永华二矿12041上底板岩巷是12采区的岩石集中巷，东部邻近12采区皮带下山，与开采区域距离较远，北、西方向均为未采煤层。由于地质资料较少，前方地层和构造情况不明，坚持公司“立足掘进、有掘必探、先探后掘、长探短掘、有水必注”的治水方针，探明前方可能存在的断层及富水区域对施工的影响，并对断层及富水区进行注浆封堵裂隙，加固巷道底板。现决定在12041底板岩巷向西继续循环探放水。

一、目的

探明12041底板岩巷可能存在的断层水，利用钻孔将12041底板岩巷探明前方巷道掘进区域的赋水情况，并提前采取有效措施，注浆封堵裂隙，加固巷道底板，保证矿井安全生产。

二、位置

12041底板岩巷向西掘进至Fa断层边界，在12041底板岩巷掘进过程中始终要坚持“有掘必探、先探后掘”。(详细位置见12041底板岩巷平面图)。

三、地质及水文地质条件

该岩巷是沿太原组上段L7灰岩布置的岩石集中巷。岩巷上部为二1煤层底板细砂岩、砂质泥岩及太原组泥岩、L8灰岩，一般不含水，下部为太原组中段砂泥岩段，为较好的隔水层。L7灰岩厚度约7～11米，含水性不均一，局部有岩溶发育。

该区域受Fa断层影响，地质条件中等，总体为单斜构造，局部因断层影响而有所起伏，但波幅不大。

该岩巷水文地质条件中等，主要充水水源为因断层而连通的下伏承压含水层。水量不均一，涌水量变化较大，有突水危险，依据水文观测孔测得此巷道奥灰水压3.16Mpa。

四、钻孔布置

按照有疑必探，先探后掘的原则，对可疑断层超前探放水，从起始点开始循环探放水，每次超前钻探150m，钻孔沿掘进前方及下方布置，底板方向的钻孔布置两个，钻孔在水平方向小角度布置，中心孔方位为巷道掘进的方向，两帮钻孔与中心钻孔夹角8º，在确保不受水害威胁后，才可以继续掘进,并在前一次探水的位置前方120米处停止掘进，进行下一个循环的打钻探放水，否则不得擅自掘进。

根据《煤矿防治水工作条例》要求沿岩层探岩层水或断层水钻孔水压大于3Mpa时，超前距应大于20m，现取超前距为30m，帮距为21m。即在前一次探水的位置前方120米处停止掘进，进行下一个循环的打钻探放水，否则不得擅自掘进。

根据该岩巷实际情况，布置钻孔如附图《12041探放水钻孔布置图》，钻孔参数见《12041探放水钻孔参数表》。

施工中要先施工1号孔，再施工2号孔、3号孔。钻孔以133㎜孔径开孔，钻至孔深16米换径75㎜至终孔。

钻进中钻具的组合：(1)、开孔钻进采用φ133mm金钢石复合片钻头钻进，孔口管为φ108mm×2m无缝钢管，用水泥—水玻璃浆液固孔。(2)、正常钻进采用φ63.5×1.5m钻杆，每根相连，底部终端φ75mm金钢石复合片钻头钻进，探明掘进前方水文地质情况。

套管结构为：从孔口至孔深16米下Φ89㎜套管，套管口须高出孔口100㎜，注浆固结套管，并做耐压试验，检测套管固结效果，套管固结良好后，方可重新钻进，否则，须重新注浆。孔深16米以深为裸孔。

五、注浆压力及浆液性质

依据水文观测孔测得12041底板岩巷奥灰水压3.16Mpa。

1、孔口管做耐压试验不低于8MPa，套管长度为16m。

2、钻孔注浆终压不低于7MPa，钻到终孔无水时可用双液浆按要求封孔。

3、浆液性质

(1)固结套管水泥凝固24小时后，方可透孔复钻，复钻至16米，必须做耐压试验，检测套管固结效果。压水压力不得小于6Mpa， 测压时间须达30分钟以上，孔口管外无渗漏，方为合格。套管固结效果不好，要重新注浆，直至套管固结良好为止。若单液注浆效果不好，可改用双液注浆，加入合适比例的玻璃水，加快水泥凝固速度。

(2)探水孔出水注浆时，以单液浆为主，根据注浆情况调整注浆浓度级别。

(3)孔口管试压结束后，进行钻进深度达到30m时，停止钻进，起钻进行注浆试压。其目的是为了对岩层裂隙进行充填加固，防止出水时岩壁底板跑水跑浆，给施工造成影响。

利用2吋厚壁管、高压法兰盘连接作为注浆管路经立井输送浆液到打钻地点与出水钻孔连接，实现大压力大流量注浆，达到注浆封堵的目的。注浆材料以425#硅酸盐水泥为主，在吸浆量较大时根据情况加入30%玻璃水实现双液注浆，在吸浆量很大时根据需要加入骨料，骨料由粗到细(黄豆、锯末、海带丝等)。

