能源公司煤矿试采工作面防治水工程施工组织设计方案46页.docx
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2024-09-04
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1、能源公司煤矿试采工作面防治水工程施工组织设计方案编 制: 审 核: 批 准: 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位: 编 制: 审 核: 批 准: 二XX年X月目录前言4一、目的4二、任务4第一章 工程概况5第一节 试采工作面概况5第二节 地质及水文地质条件6一、地质概况6二、水文地质条件8第三节 工作面水害威胁及排水能力10一、充水水源10二、充水通道12三、充水强度13四、排水系统14第四节 主要疏放水工程量141) 测量142) 井下探放水孔及观测孔143) 地下水数值模拟(放水工程效果评价及涌水量预测)15第二章 施工要求及技术方法16第一节 探放水设计的原则及依据16一、原2、则16二、依据16第二节 顶板水疏放方法17第三节 井下钻探施工技术设计17一、钻孔结构17二、孔口装置19(1、压力表 2、球阀 3、软管)21三、辅助措施21四、技术要求21第四节 疏放水辅助措施23一、水化学分析23二、数值模拟24第三章 设备、人员、材料26第一节 本工程拟投入的设备26第二节 本工程拟投入的人力26第三节 本工程拟投入的物资材料27拟投入施工的主要物资材料一览表 表3-327第四节 设备、人员动员周期28第五节 设备、人员、材料运到施工现场的方法28第四章 施工作业计划29第一节 施工顺序总体安排29第二节 探水孔的施工程序29一、钻前阶段30二、钻进、下套管阶段303、三、验收交接阶段30第三节 工期安排30一、单孔施工计划安排30二、井下钻孔施工计划安排31三、疏放水计划安排31第五章 质量保障措施33一、质量目标33二、工程质量保障措施331.质量保障措施33第六章 工期保障措施36第七章 安全生产保障措施38一、安全生产38二、安全保障措施38三、安全生产管理网络40四、危险源辨识及安全防护措施43第八章 环境保护措施45一、环保承诺45二、环保措施453现场不许残留碎块岩石及岩粉,保持现场清洁、整齐。45三、文明施工45第九章 应急救援46第十章 钻孔竣工资料47前言一、目的XX煤田XXXX井田位于内蒙古自治区XX市境内,行政区划属XX及XX,井田东4、西长25.23km,南北宽约15.73km,面积约229.1km2。本区可采储量约915.7Mt,设计生产能力10Mt/a,服务年限为67.8年,煤层平均埋深600m左右。其中首采区3-1煤层底板标高+725+1000m,埋深270860m,一般超过500m。根据井筒掘进及水文地质补勘成果,试采工作面主要面临顶板侏罗系中统-侏罗系中下统延安组(J2zJ1-2y)裂隙孔隙承压水含水层水的威胁,由于含水层厚度大,距离煤层近,富水性中等,因此在工作面回采期间,可能面临顶板含水层水的威胁,需要对试采工作面顶板水进行提前疏放。2013年,XX能源有限责任公司委托XX对试采工作面进行了地面瞬变电磁勘查和井5、下放水试验工作,圈定了富水异常区,并根据防水试验成果,取得了3-1煤层顶板含水层的技术参数。工程进行系统的设计,不仅为试采工作面顶板水的防治提供依据,也为今后工作面的顶板水防治提供经验。在此基础上,XX能源有限责任公司特委托XX责任公司对矿井试采工作面进行疏放水工程实施。二、任务(1)将整个工作面顶板砂岩水的水位降低2/33/4,减小回采时顶板垮落后的集中涌水水量。(2)建立地下水数值模型对整个矿区渗流场进行模拟分析,预测工作面回采期间的涌水量值,并对工作面疏放水后全矿井水位变化进行研究。第一章 工程概况第一节 试采工作面概况试采工作面回采长度2084m,倾斜长320m,面积666880m2(6、图1-1)。工作面主采3-1煤,本工作面范围内煤层厚度3.65m,煤层倾角约2。工作面范围内3-1煤底板标高约+890+910m,对应地面标高约+1480m,工作面3-1煤埋深约570m590m。据井上下对照图分析,试采工作面地面地貌主要为泊什太沟(图1-2、图1-3),其次为缓坡丘陵。图1-1 XXXX煤矿试采面布置图第二节 地质及水文地质条件一、地质概况1、地层试采面范围内无地质钻孔,据工作面周边Q108、Q22、Q104、Q105及WB13钻孔资料,结合前期勘探成果,井田内大部分地区被第四系(Q)风积砂所覆盖,仅在井田西南部有零星基岩出露。经钻孔揭露井田内地层由老至新依次有:中生界三叠系7、侏罗系、白垩系,新生界新近系、第四系等。各地层由新至老简述如下:1)第四系:河湖相冲、洪积层及风积层等近现代沉积。底部多含底砾岩。厚度 040m。不整合2)新近系:黄褐、棕红、灰绿砂质泥岩、砂岩等,松疏半胶结。下部夹砾岩、砂砾岩等,不整合于一切老地层之上。厚度0100。该段地层在区内地表及沟壑广泛出露。不整合3)白垩系下统志丹群:上部为暗红、灰绿、黄褐砂质泥岩、各类砂岩等,下部为紫红、黄褐、浅灰砂砾岩、砾岩、含砾中粗砂岩等。厚层状。砾石成分多为火成岩、变质岩、石英砂岩砾块,次圆状,间夹中粗粒长石砂岩等。厚度30230m。不整合4)侏罗系中下统:(1)上部:棕红、浅灰、灰绿、黄紫褐色泥岩、砂质8、泥岩等,夹灰白中、粗砂岩多层。厚度67.7153.2m 平均123.05m。(2)下部:灰白、灰黄、灰绿、紫红色砾岩、中粗砂岩、夹砂质泥岩、细砂岩。局部含薄煤层及油页岩,含1煤组。底部多见煤及泥岩包裹体,显明显的冲刷相沉积建造。厚度117190.1m,平均162.78m。不整合5)侏罗系中下统延安组:(1)三岩段(J12y3):位于延安组上部,该岩段界线从3煤组顶板砂岩底界至延安组顶界。岩性以灰白色细粗砂岩为主,夹灰色、深灰色粉砂质和砂质泥岩,发育有平行层理和水平纹理。其中下部普遍发育厚层状含砾粗砂岩或细砾岩。砂岩成份以石英为主、长石次之,含岩屑及大量植物化石碎片。含2煤组,含煤0-3层,其中9、含不可采煤层1层,即22煤层。该岩段在井田内大部地段遭受后期剥蚀。厚度11.65161.79m,平均47.69m。整合(2)二岩段(J12y2):位于延安组中部,该岩段界线从5煤组顶板砂岩底界至3煤组顶板砂岩底界。岩性主要由浅灰、灰白色中、细砂岩,灰色粉砂岩和深灰色砂质泥岩、泥岩及煤层组成,局部含植物化石,并发育有平行层理。砂岩成份以石英为主、长石次之,含岩屑及云母碎片,泥岩胶结。含3、4煤组,含煤2-7层,其中含可采煤层3层,即3-1、41、4-2煤层(均为井田内大部可采煤层)。厚度30.91214.94m,平均75.34m。整合(3)一岩段(J12y1):由延安组底界至5煤组顶板砂岩底界止10、。该岩段在井田内沉积不完整,仅在西部、中南部及东南部一带发育,面积不大,由南向北厚度渐小。地层岩性组合为:底部以灰白色略显绿色之中、粗粒石英砂岩为主,具斜层理,分选较好,局部地段含砾。中部为灰白色砂岩与深灰色粉砂岩、砂质泥岩互层,具有透镜状层理和水平纹理;上部为浅灰、灰色砂质泥岩、泥岩,夹粉砂岩和细砂岩,发育有水平层理。该岩段含5、6煤组,由于沉积基底的抬升,该岩段超覆沉积,区内大部地段赋存有5煤组(井田内的局部可采煤层),6煤组仅在局部地段接受了沉积。该岩段含煤04层。厚度0.93154.30m,平均39.66m。假整合6)三叠系延长组(T3y):灰绿砂岩等,为井田的基底沉积,厚度不详。