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1、-40m奥灰钻孔设计及施工安全技术措施一、施工目的与任务钻孔的施工目的是获取奥灰含水层水文地质参数，为13煤层安全开采进行水文地质条件评价做基础。二、钻孔设计1.钻孔位置钻孔布置在-40水平13层车场8#导线点向前10米处巷道上帮硐室内，孔号13奥1，孔口坐标：x=3977479.6，y=20562079.0，z=-40.0。钻孔设计为垂直立孔，预计工程量138米（揭露奥灰88+50米）。2.终孔层位钻孔揭露徐灰期间，如果钻孔涌水量较大影响施工，即可终孔放水，并与一采区徐灰水文观测孔进行同步观测。若揭露徐、草灰期间钻孔无涌水现象或涌水量较小，不影响施工，则钻进至奥灰50米后终孔。若钻孔无水，施
2、工完毕后对钻孔进行封孔处理，若钻孔出水，则根据需要再做处理。3.水压预计根据我矿-48m徐灰水观测孔，徐灰水位最高标高为+35m。我矿无奥灰水文观测孔，根据原禹村煤田1954年地质报告资料，奥灰原始水位为+138.38m，13奥灰孔孔口标高为-40米，预计此处徐灰水压最大为0.75MPa、奥灰水压最大为1.8MPa。4.钻孔结构钻孔以133mm孔径开孔，钻至10米后，下入133mm5mm孔口管，孔口管自孔口下至10米，管壁必须加焊肋骨并缠麻，采用0.5：1水泥浆封闭固结。24小时后换用108mm孔径开始正常钻进至徐灰顶板以上2米后，下入108mm5mm套管36米，采用0.5：1水泥浆封闭固结，
3、48小时后进行耐压试验。用89mm孔径钻进至奥灰顶板以上2米后，下入徐、草灰隔离套管894mm套管70米（与108mm套管穿袖18米），并进行壁后注浆，48小时后进行耐压试验。89mm套管固结止水耐压试验经验收合格后安装好法兰盘、水压表、防水闸阀及反喷装置（抗水压5MPa），做好防突水准备后，改用73mm 孔径钻进奥灰至终孔。5.下设套管深度孔口止水套管深度依据煤矿防治水规定要求：2MPa水压1MPa，止水套管长度必须大于10米的规定和达到隔水要求，因此设计108mm5mm孔口套管下设长度为36米，管壁必须加焊肋骨并缠麻，揭露奥灰前下设89mm4mm规格的徐、草灰隔离套管，下设深度为奥灰顶板上
4、2米，预计长度为70米（与108mm套管穿袖18米）。6.耐压试验（1）1085mm套管下入完毕后，采用0.5：1浓水泥浆封闭套管，凝固48小时，由矿总工程师、工程技术人员、施工人员共同组成孔口管耐压试验验收小组，对耐压试验情况进行验收，试验压力必须达到1.2MPa，稳定30分钟，孔口管管壁及管口四周不漏水为耐压试验合格，否则，重新进行注浆，直至合格为止。（2）、894mm套管下入完毕后，采用0.51浓水泥浆封闭套管，注浆凝固时间48小时，由矿总工程师、工程技术人员、施工人员共同组成孔口管耐压试验验收小组，对耐压试验情况进行验收，试验压力必须达到2.7MPa，稳定30分钟，孔口管管壁及管口四周
5、不漏水为耐压试验合格，否则，重新进行注浆，直至合格为止。三、钻场设计根据探水工作的需要，为便于钻机的安装和操作及不影响其他工作的正常施工，必须在标定的位置开设专门的探放水钻机峒室。钻场设计如下：钻机硐室规格为（宽3.5米，深3.5米，高度5.0米）。支护形式为锚网喷支护，钻孔出水后自流，钻场内无积水。四、临时水仓容量及排水去向1、水仓容量因施工地点具备自然疏水，因此不再施工临时水仓。2、排水去向探水地点-40运输石门-40运输巷-40水平中央水仓五、钻探、排水设备及供电1、钻探设备钻探设备选用杭钻SGZ-A型（300米）液压钻机和SGB6-10灌浆泵施工，同时配备高压防喷装置，钻进方式为徐灰、
