煤矿陷落柱注浆加固工程施工组织设计方案及安全技术措施（32页）.doc

1、山西霍尔XX煤业有限公司3202工作面回风顺槽X7陷落柱注浆加固工程施工组织设计及安全技术措施2013年6月24日3202工作面回风顺槽X7陷落柱注浆加固工程施工组织设计及安全技术措施一、工程概况1、矿井水文地质概况1）含水层：本井田含水层划分为6组（见图1）。（1）中奥陶统峰峰组(O2f)石灰岩岩溶裂隙含水层本含水层埋藏较深，据井田内南部的2910钻孔揭穿峰峰组，其厚度为172.60m。分上、下两段：下段(O2f1)：厚度109.35m，主要以石灰岩、白云质灰岩、泥质灰岩、角砾状灰岩为主，底部为含石膏灰岩、含石膏白云质灰岩等。此段岩溶裂隙不发育，偶见细小溶孔及溶蚀裂隙，溶孔及溶蚀裂隙见有方解

2、石脉充填现象。上段(O2f2)：厚度63.25m，主要以厚层状的灰岩为主，夹泥质灰岩、角砾状灰岩、豹皮灰岩等。岩溶裂隙发育程度与下段相比亦较弱，偶见溶蚀裂隙及串珠状、蜂窝状小溶孔，并可见方解石脉充填现象。据井田内南部的2910孔对O2f+O2S(岩溶裂隙不发育)的抽水资料：q=0.0066L/s.m,K=0.0256m/d，水位标高644.07m，水质类型为SO4 HCO3 K+Na型。另据高河资料分析，高河井田内北部的1402号孔对O2f+O2S上部的抽水资料：q=2.142L/s.m, K=15.718m/d,水位标高651.96m，水质类型为SO4 HCO3 CaMg型，而高河南部与北部

3、的抽水试验结果差异也很大，很显然是北部富水性强于南部。（2）上石炭统太原组含水层组埋藏较深，为碎屑岩夹碳酸盐岩裂隙岩溶含水层组，主要包括K2、K3、K4、K5等灰岩裂隙含水层，构成太原组各煤层的充水水源。 K2石灰岩岩溶裂隙含水层厚4.8515.98m，平均7.12m，以不规则裂隙为主，方解石脉体充填，并在局部地段见有小溶孔。 K3石灰岩岩溶裂隙含水层厚0.004.85m，平均3.32m，以斜裂隙和垂直裂隙为主，方解石脉充填。 K4石灰岩岩溶裂隙含水层厚1.316.25m，平均4.27m，以斜裂隙和垂直裂隙为主，并在局部地段见有溶蚀裂隙和小溶孔。 K5石灰岩岩溶裂隙含水层厚1.415.64m，

4、平均3.09m，以斜裂隙为主，方解石脉充填、偶见有小溶孔。区内共有17个钻孔揭穿该层位，钻进中消耗量及水位变化均变化较小，仅个别钻孔消耗量稍有增加，未做抽水试验。另据邻矿高河井田内1001、2001钻孔对该含水层组进行混合抽水试验资料：q=0.000240.0013L/s.m，K=0.00110.0037m/d，水位标高+680.77+682.47m，水质类型为HCO3Cl K+Na或ClHCO3 K+Na型。（3）下二迭统山西组及K8砂岩裂隙含水层组为碎屑岩裂隙含水层组，井田内无出露。本段包括K7砂岩、3#煤层顶板砂岩及K8砂岩裂隙含水层，构成主采3#煤层的充水水源。 K7砂岩裂隙含水层为山

5、西组与太原组的分界砂岩。岩性主要为细粒砂岩、中粒砂岩及粉砂岩，厚0.0011.34m，平均2.73m。偶见垂直裂隙及不规则裂隙，钻进中未发现明显的漏水现象。 3#煤层顶板砂岩裂隙含水层3#煤层顶板砂岩，局部与3#煤层直接接触，为3#煤层直接充水含水层，厚0.0020.10m，平均5.86m。岩性以中细粒砂岩为主，局部为粗粒砂岩、粉砂岩。以不规则裂隙为主，见有方解石脉及泥质物充填现象。钻孔在钻进此层时，消耗量及水位变化均不明显。 K8砂岩裂隙含水层下石盒子组与山西组分界砂岩。岩性主要为中、细粒砂岩，厚0.4516.03 m，平均4.33m。偶见垂直裂隙及不规则裂隙，钻进中未发现明显的漏水现象。井

6、田内对该含水层组进行了3次混合抽水试验。风井检查孔为 “抽干”, 主井检查孔及1601钻孔抽水试验资料为：q=0.000050.0029L/s.m，K=0.00030.0111m/d，水位标高+670.37+713.89m，水质类型为SO4HCO3 K+NaCa或Cl HCO3 K+Na型。该含水层组富水性为弱富水。（4）上石盒子组与下石盒子组砂岩裂隙含水层组该含水层组主要由中、细粒砂岩等组成，局部地段为粗粒砂岩。含水空间以砂岩裂隙为主。钻进至该层位时，水位及消耗量变化不明显。据主井检查孔和副井检查孔该层位抽水试验资料：含水层厚度38.2767.03m，q=0.01600.0490L/s.m，