2、11、 煤层顶板岩性试采工作面长约2084m,宽320m,在工作面内部无地质钻孔,工作面顶底板岩性可参考工作面周边地质钻孔(Q108、Q22)及水文地质钻孔(WB13、WB6)资料,Q108钻孔位于试采面东侧,距离试采面胶带顺槽85m,WB6孔位于试采面东北方向,距离试采工作面约600m。据主、副井井筒及试采面周边地质钻孔(Q108、Q22)资料,3-1煤直接顶为砂岩,局部直接顶为中砂岩,向切眼方向有一层厚度0m1.33m的夹矸,夹矸主要以砂质泥岩为主,灰色深灰色,波状层理,断口呈参差状,含丰富植物化石,夹矸上方为2-2煤层,煤层厚度1m1.5m;老顶以砾岩、粗砂岩为主,夹灰色、深灰色砂质泥岩,砾岩12、胶结性差,其中上部普遍发育厚层状砾岩,厚36.773.43m,砂岩成为以石英为主、长石次之,含岩屑及大量植物化石碎片。直接底厚2.68.73m,由深灰色砂质泥岩、泥岩及煤层组成,局部含植物化石,并发育有平行层理,含岩屑及云母碎片,泥岩胶结。3、工作面地质构造据前期勘探资料,试采工作面主要受向斜的影响,以单斜构造为主,工作面东高西低,北高南低,据煤层底板等高线推测,工作面范围内最高点位于主运顺槽停采线附近,最低点位于切眼与回风顺槽附近。从煤层底板等高线看,3-1煤底板标高在+890m+910m之间,工作面范围内无褶曲与大断层构造,构造相对简单,但从西翼回风大巷掘进情况看,不排除工作面范围内有小落13、差的断层存在的可能。二、水文地质条件试采工作面位于井田西翼南侧,整个井田范围内地下水补给来源主要为大气降水,其次为含水层之间的越流补给;从井田所处区域水文地质资料分析,地下水处于滞留区,特别是对煤矿开采影响较大的侏罗系中统及中下统砂岩含水层,与上部白垩系之间泥岩隔水层阻止了地表水及大气降水的入渗,因此工作面范围内顶板砂岩水以静储量为主。1、 含水层1)第四系(Q)松散层潜水含水层岩性为灰黄色、棕黄色冲洪积砂砾石(Q4al+pl),残坡积中细砂(Q3+4),风积砂(Q4eol)等,在井田内广泛分布。含水层厚度1.507.50m,地下水位埋深为1.308.50m,一般埋深为35m左右,含水层的富水14、性弱中等,透水性能较强。潜水含水层与大气降水及地表水体的水力联系非常密切,与下伏承压含水层水力联系较小。该含水层为井田间接充水含水层。2)白垩系下统志丹群(K1zh)孔隙潜水承压水含水层岩性为灰绿色、深红色各种粒级的砂岩、砂砾岩及砾岩,夹砂质泥岩。在地表沟谷两侧广泛出露,主要出露在陡峭沟谷两侧及山坡之上与冲沟之中。首采区水文地质补充勘探成果显示,志丹群静水位标高在+1340+1350m之间,埋深为100150m。渗透系数为3.55610-3m/d6.01510-5m/d,多孔抽水试验未发现本含水层组与下部侏罗系含水层组有明显水力联系。3)侏罗系中统-侏罗系中下统延安组(J1-2y)裂隙孔隙承压15、含水层侏罗系中统(J2)岩性为浅黄色、青灰色中粗粒砂岩、含砾粗粒砂岩,紫红色、杂色粉砂岩及泥岩与砂质泥岩,在井田内分布广泛,厚度巨大且稳定。侏罗系中下统延安组(J1-2y)岩性主要为浅灰色、灰白色中粗粒砂岩、灰色、深灰色砂质泥岩,次为细粒砂岩、粉砂岩等,含煤层,全区赋存,分布广泛。根据首采区水文地质补充勘探成果,该段含水层在试采面范围内厚度为12135m,平均128m,地下水位埋深为124204m,水位标高为+1337.14+1343.69m,单位涌水量q=0.030.2 L/sm,渗透系数K=0.01540.2327m/d;富水性弱到中等,导水性中等,地下水的补给条件与径流条件均较差,与上覆16、潜水含水层及大气降水的水力联系较差。该含水层段为井田的直接充水含水层和主要充水含水层。4)三叠系上统延长组(T3y)碎屑岩类承压水含水层首采区水文地质补勘时未揭露,据以往资料,其岩性主要为灰绿色中粗粒砂岩、含砾粗粒砂岩,夹杂色砂质泥岩。钻孔揭露厚度不全,地表没有出露。根据以往资料该含水层富水性弱,导水性与透水性能差,与上部含水层的水力联系较小,为井田的间接充水含水层。2、 隔水层1)侏罗系中下统顶部隔水层位于白垩系底界以下至侏罗系中下统顶段,相当于区域地层中的安定组,总体沉积面貌由顶底界及中部三段紫红色泥岩、砂质泥岩夹两段中粗粒砂岩构成;厚度87-91m,平均89.5m。2)侏罗系中下统延安组17、(J1-2y)顶部隔水层位于延安组顶部2煤组顶板以上,岩性主要由灰色泥岩、砂质泥岩等组成,隔水层厚度06.10m,平均4.09m,一般小于5m,由于受后期的风化剥蚀,隔水层的厚度不稳定,分布也不连续,存在很多透水天窗,隔水性能较差,只起局部隔水作用。3)侏罗系中下统延安组底部隔水层位于6煤组底部,岩性以深灰色砂质泥岩为主,隔水层厚度0.9013.89m,平均7.85m,地层比较稳定,隔水性能较好。3、地下水的补给、径流和排泄条件1)潜水井田潜水主要赋存于沟谷第四系全新统冲洪积(Q4al+pl)砂砾石层及第四系残坡积(Q3+4)中细砂中。因此,潜水的主要补给来源为大气降水。本区大气降水量较小而且18、集中,潜水的补给量一般也不大,降水多以地表径流的形式流出区外,降水的一部分渗入地下补给地下水,因此雨季潜水的补给量较大,旱季潜水的补给量较小。潜水一般沿沟谷方向向北径流,潜水的排泄方式有径流排泄、人工挖井开采排泄、泉水排泄、蒸发排泄等。根据原详查报告水文地质填图成果:黑赖沟上游流量38.00L/S,下游流量80.00L/S,由此可知,潜水补给河水。因此,潜水还向河水排泄。潜水沿沟谷向北流出区外。2)承压水井田承压水主要赋存于白垩系下统志丹群(K1zh)、侏罗系中统(J2)、侏罗系中下统延安组(J1-2y)砂岩中,志丹群(K1zh)在地表沟谷两侧大面积出露。承压水的主要补给来源为区外承压水的侧向19、径流补给,次为上部潜水的越流补给,在沟谷两侧基岩出露处也接受大气降水的垂直渗入补给。承压水一般沿地层走向径流,其排泄以侧向径流排泄为主,次为人工打井开采排泄,在地形低洼处还以泉水的形式排泄,一般沿北及西北方向流出区外。第三节 工作面水害威胁及排水能力一、充水水源根据XXXX煤矿试采工作面布置,可能存在的威胁水源主要包括大气降水、地表水、顶板水及断层水等。1)大气降水据XX区气象局历年资料:当地年降水量为194.7531.6mm,平均为396.0mm,井田属高原侵蚀性丘陵地貌特征,大部分地区为低矮山丘,第四系广泛分布,因此大气降水一般补给地表水和第四系及上部基岩含水层,但由于煤层埋藏较深(平均620、00m),采煤形成的顶板导水裂隙带不会发育到地表,故大气降水不会成为矿井直接充水水源。2)地表水XXXX矿试采工作面对应地表为泊什太沟,工业广场周边发育的沟谷均为季节性浅沟,雨季暴雨后可形成短暂洪流,通过泊什太沟最终向北注入黄河。主井井口标高为+1493.50m,副井井口标高为+1493.50m,历时最高洪水位1484m。在场地西侧设有防洪堤,堤顶标高高出河槽7m,井口及场地是安全的,能满足规范规定的防洪设防标准。目前,泊什太沟为矿井排水的主要通道,后期需要考虑采动裂缝带是否导通白垩系,使地表水体成为矿井间接充水水源。3)老空水矿井周边无小煤窑开采历史,不存在老窑分布,因此试采工作面不存在小窑21、开采形成的老空水影响。矿井2014年开采相邻的首采工作面时,试采面局部低洼地带形成的老空积水可能对首采面有一定影响,需要在首采面回采前予以考虑。4)地下水第四系松散层潜水含水层不会对矿井直接充水,可能会通过向下越流补给承压含水层而成为矿井间接充水含水层,但影响甚微,可以不予考虑。