22采區(qū)軌道運(yùn)輸上山460m探放水施工設(shè)計(jì)
22采區(qū)軌道運(yùn)輸上山460m探放水施工設(shè)計(jì)
一、工程概況
截止2008年6月16日, 22采區(qū)軌道運(yùn)輸上山已掘進(jìn)446m，根據(jù)公司防治水工作管理細(xì)則，需在460m處進(jìn)行超前鉆孔探水,摸清掘進(jìn)前方水文狀況，防止發(fā)生突水事故，探放水鉆場(chǎng)設(shè)在軌道運(yùn)輸上山590m處。本次設(shè)計(jì)施工三個(gè)探水孔，并且注漿封堵。
二、施工設(shè)計(jì)依據(jù)
1、460m處中心位置：X3825919.334，Y38398132.987，Z-184.691;巷道位于L7灰?guī)r下部。
2、76m處的副7004鉆孔二1煤層底板位置：X3826009.87，Y38398168.93，Z-192.65;二1煤層底板距L7灰?guī)r頂板9.95m。
3、巖層傾角-220，且從東向西下俯角-120，推測(cè)460m前方76m內(nèi)巖層平均傾角為190。
三、設(shè)備選型
根據(jù)兩條上山地層的條件：巷道布置在L7灰?guī)r中下部，巖石堅(jiān)硬，選取設(shè)備材料如下：
1、設(shè)備是西安煤科院鉆探分院生產(chǎn)的ZDR1900S(MDK—5S)型煤礦用全液壓坑道鉆機(jī)，注漿泵采用胡蘆島生產(chǎn)的2TGZ-60/210型一臺(tái)，泥漿泵采用衡陽(yáng)生產(chǎn)的DW—250型一臺(tái)。
2、使用電機(jī)功率共計(jì)37KW+7.5KW+15KW =59.5KW，BQZ—80開(kāi)關(guān)3臺(tái)。
材料有φ108mm×2m套管，4寸高壓閘門(mén)，防噴裝置,水泥、水玻璃等。
3、人工攪灰過(guò)篩使用。
四、探水孔的設(shè)計(jì)參數(shù)
本次施工鉆孔三個(gè)，1#孔傾角-20°，方位346°05′40″，孔深200m;2#孔傾角-25°,方位349°05′40″,孔深200m;3#孔傾角-18°,方位2°05′40″，孔深200m。主要目的是探明掘進(jìn)前方的水文地質(zhì)情況，并對(duì)水害進(jìn)行綜合處理。鉆探有頂鉆現(xiàn)象時(shí)，要引起高度重視，停鉆進(jìn)行認(rèn)真觀察返水情況，涌水增大要立即關(guān)閉大閘門(mén)和防噴裝置。各鉆孔設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)下表。
孔 號(hào)設(shè) 計(jì) 參 數(shù)設(shè)計(jì)終孔位置備 注
方 位傾 角孔深(m)
1346°05′40″-20°200L7灰?guī)r中下部
2349°05′40″-25°200L2灰?guī)r
32°05′40″-18°200L7灰?guī)r中下部
合 計(jì) 600
五、鉆進(jìn)中鉆具的組合
1、開(kāi)孔鉆進(jìn)采用￠133mm金鋼石復(fù)合片鉆頭鉆進(jìn)，孔口管為￠108mm×2m無(wú)縫鋼管，用水泥—水玻璃漿液固孔。
2、正常鉆進(jìn)采用￠63.5×1.5m鉆桿，每根相連，底部終端￠75mm金鋼石復(fù)合片鉆頭鉆進(jìn)，探明掘進(jìn)前方水文地質(zhì)情況。
六、注漿壓力及漿液性質(zhì)
根據(jù)地質(zhì)報(bào)告及以前探放水經(jīng)驗(yàn)，預(yù)計(jì)本次探放水時(shí)水壓值最大為2.5 MPa。