7、K=0.00390.0074m/d，水位标高+905.81+905.95m，水质类型为HCO3Cl K+Na型。该含水层富水性为弱富水。（5）基岩风化带裂隙含水层井田内风化裂隙发育深度一般在基岩面以下5060m。基岩风化程度受构造、岩性及埋藏深度等条件的影响，其富水性有较大的差异。钻孔在钻进此层时大多有冲洗液漏失现象，局部为全漏。井田内该含水层上覆松散层较厚，其间水力联系密切，使该含水层的含水性和富水性有所增强。井田内没有对基岩风化带进行单独抽水试验。（6）松散层孔隙含水层组全井田均为松散层所掩盖，厚度变化较大。北部及中部较厚，东南部较薄，层厚49.20195.96m，平均136.77 m。中

8、下部主要为灰绿、紫红、浅褐色粘土、砂质粘土、粉砂质粘土，底部局部地段有薄层砂层及砂砾层。上部主要由褐色、紫红色、灰绿色的粘土、含砂粘土、粉砂质粘土及黄色、褐黄色粉粗砂、砂砾层等组成。分别构成大小不一的透镜体，并形成包含有多个单个含水层与隔水层的含水层组。含水性和透水性由砂、砂砾层层厚发育程度而定，其中含水性较强的为下更新统(Q2)的地层。水位埋藏较浅，主要接受大气降水的补给，受大气降水影响明显。据井田内钻孔抽水试验资料：含水层厚度11.98 m38.20 m, q=0.11410.2158L/s.m，K=0.06790.1749m/d，水位标高+917.74+925.05m，水质类型为HCO3

9、 Ca或 HCO3 CaMg型，该含水层富水性为中等。由于该含水层组与基岩风化带含水层直接接触，水力联系密切，含水性相对较强。图1 霍尔XX井田主要含水层示意图2）井田隔水层井田内主要隔水层有：（1）石炭系上统太原组底部及中统本溪组隔水层层厚22.5148.60m，厚度变化较大。主要为黑色泥岩、砂质泥岩，灰绿色泥岩、铝质泥岩夹粉砂岩、细粒砂岩，底部为铁质粉砂岩。裂隙不发育，透水性差，平行不整合于峰峰组灰岩岩溶含水层之上，阻隔其上、下含水层的水力联系。（2）二叠系砂岩含水层层间隔水层主要由泥岩、砂质泥岩等组成。其泥岩、砂质泥岩单层厚度为0.9530.73m，透水性差，呈层状分布于各砂岩含水层之间

10、，形成平行复合结构，起层间隔水作用。（3）第四系底部及第三系隔水层主要由粘土、砂质粘土等组成，在局部地段分布，厚度为1.5120.27m，透水性弱，起局部地段的隔水作用。3）含水层补给、径流和排泄条件井田均被松散层所覆盖。松散含水层主要接受大气降水的补给，其次是下伏基岩风化带含水层相互补给。沿漳河及雍河以泉形式向河流排泄，另以迳流方式流出区外或通过构造补给下伏含水层。基岩风化带含水层，主要接受第四系及大气降水的补给，一部分地下水通过构造补给下伏含水层，大部分地下水以迳流方式流出区外。煤层直接充水层为山西组、太原组含水层，井田内均无出露。含水层补给条件差，且与上覆风化带、第四系含水层、下伏奥陶系

11、中统岩溶裂隙含水层均有一定厚度的隔水层相隔，含水层组中夹有数层隔水层形成平行复合结构，若无构造沟通或未受破坏，则各含水层相对独立，水力联系微弱。地下水运动主要以层间迳流为主，断层或陷落柱附近，可能会与其它含水层发生水力联系。中奥陶统峰峰组在区内未见出露，主要补给来源为其他地段的迳流和区内上覆含水层通过构造补给。由于近年来长治市区用水量增加，引起地下水位下降，影响到本井田，井田内奥灰水流向大致自西南向东北迳流。2、3202工作面地质概况霍尔XX煤业有限公司3202工作面位于二盘区3201工作面北边，东回风大巷以东，工作面标高为440460m，工作面走向长2560m，倾斜长220m。工作面开采对象

12、为山西组下部的3#煤层，3#煤层赋存稳定，煤层厚度在6.87.5m，平均厚度为7.1m，煤层倾角平均为3，为低中灰、特低硫、高发热量、高熔灰分之贫煤。3202工作面陷落柱和断层等构造较多，运输顺槽掘进时揭露F3、F13正断层、F9逆断层，回风顺槽掘进时揭露F45正断层、F9逆断层，回风顺槽揭露X6、X7陷落柱，揭露X7陷落柱时最大出水达18 m3/h。3、工程概况3202工作面回风顺槽沿3#煤层顶板掘进，掘进过程中，在距前方X7陷落柱90m时，出现顶板破碎冒顶、巷帮片帮、煤壁渗水现象。在超前钻探施工时（距X7陷落柱90m），孔深60m处钻孔出水，水量4-5 m3/h，在掘进至距陷落柱30m处施

13、工6个超前探孔，孔深10-12m不同程度见矸，多孔出水，水量约10 m3/h。继续掘进时顶板垮塌，钻孔涌水量增大，实测涌水量达18m3/h，并有异味，随即停止掘进，密闭观察，两天后涌水量稳定在16m3/h，放水70天后实测涌水量仍为16m3/h。经水源水质化学辨识仪进行水质化验分析及对照，初步判定为顶板砂岩裂隙水。3202工作面回风顺槽改从28#联络巷和27#联络巷向南掘进80m绕道后东西贯通，绕过X7陷落柱。X7陷落柱预测成不规则矩形，东西长约75m，南北宽约70m，具体形状有待进一步查实。2013年4月23日采集X7陷落柱出水点水样委托山西省地质矿产局二一二地质实验室做水质全分析，经多名水