白垩系下统志丹群(K1zh)裂隙孔隙潜水承压水含水层距离3-1煤层约260m,其间存在比较稳定的侏罗系中统顶部(J2a)隔水层,首采区水文地质补勘时多孔抽水试验也未发现其与3-1煤层顶板侏罗系中统直罗组-侏罗系中下统延安组(J2zJ1-2y)裂隙孔隙承压水含水层存在水力联系,不会受到采动破坏影响。据已有勘探资料,3-122、煤层底板以下至5-1煤层底板虽然也有部分砂岩含水层,但总体含水微弱,对矿井安全没有威胁。因此,对矿井充水影响最大的是侏罗系中统-侏罗系中下统延安组(J2zJ1-2y)裂隙孔隙承压水含水层。该含水层段厚度大,试采面范围内厚度121135m,平均128m,水位标高为+1337.141343.69m,单位涌水量q=0.030.2 L/sm,渗透系数K=0.01540.2327m/d。含水层富水性中等,渗透性中等,因埋藏较深,地表无出露,所以垂向补给条件较差,但存在一定的侧向补给。该含水层段为井田的直接和主要充水含水层段。目前,3-1煤层开拓巷道和开采标高在+910m左右。据此计算,矿井巷道和工作面顶23、板承受下含水层段水压为4.3MPa。采动破坏后,因上覆含水层段水头压力大,含水层段本身具有一定静储量和补给量,从而对矿井安全形成威胁。综上所述,下含水层段裂隙孔隙承压含水层是矿井直接和主要充水含水层,是矿井的主要充水因素;白垩系下统志丹群裂隙孔隙潜水承压水含水层和三叠系上统延长组(T3y)承压含水层富水性弱,是矿井的次要充水因素。二、充水通道XXXX煤矿充水通道主要是煤层开采形成的冒落带和导水裂隙带,其次为断层、裂隙等。煤层开采后,冒落带和导水裂隙带进入下含水层段,是该含水层段中的地下水从冒落带溃入矿井或沿导水裂隙带涌入试采工作面。1)导水裂隙带依据建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开24、采规范及宁东梅花井112203工作面实测数据计算的导水裂隙带均明显不会发育到白垩系下统志丹群裂隙孔隙承压水含水层,侏罗系中下统延安组与直罗组含水层为3-1煤开采时的主要充水含水层。但上述结论为依据三下规程与类似地区的经验数据进行的理论计算,由于顶板白垩系下统志丹群砂砾岩含水层富水性强,作为煤层开采的间接威胁水源,对矿井防治水工作具有重要的影响,另外在类似地区的采裂比经验数据得出的结果与三下规程的的结果差距较大,因此建议在工作面开采时,进行上三带发育高度的专项探测。2)断层据前期的地质勘探与水文地质勘探资料,包括进行的三维地质勘探成果,试采面范围内不存在大的断层等构造,但根据西翼回风大巷及井田掘25、进资料,工作面范围内可能存在一些小断层,形成局部的富水区或导水通道,对工作面巷道掘进或回采造成一定的影响。三、充水强度目前,井下涌水主要来自三条井筒在掘进过程中的涌水,其次为掘进巷道的滴淋水。其中最大涌水出现在主井,2012年7月份注浆堵水之前实测涌水量约236m3/h。1)主井主井在深度达到271m时,井筒涌水量达到44.3m3/h,后采用冻结法施工,井筒不出水,在2011年解冻后,井壁又出现不同程度涌水,2012年2月10日,涌水量最大达到236 m3/h,后采用井筒混凝土壁间与混凝土壁后注浆封堵,涌水量减小,2012年8月1日实测涌水量为13.4 m3/h,随后涌水量基本稳定,2013年26、2月份实测涌水量为10m3/h。2)副井副井在掘进至深度达到216.6m时,井筒涌水量为7.5m3/h;在深度达到490m时,井筒涌水量达到68.7m3/h,后采用冻结法施工,2012年3月8日,涌水量最大达到103.5m3/h,后采用井筒混凝土壁间与混凝土壁后注浆封堵,涌水量减小,5月2日实测涌水量为1.7 m3/h。 3)风井风井在深度达到292m时,井筒涌水量超过70 m3/h,在483m时,涌水量达到118.7 m3/h,后采用井筒注浆封堵,涌水量减小,2013年2月份实测涌水量22.8m3/h。4)周边矿井涌水概况在矿井以东30km以外的地区有少量生产矿井和小窑,各生产矿井和小窑开采27、3-1、4-2中煤层不等,采用斜井或平硐开拓,房柱式开采,年产多在10万t以下,顶、底板岩性多为砂质泥岩和粉砂岩。各煤矿在采掘过程中矿井的涌水量不大,一般10-20m3/d;普遍存在顶板小面积垮落,个别煤矿有底鼓现象发生。(1)吴四圪堵煤矿吴四圪堵煤矿资源量1.6亿t,开采石炭二叠系煤层。矿井设计规模2.4Mt/a,已经投产,已经开采第3个工作面。矿井涌水量情况:矿井初始矿井涌水量较大,为330416m3/h,首采工作面涌水量200m3/h,后续第2个、第3个工作面涌水量很小,仅17m3/h。(2)高头窑煤矿高头窑煤矿资源量20亿t,开采侏罗系中下统延安组煤层。矿井设计规模8.0Mt/a,最近28、投产。矿井涌水量情况:目前矿井涌水量84m3/h(2000m3/d),第1个工作面涌水量仅17m3/h。四、排水系统矿井排水系统正在建设中,永久排水系统设计为:2台运行泵,2台备用泵、1台检修,水泵电机功率1600KW,流量580m/h,水泵扬程790,3趟377mm排水管路。另外,在建的应急排水系统为2台排水应急电泵,水泵电机功率1600KW,流量550m/h,1趟426mm排水管路。矿井排水系统的建设根据前期水文地质补勘报告放水试验成果,预测的正常涌水量872m3/h,最大涌水量1046m3/h的预测涌水量建立的排水系统,预测试采面正常涌水量370m3/h,最大592m3/h,加井筒、巷道29、掘进涌水与生产用水不大于50m3/h,因此试采面生产期间,矿井排水系统根据预测涌水量能满足要求。据矿方数据,目前工作面两侧顺槽各有159mm临时排水管路各一趟,仅能满足目前巷道掘进临时排水需要,在井下工作面配套排水系统形成前,疏放水孔无法施工,因此除矿井主排水系统外,工作面排水系统和排水能力也应该形成,以便顶板水的预疏放与采后涌水的抽排。第四节 主要疏放水工程量1) 测量一级三角(边)3个点,一级导线30Km,三等水准测量30Km。2) 井下探放水孔及观测孔切眼位置1个钻场共5个钻孔。上巷共需要布置13个钻场,其中SJ1、SJ2、SJ3、SJ4、SJ11、SJ12、SJ13七个钻场为3个钻孔,30、FS5FS10六个钻场为4个钻孔,因此,试采工作面上巷共布置13个钻场45个钻孔。试采面下巷共需要布置13个钻场,其中SH1SH4、SH8SH9、SH12SH13八个钻场为3个钻孔,SH5SH7、SH10SH11五个钻场为4个钻孔,因此,试采工作面下巷共布置13个钻场45个钻孔。观测孔的布置在顶板水预疏放范围内,以切眼附近为观测重点,结合探放水钻孔的布置,在每个钻场布置1个观测孔,原则上选择涌水量小的钻孔作为观测孔,同时观测孔的分布应较为均匀,以能用最少钻孔控制最大范围的水位变化为原则,后期观测孔可根据放水情况,每23个钻窝选择施工一个观测孔。3) 地下水数值模拟(放水工程效果评价及涌水量预测31、)收集矿区水文地质资料及放水试验数据对整个矿区进行三维建模,模拟整个矿区地下水渗流流畅,模拟面积229 Km2。表1-1 设计实物工作量一览表项目计量单位设计工程量备注测量一级三角(边)点3测量一级导线Km30Km三等水准Km30Km钻探井下预疏放孔钻探m/孔8331m/95地面观测孔钻探m/孔730m/1模拟地下水模拟Km2229第二章 施工要求及技术方法第一节 探放水设计的原则及依据一、原则(1)钻探工程应该与工作面巷道工程围岩环境、构造条件、采掘现状相适应。(2)探放水工程在疏放水试验的指导下进行。尽可能在初次放水时就做到一定的优化,争取利用最少的钻探工程量、最短的放水时间放出尽可能多的32、水量。(3)放水钻孔以尽可能提高疏放水量、消耗地下水静储量、削减水头高度为目的。