高瓦斯矿井揭煤区域措施钻孔防突及防火技术研究论文_张响

高瓦斯矿井揭煤区域措施钻孔防突及防火技术研究论文_张响

摘要:高瓦斯矿井施工揭煤区域措施钻孔不同于传统的钻孔,施工过程中面临着瓦斯以及防火的压力,为此,必须加强相关技术研究并付诸实施。文章依据实例,探讨了高瓦斯矿井揭煤区域措施钻孔防突及防火技术。

关键词:高瓦斯;防突;防火;技术

为确保潘四东矿11613底抽巷联巷揭3、1煤安全掘进,根据11613底抽巷联巷揭3、1煤区域措施钻孔设计图,地质勘探工程处某工区将在11613底抽巷联巷施工区域措施钻孔,为确保钻孔安全,防止出现瓦斯超限及突出等现象的发生,必须采取相应的技术措施。

1 概况

11613底抽巷联巷巷道断面为直墙半圆拱形,净宽×净高=5m×3.7m,采用锚网喷支护方式。揭煤区段自DF13断层带法距20m位置至1煤底板法距2m,巷底距DF13正断层法距7m。主要揭露3煤和1煤,根据通防部门提供的资料,预计该区域3、1煤瓦斯含量5.22m3/t,瓦斯压力1.04Mpa。巷道采用局扇通风,安设2路局扇2×45KW,目前风量860m3/min。巷道左、右帮各敷设一路8吋抽采管至钻场,供钻孔合茬抽采使用。

2 钻孔设计

设计钻孔共255个,钻孔量10490.4m,孔深范围11.7m~80m,方位136.2°~249.9°,倾角-44.8°~12. 5°,终孔孔径Φ113mm,轮廓线控制范围不少于12m ,钻孔终孔间距3*3m。根据钻孔设计参数要求穿过3、1煤层底板0.5m方可终孔,预计施工工期90天。

3 钻孔施工工序

首先要稳固、调试好钻机,吊挂好风、水、油管等;开孔采用Φ153mm三翼钻头开孔钻进1~2m,撤钻后,下入Φ127mm孔口管并固定牢固,然后安装防喷装置。然后安装Φ113mm复合片钻头,岩石段采用压力水钻进,预见煤前5m切换压风钻进至终孔;起钻后,下入抽采套管并封孔。最后注浆结束后,矿抽采队及时合茬抽采。

4 钻孔施工要求

开钻前校正钻孔开孔位置、倾角和方位,孔位误差不大于±100mm,倾角、方位角误差不大于±1°;施工时要准确丈量残尺,原始记录单一根一记录;要准确记录见、止煤深度,当钻进时出现异常情况也要详细记录;开孔、见止煤、终孔、下管、注浆等关键环节,要通知矿方人员采用视频验收。

5 钻孔防喷、防瓦斯超限措施

5.1 防喷装置的选择

该处钻孔所穿3、1煤瓦斯压力1.04MPa,根据《淮南矿业集团打钻防喷手册》,可自主采取防喷措施。结合现场情况,钻孔施工期间,所有区域措施钻孔采用Ⅰ型防喷装置施工,钻孔全过程开启负压施工;采用孔口下风侧300mm范围内引一路抽采软管,若施工期间发生喷孔现象,立即与钻机水辩头连接抽采防止瓦斯超限。

5.2 Ⅰ型防喷装置安装及使用

(1)采用Φ153mm的钻头施工1-2m,下入Φ127mm孔口管,孔口管进入孔内不少于0.5m,并封堵严密,在孔口安装多通装置,并将孔口多通装置固定在钻机前夹持器上。检查连接煤气分离装置及抽采管路,确定抽采防喷系统正常。

(2)孔口管和孔口多通装置安装牢固且不得歪斜,防止与钻杆摩擦。防喷装置必须与钻机前夹持器连接紧密,凡发现连接不牢、系统堵塞、抽采系统不符合要求等现象时要立即停机,整改后方可继续钻进。每次使用前,现场施工负责人要对防喷装置进行认真检查,发现问题及时处理。

(3)钻孔施工时,必须保证煤气分离装置上的抽采管路正常抽采。透煤时将抽采阀门全部打开抽采。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆透煤结束后,撤钻期间防喷装置要正常使用。