注浆压力及注浆结束标准：

根据有关参数要求注浆压力一般选择静水压力的2至2.5倍，考虑本地区的水压，最终压力选择在不小于7Mpa。注浆终量达到为50-60L/min,方可结束注浆。

4、注浆系统

(1)、由地面注浆站，安装2TGZ-120/105注浆泵一台，通过高压泵、高压管经立井压入12041底板岩巷钻场。经泥浆泵(泥浆泵用一备一，共备两台)将水泥浆注入钻孔。

(2)、注浆过程要严格浆液浓度的配比，每小时检查一次浓度，达不到要求及时调整，浆液配比要达到设计要求，水泥浆比重1.35～1.38 t/m3。

(3)、井下注浆设备检修要到位，管路连接要可靠，注浆时不得出现管路变形、堵塞、跑浆、伤人等事故。

(4)、利用地面注浆站注浆，注浆前必须对各种注浆管路、设备进行检修，保障注浆系统正常运转。保证孔口管封孔质量、孔口管与注浆管连接质量，方可进行注浆。

(5)、注浆结束前应尽量把注浆管路内的浆液压入孔内，注浆结束后及时冲冼管路，把注浆管中残余水泥冲冼干净，运用大泵量冲洗时间不少于60分钟，防止管路堵塞，必须及时冲冼管路或并冲冼干净。冲冼的废浆液要妥善管理，在钻场附近设沉淀池，每班及时清理，不允许巷道内浆液流散。

六、操作措施

(一)操作前准备

1、入井前应检查机械设备是否可靠，不得带故障下井。

2、检查钻杆、钻头等磨损是否超限，钻杆是否弯曲，钻(杆)具是否有微小裂隙(缝)。

3、根据设计要求带足本项钻探工程所需的器材、工具、材料等。

(二)设备运输注意事项

1、钻机应经机电科安排机电队检查防爆性能合格后，方可入井。

2、钻机在轨道上运输时，要重心平稳，不得前倾后仰，不得超高、超宽，两头做好防碰撞设置。

3、钻机在车上运输时，必须捆绑结实，不得超长、超宽、超高、超重，否则应解体装车并符合井下运输的有关规定。高瓦斯矿井井下运输时，车两头应设置软垫，以免碰撞产生火花。拆下的零件要用有盖的箱子装好，容易丢失的零件由钻工自带。

4、运输超长管材时，必须制定有关安全技术措施。

5、设备解体分装、分运时应采取特殊保护措施，要保护好易损部件。

6、斜巷中运输或搬运设备时，作业地点下方不得有人员停留，不得在斜巷下方同时作业，严禁在斜巷中向下滚放任何物品。

7、设备装卸严禁摔、滚、碰、撞、击。

8、人工搬运设备时，绳子要系牢，并轻抬轻放，要由有经验的专人统一指挥和协调，起落行动一致。

(三)钻探设备的安装必须遵守以下程序和要求：

1、施工钻场必须符合钻探技术要求，并检查和加固钻场及周围支架，防止倒棚、冒顶、片帮。要清理各种杂物、障碍物，挖好水池和水沟，必要时在低洼处建立相应的排水系统。

2、按钻孔方向将钻机对准钻孔位置，摆正钻机架，整平底板，固定钻机，机座与螺帽加弹簧垫圈拧紧。

3、钻机及其动力设备等都必须安装平稳、牢固。在容易积水处施工时，设备要适当垫高，并配备水泵排水，以防被水淹。

4、固定钻机的材料材质及规格必须满足作业要求，安装人员不得随意改变。

5、鉴于断层水可能有压力，钻机安装位置与钻孔口之间距离应适当加大，钻机要安设反压装置，孔口要安装防喷器具，以防高压水冲倒钻机伤人。

6、对钻机的传动部分如传动皮带、传动链条等，要安装防护装置。

7、钻探设备安装完毕，接通电源后，钻场的动力设备与局部风机应联锁，确保停风即停电。

8、接通电源之前应首先检查电源电压是否与电机的额定电压相符，电缆有无漏电现象等。

9、在安装、检修电气设备时，必须先切断电源，并在开关上挂“有人工作，不准送电”的警示牌，不得带电作业，作业必须有2人以上在场。

10、电器设备的安装，必须执行《煤矿安全规程》和有关规程的规定。安装完毕、无关人员远离动力设备后，方可送电、试车。

11、电源接好后，检查接线正确后再送电试运转，并检查电机的正反转及运转情况。

12、电缆要用电缆钩吊挂整齐。电缆接头必须使用接线盒连接，严禁采用“鸡爪子”、“羊尾巴”和明接头等连接方式。

13、开钻前，必须由机(班)长亲自检查开孔位置、钻杆方位及倾角是否与设计相符，检查钻机各部件安装是否稳固，并进行试运转。

(四)开钻前必须具备以下条件

1、检查各操作系统及各手把、按钮是否齐全、灵活可靠，控制阀密封是否完好。

2、开钻前的准备工作：

①检查有害气体含量。当瓦斯浓度达到或超过1.00%时，不得开钻。

②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，如防水、防火、通风设施及围岩情况等，如有不安全因素，不得开钻。