根据地区顶板水涌水特点,本次探放水以疏放静储量为主,消减顶板周期性垮落、特别是初始垮落时涌水的峰值涌水量,从而实现工作面采后涌水平稳泄出;(4)进行可控疏放,井下钻场应靠近防护地段,并尽可能从含水层底板低洼区段开始。因此,首先选择切眼外推顶板初始来压位置(预计30m)附近为疏降中心;(5)疏水钻孔裸孔段应尽可能多地穿过疏放目的层,本次疏水段为自试采工作面切眼向外0-2084m段,疏水孔应全面覆盖区段,且孔间干扰尽可能达到最大值;(6)实际施工过程中应根据前期钻孔涌水量与疏水降压效果动态调整钻孔布置方式;(7)钻探工33、程量在满足上述原则的基础上兼顾经济有效和施工方便的原则。二、依据(1)井下探放水技术规范(MT/T632-1996)(2)矿井井下高压含水层探水钻探技术规范(GB/T 24505-2009)(3)煤矿防治水规定(2009年11月)(4)煤矿安全规程(国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监督局,2005年1月1日)第二节 顶板水疏放方法本次探放水工程以钻探为主,包含了探放水钻孔的施工、观测系统的布置、水化学取样与分析,探放水过程中水量与水位的观测和数学建模分析等共五个主要部分。第三节 井下钻探施工技术设计一、钻孔结构根据井下放水试验成果报告,结合具体施工设备与现场情况,钻孔结构分两种类型,两种类34、型钻孔倾角均为50,孔深80m。1)第一型。需要下入二级套管的钻孔,钻孔结构见图2-3所示。(1)开孔孔径172mm,孔深6m,下入一级孔口管,管径168mm,壁厚6mm,注浆固管,待凝24小时后进行打压试验(加入水玻璃等速凝剂后时间可适当减少,但不得少于8h,下同),对套管的稳定和固结情况进行检测,打压压力5MPa。(2)打压合格后,用146mm钻头钻进至孔深20m,下入二级套管,管径127mm,壁厚6mm,注浆固管,同样进行打压实验,打压压力6.5MPa。(3)打压合格后,用110mm钻头钻进至设计孔深。2)第二型。下一级套管,钻孔结构见图2-4所示。(1)开孔孔径146mm,孔深20m,35、下入管径127mm孔口管20m,注浆固管,待凝24小时后进行打压试验,对套管的稳定和固结进行检测,打压压力6.5MPa,保证套管的牢固和稳定。(2)打压合格后,用110mm钻头钻进至设计孔深。(3)开孔时,用75mm小钻头至孔口管位置,确保无水,否则应增大开孔孔径并下入二级套管。图2-3 井下疏放水钻孔结构示意图(1)图2-4 井下疏放水钻孔结构示意图(2)二、孔口装置1)孔口管的安装与固定:孔口管除导向作用,还是防止煤岩壁渗水及含水层涌水带压溃破的最后屏障,必须固壁牢靠。选择煤层顶板岩层坚硬完整地段开孔,孔口管孔径127mm,壁厚6mm,缠绕6#铅丝并对局部进行点焊。孔口管长度以隔离煤层直接36、顶板粉砂岩、泥岩为目标,其长度暂定20m,后期根据砂岩含水层水压大小依据煤矿防治水规定表5-1的要求进行调整。孔口管采用钻机卡盘夹持,顶入的方法下入,孔口管以丝扣连接,外露部分长度不得大于0.5m。钻至预定深度后,将孔内冲洗干净。注浆使孔口管(管周围应焊扶正肋骨片)与孔壁间充满水泥浆。浆液成分:水灰比0.75:1,可掺入5%水玻璃(42Be),常温条件下,凝固24小时,即可扫孔。待孔口管周围水泥浆凝固后扫孔,扫孔深度应超过孔口管长度0.5m。孔口管结构及固管方法见图25、图26所示。图2-5 孔口管结构示意图图2-6 孔口管固结注浆接头结构示意图2)耐压试验固孔后扫孔钻到岩石段0.5米,对孔口37、管进行耐压试验。试验压力为6.5MPa并稳定30min后,孔口管周围不漏水时,方可钻进。3)孔口装置探放水或需要收集放水时的水量、水压等资料时,除了要安装质量合格耐压达10Mpa的控水阀门(127mm球阀),还需压力表和流量计等孔口装置(见图2-7、图2-8)。孔口装置要同钻孔套管的法兰盘连接在一起,并且易于拆开,在测量过程中要求密封不漏水。为了不影响钻探施工进度,将孔口阀门安排在钻进至预计深度提前5m时安装。等钻入至含水异常体部位并出水后,进行水量与水压观测。在钻进过程中,一旦发现钻孔中水压、水量突然增大时,应通过阀门加以控制。图2-7 井下放水孔孔口装置示意图(1、压力表 2、球阀 3、蝶38、阀 4、滤板 5、流量表 6、软管)图2-8 井下观测孔孔口装置示意图(1、压力表 2、球阀 3、软管)三、辅助措施钻场布置:施工单位根据疏放水钻孔施工的编号,必须在孔口悬挂钻孔编号,便于管理,钻场悬挂标识牌板、钻场钻孔设计。水窝:其作用为施工期间钻探用水池。可就钻窝附近就地开挖,深0.5m、1m见方即可;现场不许残留碎块岩石及岩粉,保持现场清洁、整齐。输水:钻探用水,2管即可满足施工。送电:本工程所用设备的钻机、泥浆泵等,须配相应的电流,并送至施工现场,接80或120防爆开关,另须若干防爆开关,以控制施工设备。排水:施工过程中排水向下巷水沟排水,钻孔疏放水应通过管线引至水沟。通风:施工过程中39、可利用工作面自然风流,不需单独送风。安全:由矿方指派安全检查员专项负责施工过程中的安全问题,施工现场应标明避灾路线。四、技术要求1)钻孔施工技术要求(1)钻孔的方位、倾角、孔深和钻孔数量必须按设计执行,钻孔仰角应严格测量,角度误差控制在5%以内。为了提高钻探效率,钻孔采用无芯钻进,但钻进中应做好岩粉的采取、判层和编录工作;(2)钻进时应准确判别煤、岩层厚度并记录换层深度。一般每钻进10m或更换钻具时,测量一次钻杆并核实孔深。终孔前再复核一次,并进行孔斜测量;(3)钻进时,发现煤岩松软、片帮、来压或孔中的水压、水量突然增大,以及有顶钻等现象时,必须立即停钻,记录其孔深并同时将钻杆固定。要立即向矿40、调度室汇报,及时采取措施,进行处理;(4)钻进中发现有害气体喷出时,应立即停止钻进、切断电源,将人员撤到有新鲜风流的地点。立即报告矿调度室,采取措施;(5)钻孔内水压过大时,应采用反压和防喷装置的方法钻进,应有防止孔口管和煤(岩)壁突然鼓出的措施。(6)施工裸孔段应在孔口闸阀中钻进,水量大于10m3/h应加孔口防喷装置控制。单孔施工完成后关闭孔口阀门后再施工下一钻孔。孔口防喷装置由孔口管、防突封孔器、孔口高压阀和钻杆逆止阀(必要时安装)等组成,见图2-9。图2-9 探水孔孔口防喷装置示意图1钻杆;2防突封孔器;3孔口高压阀;4孔口管;5钻杆逆止阀;6钻头;7地层;8截止阀(排渣、水压测量、注浆41、用)探放水钻孔钻进施工中,先行在孔口安装大直径孔口高压阀,并将钻杆逆止阀安在钻头后面,以便遇高压水及有害气体时带压卸钻具,钻头入孔后,安装防突封孔器,但不要旋紧,以减小钻具扭矩损耗。打开封孔器旁路截止阀开始钻进。钻进过程中,如遇水、气突出,关闭旁路截止阀,调整防突封孔器松紧以进行可控制逐步卸出钻具。最后卸钻头时要注意先关闭大直径孔口高压阀,后将防突封孔器前法兰放松与钻头一并卸出。期间可在封孔器旁路截止阀处安置三通管路进行钻孔内压力监测。钻孔施工完成后,可在大直径孔口高压阀外安装管线以便进行可控放水或注浆封闭钻孔。(7)简易水文观测施工过程中要严格执行煤田地质勘探钻孔简易水文观测规程,除认真及时42、作好原始记录外,在钻进过程中,应每小时观测或每10m观测一次钻孔涌水量,不足一小时的回次,每回次观测一次,发现涌水量增大时,每1030分钟观测一次。在钻进过程中,如遇有严重漏水、掉块、塌孔、缩径等异常现象时,要准确记录其发生的层位和深度及涌水量等。(8)须在钻孔施工组织设计经矿方审查后方可施工。(9)原始记录要认真填写,做到内容齐全,字体工整,纸面清洁。