6、奥灰界面取芯，其余地层为无芯钻进，冲洗液为清水或低固相细分散泥浆。2供电由-40中央变电所供电至13层车场探水地点。六、避灾路线探水地点-40运输石门-40运输巷-40井底车场主井地面七、技术要求1、徐灰、奥灰界面取芯，其余地层为无芯。2、如徐灰、奥灰出水，则取水样化验水质、测定水温及进行抽放水试验。3、钻孔自始至终做好简易水文观测，如果冲洗液明显消耗，或严重涌、漏水时，及时记录涌、漏水量及钻孔起止深度。4、为减少各岩层、煤层深度和厚度误差，徐灰孔要求丈量钻具全长两次，即：徐灰、终孔各丈量一次。奥灰孔要求丈量钻具全长三次，即：徐灰、奥灰、终孔各丈量一次。7.5、原始班报填写要做到及时，准确，清
7、晰，完整。八、施工组织及施工进度安排为顺利完成奥灰富水区验证工程，地测科编制安全技术措施，钻井队组织施工。施工措施由钻机机长负责具体实施，地测科监督，确保钻孔施工质量。预计施工工期为20天，进度计划如下：1）设备运输安装调试4天2）133孔径钻进10m用2天，日进尺5m3）下套管、壁后注浆，凝固1天4）108孔径钻进26m用3天，日进尺9m5）下套管、壁后注浆，凝固、打压试验用3天6）89孔径钻进52m用5天，日进尺10m7）下套管、壁后注浆，凝固、打压试验用3天8）73孔径钻进50m用2天，日进尺25m， 9）拆运设备用4天附图1、-40水平13层车场奥灰水文观测钻孔设计位置平面图 1：20
8、002、设计钻孔结构图及预想柱状图（1:500）3、避灾路线图施工安全技术措施一、开工竣工由技术科派人现场标定孔位，施工单位组织人员严格按设计施工。钻探设备安装完毕后，安全措施到位，符合开钻条件后方可开钻。施工完毕，达到设计要求，各项指标完成后方可竣工。开工竣工均由矿方组织有关单位人员对其进行验收。二、照明、通讯及供电1.由机电工区负责架设探水地点的照明和供电线路，并保证符合煤矿安全规程规定；调度室架设专用通讯电话至探水地点，通信装置必须为井下防爆型，优先采用本质安全型，保证施工地点有可靠的通讯、照明及供电。三、钻探人员1.所有现场施工人员必须严格遵守煤矿各项安全管理规定和乘车行人制度，严禁扒
9、、蹬、跳。2. 严禁携带烟草和点火物品、入井前严禁喝酒，并自觉接受井口安监人员的检身检查。施工人员严格执行“封闭巷道管理制度”和“行车不行人，行人不行车”制度。3.施工人员在大巷行走、扛料时应避开运行车辆，不准在主要运输巷道逗留、追逐、打闹。4.钻探工人穿戴要整齐、利落、衣襟、袖口、裤脚必须束紧，安全帽、矿灯、自救器佩带整齐齐全。5. 严禁在井下敲打、撞击和拆卸矿灯、自救器，上井后要立即将矿灯、自救器交回。6.入井人员如有不适应下井的病症时，应主动向单位负责人讲明。严禁癫痫病、精神分裂症、高血压、心脏病、深度近视及其他不适于井下工作的人员下井。7. 过弯道和道口时，要注意声光信号，做到一停二看
10、三通过，待车辆运行过去后，再通过。8. 人员横过轨道时必须避开车辆，严禁抢行、翻越车辆。9.禁止用手、脚和其它物件直接制动机械运转部分；禁止将工具和其它物品放在钻机、水泵、电机保护罩上。10.扶把时，要站在立轴和手把一侧，不得紧靠钻机；给压要均匀，判层要准确，根据孔内情况及时调整钻速及压力。11.钻探施工人员必须严格现场交接班及同上同下井制度，严禁单人上下井，单人看家除外。四、钻机设备及材料运输1.钻机必须固定牢固,符合井下运输的有关规定，不得超长、超宽、超高、超重。拆下的螺钉等零件，要用有盖的箱子装好容易丢失的零件，由钻工自带，不得装车。2. 运送较长的管材时，要同时装上比管材略长的圆木，以
