《井下垂直下向鑽孔穿強突煤層施工工法》是淮南礦業(集團)有限責任公司完成的建築類施工工法,完成人是崔興安、趙俊峰、方有向、楊偉。適用於高瓦斯突出礦井井下瓦斯治理和補充勘探工程。
《井下垂直下向鑽孔穿強突煤層施工工法》主要的工法特點是鑽孔穿強突煤層鑽進具有先進性、獨特性、安全性;鑽孔由地面轉入井下施工,減少無效鑽進量,節約鑽孔鑽探經費,縮短工程工期,降低工程成本;不使用泥漿鑽進,避免泥漿加工和儲運環節,可大幅減少施工人員,減輕環境污染。
2011年9月,《井下垂直下向鑽孔穿強突煤層施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009-2010年度國家二級工法。
基本介紹
- 中文名:井下垂直下向鑽孔穿強突煤層施工工法
- 工法編號:GJEJGF315-2010
- 完成單位:淮南礦業(集團)有限責任公司
- 主要完成人:崔興安、趙俊峰、方有向、楊偉
- 套用實例:潘一礦東一11515煤層群高抽巷
- 主要榮譽:國家二級工法(2009-2010年度)
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,
形成原因
強突出煤層賦存特徵為高瓦斯、煤層瓦斯含量高、煤質極鬆軟、煤層透氣性低、瓦斯壓力大,瓦斯治理難度大。瓦斯抽采是降低煤層瓦斯含量,減少瓦斯災害最有效的手段,實現瓦斯抽采的關鍵是抽采鑽孔的施工,尤其在強突出煤層中施工鑽孔,極易出現噴孔、塌孔、卡鑽等現象,導致鑽孔成孔率低、成孔深度淺,鑽孔施工非常困難。
在煤礦正常生產過程中,地質勘探孔資料直接影響著煤礦的採掘面安全接替,隨著礦井的正常生產,採掘工作將進一步向下一水平進行延伸,但受原地面勘探技術條件的制約,地質資料不夠完善精確;受礦井生產地面塌陷區影響,已不適宜在地面施工地質勘探孔對地質條件進行鑑別,為得到精確的地質資料,地質補勘孔的施工不得不由地面轉入井下施工。
淮南礦業集團地質勘探工程處積極開展科技創新,取得了“井下垂直下向鑽孔穿強突煤層施工技術”成果。
工法特點
《井下垂直下向鑽孔穿強突煤層施工工法》的工法特點是:
1.鑽孔穿強突煤層鑽進具有先進性、獨特性、安全性。
2.解決了鑽孔穿強突煤層和地質補勘孔由地面轉入井下施工難題。
3.鑽孔由地面轉入井下施工,減少無效鑽進量,節約鑽孔鑽探經費,縮短工程工期,降低工程成本。
4.鑽孔由地面轉入井下施工,不使用泥漿鑽進,避免泥漿加工和儲運環節,可大幅減少施工人員,減輕環境污染。
操作原理
適用範圍
《井下垂直下向鑽孔穿強突煤層施工工法》的適用範圍是:
1.適用於高瓦斯突出礦井井下瓦斯治理和補充勘探工程。
2.需要壓風排渣鑽進。
3.含水層湧水量小於10立方米/小時,湧水量超過10立方米/小時時,應採取綜合治水措施,否則鑽孔施工進度、孔壁質量等將受到一定的影響。
4.孔徑94~133毫米,孔深150米以內的,孔徑、垂直度要求較高。
工藝原理
《井下垂直下向鑽孔穿強突煤層施工工法》的工藝原理敘述如下:
ZDY-3200S型煤礦用全液壓坑道鑽機(圖1),屬於低轉速、大轉矩類型,適於採用複合片鑽頭施工大直徑鑽孔,主要用於煤礦井下施工近水平、長距離瓦斯抽放鑽孔,也可用於地面和坑道近水平工程鑽孔的施工。
MLGF20/12.5-132G螺桿空壓機(圖2)屬於礦用防爆型,整機和所有電氣均有防爆合格證及礦用安全認證;齒輪直聯,背靠背圓錐滾子軸承;易損件少,可靠性高,操作簡單;具有安全、可靠、高效、耐用和低噪聲等特點。
突出煤層安全鑽進防噴裝置(圖3、圖4)由單位自主研發(已獲中國實用新型專利證書),該裝置具有安全、可靠、使用簡單的特點,可以使鑽進時噴出的煤和瓦斯分別進入設定系統,從根本上消除鑽孔強烈噴孔或鑽孔突出帶來的安全隱患。