1、孔口管做耐壓試驗(yàn)不低于9MPa，鉆孔試壓長(zhǎng)度為10m，壓力不低于9MPa。
2、鉆孔注漿壓力不低于6MPa，鉆到終孔無(wú)水時(shí)可用雙液漿按要求封孔。
3、漿液性質(zhì)
(1)孔口管固定時(shí)用水泥—水玻璃漿液，水灰比1：1～1.3,灰漿和水玻璃的體積比1: 0.3～0.5,現(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)實(shí)際進(jìn)行調(diào)整。
(2)探水孔出水注漿時(shí)，以單液漿為主，注液結(jié)束封孔時(shí)改為雙液漿。
(3)孔口管試壓結(jié)束后，進(jìn)行鉆進(jìn)深度達(dá)到30m時(shí)，停止鉆進(jìn)，起鉆進(jìn)行注漿試壓。其目的是為了對(duì)巖層裂隙進(jìn)行充填加固，防止出水時(shí)巖壁底板跑水跑漿，給施工造成影響。
七、漿液注入量
本次探水施工鉆孔三個(gè)，總進(jìn)尺600m，預(yù)計(jì)漿液注入量為：
Q =AπR2Hηβ/m
式中， Q——預(yù)計(jì)漿液注入量，m3;
R——漿液擴(kuò)散半徑，取5m ;
H——注漿孔總長(zhǎng)度，600m;
A——漿液損失系數(shù)，取1.1;
η——漿液在裂隙內(nèi)的有效填充系數(shù)，取0.85;
β——巖體裂隙率，由于巖石較破碎及裂隙發(fā)育，取2%;
m——結(jié)石率，取0.85
Q=1.1×(3.14×52×600×2%×0.85)/0.85≈1036.3m3,
按照水灰比為1:1計(jì)算，配制1m3漿液需要水泥750kg，注漿需水泥1036.3×750/1000≈777.2T，水玻璃按照水泥用量的10%計(jì)，用量應(yīng)為777.2×10%≈77.7T。
22采區(qū)膠帶運(yùn)輸上山424.2m
一、工程概況
截止2008年5月22日, 22采區(qū)膠帶運(yùn)輸上山已掘進(jìn)440m，22采區(qū)軌道運(yùn)輸上山已掘進(jìn)455m，距上次探水終孔位置25m。根據(jù)公司防治水工作管理細(xì)則，為了摸清掘進(jìn)前方水文狀況，防止發(fā)生突水事故，需要打鉆探放水，探放水鉆場(chǎng)設(shè)在膠帶運(yùn)輸上山424.2m處3#鉆機(jī)硐室內(nèi)。本次施工三個(gè)探水孔，并且注漿封堵。由于在膠帶運(yùn)輸上山施工,膠帶運(yùn)輸上山施工的開(kāi)拓一隊(duì)?wèi)?yīng)配合探防隊(duì)提運(yùn)設(shè)備，開(kāi)拓一隊(duì)負(fù)責(zé)運(yùn)送水泥。工作面必須達(dá)到“三通一平”的施工條件，通水、通電、通風(fēng)由開(kāi)一隊(duì)組織。
二、施工方案
利用膠帶上山3#鉆機(jī)硐室布置三個(gè)鉆孔對(duì)前方200m水文情況進(jìn)行探水并注漿加固，施工順序?yàn)?#、1#、2#。
三、設(shè)備選型
根據(jù)兩條上山地層的條件：巷道布置在L7灰?guī)r中下部，巖石堅(jiān)硬，選取設(shè)備材料如下：
1、設(shè)備是西安煤科院鉆探分院生產(chǎn)的ZDR1900S(MDK—5S)型煤礦用全液壓坑道鉆機(jī)，注漿泵采用胡蘆島生產(chǎn)的2TGZ-60/210型一臺(tái)，泥漿泵采用衡陽(yáng)生產(chǎn)的DW—250型一臺(tái)。
2、使用電機(jī)功率共計(jì)37KW+7.5KW+15KW =59.5KW，BQZ—80開(kāi)關(guān)3臺(tái)。
