6103综采工作面探放水钻孔设计方案

山西山阴芍药花煤业有限责任公司6103综采工作面探放水钻孔设计方案编制单位：技术科编制：赵峰地测副总：总工程师：日期：2017年5月12日会审记录会审日期会审地点主持人参加会审人员探水队通防工区安监科技术科地测副总安全矿长生产矿长总工程师会审意见：6103综采工作面探放水钻孔设计方案一．概况6103工作面为6煤开采层北翼采区的首个综采工作面，可采走向长度1100m、倾向长度240m、煤层厚度3.2m、倾角2-4°，工作面的整体形态为一单斜构造，构造发育中等；工作面标高+1340-+1380m，地面标高+1606-+1656；煤层直接顶板岩性为粗粒-中粒砂岩，直接底板岩性为泥岩或砂质泥岩、局部为粉砂岩。该面上覆为4煤采空区，回采时间为1995年-2013年，综合该面附近的钻孔资料6煤、4煤的层间距平均为14.5m左右。由于4-6煤层的层间距较小，开采煤层将直接破坏上覆岩层、导通上覆开采煤层的采空区。二．水文地质条件分析据掘进期间超前钻探资料:①.6103轨道巷，没有探查到上覆4煤采空区内存在大面积的积水，但煤层顶板砂岩层位有出水的现象，在轨道巷的里段及切眼处的锚索、钻孔出水较为明显，涌水量约8m3／h左右；出水原因主要是6煤层顶板砂岩层位的裂隙、孔隙水。②.6103运输巷、切眼现已掘进到位，据运输巷超前钻探资料4煤采空区、6煤层顶板砂岩层均未有出水的现象；切眼内发育有7条断层，断层处顶板出现滴淋水现象，局部顶板锚索眼水量较大，涌水量约13m3／h左右。因此，上覆4煤采空区不存在大面积的积水，但由于4煤采空区受采高、底板起伏的影响、工作面煤柱的隔断，局部低洼处及巷道内可能存在一定的积水；另外该面煤层顶板为粗粒-中粒的厚层砂岩，局部含水，特别是切眼段处于工作面的最低位，汇水条件较为丰富，显现较为明显；所以，工作面的水害类型主要为4煤采空区局部积水、6煤顶板砂岩水。为防止水害事故的发生，按照《煤矿防治水规定》，决定利用钻机对6煤顶板砂岩层位、4煤采空区进行探查，以确保工作面的安全回采。三．钻孔布置方案及钻孔布置参数1、自6103工作面切眼向外在轨道巷、运输巷每50m依次各布置一组钻孔，每组4个钻孔，终孔层位为4煤采空区，要求进入10m，以打到明显的空间和见软为准。①钻孔布置图（平面图一、剖面图一）详见后附图②钻孔布置参数组别钻孔编号方位角（°）倾角（°）施工长度（m）备注第一组运输巷12701662运输巷22707111轨道巷1902063轨道巷29011112第二组运输巷12701662运输巷22707111轨道巷1902063轨道巷29011112……2、为防止工作面回采后顶板大面积垮落，出现砂岩层掉水，在工作面切眼内布置钻孔，以达到疏放顶板砂岩水的目的。自轨道巷切眼内依次50m布置一组，具体钻孔布置方案如下：①钻孔布置图（平面图二、剖面图二）详见后附图②钻孔布置参数组别钻孔编号方位角（°）倾角（°）施工长度（m）备注第一组1902634要求进入4煤采空区10m，以打到明显的空间和见软为准257233931332339第二组1902634要求进入4煤采空区10m，以打到明显的空间和见软为准257233931332339……3、针对物探结果，面内存在四个采空区积水异常区，采取在每一个异常区最低点施工钻孔至4#煤层采空区积水区进行探查防水，就近再次施工钻孔探查验证，钻孔间距30m，依次类推。