YCJ5(A)組合測井儀(圖5)是由YCJ5T(A)組合測井儀同步機、YCJ5G(A)組合測井儀探管和YCJ5S(A)組合測井儀測深裝置組成。該儀器採用無纜(藉助鑽桿送取探管)測量方式,能夠測量水平孔、斜孔及垂直孔,套用於含有甲烷或爆炸性氣體的礦井測井,特別是對於煤礦井下采前探測,可節約從地面至井下的無效鑽探費用。儀器一次可以測量自然y和選擇y兩個參數。用於確定鑽孔穿過煤層和岩層的位置及深度,同時也可用於確定煤層的深度、厚度和結構;也可以劃分岩性並確定岩溶發育帶、斷層破碎帶,提供並作為岩層的對比和分析孔內構造;運用測井儀和測斜儀並與定向鑽機相結合可進行斷層落差判定。
YHQ-XG全方位鑽孔測斜儀(圖6)主要由測斜探管、測斜儀(同步機)組成,專供煤礦井下水平鑽孔或定向鑽孔進行測斜。
利用ZDY-3200S型煤礦用全液壓坑道鑽機配合MLGF20/12.5-132G螺桿空壓機,先用133毫米金剛石複合片鑽頭鑽進20米,然後下127毫米套管20米進行護孔,同時對鑽孔進行全孔注漿封堵岩層裂隙,杜絕湧水和跨孔、塌孔對鑽孔的影響,待水泥漿凝固48h再用94毫米高強度金剛石複合片鑽頭配合突出煤層安全鑽進防噴裝置壓風排渣穿強突煤層鑽進成孔(鑽孔結構見圖7)。
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圖7 鑽孔結構圖
在鑽進過程中要密切注意瓦斯變化情況、控制鑽速,避免瓦斯超限和噴孔事故的發生。對施工的鑽孔及時採用YCJ5(A)組合測井儀和YHQ-XG全方位鑽孔測斜儀進行測井、測斜,收集、匯總相關資料從而達到地質補勘目的。
施工工藝
《井下垂直下向鑽孔穿強突煤層施工工法》的施工工藝流程及操作要點敘述如下:
- 工藝流程
施工準備→鑽機基礎→鑽機就位固定→下套管鑽孔鑽進→下套管注漿護孔→穿強突煤層鑽進成孔→測井、測斜收集、匯總數據→鑽孔結束→設備撤場。
- 操作要點
1.鑽進設備的選型:選用西安煤科院生產的ZDY-3200S液壓鑽機,該鑽機施工鑽孔傾角±90°;鑽桿選用ф73毫米高強度摩擦焊接外平鑽桿;鑽頭選用ф133毫米、ф94毫米金剛石複合片鑽頭,該鑽頭適用於10級以下岩層鑽進,具有鑽進效率高、使用壽命長的特點。
2.鑽機的穩固:用325號礦渣水泥預製混凝土鑽機基礎,並在規定位置將4隻地腳螺栓固定,鑽機就位後要將壓板固定在地腳螺栓上,擰緊螺母;採用4根液壓單體在巷道壁上掏槽進行穩固鑽機;鑽機處巷道頂部施工兩個起吊錨桿,配合手拉葫蘆預防鑽機歪倒。
3.空壓機中風壓排渣:礦井系統風壓低,一般在0.4~0.5兆帕,風量不穩定,影響鑽孔排渣,制約鑽孔施工深度的提高。利用空壓機產生的中風壓經鑽桿內孔、鑽頭進入孔底,在孔內形成高速風流,鑽屑則懸浮在風流中被吹向孔口,從而實現排渣和鑽頭的冷卻。尤其在強突出煤層,孔內瓦斯和壓風混合,使孔內只有氣、固兩相流,發生阻塞的可能性減小,避免了鑽屑在孔內的積聚,從而減小和避免了噴孔事故的發生,使得鑽孔得以成孔。
4.注漿護孔堵水:為避免含水層和跨孔、塌孔對鑽孔施工的影響,根據具體情況對鑽孔下套管和帶壓注漿進行護孔,避免發生孔內事故,造成無法鑽進。
5.鑽孔測井、測斜:及時對施工結束的鑽孔進行測井、測斜。測井採用西安煤科院生產的YCJ5(A)組合測井儀對煤岩性及層位進行測定;測斜採用西安煤科院生產的YHQ-XG全方位鑽孔測斜儀進行測定。
- 操作要求
1.鑽機混凝土基礎用不低於325號礦渣水泥預製,並將4隻地腳螺栓固定於規定位置。
2.鑽機就位後要將壓板固定在地腳螺栓上,擰緊螺母。
3.施工現場必須配備2隻乾粉滅火器和消防沙。
4.鑽機用液壓單體打牢,並掛防倒裝置且經常檢查進行加固。
5.孔內下套管時必須使用專用工具,避免套管下竄到孔底,造成鑽孔報廢。
6.注漿護孔堵水時嚴格漿液比例,確保孔內岩層裂隙及套管與孔壁之間注實。
