煤矿井底车场4#探水硐室探放水施工安全技术措施.docx

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煤矿井底车场4#探水硐室探放水施工安全技术措施

煤矿井底车场4#探水硐室探放水施工安全技术措施

煤矿井底车场4#探水硐室探放水施工安全技术措施

单位：

中煤三十一处项目部

施工队：

队长：

编制：

编制日期：

2009年2月23日

一、工程慨况及奎山粗砂岩含水层特征

现霄云矿井底车场七号交岔点已施工完毕，预计距工作面距离约20m揭揭露DF7断层;轨道石门以南含一层奎山粗山岩含水层，为确保迎头掘进安全，根据矿方要求，将在七号交岔点右支巷往南进行探放水施工。

根据矿方提供的地质资料可知，奎山粗砂岩为含水岩层，奎山砂岩含水层：

厚度4.4～30m,井底车场以南的轨道石门揭露该含水层，为巷道的直接充水含水层，预计初始涌水量80m3/h。

据三维资料预计井底车场七号交岔点前10~20m见DF7断层，DF7为正断层，倾向近北，落差约60m,断层的导水性不详。

为确保施工安全同时对该DF7断层进行探测，确定其位置、产状及导水性。

现2#和3#探水硐室探水孔涌水梁约50m3/h，另外初揭含水层时，涌水量较大，初期涌水量可达60m3/h，经过一定时间的排放，涌水量逐渐变小，并趋于正常涌水量。

为确保矿井建设施工安全，减轻南石门右帮出水压力，拟在七号交岔点右支巷进行探放水施工。

现主井已形成最大排水能力200m3/h，能满足排水要求。

一、打钻目的

1、探明奎山粗砂岩富水情况和井巷涌水量及DF7断层的产状及导水性。

2、放水降压，避免井巷初揭露时出现涌水量高峰，保证井底车场施工安全。

二、探放水设计

1、探孔开孔位置：

井底七号交岔点右支巷。

2、探孔数量：

2个,探孔距底板1m。

3、探孔技术参数见钻孔技术参数表和钻孔平面布置图。

钻孔技术参数表

参数孔号方位角（°）倾角（°）预计孔深（m）终孔位置孔径（mm）

12250150揭露奎山岩65[换行]2225-10120揭露奎山岩65

4、孔口管规格：

孔口选用Φ108×4mm无缝钢管制作，长度：

3.5m，下入孔内3.0m，孔外部分加工成抗拔台阶;在距法兰盘0.5米的位置焊接0.5*0.5m见方的钢板，厚度为10mm，并在铁板四角割孔（详见加工图）。

焊接法兰盘厚度20mm，配Φ108mm﹑150千克力/平方厘米公称压力高压球阀。

5、孔口管固定：

开孔孔径113mm，开孔深度3.1m,孔径部分做成后下入孔口管，用水灰比1：

2水泥浆灌注，充满孔口管及孔壁空隙，凝固24小时，另用四根锚杆及钢板固定，每根锚杆的抗拔力不小于4吨。

6、八号交岔点以南允许掘进条件：

钻孔施工完毕后，探出水后，如涌水量大放水后，水量小于10m3/h时，才允许掘进。

三、打钻前的准备工作

1、钻场要按设计要求施工，加强支护，确保支护牢固、安全可靠。

浮矸杂物清理干净。

2、钻机机具要在地面进行认真进行检修，并进行试运转检查，确保其处于良好工作状态。

3、风、水、电要接至钻场，要确保打钻期间正常供应和需求。

4、所需材料、机具、配件要备齐，加工件要提前加工完毕。

5、打钻前排水系统要形成，排水能力满足要求。

6、钻机人员要认真学习钻机操作规程和安全规程，钻机司机要经过培训合格后方可上岗操作。