14、文地质专家分析、比对，认为该水样可能为顶板砂岩水和下组灰岩水混合水样；分析X7陷落柱出水有异味可能有两个原因：一是考虑陷落柱边缘裂隙导通陷落柱顶部空洞积水；二是陷落柱边缘裂隙导通下组灰岩含水层。2013年3月14日至5月31日霍尔XX煤业在井下共施工6个奥灰、太灰水文观测孔，其中东辅运大巷6#联络巷2#钻场（距X7陷落柱直线距离420m）施工1个奥灰水文观测孔和1个太灰水文观测孔，两个钻孔相距25m。太灰孔施工时钻进25m揭露K5灰岩出水7 m3/h，钻进69m揭露K4灰岩出水80 m3/h，并有异味，放水3天后水量稳定在50 m3/h，水压1.5MPa；奥灰孔施工时钻进70.5m揭露K4灰岩

15、出水30 m3/h，水压1.45MPa，并有异味，钻进90m揭露K2灰岩出水30 m3/h，水压1.41MPa，并有异味，钻进184m进入峰峰组下段出水25m3/h，钻进至218m处遇大裂隙、发生卡钻现象，此时涌水量为30 m3/h，钻进至454.5m终孔时钻孔涌水量为38.5m3/h，水压1.8MPa。井底车辆维修库1#钻场（距X7陷落柱直线距离1100m）施工1个太灰孔和1个奥灰孔、南主运3#钻场（距X7陷落柱直线距离1670m）施工1个太灰孔、三个钻孔施工出水均很小，太原组K4、K3灰岩含水层均无钻孔出水，K2灰岩含水层出水为0.1-5.2 m3/h。3301后切眼4#钻场（距X7陷落柱

16、直线距离1650m）施工1个太灰孔，钻进至K7砂岩出水0.7 m3/h，钻进至K4底板下砂岩层出水10 m3/h，揭露K2终孔时钻孔涌水量为15m3/h，水压1.0MPa。分析以上太灰水文观测孔和奥灰水文观测孔钻探施工时钻孔涌水情况，说明东辅运大巷6#联络巷2#钻场施工区域太原组灰岩富水性异常。东辅运大巷6#联络巷2#钻场奥灰、太灰水文观测孔距X7陷落柱直线距离仅420m，地层结构基本一致，从这两个水文观测钻孔出水情况可看出，X7陷落柱附近区域下组K4、K3、K2灰岩及奥灰各含水层岩溶裂隙较发育，有导通可能，局部可达中等富水性，补给水源较大。东辅运大巷6#联络巷2#钻场太灰水文观测孔和奥灰水文

17、观测孔在揭露K4和K3灰岩时涌水量较大，补给水量也较大，分析有可能是X7陷落柱导通奥灰水补给到太原组K4、K3和K2灰岩含水层。3202回风顺槽掘进时，陷落柱以西回风顺槽90m范围、28#联络巷和南绕道煤壁渗水、多处有顶板淋水现象，揭露X7陷落柱时出水18m3/h，结合奥灰孔、太灰孔施工情况和水质分析结果，说明X7陷落柱破碎带可能与煤层顶板砂岩含水层（或陷落柱空洞）、底板含水层沟通。随着巷道掘进延伸和工作面回采，受矿压和采动影响，太原组灰岩含水层或奥陶纪灰岩含水层水极易通过X7陷落柱进入采场，造成突水事故，威胁到工作面安全回采和矿井安全。焦作市神龙水文地质工程有限公司受矿方委托，在3202工作

18、面回风顺槽绕道内施工底板陷落柱注浆钻孔和顶板疏放水钻孔，对3#煤层底板以下陷落柱破碎带进行注浆加固，封堵出水，对煤层顶板以上砂岩含水层和陷落柱顶部空洞积水进行疏放。二、施工方案1、钻孔布置要求3202工作面开采3#煤层，煤层顶板以上有3#煤层顶板砂岩裂隙含水层、K8、K9和K10砂岩含水层，并有可能存在陷落柱空洞积水。K8砂岩底板距3#煤层顶板45m，K9砂岩底板距3#煤层顶板73m，K10砂岩底板距3#煤层顶板109m。综合考虑工作面采长、煤层厚度、顶板跨采比、裂采比及各含水层标高等因素，顶板放水钻孔考虑向陷落柱深部钻进，钻进至3#煤层顶板以上80m终孔。3#煤层底板以下有山西组K7砂岩含水

19、层和太原组K5、K4、K3、K2等灰岩含水层，3#煤层底板距K5灰岩顶板26m，距K4灰岩顶板68m，距K3灰岩顶板81m，距K2灰岩顶板90m，3#煤层底板距奥陶纪峰峰组灰岩含水层120m。奥灰水位为+640m+645m。X7陷落柱注浆加固工程钻孔布置重点考虑对煤层底板以下X7陷落柱破碎带以及陷落柱周边太原组K5、K4、K3灰岩岩溶裂隙进行注浆加固，在陷落柱边沿形成一个环状帷幕，隔断与各含水层之间的水力联系，彻底根除水患。根据本地区以往钻孔注浆施工经验，水泥浆液扩散半径按20-25米考虑，采用立体交叉布孔，不留注浆空白带。对煤层底板控制高度考虑75-85m至K4、K3底板以下2m终孔。因钻场