7.在穿煤過程中要使用突出煤層安全鑽進防噴裝置(已獲中國實用新型專利證書),防噴裝置連線要牢固可靠,抽采管路要及時進行除渣,確保暢通、可靠有效。施工過程中要密切注意瓦斯變化情況,根據瓦斯濃度確定鑽機鑽速、鑽壓和鑽進進度,避免瓦斯超限事故和噴孔事故的發生。
8.嚴格按照《鑽機工操作規程》和措施要求進行操作施工。
9.全方位鑽孔測斜儀和組合測井儀屬高精密儀器,嚴禁強烈震動、碰撞;與鑽桿連線時要牢固可靠;在使用過程中鑽桿嚴禁轉動;全方位鑽孔測斜儀在預定測點要停留進行採樣,並按順序詳細記錄測量結果,組合測井儀下鑽、提鑽速度要≤10厘米/秒。
- 勞動力組織
勞動力組織見表1。
序號 | 工種類別 | 單位 | 人數 |
1 | 管理人員 | 個 | 4 |
2 | 技術人員 | 個 | 3 |
3 | 鑽工 | 個 | 13 |
4 | 機工 | 個 | 3 |
5 | 電工 | 個 | 3 |
6 | 專職安檢員 | 個 | 1 |
╱ | 合計 | ╱ | 27 |
參考資料:
材料設備
《井下垂直下向鑽孔穿強突煤層施工工法》所用的材料及設備明細如下:
1.該工法所需的配套設備與材料見表2。
序號 | 設備與材料 | 型號規格 | 單位 | 數量 | 用途 |
1 | 液壓鑽機 | ZDY-3200S | 套 | 1 | 鑽孔鑽進 |
2 | 螺桿空壓機 | MLGF20/12.5-132G | 台 | 1 | 鑽孔排渣 |
3 | 全方位鑽孔測斜儀 | YHQ-XG | 套 | 1 | 鑽孔測斜 |
4 | 組合測井儀 | YCJ5(A) | 套 | 1 | 鑽孔測井 |
5 | 鑽桿 | ф73毫米 | 米 | 150 | 鑽探施工 |
6 | 突出煤層安全鑽進防噴裝置 | ╱ | 套 | 1 | 防瓦斯噴孔 |
7 | 手拉葫蘆 | HSZ-3 | 台 | 2 | 起吊鑽機 |
8 | 液壓單體 | DN-06 | 只 | 4 | 固定鑽機 |
9 | 金剛石複合片鑽頭 | FGN133G | 只 | 1 | 鑽孔鑽進 |
10 | 金剛石複合片鑽頭 | FGN94G | 只 | 2 | 鑽孔鑽進 |
11 | 套管 | ф127毫米 | 米 | 20 | 護壁 |
12 | 礦渣水泥 | 325號 | 噸 | 2 | 注漿 |
13 | 地質羅盤儀 | DQY-1 | 只 | 1 | 確定鑽孔角度 |
14 | 乾粉滅火器 | MFZL-4 | 只 | 2 | 備用滅火 |
15 | 消防沙 | ╱ | 千克 | 50 | 備用滅火 |
16 | 管子鉗 | ╱ | 只 | 2 | 輔助卸水辮 |
17 | 鐵鍬 | ╱ | 只 | 2 | 清理煤岩粉 |
2.該工法所需的液壓鑽機主要技術參數見表3。
鑽機型號 | ZDY3200S | |
鑽孔深度(米) | 350/100 | |
鑽桿直徑(毫米) | 73 | |
終孔直徑(毫米) | 150/200 | |
鑽孔傾角(°) | 0-±90 | |
轉速(轉/分鐘) | 50~175 | |
最大扭矩(牛•米) | 3200 | |
起拔能力(千牛) | 70 | |
給進能力(千牛) | 102 | |
電機功率(千瓦) | 37 | |
主機質量(千克) | 1180 | |
外形尺寸(米) | 2.30x1.10x1.65 |
3.該工法所需的螺桿空壓機主要技術參數見表4。
空壓機型號 | MLGF-132 | |
排氣量/排氣壓力(立方米/分鐘/兆帕) | 20/1.25 | |
冷卻風量(立方米/分鐘) | 425 | |
機組出口溫度(℃) | <80 | |
運行環境溫度(℃) | 1.7-46 | |
傳動方式 | 齒輪直聯 | |