7、钻场要配备良好照明，安设专用电话。

8、要对矿井排水系统和矿井排水能力进行全面检查，确保打钻期间矿井排水能力和排水设备的正常运行。

9、要对避灾路线进行全面清理、检查，确保避灾路线畅通。

四﹑探放水施工

1.钻孔设备

探水孔钻进采用探水孔钻进采用ZLY537（SQZL-ID）煤矿用坑道钻机,配Φ75mm钻头和Φ113mm及Φ50mm钻杆。

一台ZTGZ-60/210型电动注浆泵。

2.探放水孔口管布置施工

先清理﹑平整到迎头段巷道底板，以方便安设钻机为准;把钻孔位置和方位在巷道里用红漆标设清楚;通过打锚杆地锚把钻机在工作面固定牢靠;再按照钻孔设计角[换行]度调整钻机，用直径113mm钻头开孔，钻进深度3.5m，撤钻后用在孔口管两侧打注两棵树脂锚杆，用钢丝绳把锚杆和孔口管连接并固定牢靠，用注浆机对孔口管注浆固管，待水泥浆凝固24小时后，进行渗水和孔口管抗拔试验，试验压力不小于10Mpa,确认符合要求后方可进行钻探施工。

3.孔口管加固

待水泥浆凝固后，对孔口管C：

S=1：

1单液浆进行注浆加固，以防止在钻进过程中水泥浆强度不够孔口管松动和造成水量涌出。

注浆选用1台ZTGZ-60/210型电动注浆泵，2台0.2m3搅拌机（1台备用）。

水泥选用普硅P.O32.5R水泥，水泥浆为1:

1（水灰比）水泥浆。

注浆加固时，注浆站设于迎头后面位置，将4个半截汽油桶（1个清水桶、1个水泥浆桶）及1台注浆泵均放置于平整的底板上。

4.钻孔施工

钻孔前将孔口阀门在孔口管上连接牢固，然后将钻机移到位，根据孔口管角度摆正对中，将钻头放入孔口管内;用钢丝绳套，手拉葫芦及地锚杆将钻机固定牢靠在工作面上;经试运转正常后，接钻杆给风给水钻进。

a、将变速手柄置于需要的档位，启动电机，回转器带动钻杆旋转。

操作液压卡盘手柄使钻杆松开，钻杆停止旋转;操纵给进缸手柄使油缸上升至上止点，操纵液压卡盘手柄使钻杆卡紧，这时立轴升起并带钻杆回转。

b、打开水阀，当水从钻孔部位流出时，操纵给进缸手柄给进，钻孔作业开始。

在钻进过程中可根据地质状况调整给进力和给进速度。

油缸运行至下止点时，操纵给进手柄置于中位，钻进作业的第一个行程结束。

5、接钻杆

松开给水器，接钻杆，装给水器，开机继续钻孔。

6、放水

探着水后要对奎山粗砂岩岩层进行放水降压，以避免以后井巷初揭露奎山粗砂岩时出现涌水量高峰，保证井底车场施工安全，放水时间以探着水后涌水量大小而定。

探出水后如出现高压力，大水量，要紧急关闭阀门。

及时汇报调度室，进行处理。

五、施工技术要求：

1、孔口管埋设质量是整个打钻工作的关键，必须本着确保安全的原则，把握好每道施工工序。

必须按设计要求钻进到位，下管到位，注浆到位。

孔口管要用树脂锚杆固定，以确保孔口管的抗拔力。

2、钻孔必须由地测人员在施工现场严格按设计要求准确定位。

3、钻进时要时刻注意观察孔内岩粉和冲洗液变化，准确判断层位，认真填好原始记录。

4、钻进时，要根据岩性变化，及时调整钻压钻速，不准使用高速和大压力。

5、钻进过程中，要注意回水量及钻压的变化，发现煤岩松软、片帮、来压及钻孔中的水压、水量突然增大以及顶钻等异状时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆。