11、保护管材。3. 人力推车时，必须遵守下列规定：4. （1）推车时要时刻注意前方,在开始推车、停车、掉道、发现前方有人或有障碍物，从坡度较大的地方向下推车，以及接近岔道、弯道、巷道口、风门、硐室出口时，都必须大声喊“闪开”。（2）推车应匀速前进，严禁放飞车，不准蹬坐车滑行。（3）人力推车，一人只准推一辆矿车，同向推车的间距，坡度小于5时不得小于10米；坡度在57之间时不得小于30米；大于7时严禁人工推车。（4）在单轨道上推车,要确认对方没有车辆推过来时才准发车,两人以上推车要同出同进,以免发生误撞,在双轨道上推车时,检查另一轨道上的车辆是否有超宽物料。（5）临时停车处理障碍物时,必须提前发出警号
12、,把矿车停稳阻挡好,并在矿车两端10米处设阻挡物、悬挂红灯及“前方施工，严禁通行”标志牌。（6）推车工必须头戴矿灯,两手抓住矿车把手,集中精力,注意前方,严禁低头推车,不准将手放在车沿或车角上。5.人工搬运设备时，用绳子系牢设备，轻抬轻放，有专人统一指挥，起落行动一致。6.使用手拉葫芦起吊钻机前，必须对手拉葫芦进行全面检查，检查部件是否齐全，灵活可靠，发现问题及时处理好后方可使用，严禁带病操作。7.起吊钻机的重量必须符合手拉葫芦的铭牌规定，严禁用手拉葫芦起吊超出铭牌规定的重量。8.吊环固定须在顶板打吊挂锚杆或使用矿统一制作钢丝绳套起吊，严禁悬挂在支护锚杆上、棚上。钢丝绳套及连接构件的强度不得小
13、于起吊设备重量的3倍。9.吊装地点必须有机长现场指挥，一名有丰富经验的老工人现场监督，施工地点选定支护完好、安全可靠地点，严禁在选定失修的地点作业；在无可选择的情况下，必须将吊装地点前后10m巷道进行修复，保证支护完好并且退路畅通、安全后方可起吊。10.起吊时，必须两人进行，一人检查指挥，一人操作，严禁一人私自作业。钻机下严禁有人，操作人员必须站在钻机一侧伤害不到的安全地点，躲开受力方向，防止钻机突然掉下伤人。负责检查指挥的人员必须密切注视吊装过程中的安全情况，及时提醒、指挥操作人员，一旦发现险情，立即停止作业，排除险情后方可进行吊装。11.吊拉起钻机时，严禁在钻机前方及钻机下方有人。若需进行
14、设备的摆正、转动等工作，需要绳拉或采用长柄工具推。12.操作时，手拉倒链用力要均匀，应尽量避免冲击，松链时，要小心操作，严防倒链自锁失灵而造成钻机突然落下伤人。13.起吊过程中发现下列情况之一时，必须立即停止起吊，放下起吊的设备重物进行处理：起吊时，顶板掉矸、锚杆抽出、钢丝绳套断丝；起重链打滑、松脱，手链、棘爪打滑；起吊异常沉重，手拉葫芦工作声音异常；所起吊的钻机不稳定、旋转、摇摆。14.起吊点必须是专用起吊锚杆，锚杆必须牢固可靠，严禁使用支护锚杆作起吊点。15.人工使用撬棍或抬拉物件时，一定要站稳，并提前将行走路线清理干净，两人及以上一起行动时，必须齐心协力，共同工作。16.严格按照顺序施工
15、，干好一件之后，再干下一件，不得前件未固定好时干后一件。五、钻探施工1.现场悬挂施工图牌版，钻机安装前要检查、整修、加固钻场及其周围支护，防止冒顶掉矸，并清理各种脏杂物，挖好泥浆池和循环沟。2.钻机主轴中心线要对准钻孔位置，摆正钻机架，机座与地梁木之间用螺栓连接，四角打上地锚 ，锚杆长度不小于1.8m，锚杆直径不小于18mm。3.机身安放平稳，上紧底固螺丝。各种电器设备必须防爆，机械传动部分要安装防护栏、保护罩。4.准备好各种材料、配件、各种工具，摆放要整齐有序。5.调试钻机，检查钻机各传动部分运转是否正常；开关启合不灵敏，必须进行处理或更换。6. 施工时每台班不少于3人，工作人员进入施工地点
