一、概况
中平能化集团梨园矿宁庄井21070采煤工作面是宁庄井第二个综采工作面,上部21031采煤工作面是宁庄井首采工作面,已累计推进428米,推过水仓65米,21070风巷已施工730米,距21031采煤工作面水仓最外点相距27米,水仓外段巷顶标高为-87,21070风巷距21031水仓30米处巷顶标高-102米,落差为15米。
为解决21031采煤工作面采空区水患,经宁庄井领导研究决定风巷距水仓最外点平距30米时,向上17米,到达标高-93后,布置7米钻场,距水仓30米钻探,打三个平行钻孔。上面一个孔,下面两个孔,上面的探孔用于验证放水情况,其落底标高为-87.2米。下面两孔用于放水,其落底标高为87.4米。等标高-87.4米水位放完后,再向上施工8米,将向水仓掘进放水巷,待标高做到-86.5米,与原21031排水巷掘透,修复老巷并排水至最低点,直到21070采煤工作面水患解除为止。据此我处编制施工组织设计及安全技术措施如下。
二、施工技术要求
(一)、钻场(硐室)技术要求:
(1)施工人员严格按《煤矿安全规程》、《矿井防治水工作条例》及安全技术措施施工。
(2)本次设计放水孔3个,设计深度均为23米,合计总进尺69米。钻场断面2.2米×3.2米×2.1米,钻机安装前要对钻场巷道进行清理加固;底板破碎或留有残煤的,要对钻场进行场地铺底硬化,厚度不能低于0.35m,保证底板平整、无浮渣、出水顺畅。钻场周围、巷道要加密支护,确保巷道无空顶,无旷帮,帮顶背牢刹实,保证钻探施工人员的人身安全。
(3)、严格按设计施工,未经批准不得擅自改变原设计。
(4)、钻探前必须确认风巷水仓排空,并做好水泵联合试运行,确保排水能力不低于180m3 /h。
(5)、准备钻场时,其深度不得超过5米。
(二)、钻孔施工:
1、所有施工人员应了解施工的目的和技术要求,掌握操作规程和施工安全技术措施,严格按《煤矿安全规程》、《矿井防治水工作条例》、《矿井水文地质规程》及本工程安全技术措施施工。
2、施工单位必须向每一位参加施工的人员贯彻经审批后的《施工组织设计及安全技术措施》。
3、施工人员熟练井下自救常识,熟悉避灾路线。
4、加强与甲方的联系,钻孔方位、倾角要按照甲方技术人员要求标定,钻孔结束后必须将单孔资料报甲方并进行单孔现场验收,工程结束后提交施工总结报告。
5、钻孔施工前对巷道内水沟进行清理,确保钻场至水仓间的水沟畅通;钻场到风巷之间要用排水管路或水槽铺底,水流归槽,以免水煤淤塞巷道。
6、钻孔接近含水层位置时必须提前安装好防喷装置,确保钻进中突然出水钻场内的安全作业环境,并确保不对钻场以外区域构成水害威胁。
7、施工时每个孔下套管后采用水泥浆固管,待凝固48小时后做耐压实验,套管所承受静水压不小于4Mpa,持续时间30分钟,套管周围不得有漏水泄压现象;注浆固管及试压必须通知甲方,并由甲方有关人员验收合格后,方可继续钻进。
8、本次探放水施工,应专门制定钻杆防脱措施,对钻具丝扣进行认真加固、确保完好。
9、钻机必须固定牢靠,保证钻进时不移位;钻机前方设防喷装置;钻进时钻机后方不得站人,避免孔内喷渣或顶钻伤人。
10、每次开钻前,必须对闸阀,防喷等孔口装置进行检查,确认合格后方可钻进;施工期间如发现水压、水量或瓦斯突然增大,或出现顶钻等异常现象时,必须立即停止钻进,不得拔出钻杆;要立即向甲方汇报,并派人监测水情及瓦斯涌出情况,如发现情况危急时,关闭防喷装置止水或增大通风量,并立即撤出所有受水害或瓦斯威胁地区的人员,然后采取措施进行处理。
三、施工技术装备
本次钻探施工采用SGZ-IB150型全方位防爆液压钻机一台和供水配用设备为BW-250型三缸泵一台。
四、施工人员组织
本次钻探施工分三班循环作业,每班3人,管理人员及技术人员2人共计11人。
五、钻机安装及钻探施工
1、钻机安装