可暂不移动钻具，将钻杆固定。

现场负责人应立即向矿调度室报告，并派人监测水情，分析清楚原因后再确定能否撤钻放水或继续钻进。

[换行]6、钻孔内水压、水量过大时应采用反压和防喷装置的方法钻进，并有防止孔口管和岩壁突然鼓出的措施，以保证钻机、钻具和人员的安全。

7、钻孔出水后，要及时观测水量。

水量不大可一次性钻至终孔，如水量过大，应停止钻进，转入下一孔施工。

8、做好水文观测工作，掌握水量动态变化，认真填写观测记录。

9、钻进期间必须认真填写钻进记录，详尽记录各项施工数据，做到准确、可靠，并及时汇总，向有关领导和部门汇报。

10、严禁干钻，发现无冲洗液或只有少量自孔口流出，应立即停钻检查，找出原因。

11、现场要有技术人员跟班指导，确保打钻质量。

打钻人员必须按照批准的工程设计施工，不得擅自改变设计。

12、钻场内施工设备摆放要整齐有序。

钻杆要有道木垫起，排列整齐。

钻场无杂物、积水，切实做到文明施工。

13、钻机司机要密切注意钻机运转情况，做好钻机及配套设备的正常维修保养工作，确保其处于良好工作状态。

14、拔钻时，如孔中水压、水量过大，应先打开泄压阀泄压，再拔钻。

15、水泵工要及时将出水排掉，防止水淹巷道影响施工。

水泵工同时要做好水泵的日常维修和保养工作。

16、应及时做好施工收尾和施工总结工作。

工作面开始掘进时，全部钻孔要用水泥注浆封孔。

六、安全措施：

1、开钻前将本措施向全体人员及相关人员传达贯彻，并进行考试。

2、所有打钻人员必须遵守煤矿“三大规程”，严格按《钻机操作规程》操作，按措施施工。

3、下井钻机机组、电器设备一律要防爆，运转设备要有防护罩。

4、钻场处巷道支护要牢固、安全、可靠，地面平整、清洁、无浮矸杂物。

要在工作迎头打好坚固的立柱和[换行]栏板。

5、钻机机组运输过程要绑孔牢靠，避免碰撞。

6、钻场要有良好的照明和通风，钻机人员要配带明亮的矿灯。

7、钻场要设专用电话，确保地面与钻场联络畅通。

一旦发现险情要及时汇报矿调度室及有关领导。

8、孔口管必须按设计要求打钻到位、下管到位、注浆到位，确保孔口管安设质量，否则不得钻进。

孔口管必须按加固要求，打锚杆固定。

9、正常钻进前必须先装孔口管和控水球阀，并进行压水试验，达到设计承受水压后方准钻进。

10、钻机固定要牢靠，定位要准确，确保开机质量。

11、钻进过程中，钻机手把范围内除司机外不得站人。

钻机起拔及下送钻具必须用夹具夹牢，钻杆后方不得站人，工作人员只许在两侧操作。

12、打钻时，要做好钻机电机防淋喷保护，钻场的有关电器设备必须垫高，防止水淹。

13、钻进过程中，除钻机司机外，其它人不得操作钻机，防止出现事故。

因钻机本身没有离合装置，应将钻机按钮开关放在钻机司机身旁，以防有紧急情况时能随时关闭、起动电机。

14、所有打钻人员必须报从带班班长的指挥。

15、钻场内施工设备摆放要整齐、有序。

钻杆要用道木垫起，排列整齐，钻场无杂物，无积水，切实做到文明施工。

16、为防止钻孔出水伤人，钻机前方必须加防护挡板。

17、钻场使用的各种立柱，要避开操作处，不得影响施工。

立柱均需使用防倒装置，防止立柱在钻进过程中倒柱伤人或砸坏设备。

18、一旦发现孔内出水量过大，应及时采取措施，停掉钻机电源（水泵电源不停），人员撤离钻场，并立即汇报矿调度室。

19、放水期间，工作人员需配带自救器和便携式甲烷检测仪。

20、放水期间要配备专职瓦检人员值班，发现异常，立即汇报矿调度室。

