一、概述
??? 岱莊煤礦4300采區(qū)43下25皮帶順槽在掘進到H7#導線點前17~39m處,巷道揭露了一個地質異常構造區(qū),構造面為非正常的斷裂面,構造內部層理不連續(xù),并且夾有大塊巖石雜亂無章的現象,巖石比較破碎,煤層位置呈現上大下小的趨勢,并且構造區(qū)頂板有少量淋水滴水現象。經過打鉆探查分析,為陷落柱異常地質體,該陷落柱平面形狀為橢圓形,長軸方向近東西向,半徑20m左右,短軸方向近南北向,半徑13m左右。為防止煤層回采過程中發(fā)生突水事故,確保采面施工安全,在皮帶順槽陷落柱兩側經研究決定在皮帶順槽陷落柱兩側施工10個注漿加固鉆孔,其中1#鉆孔施工過程中發(fā)生涌
水流量33.9m3/h,水壓0.3Mpa,經過注漿加固,現孔口周圍已無滲水現象,為準確查明1#鉆孔注漿效果,對涌水點繼續(xù)注漿加固,決定在1#鉆孔附近施工補1#鉆孔?,F施工條件已具備,根據《4300采區(qū)43下25工作面陷落柱注漿加固工程補1#鉆孔設計》,特編制本次《4300采區(qū)43下25工作面陷落柱注漿加固工程補1#鉆孔施工安全技術措施》。
二、施工目的與任務
為防止回采過程中發(fā)生突水,確保施工安全。
1、填充加固陷落柱頂部的第四系底界以下到工作面冒落帶的導水裂隙帶空隙,同時加固柱體強度,防治第四系砂層水;
2、查明1#鉆孔注漿加固效果,對涌水點繼續(xù)注漿加固。
?
三、鉆探設備、位置及鉆孔技術參數
1、鉆探設備:鉆探采用SGZ-ⅢA型鉆機,Ф50×5.5mm地質鉆桿鉆進,采用筒狀合金或PDC金剛石復合片系列鉆頭。
2、鉆孔位置:皮帶順槽陷落柱1#注漿加固鉆孔附近。
3、鉆孔數量:設計鉆孔1個。鉆孔技術參數表見下表。
?
?鉆孔技術參數表????????????????? ?表1
孔號 | 坐標(X、Y、Z) | 方位角(°) | 巖層偽傾角(°) | 角 度(°) | 孔深(m) |
補1# | X:39462371.2;Y:3928814.2;Z:-283 | 350 | +2 | +32 | 76.0 |
?
4、鉆孔結構:
設計鉆孔為二級結構,下一級套管,鉆孔經過一次換徑。開孔為直徑127mm,鉆進26.0m后,下直徑108mm孔口管25.0m,注漿固管后,然后換直徑73mm取芯鉆頭鉆進,直到終孔。
四、固管、封孔注漿設備及技術參數
1、注漿設備
注漿采用TBW-250型注漿泵一臺,采用自制0.1m3攪拌桶。
2、注漿技術參數
(1)注漿技術參數
根據《淄博礦業(yè)集團有限責任公司防治水工作實施細則》的規(guī)定要求,注漿壓力設計為1.2倍靜水壓力。由于第四系砂層含水層靜水壓力為3.06MPa左右。因此本次注漿壓力設計為3.67Mpa;注漿壓力呈規(guī)律性增加并達到終壓;鉆孔基本不吸漿或漿量≤20L/min,維持終壓30分鐘,穩(wěn)壓要求下降不能大于0.1MPa,套管外壁不漏漿、不漏水即為注漿合格。清水試驗壓力為靜水壓力的1.5倍,即:4.60 MPa,維持30分鐘,套管不松動、周圍不漏水即為固管合格。
(2)注漿材料及漿液配比
注漿固管及封孔注漿,漿液采用單液水泥漿,水泥采用425#普通硅酸鹽水泥,漿液水灰比選用1:1、0.8:1二個級配,施工時可根據情況酌情選擇。
(3)注漿合格標準
實際漿液注入量大于或接近設計計算注入量,注漿壓力呈規(guī)律性增加并達到終壓;鉆孔基本不吸漿或漿量≤20L/min,維持終壓30分鐘,套管外壁不漏漿、不漏水即為合格。
五、鉆探施工技術要求
1、鉆孔方位及傾角應由測量工程技術人員按設計測量后進行現場標定。
2、鉆機固定
在鉆孔施工底板打設4根Ф18mm×1800mm的金屬錨桿,采用全錨式固定方式,外露500mm,將鉆機固定在預先準備的鋼梁或枕木上,用錨鏈將鉆機底盤前后分別固定牢固。
3、孔口管的安置與加固