(10)钻孔竣工后,按照煤田勘探钻孔工程质量标准的要求,对各项成果进行质量验收。2)放水及观测技术要求(1)在进入含水层时,要带闸阀钻进。钻孔初次出水后,要观测水压、水量、水温并采取水样,必要时进行水质化验。估计静水量或补给量。根据矿井排水能力43、及水仓容量,控制放水孔的流量或调整排水能力,并清理水仓、水沟等;(2)钻进至含水层时,应停钻观测水压、水量、水温,需要时按设计要求采取水样,以备进行水质化验;(3)钻孔终孔后再次观测水压、水量、水温,并按设计要求,在需要时采取水样进行水质化验。第四节 疏放水辅助措施XXXX煤矿试采工作面防治水工作除了重点的顶板水疏放外,还有常规的涌水量观测等防治水工作需要进行。另外,为了提高矿井的整体防治水技术水平,还有一些辅助措施用于提高疏放水效果,经对比分析,建议采取水化学分析、地下水数值模拟等两项辅助措施。一、水化学分析地下水的化学特征是围岩矿物和水流之间内在关系所形成的结果,地下水的化学特征决定于地下44、水运动时接触的围岩成分,循环的水文地质条件和氧化还原环境等,是其接触的围岩成分、循环的水文地质条件和氧化还原环境的反映。试采工作面水化学的分析可用于判断分析下部含水层内部是否存在分层,在顶板水疏放过程中,通过水化学分析可以辅助判断疏放水源是否发生变化。1)取水样地点和方法的要求取样地点布置在切眼试验段的钻孔内,水化学取样孔布置在各钻场取一个,每周取一个,出现异常情况时,取样情况可根据现场情况再决定。共计至少27个取样点216个水样,每个水样不少于2000ml。水样采集时,应注意:(1)应在现场测量水温,观察和描述水的外观物理性质(色、嗅、味、肉眼可见物质)。(2)取样后应及时将填好的标签贴在水45、样瓶上,并填好送样单,注明特殊要求。(3)盛水样容器应清洗干净,并用水样水洗3次以上。(4)水样采取后应认真仔细密封。2)测试所有样品均应按要求送专门实验室进行测试,并详细记录取样的时间、地点和编号,汇同样品测试结果一起进行分析。一般水样应做全分析,目的是为了全面地了解地下水的化学成分。通常在简分析的基础上选择有代表性的水样进行全分析。特点:分析项目较多,要求精度高。一般分析的项目有K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO32-、CO32-、NH4+、NO3-、NO2-、Fe3+、Fe2+、F-、游离二氧化碳、可溶性二氧化硅、PH等项目。定期监测铀含量的变化。该阶段的水化学46、分析共计216个水样,若水质差别较大,可以为后期建立水化学库,进行系统的水质分析与判断奠定基础。二、数值模拟 随着矿井探放水工作的开展,可积累大量原始数据,为了更加有效的利用这些数据,通过目前常用的数值法,建立三维地质模型进行水文地质条件分析。同时,通过模型预测未来数据的变化情况,为矿井的安全开采提供依据。数值法能灵活地适应各种非均质地质结构和复杂边界条件下的水量计算,由于采用了与空间状态有关的分布参数数学模型,数值法能较真实地描述地质模型的各种特征,较好地解决实际生产问题中出现的复杂水文地质条件下的地下水定量问题。1、数值模拟的特点(1)通过数学模型模拟的放水时地下水渗流场的变化与实际观测值47、的相互识别验证,从而更深刻的了解该区水文地质情况。(2)可精确的刻绘出水头和水量的时空变化。(3)预测工作面回采期间的涌水量值,预测不同计算范围、疏放水方式下的模拟区疏降水量特征。为疏放水的优化提供充足依据。(4)矿区水文地质资料不足,不能满足模型设计要求,是应用这种方法面临的最大问题。但随着矿井探放水工程的不断进行,资料将越来越丰富,从而模型将不断完善,以后的预测也将越来越准确。2、模拟步骤1)建立概念模型水文地质概念模型是地下水系统(地质实体)的综合反映,更是建立地下水系统数学模型的基础和依据。水文地质概念模型主要是通过分析区域水文地质条件对地下水流系统进行概化,主要包括模拟区域、含水层结48、构、边界条件和补排泄项等。 概念模型主要包括以下几方面概化:(1)含水层概化 (2)地下水流系统概化 (3)边界条件概化(4)补排项概化 2)建立数学模型数学模型是水文地质概念模型的逼真数学形式。 3)模型的识别和验证模型的识别与检验过程是整个模拟过程中极为重要的一步工作,可理解为对研究区水文地质条件的一次全面分析判断。模型的识别与检验过程采用的方法称为“试估校正法”,属于反求参数的间接方法之一。根据已掌握的矿井水文地质条件,将模型所需全部数据输入模拟计算程序,运行模拟软件中自带的计算程序,可得到水文地质概念模型在给定水文地质参数和各均衡项条件下的地下水位时空分布。通过不断调整模型参数,修正模49、型的各部分,完成数值模型对客观水文地质原型较为逼真的拟合。4)结果分析第三章 设备、人员、材料第一节 本工程拟投入的设备为按期完成本工程的施工,施工拟投入ZDY4000S型钻机4台套,ZDY3200S型钻机3台套,以及相应的附属设备、材料等,具体见表3-1所示。ZDY-4000S型钻机为全液压坑道钻机,能够进行90全方位使用,钻深能力达到350米,给进能力102KN,起拔能力70KN。ZDY-3200S型钻机为全液压坑道钻机,能够进行90全方位使用,钻深能力达到350米,给进能力102KN,起拔能力70KN。其他附属设备和主设备配套施工,单位均以配备完毕。其他材料都是近期购置的,设备性能良好,50、能够保证项目施工连续运转的需要。拟投入井下钻探的主要施工机械设备表 表3-1设备名称设备型号最大扭矩(Nm)功率(KW)数量(台)新旧程度全液压坑道钻机ZDY-4000S4000554100全液压坑道钻机ZDY-3200S3200373100防爆电机YBK2-225S-4374100泥浆泵BW-260227100防爆电机YB180L-4223100孔口防喷装置KZ41H-100C-DN64/63.5 10100工程指挥车尼桑皮卡1100经纬仪2100罗盘480排水泵50m3/h7配套材料若干第二节 本工程拟投入的人力为按期完成本工程的施工,施工拟投入105人,其中项目技术及管理人员11人,7个51、钻井队钻井队91人,放线3人,具体见表3-2所示。本项目实行项目经理负责制,为保证本项目的工程质量及施工工期,公司生产经理将作为本项目的行政组织负责人。拟投入施工的主要人员一览表 表3-2项 目 部(11人)岗位名称人数服务阶段岗位名称人数服务阶段项目经理1施工全过程项目副经理1施工全过程技术负责1施工全过程地质技术人员2施工全过程钻探技术人员1施工全过程材料员1施工全过程质检员1施工全过程司机1施工全过程安全员1施工全过程厨师1施工全过程7个 钻 井 队(91人)岗位名称人数服务阶段岗位名称人数服务阶段钻井队队长7施工全过程钻井队副队长7施工全过程 班长21施工全过程钻井队记录员7施工全过程52、钻工42施工全过程炊事员4施工全过程修理工3放线人员3人,负责井下各钻场方位确定。第三节 本工程拟投入的物资材料为按期完成本工程的施工,本工程拟使用的主要物资材料见表3-3所示。 拟投入施工的主要物资材料一览表 表3-3名称规格单位数量名称规格单位数量套管1686mm无缝地质钢管吨套管1276mm无缝地质钢管吨固井水泥PO42.5吨20水玻璃42 Be吨1铸钢闸阀127mm,耐压10MPa个95法兰127mm,耐压10MPa组95流量表180m3/h个95三通127mm,耐压10MPa件95法兰垫片127mm个95第四节 设备、人员动员周期拟投入本工程施工的钻进设备、其附属设备处于待命状态,存53、放在公司上湾库房,可随时进场施工。施工所需材料,已经落实,可根据施工进度随时进场。