当钻场空气中瓦斯浓度达1%时，应停止钻进，加强通风;达1.5%时，必须停止工作，切断电源，撤出所有工作人员，并汇报矿调度室制定措施进行处理。

待瓦斯浓度降至1%以下时，方可送电工作。

21、放水期间，发现钻场空气中CO2浓度达1.5%时，必须停止工作，撤出人员，查明原因，制定措施，进行处理。

22、放水期间发现有其他有害气体涌出时，应暂停施工，撤出人员，待查明情况并进行处理后，符合《规程》要求时方可进行工作。

23、避灾路线为：

钻场→八号交岔点→五号交岔点→四号交岔点→清理撒煤硐室通道→主井底→地面

打钻人员要熟悉避灾路线[换行]，要确保避灾路线畅通无阻。

24、本措施未尽事宜按照《霄云矿井底车场巷道施工作业规程》﹑《煤矿安全规程》中之规定执行。

七﹑劳动组织

1﹑工程施工采用“三、八”制，一天分为三个班，每班工作八小时。

每班人员配备见下表：

工种人数工种人数

钻孔工3副队长1

机修工1电工1

井口信号工3把钩工3

班长3水泵工3

瓦检员1通风工1

合计21记录工1

2、工期预计

加固及钻孔施工8天;其中等待水泥浆凝固时间每孔24h。

八、附图

1、施工平面图1：

500

2、施工剖面图1：

250

3、孔口控水测压装置示意图：

4、避灾路线图

5、孔口管加工图

SGZL-ID煤矿用坑道钻机操作规程

一、运转前的准备工作

1、钻机安装必须牢固，各部分紧固件连接可靠。

2、检查液压油箱和变速油箱油位是否合适，机架导轨面、立轴等运动摩擦部位均应清除泥沙，并加注润滑油。

3、检查卷扬机的制动带与闸轮，制动面上不得有油污杂物，操作时应动作灵活可靠。

4、将离合器手把放在断开位置，分动手把放在回转位置，用手扳动卷筒，将变速手把放在高速位置，用手旋转立轴，检查各旋转件是否灵活，有无阻力过大现象或异音。

5、检查油路系统各接头是否拧紧，钻机开动后，应先检查油压系统，有无漏油现象，油泵是否起压。

6、检查操作阀各操作位置是否灵活可靠。

7、皮带传动检查，皮带无破损，皮带张力应调整，调整后将支架固定住。

8、操纵卷扬机操作手柄，检查刹车制动带和提升制动带在闸紧和松开状态下的松紧程度是否合适，工作是否可靠。

[换行]9、离合器脱开，操纵阀处于中位，准备启动。

二、空载试车

1、启动防爆电动机，待转速稳定后，检查离合器是否灵活可靠。

2、检查变速手把，操作灵活、定位可靠。

3、检查分动手把，操作灵活、定位可靠。

卷扬机工作时，应操作二只制动手把，卷扬筒动作正确。

4、扳动操作阀，立轴做升降运动，同时操作调压阀或节流阀，变换立轴下降速度从零到最大值，速度变换过程应平稳均匀，反应明显，操作灵活。

钻机前后移动时，动作平稳，到位准确。

三、钻机操作时注意事项

1、钻机不得在无人看管情况下运转。

2、油泵是钻机液压系统的心脏，正确使用和维护保养油泵是保证正常钻进的必要措施，油泵用油必须保持清洁无杂质，加油时应用漏斗向油箱口加入，油箱口内有滤油网，不可在加油时拿去滤油网，油泵和操作阀对不洁的油很敏感，不洁的油会提早磨损油泵和操作阀，是钻机不能工作。

加入的液压油必须是同种牌号的，牌号不同的液压油不得加入压力油箱。

3、离合器操作要平稳，禁止猛开猛合，接合时操作杆必须推合到底;脱开时操作杆应全部拉开置入定位槽内，不允许离合在半离合状态下工作离合器为常闭式，不能长时间处于分离状态，主要在变换档变速时使用。