③检查机械设备安装质量及安全设施情况，经试车合格后，方可开钻。

(五)操作施工

打钻时要做到：

1.测量人员按照钻孔设计标定钻孔的方位角和倾角，并由跟班队长及钻机操作人员在钻进时经常校正，保证钻孔参数正确，不经总工同意，不得擅自改动。

2.钻探工人穿戴要整齐、利落，衣襟、袖口、裤脚必须束紧。

3.启闭开关时，精力要集中，做到手不离按钮，眼不离钻机，随时观察和听从机长命令，准确、及时、迅速地启动和关闭开关。

4.禁止用手、脚直接接触机械运转部分，禁止将工具和其他物品放在钻机、水泵、电机保护罩上。

5.扶把时，要站在钻机的手把一侧，不得紧靠钻机。钻机后面和前面，不准站人，防止高压水将钻具顶出伤人或手把打伤人。给压要均匀，根据孔内情况及时调整钻法及压力。

6.钻进过程中，一旦发现“见软”、“见空”、“见水”，要立即停钻，丈量残尺并记录其深度和记录孔内变化情况。

7.若发现孔内涌水时，应测定水压、水量。

8.若发现煤岩松动、片帮、来压、见水或孔内水量、水压突然加大或顶钻时，必须立即停止钻进，但不得拔出钻杆，迅速向矿调度室汇报，并派人监视水情。

9.如施工地点出现透水征兆时(挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、裂隙出现渗水、顶板淋水增加、臭味、水色发浑)，要立即停止钻探作业(但不得拔出钻具)，将人员撤到安全地点，向调度室及时汇报，待通知后方可施工。

10.钻进时操作人员不准离开钻机。并做到“两听”、“三看”，即听机器运转声音，听孔内震动声音;看操作把手震动、给进压力和钻进速度，出水情况，发现异常及时停钻处理。

11.钻进过程中若发生机械故障或突然停电，应立即断开开关。

12.执行“四检查”：起下钻具检查、孔内事故后检查、加尺检查、准备钻具时检查;“三不下”：丝扣不合格不下、钻具磨损严重不下、钻杆弯曲超标不下;“二看”：看进尺、看钻孔返水情况;“二听”：听机器声、听孔内震动声;“一及时”：发现异常情况及时处理。

(六)进出钻具时要按下列要求施工：

1.在进、出钻具的过程中，操纵钻机人员必须与其他岗位工人紧密配合，互相关照。操作要轻而稳，不得猛送、猛放，不得超负荷作业。其他人员要注意钻具进出，在完成钻具进出作业后，必须站在钻具影响范围以外。

2.及时、准确、全面地记录各种数据，包括进尺、残尺、孔深、涌漏水情况、套管下置深度、班报表等。

七、安全要求

1、皮带下山现有排水设备，MD-46-30*5水泵两台，MD-155-30*7水泵一台，BQS-50-60潜水泵两台(两级排水到西大巷水沟)，现有排水能力完全可以满足200m3/h的排水能力。在探放水期间，机电科要安排机电队加强排水设备、设施的管理，确保出水后有足够的排水能力。在钻探期间，水泵要正常运转，且排水能力不得低于30m3/h，水泵必须有专人负责。

2、套管与套管之间用套管接箍连接，丝扣必须缠生料带或涂染，防止丝扣漏水。

3、注浆期间，设专人观察打钻硐室两帮、顶板，如有异常情况，应立即停止注浆。

4、12041底板岩巷低洼处不得有积水，低洼处要预先安设排水泵，要有0.4x0.4m的水沟，通过水沟流入皮带下山迎头水窝。

5、钻孔出水异常，工作人员不能惊慌失措，要清醒冷静，做好自主保安，关好截水闸阀或防喷装置，防止出水太多，淹没设备或波及其他地点。

6、工作地点附近必须安设专线电话。

7、打钻时必须设专人观察打钻地点巷道压力和突水征兆，如有异常立即停止钻进，不得拔钻杆，待原因查明后方可施工。如情况危急，人员立即撤到安全地点，并立即向调度室汇报出水情况。

8、注浆泵等注浆机具要定期维修，保证处于完好状态，注浆前，各管路接头要连接牢固。在注浆时，司泵工必须按操作规程认真操作，并随时注意压力、流量、油温的变化，注意吸浆笼头是否堵塞的情况，如有异常及时向跟班技术人员汇报，以确定处理方法。

9、注浆前要对整个管路系统做压水实验，检查管路系统上的接口、法兰、阀门、管件的耐压性能，符合要求才能开始注浆。

10、在注浆期间，要设专人观察、压盖、大阀、孔口管周、岩帽等处是否发生了跑浆。一但出现跑浆，应立即向井下跟班技术员汇报，以便采取相应措施。

11﹑在钻孔施工过程中，防水套管的压力实验是探水的关键，必须严格按照措施施工。

12﹑在探水过程中，如果出水必须加密注浆钻孔的数量，直到检查孔无出水为止。

13、探放水必须按照该设计施工，未经总工程师审批不得擅自修改设计。

14、钻孔出水后要立即向调度室汇报出水情况，调度室及时通知相关单位采取措施。

13、打钻施工及附近工作人员要熟悉避水灾路线。

14、12041底板岩巷→12采区皮带下山→西大巷→井底→井口。