6 防灭火措施

风水联动装置必须有卸压三通和压力表,并安设在操作台上,确保切换自如;钻孔采用压风排渣时,必须适当控制钻进速度,保证孔口排渣正常,确保孔内畅通,防止钻屑摩擦着火;在施工现场的上风侧配备2台干粉式灭火器,并保证处于完好状态,作业人员要掌握灭火器材的使用方法。灭火器需吊挂在巷帮上,放置在易于取用的宽敞地点;井下使用的油脂、棉纱等,必须存放在盖严的铁桶内。用过的棉纱也必须放在盖严的铁桶内;施工过程中若发现孔内有冒烟等着火预兆时,必须立即停止钻进,切断电源,迅速切换风水联动装置,关闭压风供风,打开供水管路,由钻杆向钻孔内供水进行降温灭火。同时孔口使用不燃性材料封堵,隔绝供氧通道灭火。严禁不处理不汇报离开现场;有计划停电时,必须在停电前将钻具撤到安全孔段。无计划停电时,不得关闭压风,人员不得离开施工现场,要密切关注钻孔情况,发现有孔内着火预兆时,必须立即打开压力水进行处理。

7 防尘措施

钻孔采用压风排渣施工期间,使用孔口环形喷雾除尘;每班施工前和施工过程中必须检查喷嘴是否堵塞,发现堵塞,立即清理,待清理干净后,方可继续使用;钻孔施工现场进风侧配备与供水管路相连的洒水软管,施工的地点每天必须洒水灭尘。前后30m范围巷道积尘必须及时清除,严禁煤尘堆积;所有施工人员必须佩戴合格的防尘口罩,并做到每班至少更换一次滤片。

8 注意事项

每班开工前,施工负责人必须先检查施工地点顶板、巷帮支护及通风等安全情况并进行安全确认,清除钻孔施工点的杂物,在确认无安全隐患的情况下,方可开工;规范悬挂甲烷传感器和便携仪,甲烷传感器悬挂在钻机回风侧5~10m范围内,距顶板不大于300mm,距帮部不小于200mm,悬挂处顶、帮完好,无淋水。

风水联动装置必须有卸压三通及压力表,并固定在操作台上,打开卸压三通时,人员严禁正对卸压球阀。当孔内有异常瓦斯动力现象或有压力时,使用卸压三通卸压,严禁强行卸水辩头。风水软管连接必须使用专用U型卡,严禁用铁丝代替,接头处使用铁丝进行二次连接保护。杜绝跑风漏水现象。

施工期间若出现顶钻、喷孔等异常现象,应立即停钻,切断电源,采取措施进行处理,并及时向区值班室汇报,待处理正常,并经相关部门许可后,可恢复作业;如需敲砸钻杆,必须使用铜锤,不准用牙钳等铁器。使用铜锤前,要认真检查锤柄、锤头完好情况及连接情况,存在安全隐患的严禁使用;使用铜锤时,手握部位要合理,防止挤伤、垫伤事故,锤头运行范围内严禁有人员停留,防止锤头飞出伤人。

钻孔施工时,施工人员必须注意孔口返渣和压力表的变化情况,及时调整钻压和钻速,如出现排渣不畅、进尺缓慢或不进尺、卡钻等异常情况时立即停止钻进,来回撤送钻杆,待到孔口返风(水)正常后方可进行正常钻进;对钻孔施工有影响的断层构造带,必须挂牌管理。施工可能受断层影响的钻孔时要加强跟班,认真记录见煤岩情况,操作人员要精心操作,密切关注孔口返渣及瓦斯情况,钻孔出现异常时,及时将异常情况反馈给矿相关部门,避免发生埋钻及喷孔等事故。

9 结束语

由于我们采取技术和施工措施得当,在施工过程中没有出现瓦斯异常等现象的发生,较好的完成了施工任务,事实证明,该技术切实可行,值得类似条件矿井施工钻孔参考。

参考文献:

【1】林府进;徐贵发;董钢锋;松软突出煤层顺层长钻孔成孔技术研究[J];矿业安全与环保;2006年02期

【2】董钢锋,李宏达;突出煤层顺层长钻孔成孔工艺的研究[J];矿业安全与环保;2002年05期

【3】徐传田;魏胜田;;水平长钻孔抽采瓦斯技术的应用[J];煤炭技术;2010年08期

论文作者:张响

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年21期

论文发表时间:2019/11/29

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