太西煤集團(tuán)哈沙圖煤礦井下定向瓦斯抽放鉆孔設(shè)計(jì)

1、太西煤集團(tuán)哈沙圖煤礦+1720水平井下定向瓦斯抽放鉆孔設(shè)計(jì)內(nèi)蒙古太西煤集團(tuán)蘭山煤業(yè)公司松樹(shù)灘煤礦二0一一年五月審批簽字欄職務(wù)姓名意見(jiàn)目 錄前言一、礦井概況3（一）礦井地質(zhì)情況3（二）礦井瓦斯基本情況9二、項(xiàng)目區(qū)概況10（一）項(xiàng)目區(qū)位置10（二）項(xiàng)目區(qū)鉆場(chǎng)鉆、孔布置情況10（三）項(xiàng)目區(qū)鉆進(jìn)施工順序10（四）項(xiàng)目區(qū)煤層氣（瓦斯）資源量11（五）抽放方法13三、井下定向瓦斯抽放鉆孔設(shè)計(jì)14（一）設(shè)計(jì)原則14(二)鉆孔參數(shù)設(shè)計(jì).15（三）鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).15(四)施工鉆場(chǎng)抽放聯(lián)接.16(五)封孔設(shè)計(jì).16(六)主要設(shè)備情況.16四、鉆孔工程量統(tǒng)計(jì)和施工順序及工期安排.20五、常用記錄和報(bào)表.22六、施工

2、安全管理及存在問(wèn)題.24(一)施工措施.24(二)安全措施.25(三)存在問(wèn)題.26前言 哈沙圖煤礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善左旗境內(nèi)古拉本礦區(qū)立新井田1417勘探線(xiàn)間。井口距烏巴公路1km，為沙石路；距巴彥浩特鎮(zhèn)45km；距烏海市103km，距寧夏銀川市167km,均為柏油路，交通十分便利。礦井隸屬于太西煤集團(tuán)蘭山煤業(yè)公司，所產(chǎn)煤炭為享譽(yù)國(guó)內(nèi)外的太西煤（優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤），設(shè)計(jì)產(chǎn)能30萬(wàn)噸/年。 隨著礦井技改工作的接近尾聲，采掘接續(xù)矛盾日漸突出。隨著礦井采掘工作的延伸，地應(yīng)力、瓦斯壓力增大，煤層瓦斯含量增高，瓦斯突出危險(xiǎn)性增大。而井下常規(guī)鉆機(jī)能力偏小，施工的鉆孔長(zhǎng)度短、孔徑小。同時(shí)受井下施工空間限制，

3、常規(guī)鉆機(jī)只有在巷道形成后方能進(jìn)行施工，瓦斯預(yù)抽期短，造成礦井瓦斯抽采不能滿(mǎn)足生產(chǎn)接續(xù)的需要，礦井掘、抽、采比例失調(diào)，用常規(guī)鉆機(jī)施工瓦斯抽放孔，不利于礦井?dāng)U大生產(chǎn)規(guī)模的規(guī)劃要求。目前，瓦斯問(wèn)題仍然是制約哈沙圖礦高效、安全生產(chǎn)的首要問(wèn)題。 為解決上述問(wèn)題，2009年8月至2010年3月，太西煤集團(tuán)蘭山煤業(yè)公司與北京華安普惠公司合作，在哈沙圖煤礦+1780水平布設(shè)了四個(gè)鉆場(chǎng)，共計(jì)施工了13個(gè)鉆孔，鉆進(jìn)總進(jìn)尺8589m，對(duì)該礦+1780水平運(yùn)輸石門(mén)南翼二1上、二1、二3、二4幾層煤進(jìn)行了瓦斯抽采。由于有效鉆孔（煤孔）率低，雖然取得了一定的抽放效果，但仍不能滿(mǎn)足目前+1780水平二1上層煤運(yùn)輸平巷掘進(jìn)的