钻机较长时间不工作时应将变速箱高、低速把手扳倒空挡位置，以免造成分离轴承早期损坏。

4、扳动分动手把或变速手把时，必须先断开离合器，在齿轮停止转动时，再进行变档，以免齿轮打坏，并注意讲手把置于定位孔中，以免齿轮跑挡。

5、起重卷扬时，不得超负荷吊重，要注意在孔内卡钻时，不可强行起拔，否则会拉断钢绳，甚至损坏机器和发生事故。

6、卷扬机的提升抱闸和制动抱闸不可同时闸紧，在升降钻具时，两手把要同时握住，以便及时配合操作，以防发生事故。

7、卷筒上的钢绳不可绕得过多，多了会损坏绕在卷筒上的钢绳。

8、回转器箱体在耳环盘的圆锥接合面必须擦拭干净，配合正确，合紧后三只活节螺栓必须均匀拧紧。

9、钻机移动至前后极限位置，拧紧前后压板的锁紧螺钉后，才允许钻进或提升工作，在钻进或提升过程中，不得扳动钻机，移动操作手把，以免发生事故。

10、上下机架导轨面的接触面、立轴表面和活塞杆在工作中，往往有泥沙等落在上面，在起下钻前后应擦拭干净，否则会很快磨损，影响钻机的使用寿命。

11、钻进中，应随时注意孔底压力表的指示和孔底的工作情况，发现异常应立即处理。

12、运转过程中，各部分温度不得超过60摄氏度，运转中发生异常振动，敲击声等应停机检查。

四、钻机操作顺序[换行]此钻机采用液压卡盘、液压给进、液压控制钻压和钻速、回转器打开，或者钻机后退移动让开孔口等结构，使操作更为简单可靠。

1、钻机操作：

首先使液压卡盘夹住钻具，操作阀手柄推到“立轴上升”位置，使钻具提离孔底几厘米，然后放到停止位置，接合离合器使立轴回转，操作手柄推到“立轴下降”位置。

拧动调压阀调节手轮使孔底压力达到需求值，进行正常钻进，钻进的快慢可通过节流阀调整。

随着钻具的钻进，立轴在一个行程（400MM）终了需要倒杆时，先脱开离合器，是立轴停止旋转，再松开液压卡盘，操作手柄放到“立轴上升”位置，立轴上升到最高位置后停止上升。

然后用液压卡盘夹住钻具，又可进行钻进操作。

钻进工作时，钻压调整后即可开钻钻进，钻进过程也可随时调整节流阀，以得到合适的钻速，取得良好的钻进参数、提高工效。

一般情况下，节流阀调整好了以后可连续工作。

2、起下钻具：

起钻石先脱开离合器，停止回转，然后取下机上钻杆，需吊出钻杆时应扳动手把使上机架后移，利用卷扬调出钻具，当机架后移不便时，可打开机头，拧松回转器箱壳上的活节螺栓螺母3只，并扳出箱壳螺钉槽以外，即可转动箱壳至右侧让开孔口位置，用卷扬机起吊钻杆和钻具。

回转器打开后，应盖住变速箱和箱壳的开口部分，以免泥沙杂物落入里面，在合箱时还要擦净箱壳与变速箱耳盘上的圆锥接合面。

保证定位准确。

回转器在定位，拧紧活节螺栓以后，方能下入机上钻杆，然后开钻工作。

3、卷扬操作：

断开离合器，将液压卡盘松开，扳动分动手把到卷扬位置，接合离合器提升钻具，然后拧开主动钻杆，并将主动钻杆提高100-200毫米，再将液压卡盘卡紧，松开锁紧上机架的前压板上的锁紧螺钉，操纵移动操纵阀手柄放在“钻机后退”位置，使上机架等后退到极限位置，拧紧锁紧上机架的前压板上的锁紧螺钉，然后进行卷扬机操作，右手操纵卷扬刹车手把，左手操纵卷扬提升手把。

五、维护保养

1、钻机应经常保持清洁，泥浆污泥应及时擦去。

2、仪表盘操纵手柄、闸带制动面、回转器箱壳的连接部分都擦拭干净。

保证观察清晰，配合正确。

3、变速箱油位必须在油标界限内，其它有润滑脂油嘴十处，卷扬游星轮三处，每周注入润滑脂少许，过多注入会使润滑脂飞出来，影响操作，皮带张紧压轮一处，液压卡盘四处、回转器、横梁和小伞齿轮轴承及上机架导轨上五共处，必须每班从油嘴内注入润滑脂少许。