機組噪聲[dB(A)] | 82±3 | |
冷卻劑容量(升) | 114 | |
機組淨重(千克) | 3590 | |
電機功率(千瓦) | 132 | |
電源及啟動方式 | 380/660/1140伏/3p/50赫茲直接啟動 | |
絕緣等級/防護等級 | F級/IP55 | |
外形尺寸(米) | 3.50x1.25x1.8 |
4.該工法所需的YHQ-XG全方位鑽孔測斜儀主要技術參數見表5。
探管 | 電源/電壓(伏) | 4節LS18650(2Ah)鋰電池/7.2 |
工作電壓(伏)/電流(毫安) | 10/60;10/75;5/20; | |
外型尺寸(毫米) | 60x1350 | |
重量(千克) | 10 | |
同步機 | 電源/電壓(伏) | 2節LS18650(2Ah)鋰電池/7.2 |
工作電壓(伏)/電流(毫安) | 5/40 | |
外型尺寸(毫米) | 300x160x240 | |
重量(千克) | 5 | |
測量道數 | 7道 | |
計數時間(秒) | 0.65 | |
測點間隔(秒) | 60 | |
記錄字長 | 16位 | |
存貯容量(kB) | 32(255幀) | |
工作時間(小時) | 6 | |
最佳測角範圍及精度 | 傾角:±90°/±0.167° | 方位角:0〜360°/±1.67° |
5.該工法所需的YCJ5(A)組合測井儀主要技術參數見表6。
探管 | 電源/電壓(伏) | 4節ZKM18650鋰電池/14.4 |
工作電壓(伏)/電流(毫安) | 10/140 | |
外型尺寸(毫米) | 57x1410 | |
重量(千克) | 20 | |
同步機 | 電源/電壓(伏) | 3節GL6S鋰電池/10.8 |
工作電壓(伏)/電流(毫安) | 5/150 | |
外型尺寸(毫米) | 300x160x240 | |
重量(千克) | 7.5 | |
測量道數 | 2 | |
採樣時間(秒) | 1或0.5 | |
採樣方式 | 並行採樣,數據分別存儲 | |
記錄字長 | 每道16位 | |
存貯容量(KB) | 探管128,同步機511 | |
延遲時間 | 20';40';60';90';120'共五檔 | |
自然γ | 最高計數65535CPS | |
選擇γ | 最高計數65535CPS | |
工作時間(小時) | 4 | |
測量精度 | 平均計數±10% | |
分層能力(厘米) | ≥5 |
參考資料:
質量控制
《井下垂直下向鑽孔穿強突煤層施工工法》的質量控制要求如下:
1.鑽機混凝土基礎尺寸、強度符合設計,達到質量標準要求。
2.鑽機就位要保持水平,鑽機底盤及鑽機要固定牢固,防止發生移位。
3.開孔傾角誤差不大於±1°,孔深要符合要求。
4.岩性較差的情況下,適當增加套管護孔長度,提高護壁的可靠性。
5.鑽進過程中不斷檢查鑽桿的垂直度及鑽機水平情況,一旦發現傾斜與位移,應立即糾正處理。
6.鑽進中當發現孔斜時,應立即進行上下掃孔,直到將鑽孔掃直,方可繼續鑽進,嚴禁發生孔斜時,強行鑽進至終孔。
7.防止塌孔,提高成孔質量。
8.在不同的煤岩層採用合理的轉速和鑽壓,減少對孔壁穩定性產生的影響和預防瓦斯超限事故的發生。
安全措施
採用《井下垂直下向鑽孔穿強突煤層施工工法》施工時,除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外,尚應遵守注意下列事項:
1.嚴格執行《煤礦安全規程》《防治煤與瓦斯突出規定》等相關規定,嚴格按鑽機使用說明書、操作規程和措施進行操作,鑽工做到持證上崗,所有人員必須佩戴並能熟練使用隔離式自救器。