16、必须首先检查钻机及其周围的安全状况，如有不安全因素，不得开钻。7.检查机械设备安装质量及安全设备情况，经试车合格后，方可开钻。8.按技术科人员所标定的孔位、方位，角度和钻孔防斜措施施工，不经技术科人员同意，不得擅自改动。9.启闭开关时，注意力要集中，做到手不离按钮，眼不离钻机，随时观察和听从司机命令，准确、及时、迅速地启动和关闭开关。10.钻进时，要保证有足够的水量，不准打干钻，钻具下至距孔底12米时，立即送水，见返水后，才能钻进。11.钻进过程中，一旦发现见软、见空、见水和变层，要立即停钻，丈量残尺并记录其深度。12.若发现孔内涌水时,应测定水压、水量。13.若发现煤岩松动、片帮、来压、见水
17、或孔内水量、水压突然加大或顶钻时，必须立即停止钻进，但不得拔出钻杆，不得直对或任意跨越钻杆，并立即派人监视水情，迅速向调度室、技术科、总工程师汇报。发现异常情况，施工人员及沿途工作人员及时撤到安全地点，并通知调度室。施工人员和沿途工作人员应预先规定好联络信号，当水量或水压异常时，所有人员及时沿避灾路线撤离。14.提钻前，准确丈量机上余尺，认真检查升降机的制动装置、离合装置、提引装置以及拧卸工具是否安全完好，发现问题要及时处理。下钻前，除上述检查外，还要认真检查钻具接头、接箍，丝扣加工是否合格，钻杆有无弯曲、磨损等。凡钻杆直径单边磨损达2mm，或丝扣严重磨损、松动或其他明显变形时，均不得下入孔内
18、。15.在提、下钻具的过程中，操纵升降机人员必须与其他岗位工紧密配合，互相关照。操作要轻而稳，不得猛刹、猛放，不得超负荷作业，不得用手脚去扶摸钢丝绳。其他人员要注意钻具起落，在完成摘挂作业后，必须站在钻具起落范围以外。钻具提出孔口后，不准用手探摸、伸头观看孔内。16.升降钻具时，必须使用钻机制动，禁止用牙钳、链钳代替。17. 用大锤作业时，首先检查大锤是否牢固。打锤人和其他人员不准对面工作，以免走锤和甩头伤人。18.及时准确全面地记录各种数据，包括加减尺、判断深度、分层厚度、涌漏水情况、套管下置深度、耐压实验数据、班报表等。19.钻孔施工期间要保护好现场安全设施、电缆等，防止损伤影响正常运转。
19、20.钻孔竣工后，应在机长指挥下，做好各种善后处理工作。其中包括：钻机的撤除、搬迁、检修、存放；钻杆及接头、接箍的更换；钻孔质量验收和封孔；场地中脏杂物的清理及有关资料的移交等，为下次施工做好各种准备工作。六、机电设备1.不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。检修或搬迁前，必须切断电源，检查瓦斯，在其巷道风流中瓦斯浓度低于1.0%时，再用与电源电压相适应的验电笔检查；检验无电后，方可进行导体对地放电。控制设备内部按有放电装置的，不受此限。所有开关的闭 锁装置必须能可靠地防止擅自送电，防止擅自开盖操作，开关把手在切断电源时必须闭锁，并悬挂“有人工作，不准送电”字样的警示牌，并按专人看守停电开关
20、，只有执行这项工作的人员才有权取下此牌送电，严禁约时送电及电话联系送电。2.操作井下电气设备应遵守下列规定：非专职人员不得擅自操作电气设备。手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分必须有良好的绝缘。3.容易碰到的、裸露的带电体及机械外露的转动和传动部分必须加装护罩或遮栏等防护设施。4.电气设备不应超过额定值运行，防爆电气设备入井前，应检查其“产品合格证”、“防爆合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能；检查合格并签发合格证后，方准入井。5.配电点的位置和空间必须能满足设备检修和巷道运输、矿车通过及其他设备安装的要求，并用不燃性材料支护。6.井下电缆的选用应遵守下列规定：电缆敷设地点的