第五节 设备、人员、材料运到施工现场的方法(1)拟投入本工程施工的钻进设备及其附属设备,通过公路运输方式到达施工现场。(2)拟投入本工程施工的人员,通过客运或专车到达施工现场。(3)拟投入本工程施工的物资材料,通过公路运输方式到达施工现场,不同的物资材料根据施工进度需要提前5-7天到达施工现场。第四章 施工作业计划第一节 施工顺序总体安排(1)首先分析杭锦能源以往水文地质资料及井下放水试验成果,根据设计方案编制施工组织设计。施工组织设计审批后进行井下探放水钻孔施工。(2)施工过程中应根据前期钻孔涌水量与疏水降压效54、果动态调整钻孔布置方式。(3)钻孔施工完毕后,室内整理放水资料,建立地下水数值模型对整个矿区渗流场进行模拟分析,编制总体报告。第二节 探水孔的施工程序钻孔均按照“钻前阶段”、“钻进阶段”、“下管、水泥封固、含水层观测”、 “验收阶段” 等程序进行施工。如图4-1所示。钻窝(钻场)、水池开掘设备入井、放线、就位146mm径施工,孔深20m。下入127mm孔口管,管外水泥封固打压试验110mm径施工遇含水层进行水量、水压等观测施工至终孔进行水量、水压等观测验收图4-1 施工程序流程图一、钻前阶段(1)入井前,接受矿方安全教育培训,经考试合格后,方可入井;同时,进行项目、班组安全教育,经考试合格后,55、方可进行入井作业。(2)矿方负责施工钻窝,尺寸为5m长3.5m宽3m高。井队实施蓄储水池的开掘,尺寸为1m长1m宽1m深。(3)和矿方沟通,将钻机、泥浆泵、钻杆等设备材料入井,运输时,听从矿方安排,严格按照设备转运规定进行运输。(4)利用经纬仪、罗盘进行钻孔放线,确定钻孔实施的方位和角度。二、钻进、下套管阶段(1)采用146mmPDC钻头无心正循环钻进施工,待孔深20m时,下入1276mm无缝管,采用水泥(助剂)双液进行套管封固工作;(2)水泥凝固后,用刮刀钻头和钢刷钻头清扫套管内多余的水泥塞,打压6.5MPa进行水泥封固质量的检查,稳定30min后,套管周围不漏水时,为合格。方可钻进,封固质56、量不合格时,进行重新封固。(3)继续进行110mmPDC钻头无心正循环钻进施工,钻至孔深80m时终孔。(4)钻进中,对于钻孔初次出水、钻至预计深度和钻孔终孔后,要观测水压、水量、水温,并采集水样进行水质化验。(5)钻进施工中的钻孔涌水,要及时排放。三、验收交接阶段(1)进行钻场清理,检查闸门、压力表、流量表等钻孔孔口装置。在孔口悬挂钻孔编号,钻场悬挂标识牌板、钻场钻孔设计。(2)将探放水孔移交给矿方,并办理交接手续。(3)整理施工的所有资料,编制、提交详细的工程地质资料,等待进行终孔钻孔的验收。第三节 工期安排一、单孔施工计划安排1)一级套管钻孔(1)146mm径钻进、127mm套管安装与封固57、:24小时;(2)水泥浆液候凝:24小时;(3)钻孔孔口装置的安装2小时;(4)110mm径钻进:90小时;(5)设备搬家(倒钻窝)、安装:8小时。小计168小时。2)二级套管钻孔(1)172mm径钻进、168mm套管安装与封固:24小时;(2)水泥浆液候凝:24小时;(3)146mm径钻进、127mm套管安装与封固:24小时;(4)水泥浆液候凝:24小时;(5)钻孔孔口装置的安装2小时;(6)110mm径钻进:90小时;(7)设备搬家(倒钻窝)、安装:8小时。小计216小时。说明:每个钻窝(钻场)的所有钻孔完成套管下入和套管水泥封固后,为了充分利用水泥浆液候凝期间的时间,应在另一钻窝(钻场)58、重新开新钻孔,除去候凝时间,每个钻孔累计施工约144小时,确保按预定工期完成工程。因每个钻窝(钻场)布置3-4个钻孔,因此设备搬家(倒钻窝)、安装的时间是大概平均数。二、井下钻孔施工计划安排待工作面排水能力满足施工需要后,先行施工切眼附近的钻孔,用七台钻机在上下巷同时施工,力争在7月底之前完成切眼加密段(上下巷各4个钻场,切眼一个钻场)9个钻场的钻孔施工,根据放水情况,再结合物探成果,对后续钻孔进行调整和优化,施工后续的钻孔。三、疏放水计划安排根据放水试验报告及设计要求,由于顶板水的探放以静储量为主要目的,因此探放钻孔从切眼位置开始施工。7月底完成切眼区的放水钻孔,至少先于开采提前放水一个月,59、同时探放水钻孔施工应该与工作面回采同步向停采线方向移动并放水,钻孔的施工速度不应小于回采速度,以便保证在工作面回采时,顶板水疏放有足够的时间。工作时间6月7月8月9月10月11月12月井下钻探顶板水疏放顶板水疏放优化顶板水正式疏放顶板疏放水观测第五章 质量保障措施一、质量目标(1)钻孔仰角、方位角误差不超过1。(2)套管下到预计深度,套管密封性良好,耐压试验,试验持续压力为6.5MPa并稳定30min后,孔口管周围不漏水时。(3)确保钻孔孔口装置的本体质量和安装质量,确保安全放水。在后期放水及质保期间施工中,如果发现孔口、法兰、阀门等漏水,我公司负责免费处理。二、工程质量保障措施1.质量保障措60、施(1)组织保证项目部建立现场质量保证组织机构,如图5-1所示,各职能岗位充分履行各自岗位职责,严格执行岗位责任制制度。项目经理技术负责项目副经理 质安组技术组材料料组井下钻探组测绘组 各专业施工员、质检员钻 机 图5-1 现场质量保证组织机构图(2)制度保证建立健全以质量责任制为中心的各种质量管控制度,明确各岗位的质量责任,实行质量与收入挂钩制度和质量一票否决制度。严格执行公司ISO9001质量管理体系所要求各种质量检查、检验制度,严格落实“特殊过程和重点工序”的单独设计制度和专人盯岗制度。(3)各岗位质量管理职责项目经理职责:全面负责本项目的质量管理工作。建立和完善工程项目的质量体系。委托61、项目副经理负责具体实施工程质量保证和质量控制工作,对整个施工工程质量负责,对质量问题及时采取措施。项目副经理职责:在项目经理的领导下,负责具体实施工程质量保证和质量控制工作,对整个施工工程质量负直接责任,对质量问题及时提供纠正措施。技术负责职责:在项目经理的领导下,负责具体编制施工组织设计、施工方案、质量计划。督促质量检查活动、质量控制和有关的协调工作。检查落实各项技术标准、规程和技术文件的实施。解决施工的重大问题,主持分析和处理重大质量事故,对重大质量事故负责。督促、检查交工技术文件的完善和完成情况。施工员职责:负责各工序技术工作的现场指标与检查、落实与具体实施操作,对专业范围内因质量失控而62、造成的质量事故负责。质检员职责:实施现场各工序质量、材料质量的检查和否决权,对专业范围内因质量失控而造成的质量事故负责。材料员职责:负责工程施工所需材料的采购计划、采购、保管等工作,对采购的材料不合格负责。(4)技术措施严格执行井下探放水技术规范(MT/T632-1996)、矿井井下高压含水层探水钻探技术规范(GB/T 24505-2009)、煤矿防治水规定(2009年11月)、煤矿安全规程(国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监督局,2005年1月1日)、煤田地质勘探钻孔简易水文地质观测规程(煤地字638号,1980年6月)和煤炭地质勘查钻孔质量标准(MT/T1042-2007)等规范、规程63、和施工组织设计等有关的质量要求。加强技术基础管理工作,认真执行图纸会审、方案措施编制、技术变更、技术处理、竣工资料、计量等技术基础工作管理制度。不得擅自更改设计,确需更改时,项目技术负责人会同业主、监理单位研究更改,更改需有记录和各方签字。开工前,施工管理人员和质检员必须认真熟悉图纸,领会设计意图,做好技术交底,施工中必须严格遵照设计、规范和规程中的有关规定。