永華二礦12041上底板巖巷是12采區(qū)的巖石集中巷，東部鄰近12采區(qū)皮帶下山，與開采區(qū)域距離較遠，北、西方向均為未采煤層。由于地質資料較少，前方地層和構造情況不明，堅持公司“立足掘進、有掘必探、先探后掘、長探短掘、有水必注”的治水方針，探明前方可能存在的斷層及富水區(qū)域對施工的影響，并對斷層及富水區(qū)進行注漿封堵裂隙，加固巷道底板?，F(xiàn)決定在12041底板巖巷向西繼續(xù)循環(huán)探放水。
一、目的
探明12041底板巖巷可能存在的斷層水，利用鉆孔將12041底板巖巷探明前方巷道掘進區(qū)域的賦水情況，并提前采取有效措施，注漿封堵裂隙，加固巷道底板，保證礦井安全生產。
二、位置
12041底板巖巷向西掘進至Fa斷層邊界，在12041底板巖巷掘進過程中始終要堅持“有掘必探、先探后掘”。(詳細位置見12041底板巖巷平面圖)。
三、地質及水文地質條件
該巖巷是沿太原組上段L7灰?guī)r布置的巖石集中巷。巖巷上部為二1煤層底板細砂巖、砂質泥巖及太原組泥巖、L8灰?guī)r，一般不含水，下部為太原組中段砂泥巖段，為較好的隔水層。L7灰?guī)r厚度約7～11米，含水性不均一，局部有巖溶發(fā)育。
該區(qū)域受Fa斷層影響，地質條件中等，總體為單斜構造，局部因斷層影響而有所起伏，但波幅不大。
該巖巷水文地質條件中等，主要充水水源為因斷層而連通的下伏承壓含水層。水量不均一，涌水量變化較大，有突水危險，依據(jù)水文觀測孔測得此巷道奧灰水壓3.16Mpa。
四、鉆孔布置
按照有疑必探，先探后掘的原則，對可疑斷層超前探放水，從起始點開始循環(huán)探放水，每次超前鉆探150m，鉆孔沿掘進前方及下方布置，底板方向的鉆孔布置兩個，鉆孔在水平方向小角度布置，中心孔方位為巷道掘進的方向，兩幫鉆孔與中心鉆孔夾角8o，在確保不受水害威脅后，才可以繼續(xù)掘進,并在前一次探水的位置前方120米處停止掘進，進行下一個循環(huán)的打鉆探放水，否則不得擅自掘進。
根據(jù)《煤礦防治水工作條例》要求沿巖層探巖層水或斷層水鉆孔水壓大于3Mpa時，超前距應大于20m，現(xiàn)取超前距為30m，幫距為21m。即在前一次探水的位置前方120米處停止掘進，進行下一個循環(huán)的打鉆探放水，否則不得擅自掘進。
根據(jù)該巖巷實際情況，布置鉆孔如附圖《12041探放水鉆孔布置圖》，鉆孔參數(shù)見《12041探放水鉆孔參數(shù)表》。
施工中要先施工1號孔，再施工2號孔、3號孔。鉆孔以133㎜孔徑開孔，鉆至孔深16米換徑75㎜至終孔。
鉆進中鉆具的組合：(1)、開孔鉆進采用φ133mm金鋼石復合片鉆頭鉆進，孔口管為φ108mm×2m無縫鋼管，用水泥—水玻璃漿液固孔。(2)、正常鉆進采用φ63.5×1.5m鉆桿，每根相連，底部終端φ75mm金鋼石復合片鉆頭鉆進，探明掘進前方水文地質情況。
套管結構為：從孔口至孔深16米下Φ89㎜套管，套管口須高出孔口100㎜，注漿固結套管，并做耐壓試驗，檢測套管固結效果，套管固結良好后，方可重新鉆進，否則，須重新注漿?？咨?6米以深為裸孔。
五、注漿壓力及漿液性質
依據(jù)水文觀測孔測得12041底板巖巷奧灰水壓3.16Mpa。
1、孔口管做耐壓試驗不低于8MPa，套管長度為16m。
2、鉆孔注漿終壓不低于7MPa，鉆到終孔無水時可用雙液漿按要求封孔。
3、漿液性質