2.起吊鑽機、油箱等設備要用不小於4分鋼絲繩扣,嚴禁用鋼絲代替。起吊鑽機、油箱用不少於3噸手拉葫蘆,捆綁點選擇要合理,起吊點使用錨索時要增加錨具,人員的身體各部位不得在設備落下或歪倒可能傷及人員範圍內,以防鑽機落下或歪倒傷人。
3.鑽孔施工時必須保證風水聯動裝置正常、可靠;風、水管接頭必須用專用U形卡卡牢並用10號鋼絲與風、水管鎖死以防脫落傷人。
4.開始鑽進時,要合理給壓輕壓慢鑽,控制鑽速,保證鑽孔垂直,並密切觀察進尺,每鑽進1米對煤、岩情況進行詳細記錄。
5.鑽進期間須做到先開風后鑽進,先停機後停風,緩慢開啟壓風,避免瓦斯超限;鑽孔下風側20米內設定兩道全斷面噴霧,所有施工人員做好個人防塵保護。
6.卸鑽桿,敲鑽桿時,必須使用銅錘,鑽機操作人員精力集中,與接卸鑽桿人員配合一致,聽從一個口令,以免誤動作傷人,嚴禁採用鑽機旋轉力配合牙鉗接卸鑽桿、水辮,防止牙鉗甩動傷人或造成鑽桿脫落,發生孔內事故。
7.鑽進加尺時,要認真檢查鑽桿質量,彎曲、壞扣或堵塞的鑽桿嚴禁使用。連線鑽桿時接頭間纏繞油線或盤根線,對準絲口,不歪斜、不漏風,人工上滿絲後方準開啟鑽機。
8.鑽機施工期間,鑽機操作人員不得離開操縱台,確需離開操作台時,必須停機。施工點10米範圍內不得從事與打鑽作業無關的工作,人員不得在鑽機附近隨意走動。
9.鑽孔施工過程中,若孔內有頂鑽、噴孔夾鑽、透水及其他異常情況時,必須立即停止鑽進,切斷鑽機電源,但不得拔出鑽桿,待恢復正常後方可恢復作業。
10.鑽機班長負責佩帶靈敏可靠的瓦斯便攜儀,懸掛於鑽孔迴風側5米內的上方,若風流中瓦斯濃度≥0.8%,必須停止作業,切斷鑽機電源查明原因,由瓦斯檢查工處理正常後方可恢復作業。
11.加強鑽機和電器設備的檢修維護,電器設備嚴禁失保、杜絕失爆;機修人員要加強維護,保證前夾持器能夠正常、可靠、靈敏。
環保措施
《井下垂直下向鑽孔穿強突煤層施工工法》的環保措施如下:
1.施工地點做到標牌清楚、齊全,各種標誌醒目,施工場地整潔文明。
2.孔口採用除塵裝置,迴風側20米範圍內安設兩道全斷面淨化噴霧,減少了煤、岩粉的生成。
3.及時將鑽渣裝袋,按規定位置進行合理堆放和處置。
4.每班不少於三次對施工場所及附近20米範圍內灑水滅塵。
效益分析
《井下垂直下向鑽孔穿強突煤層施工工法》的效益分析是:
1.該工法將工程施工由地面轉入井下,減少無效鑽進量,節約工程費用80餘萬元。地面鑽探與井下鑽探工程預算分別見表7、表8。
工程費用名稱 | 單位 | 數量 | 價值 | |
單價 | 總價 | |||
合計 | ╱ | ╱ | ╱ | 927176 |
一、鑽探 | ╱ | ╱ | ╱ | 665339 |
孔徑ф94毫米 | 米 | 1363.4 | 488 | 665339 |
二、地質技術工作費 | 項 | (―)x15% | 99801 | |
三、設備調遣費 | 次 | 2 | 6000 | 12000 |
四、青苗賠償費 | 項 | 2 | 60000 | 120000 |
五、稅金 | ╱ | (一+二+三+四)x3.348% | ╱ | 30036 |
工程費用名稱 | 單位 | 數量 | 價值 | |
單價 | 總價 | |||
合 計 | ╱ | ╱ | ╱ | 120002 |
一、鑽探 | ╱ | ╱ | ╱ | 92273 |
孔徑ф94毫米 | 米 | 223.4 | 413.04 | 92273 |
二、地質技術工作費 | 項 | (一)X15% | 13841 | |
三、設備調遣費 | 次 | 2 | 5000 | 10000 |
四、稅金 | ╱ | (一+二+三)x3.348% | ╱ | 3888 |
2.該工法將工程施工由地面轉入井下,縮短工程工期,由地面施工兩個鑽孔從準備到工程竣工需要3個月時間,而改為井下施工從準備到工程竣工只需要1個月時間。節省下來的鑽探設備和人員可以再創造30~40萬/月的產值,創造工期效益。
