主井井筒基岩段探水施工安全措施.doc

目 录 一. 编制依据 ------------------------------------------------1 二. 工程概述 ------------------------------------------------1 三. 探水方案 ------------------------------------------------2 四. 探水方法 ------------------------------------------------2 五. 探水辅助系统 --------------------------------------------4 六. 安全技术措施 --------------------------------------------5 七. 避灾路线-------------------------------------------------7 顾桥主井井筒基岩段探放水施工安全技术措施 一、 编制依据 1. 顾桥矿井主井井壁结构图 2. 顾桥主井井筒及相关硐室掘砌施工组织设计说明书 3. 煤矿安全规程 二、 工程概述 该井筒全深810.6m，其中，基岩段490.6m，采用地面预注浆施工。 1 地质概况 主井井筒穿过二叠系上石盒子组地层厚度为583.18m，其底界深度为858.38m，分上、中、下三部分组成。上部主要由灰色、青灰色的砂质泥岩、泥岩和灰白色、浅灰色中细砂岩或石英砂岩及花斑泥岩组成；局部砂岩有被流水浸蚀现象，呈土黄色；顶部34.8～51.9m不同程度被风化，风化带岩性以花斑泥岩为主。 中部主要由灰色、灰绿色砂质泥岩、泥岩和花斑泥岩及灰色、灰白色砂岩组成，夹薄层砂砾岩，砂岩比例较高，含2～3层薄煤层和炭质泥岩，煤质较差。下部主要由灰色、深灰色砂质泥岩、泥岩、花斑泥岩和灰白色砂岩、石英砂岩组成，砂岩比例较高。主井穿过石盒子组的24煤顶板至13煤底板的层段，并穿过11层含水层。 强风化带深度为298.35m，弱风化带深度为315.45m。 2 水文地质概况 根据检查孔地质报告，根据检查孔地质报告，松散冲积层中的地下水基本处于区域性封闭状态，没有明显的排泄出口，中、下部地下水在自然条件下基本不流动，上部地下水由西北向东南运动，水力坡度为万分之2.5，流速1.03510-3～2.3810-3m/d，静水位标高H18～22.8m，主井井筒表土段没有抽水资料。井筒基岩段共分三个含水层段，第一段富水性强，第二段富水性中等，第三段富水性差。各含水层的具体深度及预计井筒涌水量见表2.1.2，由表中可知第2、3、6、9层为强含水层。 主井基岩段含水层位置及预计井筒涌水量表 表1.2 含水段 含水层 编 号 含水层起止深度（m） 建议采用涌水量（m3/h） 垂 深（m） 标 高（m） 层厚（m） 第 一 含 水 段 1 295.65～299.55 -270.15～-274.05 3.90 148.90 2 324.50～346.00 -299～-320.5 21.50 359.48 3 382.00～395.00 -356.5～-369.5 13.00 165.06 4 407.50～429.95 -382～-404.45 22.45 35.03 第 二 含 水 段 5 457.80～459.30 -432.3～-433.8 1.5 32.93 6 530.00～541.00 -504.5～-515.5 11.0 81.62 7 561.10～567.80 -535.6～-542.3 6.70 18.35 8 603.00～611.05 -577.5～-585.55 8.05 15.42 9 639.00～669.00 -613.5～-643.5 30.0 217.17 第 三 含 水 段 10 742.65～745.35 -717.15～-719.85 2.70 10.08 11 784.25～822.80 -758.75～-797.3 38.55 8.32 合 计 1092.36 三、 探水方案 该井筒表土及风化基岩段采用冻结法施工，基岩段采用地面预注浆法施工，但井筒基岩段施工仍必须坚持“有疑必探，先探后掘”的原则进行，并采取边探边掘的施工方案进行施工，第1层含水层在冻结段中，施工时，不考虑涌水情况，并根据井筒涌水量的大小决定防治水具体方法。 