离合器分离轴承处每班应滴入机油润滑。

4、变速箱内用黑色齿轮油，各部位采用的润滑脂为二硫化钼润滑脂或者也可用钙剂润滑脂代替。

5、液压用油冬季为10号机械油或航空液压油（红色），夏季用20号机床液压油，液压油必须纯净，不得混合使用。

6、离合器出厂时已经调整，如使用日久，传动力矩不足时，应拆开检查，如磨损严重应更换摩擦片。

7、卡瓦是易损配件，在工作过程中如发现磨损过大，应及时更换。

8、卡盘罩内的T形槽容易填积污物，应定期拆开保养。

9、回转器的伞齿轮付是调整好的，其侧隙为0.13-0.26毫米，立轴套和小伞齿轮的圆锥滚柱轴承的轴向间隙0.1-0.15毫米，使用过程中需要调整轴承时，可以利用调整螺帽去调整轴承的轴向间隙。

10、更换闸带时，闸轮与闸带的接触面积不小于75%，闸带上的铆钉不得露出闸带，新铆钉的铆钉头应低于闸带面1毫米以上。

[换行]11、液压油必须保持清洁，快速接头不可随意拆装，当拆装时必须用干净纱布包扎，以免灰尘、泥沙混入液压油中。

12、定期打开油箱盖，进行清洗，更换液压油。

六、常见故障的原因及排除方法

故障情况故障原因排除方法

离合器在工作位置，但不能传递扭矩或断续传递发生打滑现象和发热1、摩擦片上沾有油污2、摩擦片磨损、烧坏或变形3、摩擦片的三个弹簧失去弹性4、分离轴承回位弹簧失效5、分离轴承套筒在活动处有脏物卡住6、离合器三个小臂的小轴严重磨损1、拆开并用汽油洗净摩擦片2、更换或矫正3、更换弹簧4、更换弹簧5、清除脏物，加注润滑油6、更换

离合器在分离位置、变速箱第一轴仍然转动1、摩擦片上沾有脏物2、摩擦片变形3、离合器分离爪和分离轴承之间间隙不当，以至手把在分离位置摩擦片没有完全脱开1、拆洗净摩擦片2、更换或校正3、调整间隙

卡盘夹紧力不足，钻杆严重打滑1、卡盘罩内T形槽淤积污物滚针被卡住2、碟形弹簧失效3、卡瓦损坏1、清理卡盘罩内的T形槽，保持滚针滚动灵活2、更换碟形弹簧3、更换卡瓦

卷扬机在运转中发生异常的响声1、游星齿轮铜套磨损严重2、游星齿轮系中心齿轮损坏或磨损严重1、拆除并更换铜套2、拆检并更换齿轮

卷扬机提升或制动刹车不灵1、制动轮活制动带上有油污或进水2、制动带磨损严重3、制动带与制动轮之间的间隙过大4、杠杆操纵系统中有脏、阻物卡住1、清洗刹车制动带上的油污或更换2、更换制动带3、调整制动带与轮之间的间隙4、排除系统中的卡阻赃物

下降空提引器时，虽将制动手把放开，但仍下降困难或下降1、制动闸和提升制动带处有脏物卡阻2、制动轮和制动带间的间隙过小3、卷筒或游星轮系内轴承损坏阻力大1、清除卡阻赃物2、将间隙调整适当3、拆检或更换

液压系统压力不足或完全没有压力1、油泵皮带打滑2、油箱内油面过低或完全没有油，油泵吸空3、吸油管和吸油口过滤器堵塞4、油泵过度磨损或损坏5、安全阀压力过低6、系统中的油缸各种阀、管接头等处有泄漏1、对油泵传动架支架的调整达到皮带一定的张紧力2、给油箱增加油量到规定值3、清洗吸油管及过滤器4、更换油泵5、拆检安全阀清除脏物或更换零件，调节到规定压力6、对系统各件做检查，排除泄漏或更换密封件

给进油压不高或没有油压给进调油压阀的调节阀体被脏物卡住拆检和清洗给进调压阀