4、要求。因此設(shè)計(jì)在二1上層煤+1780水平運(yùn)輸石門(mén)南翼沿走向布設(shè)一水平長(zhǎng)鉆孔，進(jìn)行瓦斯抽放，滿(mǎn)足“先抽后掘”的要求。同時(shí)為解決華鑫能源公司瓦斯發(fā)電氣源的問(wèn)題，計(jì)劃在該礦+1780水平運(yùn)輸石門(mén)北翼、+1720運(yùn)輸石門(mén)南翼各煤層底板布置鉆場(chǎng)，打走向長(zhǎng)鉆孔進(jìn)行瓦斯預(yù)抽。 鑒于外委公司施工成本過(guò)高的因素，太西煤集團(tuán)蘭山煤業(yè)公司成立了自己的鉆探隊(duì)伍，并購(gòu)進(jìn)了一臺(tái)ZDY6000LD型井下千米定向鉆機(jī)（計(jì)劃兩臺(tái)），交由松樹(shù)灘煤礦使用和管理。該鉆機(jī)具有施工中長(zhǎng)距離1000m以?xún)?nèi)定向鉆孔、多分支孔、探頂（底）孔和探明地質(zhì)構(gòu)造、采空區(qū)、積水區(qū)段孔等的先進(jìn)功能。2011年計(jì)劃在公司所屬各煤礦開(kāi)展走向長(zhǎng)鉆孔施工，滿(mǎn)足礦

5、井瓦斯預(yù)抽工作需要。 本次設(shè)計(jì)參考資料有：北京華安普惠科技發(fā)展有限公司和澳大利亞威利朗沃鉆井公司提交的哈沙圖煤礦瓦斯抽采項(xiàng)目工程竣工報(bào)告、長(zhǎng)春煤炭設(shè)計(jì)研究院提交的哈沙圖煤礦瓦斯抽放工程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、煤炭科學(xué)研究總院西安研究院提交的松樹(shù)灘煤礦煤層瓦斯參數(shù)測(cè)試及突出危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)報(bào)告、中煤科工集團(tuán)西安研究院做的煤礦井下定向鉆進(jìn)技術(shù)、哈沙圖煤礦采掘工程平面圖等。一、礦井概況（一）、礦井地質(zhì)情況1、礦井基本情況 哈沙圖煤礦井田位于內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善左旗境內(nèi)古拉本礦區(qū)立新井田1417勘探線(xiàn)之間。東北與陡崖溝煤礦井田、西南與長(zhǎng)溝煤礦井田相鄰；深部+1600水平以下為松樹(shù)灘煤礦井田。井口距烏巴公路1km，為沙石路

6、；距巴彥浩特鎮(zhèn)45km；距烏海市103km；距寧夏銀川市167km，均為柏油路，交通十分便利。（見(jiàn)交通示意圖） 礦井海拔標(biāo)高在+1975m+2263m左右。地勢(shì)中部高；東、西部略低。境內(nèi)除確臺(tái)溝一帶有少量黃土覆蓋外，其余皆為裸露巖石，地形切割劇烈。地層走向北東向；傾向西北，傾角55°63°，構(gòu)造比較簡(jiǎn)單。 區(qū)內(nèi)無(wú)地表徑流，確臺(tái)溝位于井田西部，是礦區(qū)內(nèi)最大的谷地，平日無(wú)水，雨季時(shí)可匯集確臺(tái)溝、哈沙圖溝、炭窯溝的雨水形成洪流，因此在雨季暴雨時(shí)，對(duì)礦井生產(chǎn)有一定的影響。2、地層 立新井田內(nèi)地層出露良好，含煤系地層為下侏羅統(tǒng)汝箕溝組，平均厚度227m，呈角度不整合于上三迭統(tǒng)之上。其

7、上部連續(xù)沉積了中侏羅統(tǒng)木葫蘆溝組，厚320m；上侏羅統(tǒng)確臺(tái)溝組，厚800m；寒武系灰?guī)r及前震旦系花崗片麻巖，在礦區(qū)西部逆于侏羅系之上；第四系沖、洪積層存在于溝谷間或呈階地狀存在。 下侏羅統(tǒng)含煤11層，即：一、二1上、二1、二2、二3、二4、三、四、五、七1、七2。含煤地層總厚度197m，煤層總厚度26.42m，含煤系數(shù)0.13。 在1417勘探線(xiàn)之間的哈沙圖煤礦井田內(nèi)共含煤5層，其中二1、二3、二4層煤大部可采。二1上層煤在14線(xiàn)以南1300m范圍內(nèi)可采，二2層煤在16勘探線(xiàn)以南2500m的范圍內(nèi)可采。（見(jiàn)綜合柱狀圖）3、地質(zhì)構(gòu)造 哈沙圖煤礦井田為一單斜構(gòu)造，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤系地層在東面出露，