21、水平差应与规定的电缆允许水平差相适应。电缆应带有供保护接地用的足够截面的导体。电缆主线芯的截面应满足供电线路负荷的要求。7.敷设电缆（与手持式或移动式设备连接的电缆除外）应遵守下列规定：电缆吊挂必须用电缆钩。巷道中悬挂的电缆应有适当的弛度，并能在意外受力时自由坠落。其悬挂高度应保证电缆在矿车掉道时不受撞击，在电缆坠落时不落在轨道或输送机上。电缆钩的悬挂间距不得超过1m，执行企业标准有关规定。8.电缆不应悬挂在风管或水管上，不得遭受淋水。电缆上严禁悬挂任何物件。电缆与压风管、供水管在巷道同一侧敷设时，必须敷设在管子上方，并保持0.3m以上的距离。9.电缆的连接应符合下列要求：电缆与电气设备的连接
22、，其芯线必须使用齿形压线板（卡爪）或线鼻子与电气设备进行连接。不同形电缆之间严禁直接连接必须经过符合要求的接线盒、连接器或母线盒进行连接。同形橡套电缆之间的连接必须修补连接（包括绝缘、护套以损坏的橡套电缆的修补）必须采用阻燃材料进行硫化热补或与热补有同等效能的冷补。在地面修补的橡套电缆必须经浸水耐压试验，合格后方可下井使用。在井下冷补的电缆必须定期升井试验。三台以上的电气设备必须设置局部接地极，可设置在巷道水沟内或其它就近的潮湿处。设置在水沟内的局部接地极应用面积不小于0.6m2、厚度不小于3mm的钢板制成，埋设在潮湿地点或水沟内。10.井下防爆电气设备的运行、维护和修理，必须符合防爆性能的各
23、项技术要求。防爆性能遭受破坏的电气设备，必须立即处理或更换，严禁继续使用。11.井下过流保护的整定值必须与计算值一致，灵敏度不合格的推广使用相敏保护，各类过流保护要按规定进行电气试验，下井前必须进行通流试验。12.严禁甩掉停用井下各种电气保护。13.严格执行停送电制度，停电必须挂牌，工作前进行验电、放电，严禁带电作业。14.使用中的各种电缆必须按规程要求吊挂，严禁用铁丝吊挂。15.存在下列问题的电气设备及小电不得下井使用：防爆结合面锈蚀、划痕超过规定。绝缘坐破裂导致接线柱松动，接线柱变形或螺纹滑扣。导电螺栓、螺母锈蚀超规定。喇叭嘴不配套或断裂、缺损。开关本体与外壳不配套，转盖与外壳不配套、缺手
24、把或转动不灵活，开关内腔上方导电螺栓与接线鼻连接不牢。开关的机械闭锁失效。开关内缺电源隔离罩、电源危险牌、防尘罩。开关底托架断裂或固定不牢。没有经过指定的电气设备防爆检查员检查出具的防爆合格证；虽有合格证但检验期超过6个月或没盖检查员编号章。电机风翅处的护罩与电机外壳固定不牢。16.电气设备金属外壳和电缆接线盒的外接地螺栓应齐全、完整合格，不得锈蚀。17.机械部分的主要连接部件或受冲击载荷容易松动部位的螺母应使用防松螺母（备帽）或其它防松装置。电气部分紧固用的螺栓、螺母应有防松装置，弹簧垫圈应紧靠螺母安设。18.同一部件的紧固件（包括平垫、弹簧垫）规格应一致。19.螺母拧紧后，螺栓螺纹应露出螺
25、母13个螺距，不得在螺母下面加多余的垫圈或螺母来减少螺栓的伸出长度。20.电气设备的隔爆外壳应清洁、完整无损并有清晰的防爆标志。有下列情况者为失爆：外壳有裂纹、开焊、变形长度超过 50mm，同时凹凸深度超过5mm。使用未经部指定的检验单位发证的工厂生产的防爆部件（指受压传爆关键件）。防爆壳内外有锈皮脱落。闭锁装置不全、变形损坏起不到机械闭锁作用。隔爆室（腔）的观察窗（孔）的透明板松动、破裂或使用普通玻璃。防爆电机接线盒缺内隔爆绝缘座。改变隔爆外壳原设计安装形状，造成电气间隙或爬电距离不符合规定。21.电缆引入装置接线嘴应完整齐全紧固，密封良好。22.电气设备必须使用综合保护开关，风电闭锁等安全
