己15-12090中煤巷瓦斯抽采顺层钻孔施工安全技术措施

己15—12090中煤巷瓦斯抽采顺层钻孔施工安全技术措施编制：技术副区长：区长：单位：日期：安全技术措施会审签字表措施名称己15—12090中煤巷瓦斯抽采顺层钻孔施工安全技术措施施工单位勘探工程处平宝打钻工区编制人编制日期会审日期会审地点主持人会审意见会审人员签字打钻办调度室机电科安检科副总总工程师安全技术措施会审签字表己15—12090中煤巷瓦斯抽采顺层钻孔施工安全技术措施会审时间会审地点施工单位编制人会审人员签字防突科防突副总通风科通风副总地测科地测副总机电科机电副总安质部安全副总总工程师目录章节名称页码第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章工作面概况工程量概况施工组织及设备选型、操作规范钻机运输、安装、移动钻孔施工安全技术措施钻孔施工期间异常信息的处置封孔安全技术措施钻孔施工质量及文明生产预防职业健康危害安全技术措施灾害应急处置与避灾路线157172037425153561第一章工作面概况一、工作面概况己15-12090采面位于己二采区东翼第五个区段，采面北边紧邻己15-12070采面，西靠己二采区三条下山，东部邻近矿井53勘探线，南邻己15-12110采面，丁沟村南侧、孟良寨山西部，4917与5302钻孔之间。己15-12090采面机巷地面标高+136～+164m，井下标高为-736~-743m。己15-12090采面可采走向长1536m，采长240m，煤层倾角3°～12°，平均8°。该采面煤层结构单一，厚度较为稳定，己15煤层厚度2.50～4.20m，平均3.2m，黑色、粉末状，较为松软、破碎，具条带状结构，以亮煤为主，宏观煤岩类型为半亮型煤，玻璃光泽，西部上半部分煤层为分层状态，己15煤层平均厚度2.3米，夹矸厚度1.0-2.6米，己16-17煤层厚度平均1.6米，采面以东区域根据钻孔资料预测己15与己16-17煤层为合层，合层区内煤层厚度较为稳定，煤层厚度在5.3米左右。己15-12090中煤巷设计长度1562米，巷道断面为4.6×3.0m梯形断面。采用锚网、锚杆、锚索、W钢带联合支护，巷道平均坡度5°，巷道上帮有风筒、抽放管，巷道下帮有供风管、供水管、排水管、抽放管，巷道中间铺设皮带、顶板吊挂有电缆、小线。己15-12090中煤巷下帮与其下方己15-12090中间抽放巷上帮间距1m，距己15-12090中间抽放巷顶板不低于10米，己15-12090中煤巷目前掘进80米，为局部通风，风量为520m3/min。（见己15-12090中煤巷巷道断面示意图和巷道局部柱状图）。2巷道断面示意图3.0米不低于7米3.5米1.6米1米3.0米巷道局部柱状图二、钻孔施工目的根据抚顺煤科院对首一突出煤层鉴定结果，该工作面己15煤层为突出煤层，为保证己15-12090采面回采期间的施工安全，现由我打钻工区在己15-12090中煤巷施工顺层钻孔，预抽煤层瓦斯，为保证安全施工，特编制此安全技术措施。三、施工地点地质概况3该工作面直接顶为厚0.8m的深灰色泥岩，易破碎，其上为中厚-厚层状泥岩、砂质泥岩，厚度3.2～6.0m，其中上部为深灰色砂质泥岩，致密；下部为砂、泥岩互层，灰色，层理发育，较破碎，易脱落。该采面与白石山背斜轴部较远，受构造影响较小，岩体完整性较好，顶板岩体质量中等，大部为Ⅲ类。直接底板为灰色泥岩，厚度为0.30～5.2m，平均3.8m，属松软类底板。钻孔地质柱状图4四、瓦斯地质情况描述己15-12090采面为突出危险工作面，具有突出危险性，瓦斯原始压力1.1MPa，瓦斯原始含量9.7m3/t，己15煤的坚固性系数f值为0.11～0.5，为Ⅲ~Ⅳ类强烈破坏煤或粉碎煤，透气性系数λ为0.871m2/(MPa2·d)。5第二章工程量概况一、钻孔设计依据根据《防治煤与瓦斯突出规定》及平宝公司提出的区域瓦斯治理总体规划和要求，依照己15-12090工作面及己15-12090中煤巷的现场实际情况，做出己15-12090中煤巷瓦斯抽采顺层钻孔设计。