8、區(qū)內(nèi)已知的斷層有F17逆斷層，從哈沙圖煤礦+1780水平運(yùn)輸石門(mén)揭露的情況看，造成了二3、二4層煤重復(fù)，鉆孔施工過(guò)程中要特別注意。其它構(gòu)造目前尚不明確。4、水文地質(zhì) 煤礦內(nèi)無(wú)地表徑流，確臺(tái)溝為礦區(qū)內(nèi)最大溝谷，平日無(wú)水，雨季時(shí)可匯集托立溝、木葫蘆溝、哈沙圖溝、炭窯溝的雨水形成洪流，由西北方向流泄礦區(qū)外；南部二道嶺溝常年有溪流，雨季時(shí)對(duì)礦區(qū)的生產(chǎn)、生活有一定的影響。地層的含水系數(shù)小，礦井涌水量不大，不會(huì)對(duì)鉆進(jìn)工作造成影響，但要注意斷層附近涌水量的變化。5、煤層特征 井田內(nèi)共有五層煤，煤層編號(hào)從上而下分別為二1上、二1、二2、二3、二4層煤。 二1上層煤，較穩(wěn)定、為簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層。 二1層煤，全區(qū)較穩(wěn)

9、定、為簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層，局部結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 二2層煤，不穩(wěn)定，在18號(hào)勘探線(xiàn)以南的局部地段尖滅，13#號(hào)孔以北尖滅。 二3層煤，較穩(wěn)定，為簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層。 二4層煤，較穩(wěn)定，為簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層。煤層特征表煤層編號(hào)煤層厚度煤層結(jié)構(gòu)頂、底板巖性煤層間距（m）穩(wěn)定程度最小最大平均類(lèi)型夾矸層數(shù)頂板底板二1上1.212.61191簡(jiǎn)單23粉砂巖粉砂巖4107202422364.5687較穩(wěn)定二12.928.505.71簡(jiǎn)單15粉砂巖粉砂巖較穩(wěn)定二20.692.011.35復(fù)雜37粉砂巖細(xì)砂巖穩(wěn)定二32.53.412.95簡(jiǎn)單1層局部略多粗砂巖粉砂巖不穩(wěn)定二41.302.051.68簡(jiǎn)單2粗砂巖粉砂巖較穩(wěn)定6、煤質(zhì) 煤

10、質(zhì)為低灰、低硫、低磷的無(wú)煙煤，平均灰分在12%左右，硫分在0.4%以下，發(fā)熱量在7700大卡左右（約32.24MJ%kg），磷分低于0.005%，是優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤。 煤的可磨性系數(shù)：4953。 機(jī)械強(qiáng)度：25mm級(jí)的含量為6486。 熱穩(wěn)定性：（850）13mm級(jí)的含量為8095。 煤 塵：煤塵爆炸性指數(shù)15，屬不爆炸性煤塵。 煤體堅(jiān)固性指數(shù)：f值0.801.40，平均f值為1.04。 瓦斯放散初速度：P的值為1528，平均值為19.33。 真 密 度：1.441.54g/cm3,平均值為1.48g/cm3。 視 密 度：1.381.51g/cm3,平均值為1.42g/cm3。 煤層空隙度：0.8

11、75.00，平均值為2.96。煤質(zhì)特征表煤層編號(hào)原煤硫分Std（%）原煤發(fā)熱量Qd（KJ/g）原煤灰分Ad(%)揮發(fā)分（精煤）Vdaf（%）二1上0.2634.2232.9633.8（6）12.085.268.98（10）6.324.965.57（9）二10.1433.2330.0432.23（11）14.336.119.51（23）10.185.066.69（23）二20.3235.2829.7732.7415.423.008.61（20）10.184.306.24（20）二30.2034.3631.8133.26（8）16.975.438.89（17）6.924.885.27（17）二40