(1)固結套管水泥凝固24小時后，方可透孔復鉆，復鉆至16米，必須做耐壓試驗，檢測套管固結效果。壓水壓力不得小于6Mpa， 測壓時間須達30分鐘以上，孔口管外無滲漏，方為合格。套管固結效果不好，要重新注漿，直至套管固結良好為止。若單液注漿效果不好，可改用雙液注漿，加入合適比例的玻璃水，加快水泥凝固速度。
(2)探水孔出水注漿時，以單液漿為主，根據(jù)注漿情況調整注漿濃度級別。
(3)孔口管試壓結束后，進行鉆進深度達到30m時，停止鉆進，起鉆進行注漿試壓。其目的是為了對巖層裂隙進行充填加固，防止出水時巖壁底板跑水跑漿，給施工造成影響。
利用2吋厚壁管、高壓法蘭盤連接作為注漿管路經立井輸送漿液到打鉆地點與出水鉆孔連接，實現(xiàn)大壓力大流量注漿，達到注漿封堵的目的。注漿材料以425#硅酸鹽水泥為主，在吸漿量較大時根據(jù)情況加入30%玻璃水實現(xiàn)雙液注漿，在吸漿量很大時根據(jù)需要加入骨料，骨料由粗到細(黃豆、鋸末、海帶絲等)。
注漿壓力及注漿結束標準：
根據(jù)有關參數(shù)要求注漿壓力一般選擇靜水壓力的2至2.5倍，考慮本地區(qū)的水壓，最終壓力選擇在不小于7Mpa。注漿終量達到為50-60L/min,方可結束注漿。
4、注漿系統(tǒng)
(1)、由地面注漿站，安裝2TGZ-120/105注漿泵一臺，通過高壓泵、高壓管經立井壓入12041底板巖巷鉆場。經泥漿泵(泥漿泵用一備一，共備兩臺)將水泥漿注入鉆孔。
(2)、注漿過程要嚴格漿液濃度的配比，每小時檢查一次濃度，達不到要求及時調整，漿液配比要達到設計要求，水泥漿比重1.35～1.38 t/m3。
(3)、井下注漿設備檢修要到位，管路連接要可靠，注漿時不得出現(xiàn)管路變形、堵塞、跑漿、傷人等事故。
(4)、利用地面注漿站注漿，注漿前必須對各種注漿管路、設備進行檢修，保障注漿系統(tǒng)正常運轉。保證孔口管封孔質量、孔口管與注漿管連接質量，方可進行注漿。
(5)、注漿結束前應盡量把注漿管路內的漿液壓入孔內，注漿結束后及時沖冼管路，把注漿管中殘余水泥沖冼干凈，運用大泵量沖洗時間不少于60分鐘，防止管路堵塞，必須及時沖冼管路或并沖冼干凈。沖冼的廢漿液要妥善管理，在鉆場附近設沉淀池，每班及時清理，不允許巷道內漿液流散。
六、操作措施
(一)操作前準備
1、入井前應檢查機械設備是否可靠，不得帶故障下井。
2、檢查鉆桿、鉆頭等磨損是否超限，鉆桿是否彎曲，鉆(桿)具是否有微小裂隙(縫)。
3、根據(jù)設計要求帶足本項鉆探工程所需的器材、工具、材料等。
(二)設備運輸注意事項
1、鉆機應經機電科安排機電隊檢查防爆性能合格后，方可入井。
2、鉆機在軌道上運輸時，要重心平穩(wěn)，不得前傾后仰，不得超高、超寬，兩頭做好防碰撞設置。
3、鉆機在車上運輸時，必須捆綁結實，不得超長、超寬、超高、超重，否則應解體裝車并符合井下運輸?shù)挠嘘P規(guī)定。高瓦斯礦井井下運輸時，車兩頭應設置軟墊，以免碰撞產生火花。拆下的零件要用有蓋的箱子裝好，容易丟失的零件由鉆工自帶。
4、運輸超長管材時，必須制定有關安全技術措施。
5、設備解體分裝、分運時應采取特殊保護措施，要保護好易損部件。
6、斜巷中運輸或搬運設備時，作業(yè)地點下方不得有人員停留，不得在斜巷下方同時作業(yè)，嚴禁在斜巷中向下滾放任何物品。
7、設備裝卸嚴禁摔、滾、碰、撞、擊。
8、人工搬運設備時，繩子要系牢，并輕抬輕放，要由有經驗的專人統(tǒng)一指揮和協(xié)調，起落行動一致。
(三)鉆探設備的安裝必須遵守以下程序和要求：
1、施工鉆場必須符合鉆探技術要求，并檢查和加固鉆場及周圍支架，防止倒棚、冒頂、片幫。要清理各種雜物、障礙物，挖好水池和水溝，必要時在低洼處建立相應的排水系統(tǒng)。