二、钻孔设计己15-12090中煤巷自停采线外20m至距切眼15m范围内分别在上、下帮垂直煤壁向采面施工顺层钻孔，平行于煤层顶板，钻孔间距2.4m（施工现场钻孔可以±0.4m进行适当调整），孔深65m（深孔全程下筛管试验钻孔，孔深不低于100米），共设计645个钻孔。图1己15-12090中煤巷顺层钻孔施工位置平面图6顺层钻孔煤层顶板煤层底板己15-12090中煤巷65m65m图2己15-12090中煤巷顺层钻孔施工布置剖面图图3己15-12090中煤巷试验钻孔施工布置剖面图表1己15-12090中煤巷顺层钻孔施工布置参数表顺层钻孔编号水平角(°)垂直角(°)设计孔深(m)备注1#0°平行于煤层顶板≥65试验钻孔不低于100米2#0°平行于煤层顶板≥65…….#0°平行于煤层顶板≥65三、工程量己15-12090中煤巷上下帮分别设计645个孔，共计设计钻孔1290个，按照上下帮各一台钻机施工，预计施工周期10个月，施工方向由外向里方向施工。7第三章施工组织及设备选型、操作规范一、打钻施工组织1、每台钻机每班配备人数不少于2人，3班生产，班长为当班安全第一负责人，负责组织正常生产及责任区域内的质量标准化工作。2、当班无班长时，组长或钻机司机为当班第一安全责任人。3、每班施工时严禁缺员，否则不准施工。4、施工时人员各负其责，坚守岗位，并严格执行现场交接班制度，严禁擅自离岗。二、普通钻孔施工设备选型根据钻孔设计要求，结合该处地质条件，钻机采用CMS1-6200/80型钻车，配备Φ73mm钻杆，Φ89mm的钻头进行施工。三、深孔全程下筛管设备选型（一）钻机选型试验钻孔采用CMS1-6200/80型钻车，电机功率90KW，最大钻进深度600米，额定输出转矩6200-2700N.M，钻机参数如下表所示。8CMS1-6200/80钻机主要技术参数表单位数值m600mm94/113/133/153mm73/89（°）360r/min80-150N.m6200-2700KN150KN200mm2400-3100mm/min0-1500mm650/850°360(正、反方向)mm/min0-1500mm1450-2250Db(A)≤92f≤10mm4300×2500×2300Kg6000—履带式—液压马达驱动m/min20（°）20MPa16MPa26L约230型号YBK2-280M-4额定功率KW90额定电压V660/1140额定电流A166.9/96.3、96.3/55.6额定转速r/min1480MPa15MPa25MPa25mm1222×426×935RB2RB34SHA4V125/A2F23MPa31/31r/min3000ml/r125/23A6V160MPa31.5N.m889-257r/min2650-3500项目最大钻进深度开孔直径钻杆直径钻孔倾角额定输出转速额定输出转矩最大给进力最大起拔力液压支柱支撑高度范围正常推进速度给进行程回转装置旋转角度基座上升速度基座工作高度噪声适应煤岩坚固性系数主机外形尺寸（长×宽×高）整机重量（不包含钻杆）操纵台推进压力反转旋转压力正传旋转压力外形尺寸（长×宽×高）泵站电动机行走方式驱动机构类型行走速度爬坡能力小泵出油调定工作压力大泵出油调定工作压力油箱有效容积行走机构二层钢丝编织液压支架软管三层钢丝编织液压支架软管四层钢丝编织液压支架软管油泵型号额定压力最高转速排量液压马达型号额定压力最大转矩最高转速（二）钻杆试验钻孔使用外径为Φ89mm，内径不低于Φ38mm的小螺旋肋骨钻杆。该钻杆机械强度高，使用寿命长，排渣效率极大提高，有效减少卡钻、埋钻等事故的发生；且能够降低钻杆对钻孔孔壁的摩擦扰动，维护了孔壁的9稳定性，提高了在松软突出煤层中钻孔成孔率及钻进效率，如下图所示。大通径宽叶片小螺旋肋骨钻杆（三）大通孔开闭式PDC钻头钻头采用Φ108mm复合片专用钻头，中间的一字形切削片可以来回翻动，重复使用，其顶端两侧有两个可伸缩的Φ6mm钢珠，可将一字形切削片既可在钻进中处于复位状态，也可在下护孔管至钻头处时将一字形切削片抵开，使护孔管从钻头内部穿出至孔底。