15301回风顺槽南段掘进工作面预抽钻孔施工安全技术措施
根据《煤矿安全规程》第145条规定要求,结合我公司已有的瓦斯资料分析,参考15#煤层集中回风巷、集中皮带巷掘进期间的瓦斯涌出量,预测在15301回风顺槽南段掘进期间使用通风方法解决瓦斯问题难度很大,为降低掘进期间的瓦斯涌出量,保证全生产,减轻通风负担,故决定进行本煤层掘进瓦斯抽放。具体安全技术措施如下:
一、抽放钻孔设计:
1、抽放方法、抽放方式
本煤层瓦斯抽放方法为:采前提前预抽,采用钻孔抽放方式;
2、本煤层掘进抽放钻孔施工顺序
根据掘进进度每50m分别在巷道左、右帮相距5m各布置一个钻场,每个钻场施工13个掘进抽放钻孔;巷道正前施工10个深度为70m的掘进抽放钻孔,按照50m为一个抽掘循环依次施工。
3、本煤层掘进抽放钻孔设计
工作面掘进抽放钻孔布置参数(具体详见附表1、附表2、附图1、附图2)
1、钻孔深度
设计抽放钻孔沿煤层走向布置,在巷道左帮、右帮各施工一个钻场(钻场规格长4.5m、宽3.5m、高2.8m),左钻场与右钻场间距5m,每个钻场施工10个70m、1个60m、1个50m、1个45m,Ф104mm的本煤层掘进抽放钻孔。正前抽放钻孔深度70m。巷道正前掘进抽放钻孔预留20m超前距离,允许掘进距离为50m。如果正前及钻场掘进抽放钻孔施工深度不足时,按最短掘进抽放钻孔预留20m掌握允许掘进距离
2、钻孔水平间距
1)钻场钻孔
每个钻场抽放钻孔呈两排布置,第一排均匀布置7个抽放钻孔,第二排均匀布置6个抽放钻孔。
2)正前钻孔
正前抽放钻孔呈两排布置,第一排均匀布置5个抽放钻孔,第二排均匀布置5个抽放钻孔。
(3)钻孔垂直间距
1)钻场钻孔
15301回风顺槽南段沿15#煤层底板掘进,SGZL-3B或SGZL-ID型钻机自身高度为1.1m,设计15301回风顺槽南段掘进工作面钻场下排掘进抽放钻孔距底板1.1m、距顶板1.7m处布置;上排掘进抽放钻孔距底板1.7m、距顶板1.1m。
2)正前钻孔
15301回风顺槽南段沿15#煤层底板掘进,抽放钻孔呈两排布置(第一排预抽钻孔距底板1.1m布置5个,第二排预抽钻孔距第一排孔0.6m布置5个)。SGZL-3B或SGZL-ID型钻机自身高度为1.1m,设计15301回风顺槽南段下排掘进抽放钻孔距底板1.1m;上排掘进抽放钻孔距底板1.7m。
(4)钻孔个数及进尺
15301回风顺槽南段掘进抽放钻孔沿煤层倾向布置,需施工掘进抽放钻孔巷道长度为113m。需施工钻场3对(6个),钻场抽放钻孔数量为78个,钻场抽放钻孔进尺为5130m;正前抽放钻孔数量为30个,抽放钻孔进尺为2100m,总进尺为7230m。
(5)钻孔角度
1)钻孔倾角
煤层倾角按3°—12°倾角计算,下排抽放钻孔在距底板1.1m处以5°—10°开孔,在70m位置钻孔距底板3.5m,加上钻杆自身下沉1m,预计终孔距底板2.5m左右;设计上排抽放钻孔倾角α为5°—10°。上排抽放钻孔在距底板1.7m处以5°—10°开孔,在70m位置钻孔距底板4.1 m,加上钻杆自身下沉1m,预计终孔距底板3.1m左右;设计上排抽放钻孔倾角β为5°—10°。
2)钻孔方位角
钻场钻孔以-21°—21°方位角施工,正前掘进钻孔以0°方位角施工。
二、钻孔施工要求
15301回风顺槽南段掘进工作面掘进钻孔采用杭州SGZL-3B、ZDY-3200S或ZQJC-300/9型气动架柱式钻机、Φ96mm钻头施工,终孔满足设计深度要求,如不满足要求,则必须及时补施工。
严格按照设计参数施工,角度吊挂必须由钻机队队干负责,确保钻孔质量达到设计要求,并严格执行钻孔验收制度;施工、验收钻孔必须详细记录,并将记录及时上报公司通风部;
三、钻孔的封孔
封孔管必须具有抗静电、阻燃性,(我公司采用Φ63mmPVC管、管壁厚度3mm);封孔采用人工聚氨酯封孔,封孔深度不得小于9m,封孔管外露长度为15-20cm。
四、钻机施工安全措施
1) 开机前的准备
1、检查各管路、钻具、接插件、管件、套管、钻杆等配件情况。必须确保设备及其安全装置处于良好的工作状态,方能开机。
2、安装钻机时,将工作地点顶部的活矸及底板的浮煤、杂物清理干净,保证见实底实顶,立柱必须戴木帽,安设底木必须摆好摆平,有问题时必须及时处理好。
3、机长要携带便携式瓦检仪并将瓦检仪吊挂在孔口下风侧0.5m处,随时检查施工地点钻场的瓦斯情况,发现瓦斯浓度达到1%,立即停机、撤人并汇报通风调度处理。
4、各连接螺栓必须拧紧,立柱必须固定牢固,立柱必须有防倒措施。固定夹头把钻机前端与固定装置的横梁连接,必须拧紧螺栓。防止松动跑偏。
5、钻机在固定装置上作业时,定位必须适当。使其在不同的高度水平,能平稳作业。
6、钻机试运行时,给进、旋转应试运转1—2次,钻头、马达空转均以最高转速旋转,空转时间不宜过长。
2)钻进时的操作
1、钻机操作时,必须机长统一指挥,要严格按照钻机操作程序进行。施工人员要穿戴整齐,防止手套或衣袖接触机器;人员相互配合,统一口令。
2、必须严格按照钻孔设计执行,抽放钻孔的角度吊挂,钻孔的完孔,必须由机长、工长或队长详细记录在进尺表上。钻孔角度误差不大于±1°,钻孔位置误差不大于±0.2米,开孔要圆滑,给进速度要慢,终孔达到设计要求。
3、上、下钻杆人员必须站在钻机上风侧,不得影响开机人员的视野,由开机人员指挥操作。拆装钻杆时必须停机。钻机施工过程中人员不得进入钻机操作区。正常打钻时,距钻杆1米处要拉起警戒绳,开机时严禁进入。
4、操纵正、反旋转手把至正转位,使动力头带动钻杆正转。
5、在钻进过程中,可根据钻进阻力的变化,调节推进速度。若出现喷孔、卡钻、吸钻、抱钻、瓦斯忽大忽小,瓦斯持续上升,连续煤炮声,矿压显现等明显瓦斯突出预兆时,必须立即停止作业,由机长负责将人员全部撤至新鲜风流安全处并及时汇报队值班长、