20、所在巷道距陷落柱较近，为便于稳固埋设套管，保证注浆效果，钻孔布置尽量斜向陷落柱边缘裂隙带钻进，埋设套管长度不小于15m。打钻过程中遇到漏水、卡钻、裹钻、顶钻、钻孔出水或涌出有害气体等异常情况应停止钻进，起钻注浆。对出水量大、裂隙发育的区域要加密布置钻孔，调整浆液水灰比，加大注浆压力，增大浆液有效扩散半径，保证陷落柱破碎带和灰岩岩溶裂隙得到均匀充填。套管采用孔底翻浆进行加固，固管采用早强水泥浆，钻孔注浆主要采用水灰比为1:0.61:1.0的单液水泥浆，为防止钻孔注浆产生冒顶、片帮、底鼓等二次破坏，浅层起始注浆压力控制在2.5MPa左右。反复透孔、钻进、注浆，逐步加大注浆压力，注浆终压不小于6.0

21、MPa，注浆施工时视钻孔注浆量和注浆压力变化情况决定是否继续注浆或封孔。注浆钻孔施工完毕施工检查注浆钻孔，要求进入陷落柱破碎带不小于30m，通过反复注浆、透孔、钻进，终孔时钻孔出水不大于3m3/h。2、钻场及钻孔布置方案通过分析矿方提供的资料，结合现场实际考察，本次X7陷落柱注浆加固工程在3202工作面回风顺槽三个绕道内共设计布置3个钻场。1#钻场布置在3202工作面回风顺槽西绕道（28#联络巷）巷口南38-43m处，2#钻场布置在3202工作面回风顺槽南绕道巷口东48.5-53.5m处，3#钻场布置在3202工作面回风顺槽东绕道（27#联络巷）巷口南4-9m处。钻场规格为顺巷道长5m，高3.

22、5m（与回风顺槽巷道等高），陷落柱侧扩巷帮2m，钻场顶部正中左、中、右各施工2个起吊锚索。本次工程共设计施工3个顶板疏放水钻孔，1#钻场施工F1#和F2#放水孔，2#钻场施工F3#放水孔，钻孔总进尺为274.9m（详见表1）。本次陷落柱注浆加固工程共设计11个注浆钻孔，1#钻场施工4个注浆钻孔，2#钻场施工3个注浆钻孔，3#钻场施工4个注浆钻孔，注浆钻孔总进尺1075.6m（详见表2），施工时根据注浆情况增减钻孔数量。注浆钻孔施工完毕在1#钻场、2#钻场和3#钻场分别施工J1#、J2#、J3#检查注浆钻孔，检查注浆钻孔总进尺为302m米（详见表3）。本次X7陷落柱注浆加固和顶板疏放水工程共设计

23、施工11个注浆钻孔、3检查注浆钻孔和3个顶板放水孔，总进尺为1652.5m。表1：陷落柱顶板放水钻孔设计参数一览表钻场钻孔编号方位角倾角开孔位置孔深(m)备注1#钻场F1#22+583#煤顶板、左帮顶角94.4F2#105+703#煤顶板、距右帮1.0m87.72#钻场F3#350+613#煤顶板、距左帮2.0m92.8合计3个274.9表2：陷落柱注浆钻孔设计参数一览表钻场钻孔编号方位角倾角开孔位置孔深（m）备注1#钻场1-1#10-61巷道底板、左帮底外0.5m97.01-2#25-51巷道底板、左帮底角95.41-3#50-78巷道底板、距左帮1.0m86.61-4#115-63巷道底板

24、、右帮底角94.72#钻场2-1#305-62巷道底板、左帮底角95.92-2#10-77巷道底板、距右帮1.0m86.72-3#45-59巷道底板、右帮底角99.03#钻场3-1#208-58巷道底板、左帮底角109.53-2#235-77巷道底板、距左帮1.0m95.63-3#293-57巷道底板、距右帮2.0m111.13-4#307-65巷道底板、距右帮1.0m104.1合计11个1075.6表3：陷落柱检查注浆钻孔设计参数一览表钻场钻孔编号方位角倾角开孔位置孔深(m)备注1#钻场J1#90-573#煤顶板、距左帮2.0m1012#钻场J2#340-603#煤顶板、距左帮1.0m100

25、3#钻场J3#270-573#煤顶板、距左帮2.0m101合计3个3023、钻孔结构1）顶板疏放水钻孔顶板疏放水钻孔开孔孔径均为133mm，钻进11m，下入127mm护孔套管10m，采用早强水泥浆对套管进行注浆加固后，凝固48小时（凝固时间视该矿井下水泥凝固时间确定）后透孔做耐压试验，孔口压力要不小于3.0MPa，稳压时间要不少于30分钟，试验合格后换径94mm钻进至进入K9粗粒砂岩8-10m终孔。钻孔进入陷落柱破碎带后继续钻进，遇漏水、卡钻、裹钻等异常情况时停止钻进，进行注浆加固后透孔钻进，终孔层位为3#煤层顶板以上80m。2）底板注浆加固钻孔和检查注浆钻孔注浆钻孔和检查注浆钻孔开孔孔径均为