2、按鉆孔方向將鉆機對準鉆孔位置，擺正鉆機架，整平底板，固定鉆機，機座與螺帽加彈簧墊圈擰緊。
3、鉆機及其動力設備等都必須安裝平穩(wěn)、牢固。在容易積水處施工時，設備要適當墊高，并配備水泵排水，以防被水淹。
4、固定鉆機的材料材質及規(guī)格必須滿足作業(yè)要求，安裝人員不得隨意改變。
5、鑒于斷層水可能有壓力，鉆機安裝位置與鉆孔口之間距離應適當加大，鉆機要安設反壓裝置，孔口要安裝防噴器具，以防高壓水沖倒鉆機傷人。
6、對鉆機的傳動部分如傳動皮帶、傳動鏈條等，要安裝防護裝置。
7、鉆探設備安裝完畢，接通電源后，鉆場的動力設備與局部風機應聯(lián)鎖，確保停風即停電。
8、接通電源之前應首先檢查電源電壓是否與電機的額定電壓相符，電纜有無漏電現(xiàn)象等。
9、在安裝、檢修電氣設備時，必須先切斷電源，并在開關上掛“有人工作，不準送電”的警示牌，不得帶電作業(yè)，作業(yè)必須有2人以上在場。
10、電器設備的安裝，必須執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》和有關規(guī)程的規(guī)定。安裝完畢、無關人員遠離動力設備后，方可送電、試車。
11、電源接好后，檢查接線正確后再送電試運轉，并檢查電機的正反轉及運轉情況。
12、電纜要用電纜鉤吊掛整齊。電纜接頭必須使用接線盒連接，嚴禁采用“雞爪子”、“羊尾巴”和明接頭等連接方式。
13、開鉆前，必須由機(班)長親自檢查開孔位置、鉆桿方位及傾角是否與設計相符，檢查鉆機各部件安裝是否穩(wěn)固，并進行試運轉。
(四)開鉆前必須具備以下條件
1、檢查各操作系統(tǒng)及各手把、按鈕是否齊全、靈活可靠，控制閥密封是否完好。
2、開鉆前的準備工作：
①檢查有害氣體含量。當瓦斯?jié)舛冗_到或超過1.00%時，不得開鉆。
②工作人員進入鉆場必須首先檢查鉆場及其周圍的安全狀況，如防水、防火、通風設施及圍巖情況等，如有不安全因素，不得開鉆。
③檢查機械設備安裝質量及安全設施情況，經試車合格后，方可開鉆。
(五)操作施工
打鉆時要做到：
1.測量人員按照鉆孔設計標定鉆孔的方位角和傾角，并由跟班隊長及鉆機操作人員在鉆進時經常校正，保證鉆孔參數(shù)正確，不經總工同意，不得擅自改動。
2.鉆探工人穿戴要整齊、利落，衣襟、袖口、褲腳必須束緊。
3.啟閉開關時，精力要集中，做到手不離按鈕，眼不離鉆機，隨時觀察和聽從機長命令，準確、及時、迅速地啟動和關閉開關。
4.禁止用手、腳直接接觸機械運轉部分，禁止將工具和其他物品放在鉆機、水泵、電機保護罩上。
5.扶把時，要站在鉆機的手把一側，不得緊靠鉆機。鉆機后面和前面，不準站人，防止高壓水將鉆具頂出傷人或手把打傷人。給壓要均勻，根據(jù)孔內情況及時調整鉆法及壓力。
6.鉆進過程中，一旦發(fā)現(xiàn)“見軟”、“見空”、“見水”，要立即停鉆，丈量殘尺并記錄其深度和記錄孔內變化情況。
7.若發(fā)現(xiàn)孔內涌水時，應測定水壓、水量。
8.若發(fā)現(xiàn)煤巖松動、片幫、來壓、見水或孔內水量、水壓突然加大或頂鉆時，必須立即停止鉆進，但不得拔出鉆桿，迅速向礦調度室匯報，并派人監(jiān)視水情。
9.如施工地點出現(xiàn)透水征兆時(掛紅、掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、裂隙出現(xiàn)滲水、頂板淋水增加、臭味、水色發(fā)渾)，要立即停止鉆探作業(yè)(但不得拔出鉆具)，將人員撤到安全地點，向調度室及時匯報，待通知后方可施工。