12、.2834.1725.7732.35（8）27.036.129.82（14）10.524.355.90（14）（二）礦井瓦斯基本情況1、礦井煤層氣（瓦斯）資源量 由于哈沙圖煤礦未進(jìn)行過(guò)瓦斯參數(shù)測(cè)定工作，瓦斯含量是根據(jù)煤炭科學(xué)研究總院西安研究院2007年7月在其深部的松樹(shù)灘煤礦完成的松樹(shù)灘煤礦煤層瓦斯參數(shù)測(cè)試及突出危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)及瓦斯賦存梯度進(jìn)行推算得出。經(jīng)推算：標(biāo)高+1700水平：二1上層煤瓦斯含量為14.58m³/t；二1層煤瓦斯含量為15.1m³/t；二2層煤瓦斯含量為21.84m³/t；二3層煤瓦斯含量為15.96m³/t。標(biāo)高+1800水平：二1上層

13、煤瓦斯含量為12.46m³/t；二1層煤瓦斯含量為13.5m³/t；二2層煤瓦斯含量為21.78m³/t；二3層煤瓦斯含量為15.72m³/t。二4層煤暫無(wú)數(shù)據(jù)，可參照二3層煤。哈沙圖煤礦煤層瓦斯總儲(chǔ)量約244250.83Km³，可開(kāi)發(fā)瓦斯量約53807.47 Km³。2、瓦斯抽采現(xiàn)狀哈沙圖煤礦的瓦斯抽放管路已與松樹(shù)灘煤礦瓦斯抽放泵站實(shí)現(xiàn)對(duì)接，目前泵站運(yùn)轉(zhuǎn)正常，正在對(duì)+1780水平現(xiàn)有的鉆孔進(jìn)行抽采，抽放系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足施工要求。二、項(xiàng)目區(qū)概況（一）項(xiàng)目區(qū)位置本項(xiàng)目區(qū)位于哈沙圖煤礦+1780水平運(yùn)輸石門(mén)和+1720水平運(yùn)輸石門(mén)內(nèi)。（二）項(xiàng)

14、目區(qū)鉆場(chǎng)、鉆孔布置情況+1780水平二1上層煤沿用現(xiàn)有鉆場(chǎng)，鉆孔相對(duì)標(biāo)高：0、+20m；+1780水平二1層煤北翼可利用現(xiàn)有的順層平巷（已形成回風(fēng)系統(tǒng)）做鉆場(chǎng)；+1720水平各煤層和+1780水平二1上、二3、二4層煤的鉆場(chǎng)均布設(shè)在煤層底板內(nèi)距煤層8m處，鉆場(chǎng)規(guī)格：6m（寬）×3m（深）×3m（高），采用錨噴支護(hù)。鉆孔抽放半徑定為5m，鉆孔相對(duì)標(biāo)高：0、+10m、+20m、+30m、+40m；鉆孔均為走向長(zhǎng)鉆孔，控制范圍：+1780水平北翼走向長(zhǎng)1000m，南翼走向長(zhǎng)均為640m，傾向長(zhǎng)59m，煤層傾角58°。（三）項(xiàng)目區(qū)內(nèi)鉆進(jìn)施工順序首先由西安煤科院帶領(lǐng)在+17

15、80水平南翼二1上層煤內(nèi)進(jìn)行施工，解決運(yùn)輸平巷“先抽后掘”問(wèn)題，并對(duì)該煤層+1780水平以上奧鉆施工區(qū)域進(jìn)行鉆孔加密，提高該區(qū)域瓦斯抽采率，同時(shí)檢驗(yàn)鉆機(jī)性能和鍛煉隊(duì)伍；考慮到該區(qū)域內(nèi)奧鉆已經(jīng)在+30m、+11m、-8m(鉆孔相對(duì)標(biāo)高)布置了三個(gè)走向鉆孔，需要和西安院協(xié)商能否再增加鉆孔，又因?yàn)?1720水平運(yùn)輸石門(mén)巷道斷面小，未建鉆場(chǎng)，無(wú)法進(jìn)鉆機(jī)，不具備鉆進(jìn)施工條件，可將+1780水平二1層煤北翼定為預(yù)備鉆場(chǎng)，若二1上層煤無(wú)法施工時(shí)，先在預(yù)備鉆場(chǎng)內(nèi)施工。為了不影響技改施工，待+1720水平具備施工條件后，先進(jìn)行該水平南翼各煤層鉆孔施工，完工后再撤至+1780水平進(jìn)行北翼各煤層鉆孔施工。（四）項(xiàng)目

