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副井放水钻孔施工安全技术措施7.18
副井放水钻孔施工安全技术措施
一.概述
1.副井目前已掘进至井深483.9m处,迎头层位为5煤顶板粗砂岩,由于含水层裂隙、孔隙较为发育,涌水量较大,井筒正常掘进受到相当大的影响。为改善副井作业环境,确保安全掘进,根据矿工程技术部《副井放水钻孔设计》,分别在副井南等候室拨门北3.4m、4m施工2个放水钻孔,对副井5煤顶板砂岩含水层进行疏放。为确保钻孔安全、顺利施工,特编制此措施。
2.水文及地质状况
钻孔施工工作面水文地质条件简单,预计揭露岩层岩性为6煤及其顶板细砂岩、5煤底板泥岩、5煤层及5煤顶板中粗砂岩。钻孔施工主要充水水源为煤系地层砂岩裂隙水,预计单孔正常涌水量10至30m3/h,最大50m3/h。
二.钻孔设计
一)钻孔结构及止水检查
1.采用Φ133mm钻头钻进10.5m后,下入Φ108mm长度不得小于10m的封孔管,用水泥加水玻璃双液浆进行封固。水泥浆的水灰比为0.75:1~1:1,水玻璃的波美度为30至40,水泥浆与水玻璃的体积比为0.7:1~1:1。孔口管采用2JGZ-60/210注浆泵进行封固。
2.待浆液凝固24小时后,采用Φ75mm钻头从孔口管内钻过管底0.5m,用高压注浆泵作封堵承压止水质量检查,检查以向孔内注水,孔口压力达3~5Mpa稳定30分钟,孔口及周边不渗漏水为合格,否则重新封闭止水直至合格。承压合格后,安装4寸高压闸阀方可继续钻进。
3.套管止水检查合格后,用Φ75mm钻头继续钻进,钻进至设计终孔位置。
4.封孔由注浆公司负责,通风队配合。
二)钻场位置及设计钻孔参数表
孔号 开孔位置 方位
° 倾角
° 孔深
m 终孔层位 备注 1# 拨门北3.4m巷道东帮距巷底1m处 93.3 19.8 79.6 5煤顶板中粗砂 测压 2# 拨门北4m巷道东帮距巷底1m处 93.8 17.3 78.3 5煤顶板中粗砂 测压 根据钻孔探查结果,可适当增减钻孔,所增钻孔的施工参数由地质人员现场给定。
附:副井放水钻孔布置平面图、剖面图及开孔布置图。
三)钻孔的施工顺序为1#→2#。
三.钻孔施工技术要求
1.见煤要求
钻孔见煤时,要准确记录煤层顶底板的位置、煤厚及夹矸情况,要求使用专用记录本,记录的相关数据资料清楚、详细。
2.简易水文观测
钻孔出水后,要进行简易水文观测,认真记录出水深度及出水量,同时记录水色、水温、水量变化情况,及时向调度室汇报。
3. 孔口管下入时,在最外一根套管外段缠麻丝。孔口管采用水泥加水玻璃双液浆封固,配比依照前面所述,使用双液注浆泵通过高压管从管内口向里注入,直到管外壁返浆为止。孔口管外口不得采用水泥裱糊。
4.孔口管外端要焊接法兰盘并将管口衔接处拧紧。
5.孔口管管外变头上要焊接测压装置,测压管要用圆钢加工,不得使用6分管或其它管材代替并安装压力表(0~2.5Mpa)。
四.钻机及钻具型号
钻机:1台
钻杆:Φ钻头:Φ133三翼钻头、Φ钻头Φ108mm×1000mm,20根。
闸阀:6Mpa高压闸阀2个。
五.施工准备
1、钻机设备检修
①施工前,对钻机进行全面检修,对老化的供油管路及磨损零部件进行更换,并在井上进行安装调试运转正常,确保下井后正常使用。
② 对所有钻杆进行认真检查并对钻杆丝头进行清理,剔除变形及丝头损坏的钻杆。
2、设备安装
将钻机安装地点5.0m范围内的底板找平,杂物清理干净,在施工地点沿巷帮挖临时水沟至附近水泱,钻机下垫道木,严格按照使用说明书进行安装操作。钻机安装好后,打好4根压车柱。
六.施工步骤及方法
一)施工步骤
底板清理→挖掘临时水沟→安装钻机→用Φ133mm钻头钻进10.5m→下入并安装Φ108mm不少于10m孔口管→注浆封固→耐压试验→钻孔施工。
1.底板找平
钻进前使用风镐对底板进行清理,并及时清理水沟内的淤塞物,确保水沟畅通,巷道内的水通过水沟流入附近水泱。
2.钻机的稳固
钻机调整好位置后,使用4根丝杠打压车柱对钻机进行加固,丝杠使用8#铁丝双股绑扎生根在巷道顶部棚粱上,防止丝杠倾倒伤人。
3.钻探
钻机配Φ133mm、Φ75mm金刚石复合片钻头、Φ50mm×1600mm岩芯钻杆施工。钻机由通风队具有钻探经验的工人操作,浙江拓海项目部每小班3名钻工配合,其中一名电工。开钻前地质、测量人员对钻孔角度、方位、开孔位置等进行校核调整后方可开始施工。
4.孔口管安装、注浆封固
为防止钻进过程中出现涌水、喷孔现象时能及时采取有效措施,钻进前在钻孔位置安设孔口管,孔口管位置及角度严格按探孔设计参数执行。孔口管上口焊接DN108×320法兰盘,法兰盘上连接Φ108mm高压球阀及防喷阀,钻具通过球阀钻进;闷盘为DN108×320法兰盘,上部连接Q41N-320的高压球阀。
开孔选用
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