运输设备要严格按照井下打钻操作规程操作,钻机安装采用底梁---锚杆固定方法,底梁选用断面为200mm×200mm×200mm方木两根,用4根锚杆将底梁固定在钻场底板上,然后用四条∮18mm螺丝将钻机与底梁连接在一起,保证钻机牢固,不移位。
2、钻探施工
(1)钻孔定位及结构:
A、由甲方技术人员根据甲方设计说明书的有关数据定位。
B、钻孔结构:开孔φ113mm,施工8m,下入φ89mm的无缝钢管为套管,套管外口焊接高压法兰盘,法兰盘外连接安装压力表的短节2个,安装双压力表,短节外接高压闸阀。要求下入底部的套管外焊接三片扶正肋骨片,防止套管中心和钻孔中心不一致。套管以下换为φ66mm钻头钻进,待接近老空2-3米或有突水征兆时换φ66mm取芯钻头跟管钻进至老空,之后固牢内层套管,若出水不畅,用φ43mm钻头透孔出套管。
(2)固管:
套管下入后,将套管提离孔底100-200mm,用BW-250G型三缸泵向孔内压清水,进行洗孔,冲净孔内岩粉及沉渣,确保注浆固管时孔内畅通,压入清水5分钟后,用棉布封闭钻孔口套管外环间隙,将搅拌好的水泥浆用泵顺套管注入,直至套管外围水泥浆注满为止;待套管外环水泥浆凝固48小时后透孔到孔底。
(3)、试压、安装阀门、防喷装置及测压表:
钻孔透至预定位置后,在孔口管上安装压力表及高压闸阀,接上BW-250型三缸泵,用泵向孔内注水试压,压力不得小于2.0Mpa,稳定试压时间不能少于60分钟,试压过程要有详细记录,在试压过程中若出现钻场四周或套管外围有渗水,孔口管松动等异常,必须重新固管,直至试压合格。试压时三缸泵操作,必须由班长或技术人员操作,并在试压前检查三缸泵安全阀的良好性能,防止试压时突然升压,造成损坏设备或伤人事故。通过注水试压确定套管牢固时,安装好防喷装置,方可继续钻进。
(4)、换径后钻进:
试压合格后,按设计钻进至终孔。钻进时当班班长要定期检查钻孔内的岩粉及沉渣,并要经常冲孔,确保孔底干净,防止发生埋钻、卡钻等事故。
? 六、施工安全技术措施
??? 1、钻孔施工前对水沟进行清理,确保钻场至水仓的水沟畅通,排水水泵、管路与供电系统必须运行正常,同时经过联合验收。
??? 2、严格执行各项规章制度,坚持集体上下班,避免意外事故发生,现场人员必须按规定配戴安全帽、矿灯及自救器,严格遵守有关煤矿入井安全操作规程,施工前认真组织学习煤矿安全知识、井下五大灾害的预防计划、入井注意事项和本工程设计及安全技术措施,熟悉避灾路线。
??? 3、每班必须配备熟练的水泵司机值班,并严格执行交接班制度,保证钻孔出水后能及时排放。
??? 4、入井设备要严格进行防爆检测,钻探施工期间加强供水、供电系统检修,加强电气设备维护,每班检查一遍,严禁设备电缆失爆;钻探施工和排水电源必须分开,分开接到现场控制开关,不能相互干扰,保证排水、钻探、正常供电。
??? 5、钻探时,钻孔涌水量超过50m3 /h立即停钻,若出水失控立即通知矿调度室,由矿调度室负责撤出受水害威胁地区人员和启动水害 防灾预案。
??? 6、施工现场设专用电话一部,如发现异常情况立即停钻,及时通知矿调度室;为保证电话畅通,每班开工之前,施工人员必须先与调度室电话联系一次,电话不通,不准开钻施工。
??? 7、钻孔位置、方位倾角由甲方专职测量人员按要求标定;钻进施工中要设专人做好技术资料收集记录工作,并随时观察孔壁完整程度,观察钻孔有无异常现象,要经常检查设备运转情况,防止孔内和机械事故发生,保质保量按期完成任务。
??? 8、加强通风管理,确保通风安全,施工现场必须配备便携仪一台,由专人负责看管、检测瓦斯浓度,如瓦斯超限立即撤出。
9、施工期间,每班必须安排专人跟班,落实各项安全技术措施,确保不对钻场以外区域构成威胁。
10、严格按《平煤集团梨园矿宁庄井探放老空水设计说明书》的设计要求及相关规定施工。
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