16、區(qū)煤層氣（瓦斯）資源量1、基礎(chǔ)參數(shù)情況（1）x噸煤瓦斯含量（2）L走向長(zhǎng)度（3）S傾斜長(zhǎng)度（4）R煤的容重（5）H煤層厚度（6）A抽采區(qū)煤層儲(chǔ)量（7）W抽采區(qū)瓦斯儲(chǔ)量2、計(jì)算方法瓦斯儲(chǔ)量按下式計(jì)算：W=A×X，A=L×S×H×R。+1780水平北翼所有煤層走向長(zhǎng)1000m，傾向長(zhǎng)59m，傾角58°。煤層儲(chǔ)量按上式計(jì)算：（1）二1上層北翼煤層瓦斯儲(chǔ)量為：A=1000m×59m×3.2m×1.45t/m³=273760tW=273760t×12.46m³/t=3411050m³（

17、2）二1層北翼煤層瓦斯儲(chǔ)量為：A=1000m×59m×6.3m×1.45t/m³=538965tW=538965t×13.5m³/t=7276027m³（3）二3層北翼煤層瓦斯儲(chǔ)量為：A=1000m×59m×3.6m×1.45t/m³=307980tW=307980t×15.72m³/t=4841446m³（4）二4層北翼煤層瓦斯儲(chǔ)量為：A=1000m×59m×1.8m×1.45t/m³=153990tW=15399

18、0t×15.72m³/t=2420723m³+1720水平南翼所有煤層走向長(zhǎng)640m，傾向長(zhǎng)70m，傾角58°。煤層儲(chǔ)量按上式計(jì)算：（1）二1上層南翼煤層瓦斯儲(chǔ)量為：A=640m×70m×3.2m×1.45t/m³=207872tW=207872t×14.58m³/t=3030774m³（2）二1層南翼煤層瓦斯儲(chǔ)量為：A=640m×70m×6.3m×1.45t/m³=409248tW=409248t×15.1m³/t=6179

19、645m³（3）二3層南翼煤層瓦斯儲(chǔ)量為：A=640m×70m×3.6m×1.45t/m³=233856tW=233856t×15.96m³/t=3732342m³（4）二4層南翼煤層瓦斯儲(chǔ)量為：A=640m×70m×1.8m×1.45t/m³=116928tW=116928t×15.96m³/t=1866170m³A總=2242599tW總=32758177m³因+1780水平南翼二1上層煤目前正在抽采，此次瓦斯儲(chǔ)量計(jì)算不做統(tǒng)計(jì)。（五

20、）抽放方法1、瓦斯抽放的可行性開(kāi)采層瓦斯抽放的可行性是指在原始透氣性條件進(jìn)行預(yù)抽的可能性。一般用煤層的透氣性系數(shù)（）和鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)（）來(lái)判斷開(kāi)采層瓦斯抽放可行性。由于哈沙圖煤礦尚未進(jìn)行以上參數(shù)的測(cè)定工作，所以只能根據(jù)與其鄰近的且煤層賦存條件相似的松樹(shù)灘煤礦、別立溝煤礦的測(cè)定結(jié)果來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。松樹(shù)灘煤礦實(shí)測(cè)的煤層透氣性系數(shù)和鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)如表3-2-1所示，根據(jù)我國(guó)煤層瓦斯抽采難易程度分類(lèi)指標(biāo)（見(jiàn)表3-2-2），二1上、二1、二2、二3四個(gè)煤層抽采難易程度分別為可以抽采煤層、較難抽采煤層、較難抽采煤層和可以抽采煤層。根據(jù)別立溝煤礦測(cè)定結(jié)果，哈沙圖煤礦各煤層均屬可以抽放煤層。2、項(xiàng)目區(qū)