26、133mm，钻进16m，下入127mm护孔套管15m，采用早强水泥浆对套管进行注浆加固后，凝固48小时（凝固时间视该矿井下水泥凝固时间确定）后透孔做耐压试验，孔口压力要不小于6.0MPa，稳压时间要不少于30分钟，试验合格后安装孔口防喷装置，然后换径94mm继续钻进至终孔。遇漏水、卡钻、裹钻、钻孔出水、有害气体涌出等异常情况时停止钻进，进行注浆加固。4、注浆要求固管、注浆均采用425R普通硅酸盐水泥，固管采用早强水泥浆，注浆采用单液水泥浆，浆液水灰比控制在1:0.71:1.0之间，浆液调制均匀，注浆时确保连续注浆，根据注浆压力和浆液扩散情况，随时调整浆液水灰比，浆液水灰比按照由稀到稠再由稠到稀

27、进行调整；起始注浆压力控制在2.5MPa左右，随钻孔深入逐步加大注浆压力，注浆终压不小于6.0MPa。当进浆量小于40L/min时停止注浆，待水泥凝固24h后，透孔钻进，再注浆加固，重复进行。5、施工技术要求1）施工前编制严密安全技术措施，并经矿方相关部门会审签字，确保钻孔施工和钻孔注浆的施工安全。2）严格按照设计参数进行钻孔定位，打钻前要反复核对钻孔方位角，确保钻孔按设计布置。3）施工过程中应根据注浆钻孔出水情况和浆液扩散情况对出水量大、裂隙发育的区域要加密布置钻孔，调整浆液水灰比，加大注浆压力，增大浆液有效扩散半径，保证陷落柱破碎带和灰岩岩溶裂隙得到均匀充填，修改施工方案需书面申请并得到矿

28、方有关部门的认可。4）施工现场必须悬挂施工管理牌板，内容包括钻孔设计平面图、剖面图、设计参数等，并能够指导钻孔施工定位。5）钻孔开孔放线需矿方地测部门人员和施工队负责人共同参加，钻孔施工完毕由矿方地测部门人员和施工队负责人共同进行验收。6）接钻杆前要将钻具后退0.20.3m，防止卡钻。7）钻孔施工过程中要密切注意钻孔岩粉变化情况、孔口循环水的水量变化，钻探过程中，如发现钻孔漏水、水量突然增大、有害气体涌出、顶钻、裹钻、卡钻等情况，应立即停止钻进。8）下入固孔套管长度不得小于15m，套管注浆加固好并达到要求的承压值，保证钻孔注浆效果和钻孔出水时能进行控制。9）套管埋设好后，孔口必须安装好防喷装置

29、再继续施工。10）顶板放水钻孔、注浆钻孔和检查注浆钻孔开孔孔径均为133mm，下入127mm护孔套管，预留一级套管空间，便于出现卡钻情况时，可采取钻孔下小一级套管进行事故处理。11）钻孔施工时需准备压力不小于6.4MPa的闸阀，钻孔出水时先不要拔出钻杆，装好闸阀后再起钻，便于可控放水。12）对钻孔出水情况进行观测，并记录钻孔出水水量和水压。13）注浆不得超过要求的注浆压力，防止出现底鼓、冒顶、片帮等异常情况和二次破坏，钻孔注浆时应密切注意3202工作面辅助回风巷、28#联络巷、27#联络巷和回风顺槽绕道等陷落柱附近巷道是否有跑浆、底鼓、冒顶和片帮等现象，便于及时调整施工方案。14）钻孔注浆属隐

30、蔽工程，须由矿方相关部门进行监督和检查。15）钻孔施工和注浆施工时，原始台班记录必须及时、准确。三、施工组织1、施工顺序和工期安排根据设计要求和钻场实际准备情况，为确保按时完成施工任务，在进行现场调研后，计划分三个阶段进行施工：第一阶段安排ZDY-4000S型全液压坑道钻机和ZDY-3200S型全液压坑道钻机各一台同时在1#钻场和2#钻场进行注浆钻孔施工。第二阶段安排ZDY-4000S型钻机在3#钻场施工注浆钻孔，同时安排ZDY-3200S型钻机在1#钻场和2#钻场施工顶板疏放水钻孔。第三阶段安排两台钻机在三个钻场施工检查注浆钻孔。第一阶段1#钻场施工4个注浆钻孔、2#钻场施工3个注浆钻孔，同

31、一钻场钻孔交叉进行钻进、固管、注浆和凝固等工序，预计第一阶段工期为25天；第二阶段3#钻场施工4个注浆钻孔，1#、2#钻场施工3个顶板疏放水钻孔，同一钻场钻孔交叉进行钻进、固管、注浆和凝固等工序，预计第二阶段工期为25天；第三阶段三个钻场各施工1个检查注浆钻孔，预计第三阶段工期为20天；预计施工总工期为70天。2、施工设备表4 施工主要设备数量选型一览表序号名称型号数量设备状况1全液压坑道钻机ZDY-4000S1台套良好2全液压坑道钻机ZDY-3200S1台套良好3泥浆泵3ZB9/12-222台套良好3钻杆731500/1000200/20根表5 ZDY4000S型全液压坑道钻机参数表钻孔深度