四、 探水方法 根据岩性，在距各含水层5m左右时，利用工作面岩帽作止浆垫，利用FJD-6型伞钻配YGZ-70型导轨式凿岩机，配Φ55mm十字型钻头配每节长度为1.2m的丝扣连接的探水专用钻杆探水。 探水钻孔均匀布置在井筒周边孔位置，每段高探水孔数为6个，探孔深度为8m，探水孔与工作面成85夹角向外倾斜。 探水孔施工前，准备好长D501800 mm无缝钢管作探水注浆孔口管，孔口管一端车马牙扣，另一端车丝扣与2″阀门连接。当探水孔探出水后，将缠上麻丝白铅油的孔口管砸入钻孔，以备注浆封孔，孔口管外露长度为0.5m，并接有三通阀门及压力表以测定其流量、压力等参数。 现场将根据井筒涌水量的大小采取如下施工方案 ㈠ 强行通过 当用伞钻探水时，根据探水孔水量确定井筒涌水量，当预计井筒涌水量小于10 m3/h时，则采用强排水法通过。 ㈡ 堵漏注浆 当预计井筒涌水量1030m3/h时，采用气动注浆泵利用探水孔口管在工作面直接堵漏注浆。 ㈢ 工作面预注浆 当预计井筒涌水量大于30 m3/h时，利用KQJ-100B型潜孔钻机在工作面施工注浆孔，通过地面注浆泵和井壁吊挂无缝钢管进行工作面预注浆。 施工钻孔时，要视岩性预留岩帽或施工止浆垫，当工作面涌水较大或岩石破碎、裂隙非常发育时，采用砼止浆垫。否则，应采用岩帽作止水垫。探水前，先预埋孔口管，孔口管规格为D1085mm，长度为5m，管下部加工成竹节，上部安装4″高压球阀。 探水钻孔沿D4.25m圈径均布4～6个，现场根据注浆具体情况进行调整。每个含水层采用一个段高进行探水、注浆。探水终孔要超过含水层10m。 1. 钻机 选用KQJ-100B型风动潜孔钻机施工，钻杆为Φ501000mm钻杆丝扣连接，正常钻进使用钻头为Φ90mm冲击钻头，并配钻具Φ130mm冲击钻头凿孔埋孔口管，钻机利用角钢固定在整体金属下行模板上。 2. 工作平台铺设 钻进工作平台布设高出工作面或止浆垫面2m左右，结构为钢木结构，用工字钢或Φ127钢管作主梁固定于金属模板上，各梁应避开预留孔口管位置，平台用δ50mm木板铺平。木板间用扒钉扒牢。 3. 孔口管的埋设 预留岩帽作止浆垫时，用钻机在埋设孔口管位置，先用Φ130mm冲击钻头凿孔，然后向钻孔中灌满搅拌好的水泥浆，配合比为水泥黄砂＝12，水灰比为0.7，最后将孔口管放入钻孔内按设计位置固定好，凝固24小时后，方可在孔口管内进行开钻钻探水孔。 若打砼止浆垫时，在工作面埋设孔口管位置用G-10型风镐凿一个Φ500mm、深500mm的凹坑，然后把孔口管放入坑中，按设计位置安装固定好，浇筑砼止浆垫，即可将孔口管埋入止浆垫中。为增强孔口管与砼间阻力，预先将孔口管下、中部车成竹节，孔口管上部用法兰与孔口高压阀连接。详见工作面孔口管埋设结构图。 4. 孔口管耐压试验 埋好孔口管后，必须对预埋孔口管及岩帽进行耐压检漏，耐压试验的压力不低于注浆终压，确认孔口管及孔口阀无漏水后，方可开钻探水，； ㈣ 注浆材料 注浆材料以水泥和水玻璃为主，其中 水 泥P.O 32.5级普通硅酸盐水泥； 水玻璃模数为3.0～3.4之间，浓度为38～40波美度。 五、 探水辅助系统 1. 排水系统 当涌水量小于10m3/h时，采用工作面风动潜水泵向吊桶排水，吊桶带水排到地面。 当井筒涌水量大于10m3/h时，在吊盘上安装两台DC50-80/10型卧泵，工作面风动潜水泵排水吊盘水箱，再由卧泵排水至地面。排水管选用D1086mm无缝钢管，排水管沿井壁固定。 2. 提升、通风、供水、供电、供风、照明、通讯、信号等辅助系统同基岩段施工措施。 