21、采用本煤層瓦斯充分預(yù)抽的方法預(yù)計(jì)抽采效果是項(xiàng)目區(qū)煤層瓦斯相對(duì)含量降至8m³/t以下，滿(mǎn)足礦井安全生產(chǎn)需要。哈沙圖煤礦的瓦斯抽放系統(tǒng)已經(jīng)完善，抽放工作可與鉆進(jìn)工作同步進(jìn)行，直到煤層瓦斯含量降到符合標(biāo)準(zhǔn)以下為止，期間要做好各種參數(shù)的測(cè)定工作，為今后本地區(qū)瓦斯抽采設(shè)計(jì)提供依據(jù)。松樹(shù)灘煤礦煤層瓦斯抽采難易程度分類(lèi)表層 號(hào)鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù) (d-1)煤層透氣性系數(shù)（/MPa2.d）抽采難易程度二1上煤0.03470.03570.3150.963可以抽采煤層二1煤0.13830.25670.0512.472較難抽采可以抽采煤層二2煤0.08870.09230.0490.444較難抽采煤層二3

22、煤0.01690.02240.76314.98可以抽采煤層容易抽采煤層本煤層瓦斯抽采分類(lèi)指標(biāo)抽采難易程度鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù) (d-1)煤層透氣性系數(shù)（/MPa2.d）容易抽采0.00310可以抽采0.0030.05100.1較難抽采0.050.1三、井下定向瓦斯抽放鉆孔設(shè)計(jì)（一）設(shè)計(jì)原則1、有效地抽放瓦斯，確保項(xiàng)目區(qū)安全開(kāi)采和瓦斯利用接續(xù)。2、依據(jù)項(xiàng)目區(qū)地質(zhì)條件和鄰近煤層工作面已施工鉆孔情況，合理設(shè)計(jì)鉆孔軌跡（平面位置和鉆孔軌跡層位）。3、根據(jù)理論計(jì)算和項(xiàng)目區(qū)地層情況及抽放經(jīng)驗(yàn)，選取合理的抽放半徑，做到科學(xué)設(shè)計(jì)鉆孔間距。4、根據(jù)鉆機(jī)能力、煤層賦存狀況和巷道布置情況，合理布置鉆場(chǎng)和鉆孔，盡可能

23、地消除抽采盲區(qū)。5、為利于施工和瓦斯抽放，不設(shè)計(jì)負(fù)角孔。6、根據(jù)ZDY6000LD履帶式全液壓鉆機(jī)在復(fù)雜地質(zhì)情況中的施工經(jīng)驗(yàn)和鉆進(jìn)能力，合理布置鉆孔長(zhǎng)度。（二）鉆孔參數(shù)設(shè)計(jì)在三維空間中，鉆孔設(shè)計(jì)參數(shù)根據(jù)上部已有巷道的走向和相關(guān)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)，分析煤層產(chǎn)狀變化情況，先計(jì)算出鉆孔軌跡中每個(gè)控制點(diǎn)和鉆孔靶點(diǎn)的X、Y值和軌跡方位，根據(jù)揭露情況計(jì)算出Z值和鉆孔軌跡傾角，再根據(jù)每個(gè)控制點(diǎn)和靶點(diǎn)的值，運(yùn)用插值計(jì)算方法，設(shè)計(jì)中間點(diǎn)的各參數(shù)值。受地質(zhì)條件的影響，煤層在走向和傾向上都有波狀起伏變化，鉆孔軌跡設(shè)計(jì)是理想狀態(tài)下的軌跡，在實(shí)際施工過(guò)程中根據(jù)施工情況應(yīng)隨時(shí)調(diào)整鉆孔參數(shù)。（三）鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、第一次開(kāi)鉆：采用96

24、mmPDC鉆頭回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)9-12m，退鉆換153mmPDC擴(kuò)孔鉆頭擴(kuò)至6m后退鉆，下入133mm高強(qiáng)封孔管，用水泥封孔。2、第二次開(kāi)鉆：用96mmPDC鉆頭+孔底馬達(dá)+下無(wú)磁鉆桿+隨鉆測(cè)量?jī)x器+上無(wú)磁鉆桿+73mm通纜鉆桿鉆具組合，開(kāi)始定向鉆進(jìn)。3、定向鉆進(jìn)時(shí)，每施工3m對(duì)孔底進(jìn)行一次參數(shù)測(cè)定，根據(jù)測(cè)定的參數(shù)和已掌握的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況，調(diào)整參數(shù)，力求鉆孔按照設(shè)計(jì)軌跡和要求鉆進(jìn)。（四）施工鉆場(chǎng)抽放聯(lián)接鉆孔開(kāi)始正常施工時(shí)，必須在氣水分離器上口連接的鋼絲膠管上安裝一個(gè)閥門(mén)，用于控制抽放負(fù)壓，根據(jù)鉆孔瓦斯涌出量大小調(diào)節(jié)閥門(mén)，實(shí)行邊施工邊抽放，杜絕瓦斯噴孔事故的發(fā)生。（五）封孔設(shè)計(jì)為防止塌孔并封閉有害氣體

