大北煤矿探放水钻孔施工安全技术措施
为了更好地指导大北煤矿102工作面顶板探放水工作，安徽惠洲地下灾害研究设计院于2014年6月1日对大北煤矿102工作面外段顶板富水性进行了瞬变电磁探测。由于施工现场条件限制，探测仅在工作面回风顺槽进行，朝向工作面面内共测0°、15°、30°、45°、60°、75°六个方向，面外60°一个方向探测。测点间距离为10m。
测量范围内存在两个较明显低阻异常区。第一个低阻异常区在倾角15°剖面中反映明显，异常区位置在0m~20m，沿15°探测方向前方20m处。第二个低阻异常区范围较大，在各个剖面图中反映都比较明显，异常区位置在140m~160m， 30°~60°倾角沿探测方向30m处（详见附图）。因此专家建议在探测160m处与巷道垂直方向往面内以+45°倾角钻探进行验证。
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45°倾角剖面图
因此，本单位决定在井下对矿井煤层顶板砂岩含水层进行探放，探放位置在102回风顺槽测量控制点H2向里160m处与巷道垂直方向往面内以+45°倾角钻探，钻探深度为184.14m。为保证探放钻孔顺利施工，特制订本安全技术措施。
一、施工目的：
1、在E(9-15)102工作面对煤层顶板砂岩含水层进行探放，探明顶板砂岩含水层与煤层顶板的距离及富水性；
2、通过顶板砂岩含水层探放钻孔的施工，对E(9-15)102工作面顶板砂岩含水层进行大量放水，结合地面钻孔及井上下物探资料的解释，确保工作面的安全回采。
二、钻孔设计及要求
初步设计在102工作面回风顺槽钻场施工3个钻孔对9-15煤层顶板3层砂砾岩含水层进行探放水，待工作面物探资料解释后，根据物探资料解释，修正钻孔设计，重点对物探异常区进行探放水。（详见大北煤矿水文补勘设计平面图）。钻孔参数见下表：
1.钻孔布置
方位钻场 1# 孔号 （°） 1 357 （°） +45 （m） 184.14 ?146 10 ?108 30 倾角孔深套管（m） 备注 注：终孔位置要穿透含水层顶板,一级套管穿过9-15煤层顶板，二级套管穿过4-5，煤层伪顶。钻孔深度为74.88m时揭露第四层含水层，钻孔深度为108.91m时揭露第三层含水层，钻孔最终穿过第二层含水层。
2.设备配置
本次勘探工程投入的主要设备为：
钻机：采用西安产ZDY-3200型油液压钻机两台，保证102工作面具备条件后两部钻机同时施工。该种钻机转速范围宽、扭矩大，能满足煤矿井下钻进各种用途的钻孔。
注浆泵：NBB260/7，最大流量260L/min，最大泵压14MPa，能满足井下钻孔的封孔注浆及耐压试验等要求, 注浆泵整体重量2200Kg；
孔口闸阀：直径φ100mm，耐压4MPa； 压力表：型号为KBY-1A，量程0-16MPa。 3.钻孔结构
煤层顶板砂岩含水层探放钻孔采取二级孔径二级套管结构：一级孔径Ф146mm，深10m左右，下入Ф108mm套管，二级孔径Ф113mm，深30m左右。
钻孔下入的两路套管均采用全孔封闭方式来固管，凝固时间不低于48小时，两路套管均需要进行耐压试验，套管试验压力不低于4MPa。耐压试验采用清水作为试压材料，试验时间不低于30分钟，以孔口周围的顶底板煤岩壁不渗水为合格。耐压试验合格后安装阀门继续钻进，不合格需重新封固直至试验合格。
4、技术要求
⑴施工必须严格按照设计标定钻孔的方位、倾角、深度施工,不得随意改动，如因现场施工条件受限需要变动时，必须根据现场变化情况修改单孔设计后方可施工。
⑵钻进过程中，若发现掉钻、卡钻或其它异常导致该孔报废时，必须重新补孔。
⑶严格按照设计下足套管，孔口套管必须按设计要求进行耐压试验，持续耐压时间不少于30分钟，不合格必须重封，合格后安装高压阀门后方可继续钻进。
⑷认真做好现场小班记录，记录要符合“及时、准确、完整、清晰”的要求。准确记录各含水层的初始水量、最大水量、稳定水量和水压、岩层层位、名称、换层深度、进入含水层前有无“导高”、进入含水层后岩溶发育程度、位置等简易水文观测记录，以便于收集、分析资料。
⑸施工过程中时刻关注钻孔水情变化，若钻孔水量逐渐增大超过30m3/h或孔内不断喷渣并由增大趋势时，及时与值班室联系，经分析后决定是否继续钻进。
⑹施工过程中要认真执行钻孔防斜措施。
三、钻场及设备运输安全措施
⑴钻场规格不小于长×宽×高=4m×4m×4m,认真加强钻探硐室
顶、帮的安全管理，顶板必须支护牢固可靠，锚网齐全，场地平整、垫实，清理好排水沟，钻机传送皮带必须有防护罩，防止淋水溅到钻机传输皮带上和影响钻工正常操作。
⑵施工地点必须有良好的通风条件，因检修、停电等原因停风时，
必须撤出施工人员，切断电源。三班都要佩带瓦斯报警仪，并使之处于工作状态。瓦斯报警仪悬挂于施工地点高处，发现异常及时撤人并汇报矿调度室等有关单位。瓦斯报警仪每班一个，下班后必须按照矿上规定及时上交以便充电。 开钻前必须检查有害气体含量，当瓦斯浓度达到0.5%时，不得开钻；工作人员进入钻场必须首先检查钻场
及其周围的安全状况，如有不安全因素，不得开钻；检查机械设备安装质量、钻机固定及安全设施情况，经检查合格后，方可开钻。
⑶钻场必须有良好的供电、通风和供排水系统。钻进期间供水水量不得小于15m3/h；排水系统必须良好，保证巷道排水能够自流。
⑷钻机及地质管材运输：必须具备从井口到钻场的设备运输能力，且保证所有下井设备及配件在井下运输中畅行无阻不被损坏或丢失。所有下井设备必须用8#铁丝捆绑牢固，不得超长、超宽、超高、超重，运输过程中严格按照大北矿运输规定行车，保证设备和人身安全。人力抬扛设备时相互配合好，防止伤人或摔坏设备。
⑸各种起重滑子、锚杆、起吊装置必须安装牢固，并承受一定的拉力。所使用的钢丝绳必须符合有关质量要求。在使用手拉葫芦拖拽钻机前，首先检查手拉葫芦是否完好。将吊环与锚杆丝头上紧，然后把手拉葫芦上挂钩挂到吊环上；将吊链拴在钻机上，并拴牢固，仔细检查绳卡子是否上紧，检查无误后方可施工。拉拉链人员站在钻机上坡方向，钻机下方不准站人，防止拉链松动钻机滑动伤人。钻机挪移时，按照规定拆卸钻机，装好矿车后运至新的施工地点重新组装，并认真检查螺丝紧固情况。
四、钻孔施工安全技术措施
⑴按照设计由矿方技术人员现场标定钻孔的方位、倾角，在施工过程中不得随意改动，如因现场施工条件受限需要变动时，必须经甲乙双方同意后方可变动。
⑵钻机稳固：钻机安设首先要打好混凝土基础，钻机基础必须水平，用液压支柱加强固定钻机，液压支柱底端压在钻机底座压盘上，