该钻头在钻进过程中能够满足快速切削煤岩的要求。钻至目的孔深后钻头中心横梁打开，瓦斯抽放筛管通过钻杆、钻头下入孔底达到全孔下放瓦斯抽放筛管的目的。通孔开闭式PDC钻头是实现全孔段下放瓦斯抽放筛管工艺技术的核心装备，如下图所示。大通孔开闭式PDC钻头10（四）静电阻燃可碎性筛管高强度抗静电阻燃性碎性瓦斯抽放筛管，既可以有效防止因孔壁坍塌而造成瓦斯排放通道堵塞的情况，还可以解决后期工作面机械化采煤的安全问题（与采煤机截齿撞击不会产生火花），有插接式和整体式两种，如下图所示。整体式筛管插接式筛管插接式及整体式筛管（五）孔底筛管固定装置孔底筛管固定装置安装于瓦斯抽放筛管前端，在筛管下到孔底穿出钻头后，筛管固定装置是弹簧翼抓自动打开将筛管固定在孔底，防止退钻杆时由于摩擦力的作用将孔内筛管带出，如下图所示。孔底筛管固定装置四、钻机操作规范（一）CMS1-6200/80钻机操作规范（1）各操作装置位置与功能111、位于泵站上的操作手把。主油泵上的排量调节旋转盘用于调整泵的排量，顺时针旋转排量增大，逆时针旋转排量减小。2、位于操作台面板上调资多路阀的操作手把。操作台面板上左边的多路阀为用于调资和行走的多路阀，共有9个操作手柄，从左往右的第一到第九个手把。1）下回转器操作手把位于操作台前面左起第一手把，用于操作下回转器的正反转。2）上回转器操作手把位于操作台前面左起第二手把，用于操作上回转器的正反转。3）升降油缸的操作手把位于操作台前面左起第三手把，用于操作升降油缸带动机架的上升与下降。4）支撑油缸的操作手把位于操作台前面左起第四把，用于操作上面两根支撑油缸的上升与下降。5）前左腿的操作手把位于操作台左起第五个手把，用于操作前面左边的支腿的伸出与缩回。6）前右支腿的操作手把位于操作台左边起第六个手把，用于操作前面右边的支腿的伸出与缩回。7）控制履带左边行走的手把位于操作台左起第7个手把，往前推，前进，往后拉，后退。8）控制履带车右边行走的手把位于操作台左起第八的手把，往前推，前进，往后拉后退。9）从左向右第九个手把用于调姿行走状态和打钻状态的切换，当该12手柄位于中位的时候，是调姿和行走状态；当手柄处于后位的时候，是打钻的状态。(2)开钻前的准备工作1、油箱内加满干净的液压油（钻机正常工作后液面在油位指示计中间偏上2/3处），一般用N46抗磨液压油，如果环境温度较高可采用N68抗磨液压油。2、按指示连接胶管。3、在需要润滑油的地方加润滑油和润滑脂。4、操作台上的手把应该放在中间，下钻方式调节手轮处于需要的位置（前加杆旋至最外面，后加杆旋至最里面），马达变速手把调节到所需的位置（低速）。5、检查钻机各部件是否紧固，主机安装是否牢固。6、根据钻孔的方位角将钻机牢固地锚固在顶底板之间。锚固时先伸下支腿，再顶出上支撑油缸，根据需要可以在下支腿下面和上支撑锚固盘上加上坚硬的枕木。(3)启动1、接通电源。2、试转电机，注意转向与油泵的方向是否一致。3、启动电机，油泵运转是否正常（应无异常响声），检查各部件是否有泄油现象。4、油泵空转3-5min再进行操作，如果油温过低，空转时间加长，待油温打到20℃左右时，才可调大排量进行工作。13(4)试运转1、根据钻孔要求，调整一定角度与高度并顶紧支撑液压缸。2、油马达正传、反转双向试验，运转应正常平稳，系统压力表的读数不得大于3.5MPa。3、试验卡盘、夹持器，开合应灵活，动作应准确。4、检查各工作动作的方向与指示牌的指示是否一致，如果不一致及时调换油管油路。5、以上试验中，如果有泄油现象，应及时排除。(5)钻进1、首先将一根钻杆从动力头后面插入并穿过夹持器（夹持器处于打开状态），在夹持器前面将钻头拧到钻杆上，这时再让动力头前移，使卡盘套在钻杆尾部上，并使钻杆尾部从动力头后面露出。2、接上送风器，开启风量1/2，开动钻机开始钻进，待钻孔钻进4～5m后，开启全部风量。3