3.該工法將工程施工由地面轉入井下,避免泥漿加工和儲運環節,減輕環境污染,可減少施工人員,減少人員薪酬支出。
4.該工法為煤層群高抽巷垂直抽采鑽孔代替高抽巷抽采治理瓦斯提供了技術支撐,增加了瓦斯治理的方式,多煤層施工一條高抽巷減少了高抽巷施工數量,節約了巷道成本,節省了採掘面接替時間,具有經濟和社會效益。
註:施工費用以2009-2010年施工材料價格計算
套用實例
《井下垂直下向鑽孔穿強突煤層施工工法》在潘一礦東一11515煤層群高抽巷工程項目的套用情況如下:
1.工程概況
潘一礦11515煤層群高抽巷位於一水平東一採區,巷道標高-533.5~-575.5米,從B組抽採石門撥門向東施工,施工長度為1559.7米,巷道位於8煤上方20米處,根據原始資料8煤頂板砂岩含水層實際湧水量分析,預計最大湧水量可達到40立方米/小時,正常湧水量為10立方米/小時。鑽孔將穿過高抽巷下部8、7、6、5、4-2、4-1煤,各煤層瓦斯含量及瓦斯壓力見表9。
煤層 | 瓦斯含量(立方米/噸) | 瓦斯壓力(兆帕) |
8 | 6~8 | 1.3 |
7 | 3.14 | 0.82 |
6 | 1.87 | 0.9 |
5 | 6.12 | 1.85 |
4-2 | 7.58 | 1.4 |
4-1 | 11.22 | 3.8 |
其中8、5、4煤屬於強突出煤層。
巷道內原有兩個從地面施工的勘探鑽孔1和2號,1號孔深761.69米,到1煤底板以下50米;2號孔深689.70米,僅到4煤底板以下10米。需在已有1號和2號孔間補充11515-1和1151-2兩個補勘鑽孔對8煤以下的煤岩層進行精確勘探,以便準確掌握煤岩層情況,為採掘工作提供詳細、準確的地質資料,11515-1和11515-2補勘鑽孔設計孔深100,鑽孔間距300米,11515工作面(設計)平面圖如圖8、11515煤層群高抽巷預想地質剖面圖如圖9、鑽孔柱狀圖如圖10所示。
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圖8 11515工作面(設計)平面圖

圖9 11515煤層群高抽巷預想地質剖面圖

圖10 鑽孔柱狀圖
2.施工準備
鑽孔類型 | 鑽機 | 鑽桿 | 鑽頭 | 排屑方式 |
補勘鑽孔 | ZDY-3200S型鑽機 | ф73毫米光鑽桿 | ф94~133毫米複合片 | 壓風排屑 |
空壓機 | 功率(千瓦) | 流量(立方米/分鐘) | 額定壓力(兆帕) | |
MLGF | 132 | 20 | 1.25 |
鑽孔施工前,3寸風、水、排管路、調度電話安裝到位;混凝土基礎要符合要求;現場配備2台乾粉滅火器和消防沙;連線防噴裝置的抽采系統安全、可靠;瓦斯感測器等各種監測、監控、瓦斯電閉鎖裝置嚴格按要求安設,並保證準確、靈敏、可靠,瓦斯感測器懸掛在鑽機迴風側5-10米範圍內。
瓦斯感測器 | 報警點 | 斷電點 | 復電點 | 斷電範圍 | |
TI | ≥1%CH4 | ≥1.5%CH4 | <%CH4 | 鑽孔施工地點20米範圍內及迴風流中非本質安全型電氣設備 |
3.現場實施
鑽機就位後,將鑽機進行固定,每班施工人員班中和接班時都要對地腳螺栓和液壓單體的穩固進行檢查,確保全全、可靠、有效。
鑽孔採用中風壓排渣鑽進,先用ф133毫米金剛石複合片鑽頭鑽進20米,然後下ф127毫米套管進行護孔,同時對鑽孔進行全孔注漿封堵岩層裂隙,杜絕湧水和跨孔、塌孔對鑽孔的影響,待水泥凝固48小時後再用ф94毫米高強度金剛石複合片鑽頭配合突出煤層安全鑽進防噴裝置穿強突煤層鑽進成孔。
在穿煤過程中必須使用突出煤層安全鑽進防噴裝置,防噴裝置與抽采系統連線,抽采系統形成的負壓對孔內鑽屑阻塞鑽孔起到抑制作用同時對孔內瓦斯進行抽放,避免瓦斯超限和噴孔事故的發生。