32、 m450终孔直径 mm94-200钻孔倾角 090钻杆直径 mm73钻杆长度 mm1500回转速度 r/min5-280额定转矩 N.m4000-1050最大给进/起拔能力 KN123给进/起拔速度 m/s主泵 0-0.26副泵 0-0.03给进/起拔行程 mm780机身倾角 -9090系统额定压力 MPa主泵 25副泵 21电动机功率 kw55油箱有效容积 L260钻机总重量 kg2540外形尺寸 m(长宽高)主机 2.381.31.52泵站 1.680.81.12操纵台 0.750. 50.83配套注浆泵型号3ZB9-12/22配套注浆泵电机功率 kw22表6 ZDY3200S型全液压坑

33、道钻机参数表钻孔深度 m350/100终孔直径 mm94-200钻孔倾角 090钻杆直径 mm73钻杆长度 mm1500回转速度 r/min220额定转矩 N.m3200最大给进/起拔能力 KN112/77给进速度 m/s0-0.22起拔速度 m/s0-0.32给进/起拔行程 mm600机身倾角 -9090系统额定压力 MPa主泵 21副泵 21电动机功率 kw37油箱有效容积 L180钻机总重量 kg2040外形尺寸 m(长宽高)主机 2.31.11.56泵站 1.680.81.12操纵台 0.750.50.83配套注浆泵型号3ZB9-12/22配套注浆泵电机功率 kw223、施工组织焦作市

34、神龙水文地质工程有限公司在山西霍尔XX煤业有限公司设立项目部，负责井下3202工作面回风顺槽X7陷落柱注浆加固工程施工管理，项目部由项目经理总负责，下设队长、技术员各一名，班长6名。施工队按“三八”制作业，单台钻机每班配备钻探作业人员4名，钻机班长兼安全负责人1人，熟练工1人，辅助工2名。四、钻场准备1、根据6月7日现场办公会安排，在3202工作面回风顺槽西绕道（28#联络巷）巷口南35-40m处施工1#钻场，在3202工作面回风顺槽南绕道巷口东45-50m处施工2#钻场，在3202工作面回风顺槽东绕道（27#联络巷）巷口南5-10m处施工3#钻场。2、钻场规格为顺巷道长5m，高3.5m（施工

35、时与回风顺槽巷道等高），陷落柱侧扩巷帮2m，钻场帮顶采用锚网支护，底板平整，钻场顶部正中左、中、右三处各施工2个起吊锚锚索，锚索承受拉拔力要不低于18t。3、在3#钻场附近顺巷道边施工沉淀池和循环水池；27#联络巷低洼处施工临时水仓，安装排水能力不小于50m3/h的排水泵，排水管与主排水管路联通；1#钻场北边小水仓安装排水能力不小于50m3/h的排水泵。4、完善钻场附近巷道帮顶支护；清理钻场浮矸和杂物；静压水管、高压风管联接到钻场附近并预留接口（25快速接头）。往3202工作面回风顺槽1#钻场和2#钻场各送一趟电源（采用35mm2以上电缆），并安装DW-200A型馈电开关一台、QBZ-80型负

36、荷开关三台。5、1#钻场和2#钻场各安装一部专用井下调度电话。6、负责将钻机设备运送至28#联络巷（回风顺槽西绕道）1#钻场和回风顺槽南绕道2#钻场。7、提供孔口闸阀和固孔、钻孔注浆用的水泥等材料。8、为施工单位提供井上值班室、材料仓库，安装调度电话。9、为施工人员提供宿舍，提供下井需要的跟踪卡、便携仪、自救器、矿灯等，安排使用矿上的澡堂和更衣柜。五、 综合安全技术措施1、钻机运输作业安全措施1）钻机运输、装卸要求保护好油管、液压阀、操作手把、油管接头、压力表等突出易损部件，不准碰撞损坏钻机，撞伤人员。2）钻机装车运输前，将主机机身落至最低距钻机底0.3m左右，撤掉主机上部马达油管，包好接头，

37、所有钻机部件不得突出车外，小件拆卸装包运输，油管要防止弯曲过度损坏，油管要盘好捆绑。3）装卸钻机时，起吊时，应认真检查顶板状态，必要时进行临时支护，利用锚杆、锚索起吊时，不得利用失效的锚杆、锚索，起吊绳应保持完好，根据需要选用直径在10-16mm的合格钢丝绳和与之配套的绳卡，起吊前，检查导链，保证完好。4）起吊前，要先进行试吊，检查起吊锚杆拉拔强度是否合格，打专用起吊锚杆或锚索。5）起吊前，导链悬挂应稳固，起吊绳与钻机的连接应稳固，不得挂在易损坏或强度不高的部件，防止倾斜损坏、撞坏设备。起吊的设备与顶板保持一定距离。起吊时，小链要足够长，作业人员要躲至起吊物品涉及的范围以外。6）作业人员身体的

38、任何部位不得站在起吊物下方，起重机必须专人看管，要防止突然缓链伤人。7）多人装、卸车时，应有专人指挥，口号要统一，用力要一致，互相照应，协调配合好。装卸车时应稳抬稳放，严禁损坏设备材料。8）作业前必须消除障碍，处理作业场所内的不安全隐患。9）井下巷道装卸时，放专人在操作地点前后20m站岗。10）搬运过程中要将巷道两帮杂物清理干净，以保证搬运安全，防止损坏巷道两侧的风管、水管、电缆、电话线等。11）搬运过程中，随时都要照前顾后，互相招呼，动作协调，招呼行人，防止碰手碰脚，伤害他人。12）钻场的所有设备、材料要分类上架，码放整齐，设置设备材料管理标牌，材料不准竖直放置，防止翻到伤人。2、钻机安装、