材料有φ108mm×2m套管，4寸高壓閘門(mén)，防噴裝置,水泥、水玻璃。
3、人工攪灰過(guò)篩使用。
四、探水孔的設(shè)計(jì)參數(shù)
本次施工探放水鉆孔三個(gè)，1#孔傾角-13°，方位336°05′40″，孔深200m;2#孔傾角-18°,方位349°05′40″,孔深200m;3#孔傾角-13°，方位352°05′40″，孔深200m。主要目的是探明掘進(jìn)前方的水文地質(zhì)情況，并對(duì)水害進(jìn)行綜合處理。鉆探有頂鉆現(xiàn)象時(shí)，要引起高度重視，停鉆進(jìn)行認(rèn)真觀察返水情況，涌水增大要立即關(guān)閉大閘門(mén)和防噴裝置。各鉆孔設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)下表。
孔 號(hào)設(shè) 計(jì) 參 數(shù)設(shè)計(jì)終孔位置備 注
方 位傾 角孔深(m)
1336°05′40″-13°200L7灰?guī)r中下部
2349°05′40″-18°200L2灰?guī)r
3352°05′40″-13°200L7灰?guī)r中下部
合 計(jì) 600
五、鉆進(jìn)中鉆具的組合
1、開(kāi)孔鉆進(jìn)采用￠133mm金鋼石復(fù)合片鉆頭鉆進(jìn)，孔口管為￠108mm×2m無(wú)縫鋼管，用水泥—水玻璃漿液固孔。
2、正常鉆進(jìn)采用￠63.5×1.5m鉆桿，每根相連，底部終端￠75mm金鋼石復(fù)合片鉆頭鉆進(jìn)，探明掘進(jìn)前方水文地質(zhì)情況。
六、注漿壓力及漿液性質(zhì)
根據(jù)地質(zhì)報(bào)告及以前探放水經(jīng)驗(yàn)，預(yù)計(jì)本次探放水時(shí)水壓值最大為2.5 MPa。
1、孔口管做耐壓試驗(yàn)不低于9MPa，鉆孔試壓長(zhǎng)度為10m，壓力不低于9MPa。
2、鉆孔注漿壓力不低于6MPa，鉆到終孔無(wú)水時(shí)可用雙液漿按要求封孔。
3、漿液性質(zhì)
(1)孔口管固定時(shí)用水泥—水玻璃漿液，水灰比1：1～1.3,灰漿和水玻璃的體積比1: 0.3～0.5,現(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)實(shí)際進(jìn)行調(diào)整。
(2)探水孔出水注漿時(shí)，以單液漿為主，注液結(jié)束封孔時(shí)改為雙液漿。
(3)孔口管試壓結(jié)束后，進(jìn)行鉆進(jìn)深度達(dá)到30m時(shí)，停止鉆進(jìn)，起鉆進(jìn)行注漿試壓。其目的是為了對(duì)巖層裂隙進(jìn)行充填加固，防止出水時(shí)巖壁底板跑水跑漿，給施工造成影響。
七、漿液注入量
本次探水施工鉆孔三個(gè)，總進(jìn)尺600m，預(yù)計(jì)漿液注入量為：
Q =AπR2Hηβ/m
式中， Q——預(yù)計(jì)漿液注入量，m3;
R——漿液擴(kuò)散半徑，取5m ;
H——注漿孔總長(zhǎng)度，600m;
A——漿液損失系數(shù)，取1.1;
η——漿液在裂隙內(nèi)的有效填充系數(shù)，取0.85;
β——巖體裂隙率，由于巖石較破碎及裂隙發(fā)育，取2%;
m——結(jié)石率，取0.85
Q=1.1×(3.14×52×600×2%×0.85)/0.85≈1036.3m3,
按照水灰比為1:1計(jì)算，配制1m3漿液需要水泥750kg，注漿需水泥1036.3×750/1000≈777.2T，水玻璃按照水泥用量的10%計(jì)，用量應(yīng)為777.2×10%≈77.7T。