物探探查钻孔和正常的探查钻孔，同时兼顾。四．钻孔施工技术要求1、钻孔结构：钻孔采用φ108mm钻头开孔，钻孔终孔孔径均为φ64mm。2、套管要求：（1）为探查顶板水文地质情况，有效控制钻孔涌水，钻孔套管采用φ108mm钢管，长度6m。（2）套管采用水灰比1:1的525#水泥浆进行固结，凝固48h后进行扫孔试压，耐压试验压力不小于2MPa，耐压试验压力稳压时间不少于30min，孔口周围无漏水，套管牢固不活动，视为合格；否则必须重新注浆凝固后再扫孔试压，达到设计要求后正常钻进。3、水文地质资料收集：钻进中正确判定层位，做好与地质、水文地质有关现象的描述和记录工作。特别注意裂隙、涌水、掉块及岩石破碎情况，加强观察涌水量变化情况。一旦发现“见软”、“见空”、“见水”和岩性变化时，要立即停钻，丈量残尺并记录其深度和孔内变化情况。钻孔终孔后准确测量钻孔涌水位置、涌水量；收集完毕后上报矿地质和有关部门。五．钻孔施工安全技术措施每次由探水队组织施工，使用一台ZDY-1200S(MK-4)钻机，分三班作业，每班配备组长1名，队员3名；钻孔参数由技术人员现场标定，由带班领导组织各科相关人员现场验收。1、开钻前检查巷道帮、顶是否安全，通风系统是否可靠，通信系统是否畅通，消防设施是否齐全，检查钻探设备完好状况，发现隐患及问题及时整改处理。如现场无法解决，及时向调度室汇报协调解决。2、施工人员要严格执行《煤矿安全规程》、《钻探操作规程》。3、在施工过程中钻机不得随意移动，严禁在钻机跑位情况下继续作业；每班检查液压点柱、钻机紧固螺丝是否有松动，发现松动必须及时进行紧固。4、开孔时必须用轻压、中转速、大泵量进行钻进。加装扶正器，钻进压力要均匀，尤其是套管段，确保套管能够顺利下入孔内。5、钻具丝扣处应缠好棉线或麻绳，以减少丝扣磨损，并防止冲洗液漏失。6、钻机钻进时，钻机操作人员不得离开操作台，根据钻孔深度控制好钻进压力及钻速。操作人员要站在钻机两侧，严禁正对钻杆站立，防止顶钻伤人。操作人员应穿戴整齐，扎紧袖口、裤腿，束紧腰带，防止被转动部件铰着伤人。7、装、卸钻具时，钻机操作人员应和其他人员配合作业，正确操作，拧卸钻具人员应站立在钻机两侧一定距离之外，防止钻具下窜伤人，钻机未停稳不得卡牙钳，牙钳未松下人员未离开时，操作钻机人员严禁启动钻机。8、在套管试压结束后正常钻进前，必须安装好闸阀，防止钻进过程中水、岩块、钻杆喷出伤人事故发生。在钻进过程中，如发现岩石松软、片帮、来压或孔内水压、水量突然增大以及有卡钻、顶钻异常时，必须停钻，不得拔出钻杆，并立即向及项目部值班室汇报，若情况危急，应立即撤人。9、钻进过程中施工人员必须密切关注孔内情况，做好钻进判层工作。如遇出水、漏水、孔内坍塌严重等异常情况时，应立即停止钻进，丈量残尺并记录其深度，及时汇报项目部值班室。10、施工人员必须掌握井下施工地点避灾路线，发生水灾、火灾、等灾害，应立即沿避灾路线进行撤退。水灾、火灾避灾路线：施工地点→6103轨道巷（运输巷）→603风道→副斜井（主斜井）→地面。11、其它未尽措施请按照《煤矿安全规程》和相关规定执行。六．问题及建议1、必须完善工作面两道的排水系统，制定应急预案。2.工作面回采前应由主要领导就工作面的防治水问题召开专业会议，进行评估、会商，确保安全后方可正式回采。附：物探结果平面图附图一3.3附图二