39、回收安全技术措施1）装运安装钻机时，由带班班长统一指挥，注意照前顾后，尽量轻抬轻放，以免发生扭伤，跌伤和损坏设备现象。2）接电、接水、排水、排渣系统由矿方安排相关区队负责，由施工点就近接入，并能满足施工要求。施工前，在钻场附近低洼处施工临时水仓，并安装排水能力不小于50m3/h的排水设施，并安排专人操作。3）接电工作由专职电工负责完成，并对施工过程中所用电气设备的保养和维护工作，电工必须熟悉出现事故的停电顺序和人员撤离路线。4）风水管必须使用专用“U”型销连接，“U”型销且必须打到位。5）矿方安排专业人员施工起吊钻机所需的专用吊装锚索，锚索起吊能力要不低于18t。6）起吊钻机等设备之前，要认真

40、检查施工地点巷道支护情况，严格执行好敲帮问顶制度，只有确认无隐患后，方可进行起吊工作。7）起吊安装钻机时，必须用专用锚索，严禁使用原有支护，如有失效支护或其它不安全因素，必须进行处理，排除隐患后再作业。8）起吊前，撤离无关人员到5m外，起吊时，首先进行试吊，试吊高度为200mm，试吊时要观察顶板、锚杆、物件等有无异常情况，无异常情况时方可继续起吊，起吊时要找好重物重心，确保起吊重物时，不来回晃动，防止挤伤人员。9）起吊过程中，由一名有经验的老工人专人指挥，其它人员严禁大喊大叫，除起吊人员外，其他人员均应在起吊设备倾倒波及不到的安全地点，重物放稳之前，不允许摘钩，防止倾倒，起吊点严禁有杂物，确保

41、安全退路畅通，一旦出现险情，立即发出警告，施工人员应根据现场情况采取措施，待险情处理完毕后，方可进入下道工序。10）稳钻时，钻机要置放平稳基础上，用木楔垫平，并调整到施工钻孔所需的方位后，采用专用丝杆或液压顶柱固定牢固。11）稳钻机时，必须在停电的状态下进行，馈电开关、负荷开关手柄打到零位，闭锁，挂停电牌，开关上锁或派专人看护。12）钻机、注浆泵各机械转动部分要安装防护栏、保护罩。13）各工程严格执行设备包机责任制和现场交接班制度，坚持“日检、周检、旬检、月检”工作制度，确保设备完好，各设备润滑部位按规定添注或更换油脂，油脂必须定期化验。14）电气设备三大保护齐全完好，杜绝电气设备失爆。电气设

42、备上架管理，开关整定必须按机电科下达的整定通知单进行调整，严禁随意放大整定值或甩保护运行。电气设备的金属外壳或构架，必须有保护接地装置。15）钻机、注浆泵等设备拆接火时断开上一级电源，并悬挂停电牌，上锁或派专人看护，方可进行，严禁带电搬迁、检修电器设备。严格执行山西霍尔XX煤业有限公司“停、送电制度”。16）两米以上空中作业时必须戴好安全带。17）施工完毕，由专职电工拆火，回收电缆、开关。18）施工完毕，通知相关区队回收水泵、水管等排水设备。19）施工完毕，认真清理钻机上的杂物和油污，按主机、油箱、操作台分三部分解体装车，小件装包，并捆绑牢固。3、施工安全技术措施1）打钻人员进入作业现场，必须

43、先敲帮问顶，仔细检查作业范围内的帮顶支护状况，发现不安全因素，必须先进行处理，确认安全方可作业。2）施工前，在施工地点前后安全范围内设置警戒线，影响到大巷运输队组生产的，必须提前一天办理相关报告，经领导审批后，方可实施。3）钻机要固定牢固可靠，保证安全作业及打钻参数的准确性。4）钻工必须持证上岗，操作人员必须扎紧袖口，不得戴手套，严格按规程或措施作业，打钻时发现钻机或钻杆有异常声音，立即停钻，以防卡钻，查明原因进行处理后，方可继续作业。5）搬迁设备时，要轻抬轻放，避免碰撞设备及伤人，严禁带电检修，搬迁电器设备，严禁带电拖移电缆。6）隔爆电气设备开盖检修前，严格执行停、送电制度（打停、送电报告）

44、，严禁私自接火，检查设备周围瓦斯浓度不超过0.5%时，方可开盖检修。7）发生电气火灾及异常灾害时，必须切断就近电源，用灭火器材灭火，并向矿调度室汇报，按调度指令切断有关的其它电源。8）接钻杆、卸钻杆时，必须先将钻具后退0.20.3m，将电机停电后方可进行，钻机操作必须设置远方控制开关进行操作。9）非打钻作业人员严禁在作业场所10m范围内活动，装卸钻杆人员必须站在钻机机身靠行人侧位置，钻机操作人员不得远离操作台，钻机运转时操作人员手不得离开操作手柄。10）在装卸钻杆等过程中，所使用的工具要按要求摆放在指定位置。11）遇破碎带、软岩时，要轻压慢进，要确保钻孔循环水正常后，方可正常钻进，若循环水不能