26、保护装置，自动停电时，待查明原因，确认无误后，再人工送电。23.各低压操作信号打点器都必须使用防爆按钮，严禁明电操作。24.各机械设备必须定期按时进行注油检查维修，以保证设备良好运行。25.电气设备与铁路之间的安全间隙不得小于0.7m。26.井下照明和信号装置，应采用具有短路、过载和漏电保护的照明信号综合保护装置配电。不得使用明火明电照明。27.井下所有机电设备必须标有“MA”标志。28.撤除及中途更换电气设备时，必须执行好停送电制度。安装、撤除、更换电气设备时，必须明确一名安全负责人，同时设专人进行监护。七、套管下入、耐压试验及验收1.下套管时套管壁厚、下置深度、固结方法及耐压试验，必须符合
27、设计要求。2.所下套管必须加焊肋骨，同时孔口设铁卡，进行加固，孔口配有低压法兰盘。套管固结后，必须进行耐压试验。试验应保持设计压力30分钟以上，以套管不松动、不漏水为合格，然后安装高压止水闸阀（3MPa）和防喷装置后方可钻进。3.止水套管的接头必须用棉丝、铅油严加密封，防止漏水。4.下套管遇阻时，禁止猛墩套管。5.耐压试验要由矿总工程师、工程技术人员、施工人员共同组成孔口管耐压试验小组，符合标准后，填写孔口管耐压卡片。6.严格鉴定探放水效果，钻孔施工完毕后，根据探放水工程的完成情况，由矿总工程师组织有关单位人员对其进行验收。八、探水领导和劳动组织1、探水领导成立13层车场探水孔施工工作领导小组
28、，王彬为组长，张永为副组长，成员王大斌、靳超、高林木。施工过程中，由领导小组安排专人现场跟班，确保施工任务的顺利完成。2、劳动组织由施工单位按照设计及施工要求、进度，具体组织人员进行钻探施工。九、钻孔出水措施1、钻孔初见水时，由施工人员观测水压、水量、水温，并做好记录。2、待孔内涌水量稳定后将钻杆拔出，钻孔水自然流入临时水仓。3、根据放水需要，由机电工区负责安装排水设备，并安排专人放水，放水人员随时观测孔口的出水情况，发现水量突然变小或变大立即汇报技术科，以便及时分析原因。4、放水人员要记录好放水时间、影响因素及水压。十、通风方式和瓦斯检查制度（1）通风方式采用局部通风机通风。（2）瓦斯检查制
29、度1、由瓦斯检查员每班对钻机峒室内的的瓦斯含量进行检查。2、钻孔接近老空时，必须有瓦斯检查员在现场值班，检查空气成分，如果瓦斯浓度达到1.0%时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室及时处理。十一、排水及避灾路线排水路线：探水地点-40运输石门-40运输巷-40水平中央水仓。避水灾路线：探水地点-40运输石门-40运输巷-40井底车场主井地面。十二、其它1. 本施工安全措施必须传达至每个施工人员，学习签字后认真贯彻执行。2. 安监处负责对探水设计及施工安全措施在现场的监督和落实。3. 其他未尽事宜，按煤矿安全规程、煤矿防治水规定及其他有关防治水安全技术管理规定执行。楼德煤矿13层车场奥灰水文观测孔设计及施工安全措施技术科二一三年八月编 审 人 员编 制： 2013年 月 日审 核： 2013年 月 日 科 长： 2013年 月 日施 工 单 位： 2013年 月 日调 度 室： 2013年 月 日机 电 科： 2013年 月 日安 全 科： 2013年 月 日地 测 副 总： 2013年 月 日审 查 意 见：总 工 意 见 ：