施工管理中,管理人员应做到高标准、严要求、勤指导、勤检查,及时发现质量问题,及时整改。下管、固井及取芯等工序按特殊过程控制,工序进行前,专门进行技术方案设计。严格执行各级技术交底制度,即总工程师向项目技术负责人交底,项目技术负责人向施工员64、交底,施工员向钻机交底。各分部分项工程施工前,工程技术负责人或施工员应向作业工人、班组进行细致的技术交底,并有书面记录。坚持执行技术操作规程和本设计设计的操作参数。特殊情况,必须经技术负责人批准方可改变。加强工程质量管理,严格质量评定标准。每道工序完成后,各班组应认真进行自检、互检、交接检,做到上不清下不接。加强工种间配合与衔接,施工管理人员应事先研究制定出各分部分项之间、各道工序之间、各工种之间配合和衔接的最合理工艺流程。加强材料管理,保证材料质量。材料部门应按设计要求供应材料,不得供应不合格材料。严格做好对套管、水泥的检查验收工作,必须有出厂合格证。做好技术资料的收集、整理和存档工作,资料65、填写与工程进度同步,真实记录和反映工程实际情况。图纸、设计变更、技术变更由专人负责管理收发,作废的图纸要及时收回或加以标识,防止错用。(4)信息和计量保证及时收集施工过程中工程质量信息,及时逐级反馈,重大情况上报业主及设计方,互为反馈,以及时调整施工方案,实行全过程“信息施工法”动态施工。使用中的计量器具和监测设备,必须准确可靠、部件齐全、完好无损、刻度清楚。操作者必须按使用说明书要求正确使用,精心维护,妥善保管。计量器具和监测设备应定期校验、按期送检,凡超过误差规定,决不能使用。第六章 工期保障措施(1)此次施工拟投入的人员组织能力强、业务能力高、施工经验丰富。钻井队人员齐整,实际操作和应对66、复杂情况的能力较强。(2)此次施工拟投入的钻机是全液压坑道钻机,是一款动力头式钻机,该机钻速范围宽,扭矩大,给进起拔能力强,性能可靠,完全能满足施工需要。先期投入7台钻机施工,根据工作量调整情况,适时增加1-2台钻机进场施工。(3)我公司承担探放水工程的施工,我们将进一步细化、优化施工组织设计,做好落实和执行,并在施工中根据实际情况及时修正、补充和优化,做到技术工艺先进、可行、实用,同时根据探放水孔的施工情况,合理制定探放水专项方案设计,进行探放水,达到开采工作面安全开采的目的。(4)做好与业主和监理的汇报、沟通工作,争取得到认可和支持,在共同把好质量关的同时提高施工质量和效率。施工过程中及时67、向甲方和监理汇报生产情况,接受甲方、监理的监督和指导。(5)加强材料组织工作,杜绝因等待材料物资造成停工待料的情况发生。(6)合理各种资源的配置,做好各种工序的衔接,避免停等时间。(7)加强设备的日常维护保养,确保设备正常工作。(8)项目部、钻机每天定时向公司生产部门汇报当日施工作业情况,及时沟通信息,共同协商解决生产过程中的疑难问题和供需矛盾。按月向公司报送施工日报,并及时填写施工进度表。(9) 对照设计中作业进度安排,项目部组织开展工程施工动态评价和分析,进而采取相应的管理措施,确保工序衔接和过程连续。(10)针对各工序特点,制定出相应的技术措施,并落实到班组个人,杜绝重大孔内事故、机械事68、故,力争事故率为零,确保工程如期竣工。(11)公司对项目部或钻机适时开展施工动态评价和分析,按施工作业计划对该项目工程量、经济指标完成情况等进行月或季度综合考核,奖优罚劣,充分调动职工生产积极性、主人翁精神和集体荣誉感。(12)做好材料的组织和准备,特别是油料、钻头、泥浆材料的准备。对密切结合生产进度安排,对于生产需要的大宗材料、管材,应提前安排进场,以防止雨、雪及其他原因造成交通中断,致使材料无法进场,进而影响生产进度。(13)加强安全生产管理,建立健全安全生产网络和安全生产措施,做好夏季“四防”安全工作,杜绝等级孔内事故、机械事故和其他事故的发生。(14)积极采用新工艺、新方法,提高钻进效69、率,降低事故率。(15)合理安排生产所需资金,积极与业主沟通,确保按照合同约定取得工程款。(16)根据工程进度,合理调配钻机。当进度低于工期的20%时,合理增加施工钻机数量。第七章 安全生产保障措施一、安全生产安全工作是一项不能忽视的工作,它关系着千家万户的幸福和安宁,关系着职工的身心健康。因此首先应使施工人员牢固树立起“不是要我安全,而是我要安全”的信念。二、安全保障措施为了安全、顺利的完成本次疏放水工程和相关的水文地质试验(包括井下放水试验和顶板水探放),特制订以下措施:(1)人员在入井前必须接受矿方的入井安全培训,达到应知应会后方可入井施工。(2)人员入井时必须穿戴矿方的入井服及矿靴、自70、救器、矿灯等。(3)入井时必须检查矿灯、自救器是否完好。(4)入井仪器必须满足相关的煤安标准。(5)人员在乘坐井下矿车及罐笼时必须抓好矿车及罐笼内的安全把手。(6)现场进行施工时人员要听从矿方协调人员的安排,不能蛮干、盲干。(7)所有施工人员必须认真学习和熟知煤矿安全规程、本矿相关规定,并严格执行。(8)施工现场必须将所有的工具、材料堆放整齐,撤退路线保持畅通无阻。在施工时应密切注意顶板松散矸石,有险情时及时处理。(9)施工人员不得配戴项链等首饰;系好领口、袖口,皮带等应扎紧,施工人员要密切配合,做好联保、互保、自保工作;(10)作业前要检查现场的支护情况,必须保证顶板和巷帮支护完好。(11)71、作业前应对所有施工元件,包括接发线圈、电极、连接线等进行仔细检查,并在操作时注意保护测量主机,防止意外发生造成对仪器的伤害。(12)在施工过程中,发现煤岩松散、片帮、异常破碎等异常现象,必须立即停止作业、在矿方的协调下撤人,(13)所有人员入井时必须服从矿方管理,必须在规定的工作区域内活动,不得擅自到与本施工无关的地点,确保人身安全。(14)施工为躲避铁器,使用单梯时,下方人员必须扶好,梯上操作人员时刻关注顶板情况,防止顶板破碎掉下石块等伤人。(15)施工时,若顺槽内来回有过往车辆,在施工时必须安排专人进行观察,防止人员及仪器受到意外伤害。(16)施工时必须认真填写各项原始记录,绝不允许不详细72、不全、造假和事后追记。(17)禁止在支护条件差,有冒落危险或煤尘积聚的巷道内进行坑透测量。(18)施工队编制作业规程及安全技术措施,技术人员必须组织施工人员学习探放水设计,并认真学习煤矿安全规程和钻机工操作规程,使之熟悉掌握安全措施,保证施工人员安全,设备不发生故障,做到安全钻进。(19)探放水施工必须按批准的工程设计进行,不得擅自改变设计,必须改变时应与甲方、设计单位进行协商,经同意后方可改变。(20)施工队技术人员可根据现场顶板情况适当调整钻孔位置,钻孔尽量布置在顶板完整地段。(21)钻孔的位置、方向、角度必须由测量人员和负责探放水的技术人员亲临现场共同标定。(22)孔口止水套管必须按规73、定安装,保证套管安装牢固,套管与闸阀用法兰盘连接,闸阀必须灵活可靠,套管应用8铅丝与巷顶钢带联结。(23)钻探施工前,排水线路要畅通,水仓、水泵、排水管路要完好,能正常运行。(24)钻进过程中如发现煤岩松软、片帮、来压或钻眼中水压水量突然增大时,要停止钻进,但不得拔出钻杆,并立即进行检查。孔内压力很大时,应马上将钻杆固定,严禁移动和拔起,以免钻杆伤人,并立即向调度室汇报。(25)钻探过程中,每4小时有瓦检员检查一次有害气体浓度,发现问题要及时采取措施,进行处理。(26)钻孔施工到含水层位置后,必须设专人监测钻孔出水情况,测定水量,作好记录。遇到水量增大,超过排水能力时,要利用闸阀控制水量或关闭74、闸阀,并电话通知调度室,及时撤离可能受到水害危胁区域的作业人员。放矸阀应2小时开放排矸石1次,开启时间不得超过1分钟,测压阀门和放水阀门严禁随意开关,需关闭或调整时有专人负责。