45、正常返水，应立即上下拉动钻具，同时用大锤敲击钻具，待循环水返水正常后，方可按正常操作程序钻进。若塌孔严重，必须起钻注浆，以免发生钻孔事故。12）在钻机运转时，严禁用手或身体的其它部位及其它物件接触钻机、注浆泵的转动部位。13）钻进时要匀速慢进，认真观察钻孔回水量，一旦发现回水不畅或注浆泵不供水，应立即后退钻具，严禁干打眼，待孔内回水返出后，方可继续钻进。14）注浆泵工作前，要有专人检查所有注浆管接头和注浆管路是否连接好、有无破损；注浆泵工作时，施工人员必须远离注浆泵和管路，防止高压浆液伤人。15）钻机设备安装时预留胶轮车运输线路，材料、配件按矿方要求顺巷道一侧码放整齐，不得占用胶轮车车道，钻机

46、施工时不得影响回风顺槽胶轮车运输作业，施工时人员尽量站在钻场内，胶轮车经过钻场，施工人员要相互提醒，注意避让。4、钻场防瓦斯安全技术措施1）每一个钻窝顶部配备一个瓦斯探头，瓦斯超限时自动报警，为防止突然断电后将钻具卡在钻孔内发生钻孔事故，瓦斯超限报警后只能立即停止钻探施工，采取人工断电后撤出钻窝内及其附近所有施工人员，只有在瓦斯浓度低于0.4后才能进行钻探施工；2）矿方安排瓦斯检查员分三班定时对每一个钻窝及其附近巷道进行瓦斯检查，每班检查不少于一次；3) 当班班长携带一台便携式甲烷检测仪，随时检查钻窝内及其附近巷道的瓦斯情况，当钻窝内及其附近巷道中瓦斯浓度超过0.4时必须停止钻探施工，并向矿调

47、度汇报，由矿方采取相应措施，将瓦斯浓度降到0.4以下后才能进行施工；4）检测监控系统完好可靠。5、防灭火安全技术措施1）钻场必须配备合格的灭火器、消防沙箱等消防设施共用。2）对钻探施工人员进行消防知识培训，预防钻窝内及其附近火害的发生，要求施工人员熟悉灭火器的使用方法，并熟知本钻窝内灭火器的存放地点，当发生火害时，知道如何正确处理，如何正确避灾等。3）电气设备、油料集中存放，应符合防火的有关规定。4）杜绝火源，严禁携带火种下井，严禁井下吸烟。5）防止电气火花引发火灾，机电设备应正确选用整定值，正确使用好漏电继电器，以便电源短路、过载、接地时及时切断电源、严禁使用不防爆和防爆性能不合格的电气设备

48、、电缆接头必须使用防爆接线盒，防止产生电火花引起火灾。6）防止摩擦火花引起火害，应做好井下机械设备运转部分的保养和维护工作。7）禁止用钻杆和铁器进行敲击作业，钻探施工必须配备铜锤。6、防突水防喷措施1）套管的安装和固定：套管除导向作用，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。选择巷道底板岩层坚硬完整地段开孔，套管壁厚不小于6mm，套管与法兰盘之间，法兰盘与闸阀之间一律使用高压石棉垫圈。套管长度满足按设计要求，要求围岩完整，管外间隙浆液均匀饱满、固结强度足够。孔口管注浆固结后达到要求耐压值，周围不漏水时，安装高压闸阀后方可钻进。2）孔口装置：孔口装置要同钻孔套管的法兰盘连

49、接在一起，并且易于拆开，在测量过程中要求密封不漏水。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。3）施工前要建立完善的排水系统，钻孔到水仓要有畅通的排水沟。4）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。要立即向矿调度室汇报，及时采取措施，进行处理。5）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。6）钻孔内水压过大时，应采用装设防喷装置的方法钻进，孔内涌水后不得立即提钻，卸下钻具，关闭孔口闸阀，等待下一步处理。7、灾害应急措施及

50、避灾路线1）井下发生瓦斯、煤尘爆炸后，受威胁作业人员应当首先尽可能把发生的情况报告矿调度室，现场人员必须佩戴自救器，在安全负责人或有经验老工人的组织和带领下，撤到安全地点直至地面。2）作业地点发生火灾时，应尽可能采用直接灭火法快速灭火，如不能灭火，受威胁作业人员必须佩戴自救器，在安全负责人或有经验老工人的组织和带领下，迅速进到新鲜风流巷道中。3）作业地点发生透水事故时，应立即报告矿调度室，坚持往高处走的原则，以最快的方式沿避灾路线撤离灾区。4）发生火灾、瓦斯灾害时，工作人员要立即戴好自救器，按下列路线撤退：施工地点3202工作面辅助回风巷东辅运大巷副井地面5）发生水灾时避灾路线：施工地点3202工作面回风顺槽东辅运大巷副井地面施工地点3202工作面回风顺槽3206回风顺槽3202辅助回风东辅运大巷副井地面当不能按避灾路线及时撤离时，要首先选择进入救生舱或避灾硐室，等待救援。6）所有参加施工人员必须认真学习本措施，并签字后方可持证上岗作业，现场施工必须严格按措施要求执行，杜绝违章作业。