六、 安全技术措施 1. 井筒探放水期间必须在排水系统完善、正常运转，并有充足的备用设备的前提下进行。 2. 排水泵操作人员必须经过专职培训，持证上岗，并严格按照操作规程进行操作。 3. 水泵排水前，必须有完善、可靠的漏电保护系统。 4. 伞钻探水前，必须备好孔口管，以备探水出水时使用。 5. 使用潜孔钻机探水，必须对预埋孔口管及岩帽进行耐压检漏，确认孔口管及孔口阀无漏水后，方可开钻探水；探水时在安装好孔口阀的孔口管内进行打钻探水。 6. 开钻之前，应检查钻机安装是否牢固，平稳，各部件连接是否可靠，操作手柄是否灵活、可靠，并进行钻进试运转，确认无误后便可进行钻进工作。 7. 探水钻进时，钻具要拧紧，工具及螺帽等其它物品要严防掉入孔内，下放和提拔钻具要有专人指挥，确保安全。 8. 打钻探水时，要严格按照措施及工程技术部门确定的探水有关技术参数进行。 9. 打钻探水时，要及时准确测量钻具长度，准确推算钻孔出水点深度。 10. 打钻探水过程中，随时观测工作面水位情况，若水量增加较快，应立即拔出钻杆，关闭孔口阀，并及时汇报。 11. 在工作平台上打钻探水作业时，工作台距工作面2m，应防坠落。 12. 探水期间，吊盘至工作面应备有软梯，以备应急用。 13. 认真分析研究地质及水文地质资料，加强现场观测，及时推断含水层位置。 14. 探水期间，井上、下信号把钩工及绞车工要严守工作岗位，严禁串岗、离岗。 15. 严禁酒后上岗和违章作业，克服麻痹思想。 16. 严格执行瓦斯检测制度，并由经专门培训并持证上岗的专职瓦斯检测员进行。 17. 钻进过程中瓦斯监测就持续进行，并保证与地面及吊盘通络联络可靠。使用鉴定过的瓦斯检测仪对工作面的瓦斯进行监测。瓦斯检测仪悬挂于钻上方适当位置，并避开风、水流，一方面保证仪器能够鉴测到实际的瓦斯含量，另一方面保持仪器的干燥、卫生。 18. 备用一台光学瓦斯检查仪，用以测定钻孔内的瓦斯浓度和检查瓦斯检测仪的准确性，以及测定风流中的瓦斯及二氧化碳浓度。每班使用光学瓦检仪检测风流及钻孔中的瓦斯浓度各不少于5次。 19. 当风流中瓦斯浓度达到0.8％、或二氧化碳浓度达到1.5％时必须立即停止钻进，封闭钻孔，并关闭所有电源，撤出人员，汇报处理后方可重新工作。 20. 所有入井电器设备及缆线接头，插口必须为本质安全型或隔爆型，且安置于风筒所供的新鲜风流中，并有接地线，释放静电电荷。 21. 不得携带烟草及点火物品入进, 井下禁止使用电气焊及它可能产生热源的器具。 22. 制止穿化纤类衣物，不利使用非抗静电类型管路，在无妥善防擦撞保护装置情况下，禁止使用铝或铝合金工具、仪表。 23. 钻探施工的所有工作，不得出现摔、砸、碰、撞等粗暴行为，严防撞击火花的产生。 24. 孔口必须有灵活可靠的关闭装置，在瓦斯压力或涌出量过大时能够及时关闭钻孔。 25. 钻探工作面和掘进工作面中的任何一个因瓦斯异常而不适合继续工作时，必须立即相互通知，撤出人员。 26. 探水过程中，操作人员不得正对钻孔，以防出现顶钻、水压大、喷孔等异常现象。 27. 探水过程中，出现顶钻、水压大、喷孔等异常现象，必须立即停止钻进，拔出钻具后关闭高压球阀，并及时向项目部有关领导汇报。 28. 钻探过程中发现有夹，顶钻现象、孔内有异常响声、喷出瓦斯煤粉时或其它异常现象时必须立即停止工作、察明原因，妥善处理后再恢复工作。 29. 上、下井必须佩带保险带。 30. 其它严格执行立井防坠措施、基岩段施工安全技术措施、煤矿安全规程及煤矿建设安全规程有关规定。 七、 避灾路线 探水过程中，可能会出现突水等异常现象，井下所有操作人员都必须熟悉以下避灾方法及路线 1. 在探水过程中，必须保持有一个提人吊桶工作面，一旦出现异常现象，工作面人员要立即停钻、拔出钻具、关闭高压阀门，并盛吊桶上井。 2. 由下吊盘至工作面放一钢丝绳软梯，一旦出现异常现象，工作面人员要立即停钻、拔出钻具、关闭高压阀门，由软梯上至吊盘，然后盛吊桶上井。 7