(27)建立水害应急预案,进行水害应急预案的演练与完善,明确发生水害事故时的避灾路线。(28)为确保安全,试采工作面切眼在疏放水期间,不得进行扩帮,待切眼附近疏放水工程完成后,方可进行切眼扩帮及采面安装。三、安全生产管理网络为保证工程安全施工,建立公司、项目部、钻机及班组的安全网络体系,公司、项目部设置专职安全员,钻机机长(副机长)及班组(副班长)设置兼职安全员,项目经理主抓本工程的安全生产管理,项目部设置专职安全员主抓75、本工程的安全生产日常管理工作,形成上下一体的安全管理网络。安全生产管理网络见下图7-1。作业一班作业七班作业五班作业三班作业六班作业四班作业二班公司安全经理公司专职安全项目经理地质钻探技术组钻井队项目部安全员项目部其他班组图7-1 安全生产管理网络图(1)建立以项目经理为首的安全生产网络,严格执行安全生产法和公司的各种安全规章制度,坚持“安全生产, 预防为主,综合治理”的方针,牢记“安全责任重量重于泰山”。加强施工现场的安全防范措施,专职安全员和兼职安全员要尽职尽责,跟踪监督。坚持班前班后制度、每周一次安全生产例会、每月一次安全检查总结等制度。加强班组内自检、班组间互检工作。(2)上岗人员必须76、经过安全教育培训,特殊工种必须持证上岗。所有员工必须经过安全教育培训,教育全体员工坚决执行施工安全规定和安全操作规程。技术交底的同时进行安全交底,牢固树立安全第一的思想。 (3)钻机编制作业规程及安全技术措施,技术人员必须组织施工人员学习探放水设计,并认真学习煤矿安全规程、钻机工操作规程和纳林河矿井下安全生产规定,使之熟悉掌握安全措施,保证施工人员安全,设备不发生故障,做到安全钻进,杜绝违章操作,避免操作失误,安全生产责任落实到班组。实行安全生产责任制和安全生产责任追究制度,对安全事故坚持“四不放过”原则。现场发现安全隐患就地及时整改或采取有效的纠正措施督促执行。严格执行地质勘探安全规程和相关77、安全生产制度,细化生产施工措施。(4)针对工程特点,提前制定安全生产措施。钻进过程中如发现煤岩松软、片帮、来压或钻眼中水压水量突然增大时,要停止掘进,但不得拔出钻杆,并立即进行检查。孔内压力很大时,应马上将钻杆固定,严禁移动和拔起,以免钻杆伤人,并立即向调度室汇报。(5)安全防护设施要齐全、可靠、有效。入井作业人员必需正确穿戴符合要求的劳动保护用品。钻探过程中,每4小时有瓦检员检查一次有害气体浓度,发现问题要及时采取措施,进行处理。(6)探放水地点必须安设电话和报警装置。必须向受水威胁地区的施工人员贯彻、交待报警信号及避灾路线。探水巷道应加强出水征兆的观察,一旦发现异常应立即停止工作,及时处理78、。情况紧急时必须立即发出警报,撤出所有受水威胁地区的人员。探放水人员必须按照批准的设计施工,未经审批单位允许,不得擅自改变设计。(7)安全套管必须按规定安装,保证套管安装牢固,套管与闸阀用法兰盘连接,闸阀必须灵活可靠,安全套管用8铅丝与巷顶钢带联结。(8)钻探施工前应提前装备好临时排水系统,排水量按照施工期间最大涌水量120m3/h准备,排水线路要畅通,水仓、水泵、排水管路要完好,能正常运行。钻孔即将揭露含水层时,要带闸阀钻进。(9)对重要部位、危险部位以及不安全因素进行标示、警示,并制定安全生产预案。(10)公司安监部门每月、项目部每周对该工程进行不少于一次的安全施工检查,发现问题,及时整改79、。(11)建立应急救援机制,结合业主发生水灾事故时的避灾路线。(12)如果钻孔放水量较大且含有大量泥砂岩块时,应控制放水速度,并结合矿方,采取锚固方法对钻孔套管进行加固。四、危险源辨识及安全防护措施危险源辨识清单见表7-1。 危险源辨识清单 表7-1序号作业活动危险源危害备注1施工作业不按规定使用防护用品人员伤害2施工作业现场用电不符合要求人员触电伤害3施工作业钻机设备不稳人员伤害4施工作业钻机作业半径不满足要求人员伤害5施工作业吊车检修不到位人员伤害6施工作业施工材料存放堆放混乱人员伤害7施工作业泥浆坑围护不到位人员伤害8施工作业孔口装置保护不到位人身伤害9施工作业高空作业时,未系安全绳索坠80、落10施工作业现场交叉作业人身伤害11施工作业孔口作业无安全保护措施人身伤害重大危险源辨识清单见表7-2重大危险源辨识清单 表7-2序号作业活动重大危险源危害备注1施工作业现场用电不符合要求人员触电伤害2施工作业钻机设备不稳人员伤害3施工作业吊车检修不到位人员伤害4施工作业泥浆坑围护不到位人员伤害5施工作业孔口作业无安全保护措施人身伤害主要安全防护措施如下:对电缆线过路无保护或架空高度不够的防护措施对于过路电缆,应根据路面通行车辆的荷载情况,在电缆线外套足够强度和刚度的钢管,以防止车辆通过时压坏电缆。避免短路现象发生。对于需架空处理的过路线路,架设高度必须满足车辆及机械设备通行的要求,并应按相81、关安全文件进行验收。对违反规定的班组及个人,项目部应按相关规定进行处罚。材料起吊防护措施在起吊材料前,检查钢丝绳是否完好,U形环是否牢固。钢管必须四点起吊。在起吊时,起吊范围内除工作人员外不允许站人。第八章 环境保护措施一、环保承诺采取有效措施,确保施工产生的碎块岩石及岩屑、污水以及油污不外泄、不渗漏,努力做到零污染。二、环保措施施工中,要采取有效措施,将产生的泥浆、污水以及油污对环境的影响降到最低。1.认真学习和贯彻执行国家、行业和当地政府有关环境保护的法律、法规和规范,树立科学发展理念,做到资源开发与环境保护的和谐统一。2建立健全内部环保组织,项目部成立专门以项目经理为负责人的环保领导小组82、,明确岗位职责,环保职责进行挂牌。制定环保制度和措施,加强日常检查和监督,实行责任追究制度。3现场不许残留碎块岩石及岩粉,保持现场清洁、整齐。4加强设备维护,减少设备工作时的燃油外渗,同时在设备基座下铺垫防渗布等,及时将外渗燃油收集起来,并妥善保存。油料储存装置应满足不滴漏、不渗漏,做好运输、储存等环节的工作。5.根据废浆、污水储存数量,集中进行无害化处理,处理合格后按指定地点和区域排放、掩埋。三、文明施工1.遵守国家和地方的法律、法规,遵守业主对本工程施工的相关规定。杜绝与当地居民发生冲突和刑事案件的发生。2.尊重业主,尊重监理工程师,尊重当地百姓。3.场内材料器材要分类摆放整齐,场地干净。83、4.做好污杂物的排放和处置工作。减小施工噪音。5.施工场地内的标识牌、警示牌齐全,根据工地情况进行围挡,各种规章制度齐全且合理悬挂。6.入场职工穿戴齐整,服装统一。7.做好宿舍、食堂的卫生管理工作,做好流行疾病的预防工作。第九章 应急救援由项目安全管理小组负责应急救援工作。(1)项目安全管理小组定期向井下作业人员进行自救、互救、撤离现场等知识。(1)井下作业人员要熟悉井下通讯电话位置并掌握报警求援方法。(3)在遇到暂时无法处理的特殊情况下,熟悉避灾路线:钻探地点013101工作面回风顺槽31101工作面一号辅助运输联络巷中央一号辅助运输大巷七号联巷中央二号辅助运输大巷井底车场回风立井地面。见附图。第十章 钻孔竣工资料钻探施工结束后,提交下列资料:(1)探放水钻孔施工报告。(2)竣工图(钻孔实际竣工图)。(3)每个钻场根据施工顺序编号,提交钻孔施工原始班报表。(4)钻探工程质量、数量验收确认表 。 (5)水化学试验样品取样记录。(6)取样钻孔地质编录、图片资料。(7)套管、阀门、法兰、水表、注浆材料质量保证资料。(8)设备防爆合格证复印件。其他。按照井下探放水技术规范(MT/T632-1996)、矿井井下高压含水层探水钻探技术规范2009年煤矿防治水规定及国家抽放水试验规定执行。