10.鉆進時操作人員不準離開鉆機。并做到“兩聽”、“三看”，即聽機器運轉聲音，聽孔內震動聲音;看操作把手震動、給進壓力和鉆進速度，出水情況，發(fā)現(xiàn)異常及時停鉆處理。
11.鉆進過程中若發(fā)生機械故障或突然停電，應立即斷開開關。
12.執(zhí)行“四檢查”：起下鉆具檢查、孔內事故后檢查、加尺檢查、準備鉆具時檢查;“三不下”：絲扣不合格不下、鉆具磨損嚴重不下、鉆桿彎曲超標不下;“二看”：看進尺、看鉆孔返水情況;“二聽”：聽機器聲、聽孔內震動聲;“一及時”：發(fā)現(xiàn)異常情況及時處理。
(六)進出鉆具時要按下列要求施工：
1.在進、出鉆具的過程中，操縱鉆機人員必須與其他崗位工人緊密配合，互相關照。操作要輕而穩(wěn)，不得猛送、猛放，不得超負荷作業(yè)。其他人員要注意鉆具進出，在完成鉆具進出作業(yè)后，必須站在鉆具影響范圍以外。
2.及時、準確、全面地記錄各種數(shù)據(jù)，包括進尺、殘尺、孔深、涌漏水情況、套管下置深度、班報表等。
七、安全要求
1、皮帶下山現(xiàn)有排水設備，MD-46-30*5水泵兩臺，MD-155-30*7水泵一臺，BQS-50-60潛水泵兩臺(兩級排水到西大巷水溝)，現(xiàn)有排水能力完全可以滿足200m3/h的排水能力。在探放水期間，機電科要安排機電隊加強排水設備、設施的管理，確保出水后有足夠的排水能力。在鉆探期間，水泵要正常運轉，且排水能力不得低于30m3/h，水泵必須有專人負責。
2、套管與套管之間用套管接箍連接，絲扣必須纏生料帶或涂染，防止絲扣漏水。
3、注漿期間，設專人觀察打鉆硐室兩幫、頂板，如有異常情況，應立即停止注漿。
4、12041底板巖巷低洼處不得有積水，低洼處要預先安設排水泵，要有0.4x0.4m的水溝，通過水溝流入皮帶下山迎頭水窩。
5、鉆孔出水異常，工作人員不能驚慌失措，要清醒冷靜，做好自主保安，關好截水閘閥或防噴裝置，防止出水太多，淹沒設備或波及其他地點。
6、工作地點附近必須安設專線電話。
7、打鉆時必須設專人觀察打鉆地點巷道壓力和突水征兆，如有異常立即停止鉆進，不得拔鉆桿，待原因查明后方可施工。如情況危急，人員立即撤到安全地點，并立即向調度室匯報出水情況。
8、注漿泵等注漿機具要定期維修，保證處于完好狀態(tài)，注漿前，各管路接頭要連接牢固。在注漿時，司泵工必須按操作規(guī)程認真操作，并隨時注意壓力、流量、油溫的變化，注意吸漿籠頭是否堵塞的情況，如有異常及時向跟班技術人員匯報，以確定處理方法。
9、注漿前要對整個管路系統(tǒng)做壓水實驗，檢查管路系統(tǒng)上的接口、法蘭、閥門、管件的耐壓性能，符合要求才能開始注漿。
10、在注漿期間，要設專人觀察、壓蓋、大閥、孔口管周、巖帽等處是否發(fā)生了跑漿。一但出現(xiàn)跑漿，應立即向井下跟班技術員匯報，以便采取相應措施。
11﹑在鉆孔施工過程中，防水套管的壓力實驗是探水的關鍵，必須嚴格按照措施施工。
12﹑在探水過程中，如果出水必須加密注漿鉆孔的數(shù)量，直到檢查孔無出水為止。
13、探放水必須按照該設計施工，未經總工程師審批不得擅自修改設計。
14、鉆孔出水后要立即向調度室匯報出水情況，調度室及時通知相關單位采取措施。
13、打鉆施工及附近工作人員要熟悉避水災路線。
14、12041底板巖巷→12采區(qū)皮帶下山→西大巷→井底→井口。