八、主要?jiǎng)趧?dòng)組織
序號(hào)職別/工種人數(shù)(人)備 注
1值班隊(duì)長(zhǎng)3指揮和協(xié)調(diào)工作，人員調(diào)配等
2技術(shù)管理人員3技術(shù)指導(dǎo)和整體技術(shù)交底
3操作工12注漿人員、攪拌工及打鉆工
4電、鉗工3檢修、調(diào)試和安裝等
5運(yùn)搬工6負(fù)責(zé)材料運(yùn)輸
6司泵工6排水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)
7巷壁觀察人員3注漿時(shí)負(fù)責(zé)觀察巷壁有無(wú)異常
8合計(jì)36
九、預(yù)計(jì)工期
預(yù)計(jì)工期30天。
十、預(yù)計(jì)材料一覽表
序號(hào)材料名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格單位數(shù)量備注
1水泥325# T1036.3
2水玻璃45Be T77.7
3鉆頭φ75mm 個(gè)6
4三翼鉆頭φ127mm/φ133mm 個(gè)1/1
5無(wú)縫鋼管φ108mm M30
6高壓注漿管40MPa1″M30
7過(guò)濾篩網(wǎng)400mm×400mm 個(gè)3
8小鐵桶 個(gè)4
9高壓球閥 1″個(gè)4
10手錘 2.5鎊把2
11壓力表40MPa 個(gè)10
12三通 36″個(gè)2
13管鉗 24″把2
14法蘭4寸 個(gè)2
15眼罩 個(gè)20自加工
16鋼卷尺 5m個(gè)20
17機(jī)械油 Kg40
18黃油 Kg10
19液壓油 kg100
十一、鉆機(jī)操作注意事項(xiàng)
1、本次施工是以探放為主，鉆進(jìn)中如果出現(xiàn)塌孔或涌水立即注漿封堵，終孔后及時(shí)對(duì)鉆孔進(jìn)行封堵。因此本次施工關(guān)鍵是防水套管的質(zhì)量問(wèn)題，套管下入必須嚴(yán)格按操作規(guī)程執(zhí)行。
?、佟@機(jī)安裝完畢后，進(jìn)行鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的調(diào)試，各機(jī)器必須達(dá)到最佳狀態(tài)，方能鉆進(jìn)。
?、?、開(kāi)孔采用￠133mm鉆進(jìn)，達(dá)到10m后，把孔內(nèi)的巖粉沖洗干凈，套入￠108mm×2m套管5根10米。
?、?、套管與套管之間用套管接箍連接，絲扣必須纏生料帶或涂料，防止絲扣漏水。
④、套管套入開(kāi)口鉆孔后，上好封孔管節(jié)法蘭盤(pán)、截水閘閥，連接注漿裝置，雙管注漿固定套管，待孔口返出泥漿后，停止注漿。凝固6小時(shí)后，透孔鉆進(jìn)，壓清水試壓，壓力達(dá)到9Mpa，持續(xù)30min壓力穩(wěn)定，套管不漏液為合格，否則重新注漿加固。
2、套管固定好后，正常鉆進(jìn)30m后再進(jìn)行試壓一次，確保防水套管滴水不漏，做到萬(wàn)無(wú)一失，方能正常鉆進(jìn)。
3、鉆進(jìn)中注意觀察孔內(nèi)返水情況，出現(xiàn)異常，出水量異常增大，在小于下山水泵排水能力時(shí),必須停鉆，立即起鉆，關(guān)好截水閘門(mén)進(jìn)行注漿堵水;如果涌水過(guò)大,水量超過(guò)下山水泵排水能力,關(guān)閉防噴裝置，及時(shí)匯報(bào)礦調(diào)度室,采取安全防范措施進(jìn)行處理。