鑽孔在起鑽後及時對鑽孔進行測井、側斜,在測井、側斜過程中鑽桿嚴禁轉動。組合測井儀在下鑽、提鑽時速度要≤10厘米/秒;全方位鑽孔測斜儀在預定測點要停留進行採樣並按順序詳細記錄測量結果。YHQ-XG全方位鑽孔測斜儀校正技術數據見表12和表13。
測點 | 孔深 | 方位 | 傾角 | 備註 |
1 | 2.50 | 334.62 | -89 | ╱ |
2 | 7.50 | 327.85 | -88.83 | ╱ |
3 | 12.50 | 331.83 | -87.98 | ╱ |
4 | 17.50 | 333.33 | -87.38 | ╱ |
5 | 22.50 | 328.48 | -87.55 | ╱ |
6 | 27.50 | 330.52 | -87.28 | ╱ |
7 | 32.50 | 331.99 | -87.14 | ╱ |
8 | 37.50 | 332.73 | -86.62 | ╱ |
9 | 42.50 | 333.77 | -87.07 | ╱ |
10 | 47.50 | 330.55 | -86.89 | ╱ |
11 | 52.50 | 339.78 | -86.74 | ╱ |
12 | 57.50 | 337.26 | -86.9 | ╱ |
13 | 62.50 | 344.95 | -86.93 | ╱ |
14 | 67.50 | 353.69 | -86.16 | ╱ |
15 | 72.50 | 334.80 | -86.39 | ╱ |
16 | 77.50 | 332.84 | -87.96 | ╱ |
17 | 82.50 | 338.56 | -87.26 | ╱ |
18 | 87.50 | 336.12 | -86.63 | ╱ |
19 | 92.50 | 335.70 | -86.50 | ╱ |
測點 | 孔深 | 方位 | 傾角 | 備註 |
1 | 2.5 | 337.95 | -88.75 | ╱ |
2 | 7.5 | 338.76 | -89.34 | ╱ |
3 | 12.5 | 341.25 | -87.89 | ╱ |
4 | 17.5 | 339.31 | -88.54 | ╱ |
5 | 22.5 | 338.13 | -88.55 | ╱ |
6 | 27.5 | 239 | -88.49 | ╱ |
7 | 32.5 | 336.69 | -88.24 | ╱ |
8 | 37.5 | 340.66 | -88.35 | ╱ |
9 | 42.5 | 339.74 | -88.37 | ╱ |
10 | 47.5 | 338.39 | -88.34 | ╱ |
11 | 52.5 | 339 | -88.19 | ╱ |
12 | 57.5 | 340.3 | -87.36 | ╱ |
13 | 62.5 | 339.83 | -87.57 | ╱ |
工程11515-1鑽孔於2009年10月12日開工至2009年10月27日11515-2鑽孔結束,歷時16天。從工程前期準備到竣工僅用了30天時間,兩孔孔深分別達117米和106.4米,鑽孔質量優良,數據採集達到要求。
榮譽表彰
2011年9月,中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《關於公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質[2011]154號,《井下垂直下向鑽孔穿強突煤層施工工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。