安裝測(cè)壓系統(tǒng)（分水閥、壓力表、兩通、注水測(cè)壓閥、孔口法蘭盤(pán)等），孔口壓力要大于 3Mpa。穩(wěn)壓時(shí)間超過(guò) 30min，試驗(yàn)周邊無(wú)卸漏水合格后方可換徑 75mm繼續(xù)鉆進(jìn)至終孔。鉆至終孔層位時(shí)，出現(xiàn)涌水忽大忽小時(shí)，鉆具前后移動(dòng)加旋轉(zhuǎn)至涌水量變化穩(wěn)定方可移鉆機(jī)。2、鉆頭使用排序不管新舊鉆頭同等規(guī)格情況下，在使用前均要進(jìn)行內(nèi)外經(jīng)尺寸丈量，并在鉆頭上標(biāo)注清楚，排

10、放順序按照尺寸大小依次擺放。使用排序標(biāo)準(zhǔn)首要外徑大，內(nèi)徑小逐級(jí)依次論推。每起一趟鉆的鉆頭均要與排序的鉆頭尺寸進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比，確保質(zhì)量安全及效率。3、孔口管埋固孔口管埋設(shè)要符合設(shè)計(jì)要求，高水固化膠結(jié)充填材料充填要飽滿(mǎn)，透孔鉆進(jìn)前要做壓水試驗(yàn)，耐壓必須達(dá)到要求。固管高水固化膠結(jié)充填材料漿液采用水灰比為0.5：1.壓力須達(dá)到設(shè)計(jì)要求，確保固管時(shí)孔內(nèi)漿液飽滿(mǎn)。按照設(shè)計(jì)要求，安裝好的孔口管與閘閥、防噴裝置、法蘭聯(lián)接相配套，以免造成井下突水事故，影響正常生產(chǎn)。4、套管試耐壓凝固時(shí)間達(dá)要求，掃孔入底，鉆進(jìn)0.51m，方可做耐壓試驗(yàn)。安裝孔口套管法蘭盤(pán)和測(cè)壓裝置（包括測(cè)壓盤(pán)、安全三通或四通，分水閥門(mén)，壓力表，注

11、水連接口）或用泥漿泵綜合觀測(cè)。要求快速連接插頭的 U 型卡必須規(guī)范使用。壓力表的測(cè)值標(biāo)準(zhǔn)使用，是大于壓力的 2-3 倍。與泥漿泵連接好后打開(kāi)分水卸壓閥門(mén)，啟動(dòng)泥漿泵最低檔位視水量穩(wěn)定時(shí)方可開(kāi)始緩慢關(guān)小分水口的出水量。當(dāng)分水量逐漸變小水壓逐步上升至 23Mpa 穩(wěn)定時(shí)，停止分水控制閥。在穩(wěn)定期間注意觀察鉆孔周邊有無(wú)滲透水現(xiàn)象。觀測(cè)泥漿泵供水池內(nèi)水位下降穩(wěn)定情況。穩(wěn)定壓力時(shí)間不少于 30min。套管未出現(xiàn)位移，無(wú)滲漏，周邊底板未出現(xiàn)新涌水點(diǎn)，無(wú)底鼓、幫鼓、冒頂現(xiàn)象，壓力穩(wěn)定，為合格。5、孔口安全裝置套管固管耐壓試驗(yàn)合格后，安裝閘閥，閘閥承壓能力1.5Mpa 以上。閘閥上安裝防噴設(shè)施， 嚴(yán)防發(fā)生鉆孔

12、突水事故沖垮鉆場(chǎng)及巷道。防噴密封環(huán)狀間隙嚴(yán)禁過(guò)大。（三）鉆機(jī)操作過(guò)程1、下鉆前調(diào)試好鉆頭、套管、異徑接頭、絲扣公差配合易緊不易松，扣頭倒角符合要求。界面平整，無(wú)傷痕，并且丈量準(zhǔn)長(zhǎng)度。重復(fù)使用時(shí)，注意套管、鉆頭整體情況。發(fā)現(xiàn)磨損嚴(yán)重、有裂痕的禁用。查看墊叉、夾具，如間隙配合過(guò)大，磨損嚴(yán)重，要及時(shí)更換。丈量準(zhǔn)所有鉆具的長(zhǎng)度、根數(shù)。所有鉆具必須要進(jìn)行全方位檢查，均符合施工要求，方可使用。2、下鉆時(shí)從回轉(zhuǎn)器后端插入一根鉆桿，穿過(guò)卡盤(pán)，通過(guò)下鉆、給進(jìn)功能手使鉆桿進(jìn)入夾持器，在夾持器前方人工擰緊鉆頭。在鉆桿的后方人工擰上供水器，接通水管，準(zhǔn)備鉆進(jìn)。先回轉(zhuǎn)，然后通過(guò)下鉆、給進(jìn)起撥操作手把，靠回轉(zhuǎn)器的往復(fù)移動(dòng)將鉆桿送入孔內(nèi)，待鉆桿尾部接近回轉(zhuǎn)器主軸后端時(shí)停止送入。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況調(diào)整回轉(zhuǎn)速度進(jìn)行加壓或減壓鉆進(jìn)。一根鉆桿終了時(shí)，減小孔底壓力，先停給進(jìn)，后停回轉(zhuǎn)，并關(guān)閉鉆機(jī)電源開(kāi)關(guān)，停止供水，人工卸下供水器。從回轉(zhuǎn)器后端插入第二根鉆桿，人工對(duì)上絲扣，供水器開(kāi)水，通過(guò)下鉆、起撥操作手把后退回轉(zhuǎn)器， （重復(fù)、）以后依次重復(fù)循環(huán)，直