4、上、下鉆具時(shí)，認(rèn)真檢查鉆具，鉆頭使用情況，發(fā)現(xiàn)碰壞、磨損嚴(yán)重的鉆頭，立即更換，不準(zhǔn)繼續(xù)使用，仔細(xì)檢查鉆桿內(nèi)有無(wú)鐵屑，清除干凈后才能加接鉆桿。
5、每班的原始記錄必須認(rèn)真填寫(xiě)，下班后關(guān)閉大閘門(mén)，防止滯后出水。
6、操作鉆機(jī)者，必須認(rèn)真學(xué)習(xí)操作技術(shù)知識(shí)，發(fā)現(xiàn)異常情況，查明原因，處理完畢后，方可繼續(xù)鉆進(jìn)，嚴(yán)防孔內(nèi)事故發(fā)生。
7、鉆進(jìn)中遇到煤層、軟巖構(gòu)造時(shí)，應(yīng)記錄好孔深、巖性并及時(shí)與生產(chǎn)技術(shù)科匯報(bào)鉆進(jìn)情況。
8、搞好現(xiàn)場(chǎng)文明衛(wèi)生，保證設(shè)備完好，做好預(yù)防鉆孔出水的一切準(zhǔn)備工作。
1、本次施工設(shè)備運(yùn)輸安全是關(guān)鍵，每臺(tái)設(shè)備必須捆綁牢固，且注意沿途車(chē)輛運(yùn)輸及過(guò)風(fēng)門(mén)等運(yùn)輸安全。
2、人員上下井，注意過(guò)往的車(chē)輛，行走要謹(jǐn)慎，小心滑倒，時(shí)刻做好自我保安及群體保安。
3、開(kāi)拓一隊(duì)與探防隊(duì)要配合好，放炮時(shí)通知探防隊(duì)人員撤離到警戒線以外安全地點(diǎn)，撤離時(shí)要停機(jī)，防止鉆孔事故。
4、鉆機(jī)按鉆孔設(shè)計(jì)方位、角度安裝、調(diào)試、固定，鉆機(jī)四角用單體液壓柱固定牢固。
5、鉆孔出水異常，工作人員不能驚慌失措，要清醒冷靜，做好自主保安，關(guān)好截水閘閥或防噴裝置，防止出水太多，淹沒(méi)設(shè)備。
6、在鉆探期間，水泵要正常運(yùn)轉(zhuǎn)，且排水能力不得低于30m3/h，水泵必須有專(zhuān)人負(fù)責(zé)。
7、在打鉆過(guò)程中，要觀察巖性變化、涌水情況及出水位置，并收集水文資料。
8、在操作過(guò)程中，要有專(zhuān)職探放工操作鉆機(jī)，操作工要精心操作，保證鉆探質(zhì)量，防止鉆探事故發(fā)生。
9、注漿時(shí)，要有專(zhuān)人時(shí)刻觀察巷道四周情況，發(fā)現(xiàn)有異常情況立即停止注漿，經(jīng)檢查處理確認(rèn)無(wú)危險(xiǎn)后方可重新施工。
10、水管、閥門(mén)必須擰緊、上牢，以防脫落傷人。
11、探水、注漿時(shí)，不得隨意停水、停電，以免影響注漿效果甚至發(fā)生卡鉆事故。
12、鉆探地點(diǎn)或附近要有電話(huà)。
13、鉆機(jī)硐室出口要暢通無(wú)阻，管線吊掛整齊，高度不低于1.6m。
14、開(kāi)工前，跟班負(fù)責(zé)人要嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問(wèn)頂制度，及時(shí)找落活矸危石。
15、探防隊(duì)作業(yè)人員必須認(rèn)真學(xué)習(xí)本技術(shù)措施。
十三、避災(zāi)路線：
1、避水災(zāi)事故線路：工作地點(diǎn)—皮帶上山—皮帶下山—總回風(fēng)巷—主井—地面。
2、避火、瓦斯事故線路：工作地點(diǎn)—皮帶上山—接力車(chē)場(chǎng)—軌道下山—125大巷—主斜井—地面。