鉆孔開孔直徑Ф127mm,鉆進至26.0m后,將孔內巖粉沖撈干凈,下入直徑Ф108mm孔口套管25.0m,孔口盤外露0.2m,孔口外壁周圍與孔壁之間用樹脂錨固劑搗實封閉,封閉長度不得小于0.5m,同時預埋導氣鐵管,導氣鐵管上加小閘閥。待孔口封閉凝固后,裝上悶蓋向孔內注入水灰比為1:1的單液水泥漿,待導氣鐵管冒漿后,關閉導氣管小閘閥,繼續(xù)注漿至壓力升至2.0MPa時停注。如孔口周圍及迎頭巖縫溢漿時,則停注,間接注漿,待注入孔內的水泥漿凝固后,用Ф73mm鉆頭掃孔至孔底,并進行清水耐壓試驗,試驗壓力不小于4.6 MPa。
4、為保證安全,耐壓試驗合格后,必須在孔口安裝高壓閘閥,然后再鉆進至終孔。
5、注漿要求:
嚴格按照設計注漿標準:實際漿液注入量大于或接近設計計算注入量,注漿壓力呈規(guī)律性增加并達到終壓;鉆孔基本不吸漿或漿量≤20L/min,維持終壓30分鐘,套管外壁不漏漿、不漏水即為合格。
6、鉆進過程中孔內巖粉要及時沖撈干凈外,下鉆至距孔底0.5m接通水龍頭,沖撈巖粉,待返水正常后,低壓慢轉,然后加至所需的鉆速與鉆壓。
7、鉆機開鉆前,必須由機長親自檢查立軸的方位、傾角是否與設計相符,鉆機底座是否水平。每班接班時由班長重新校正是否與設計措施相符。
8、在鉆進過程中鉆孔發(fā)生塌孔現象或涌水量在5m3/h以上應停鉆注漿固孔后再重新鉆進。
9、鉆孔要進行簡易水文觀測,觀測時要做好記錄。每回次提鉆后和下鉆前各觀測一次孔內水位。如遇涌水、掉鉆、漏水等現象時,要準確記錄其起止深度及詳細情況。所有涌(漏)水均要測定涌水量、水壓、水溫,并采取水樣進行水質化驗分析(簡)。
10、要嚴格交接班制度,每班要準確丈量鉆具總長,并做好原始記錄,字跡要求工整,清晰。
六、鉆孔防突水措施
1、鉆孔施工前必須在鉆場附近巷道低洼處開挖水窩,并與軌道順槽水溝保持暢通,安裝排水設備,并派專人看泵,要求排水能力要≥100m3/h,以防鉆孔突水,造成淹巷事故。對正常打鉆排水可采用潛水電泵排水。
2、所有鉆孔均需帶閥鉆進,在閘閥后要加裝防噴反壓密封裝置。
3、孔口管埋設一定要牢固,經試壓合格后方可鉆進。
七、施工安全技術措施
1、全體施工人員要嚴格遵守岱莊煤礦安全管理制度。
2、施工前應對施工人員進行安全技術教育,做好自主保安和相互保安工作;熟悉現場環(huán)境,上、下井主要路線及避災路線。
3、運輸安全注意事項:
詳見《4300采區(qū)43下25工作面陷落柱注漿加固工程補1#鉆孔運輸安全技術措施》
4、機電安全注意事項:
(1)機電設備的維護及檢修必須由專業(yè)人員操作,持證上崗,嚴禁非專職人員擅自操作電器設備。
(2)鉆探所有設備、電器在下井前要全面檢修,按礦防爆要求對所使用電器進行防爆,嚴禁失爆。
(3)設備、電器安裝及運輸要輕拿輕放,并設有安全防護欄,安裝過流、漏電、接地保護裝置。
(4)電纜吊掛整齊,安設手動按紐開關嚴禁明線接頭操作。
(5)施工現場應有安全可靠的照明,所有用電設備應嚴格按照井下規(guī)定選用,操作按照礦機電安全管理規(guī)定執(zhí)行。
5、通風安全注意事項:
(1)施工現場通風要達到規(guī)定要求,并進行定時檢測,遇有停風、停電,應提前通知現場人員撤到安全地帶確保人身安全。
(2)加強鉆探地點瓦斯檢查,瓦斯員必須認真負責,每班不少于兩次檢查。鉆探地點的瓦斯及其它有害氣體濃度,如果瓦斯超過1%、CO2達到1.5%,其中有害氣體濃度超過《煤礦安全規(guī)程》第一百條規(guī)定時,必須立即停止打鉆,切斷電源,撤出人員,并報告礦調度室和通防隊,采取措施進行處理。
(3)通風其他要求按照礦通風安全管理規(guī)定執(zhí)行。
6、鉆探安全注意事項:
(1)施工鉆孔的各種角度必須有專業(yè)技術人員按設計和措施要求確定,每班班長、機長在接班時都要重新校定,核對后方可繼續(xù)施工。
(2)加強鉆場附近巷道支護、清理,挖好排水溝,保證流水暢通。臨時水倉排水能力應大于100m3/h以上,設專職開泵人員,堅守崗位,及時排出積水。
(3) 回頭滑車安設前應檢查是否滿足提升負荷和完好情況,安裝的滑車必須與鉆具成一直線的位置,以防提下鉆具時造成鉆具損壞,傷人;提下鉆具時,操作人員不準站在孔內鉆具成一直線的位置上,以防鉆具反竄傷人。
(4)在鉆進施工過程中,工作人員應統一聽從司鉆人員的指揮和安排。鉆機的傳動部分應設安全防護罩。操作人員應穿戴整齊,扎緊袖口,防止被傳動部位鉸著。