25、，需對(duì)開(kāi)孔段進(jìn)行封孔，具體要求如下：1、封孔必須采用封孔專(zhuān)用設(shè)備進(jìn)行封孔，必須保證封孔長(zhǎng)度不小于6m。2、開(kāi)孔時(shí)先采用96mmPDC鉆頭回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)至9-12m后提鉆，然后用153mmPDC復(fù)合片擴(kuò)孔鉆頭擴(kuò)孔6m或7m后，反復(fù)洗孔，保證孔內(nèi)清潔無(wú)鉆渣后退出鉆桿。3、退出鉆桿后下入133mm孔口管，外端必須超出巖壁30cm，并采用封孔專(zhuān)用設(shè)備向孔內(nèi)注入水泥、速凝劑和水的均勻混合漿，水泥、速凝劑和水的比例約為5:1:2，注完后必須保證靜置至少4小時(shí)。4、封孔后保證鉆孔不漏氣。（六）主要設(shè)備情況（見(jiàn)設(shè)備材料明細(xì)表）本項(xiàng)目采用的主要設(shè)備為ZDY6000LD井下定向鉆機(jī)，它主要包括鉆機(jī)系統(tǒng)、鉆具組合和隨鉆測(cè)

26、量系統(tǒng)，具體如下：1、鉆機(jī)系統(tǒng)：施工所用鉆機(jī)采用西安煤炭科學(xué)研究院鉆探研究所研制生產(chǎn)的ZDY-6000LD履帶式全液壓鉆機(jī)。該鉆機(jī)具有搬遷方便、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍寬、扭矩大、結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)性能先進(jìn)、工藝適應(yīng)性強(qiáng)、操作省力、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。主要用于煤礦井下地質(zhì)勘探孔、抽放瓦斯孔、注水孔等的施工。其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。表1：ZDY6000LD型鉆機(jī)主要技術(shù)參數(shù)一覽表鉆孔傾角（°）-10°20°鉆機(jī)質(zhì)量（kg）7000回轉(zhuǎn)速度（r/min）50190最大回轉(zhuǎn)扭矩（Nm）60001600主軸額定制動(dòng)轉(zhuǎn)矩（Nm）1500給進(jìn)能力（Kn）190起拔能力（KN）190行走速度（m/s

27、）0-2.5給進(jìn)/起撥行程（mm）1000最大爬坡能力（°）20電機(jī)功率（KW）90運(yùn)輸狀態(tài)外行尺寸（mm）3380×1450×18002、鉆具組合（見(jiàn)隨鉆測(cè)量定向鉆進(jìn)系統(tǒng)圖和鉆頭照片）（1）鉆桿：使用的有兩種鉆桿：第一種是73mm中心通纜鉆桿。該鉆桿具有以下特點(diǎn)：鉆桿接頭采用內(nèi)加厚方式局部增加壁厚，通過(guò)摩擦焊接與鉆桿相連，鉆桿外徑為73mm，內(nèi)徑為59mm，而兩端接頭的內(nèi)徑為55mm，這樣既增加了鉆桿易損部位的強(qiáng)度而又不浪費(fèi)材料。在測(cè)量鉆孔軌跡的過(guò)程中，通纜鉆桿與YHD1-1000型礦用有線(xiàn)隨鉆測(cè)斜儀配合使用能夠?qū)崿F(xiàn)孔底鉆孔參數(shù)的即時(shí)隨鉆測(cè)量。該鉆桿剛性好、抗彎

28、扭能力強(qiáng)，設(shè)計(jì)強(qiáng)度既可滿(mǎn)足孔底馬達(dá)鉆進(jìn)要求又可滿(mǎn)足孔口動(dòng)力回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)要求。第二種是73mm無(wú)磁鉆桿。材料選用無(wú)磁性的鈹銅。主要用于鉆孔測(cè)斜時(shí)放置測(cè)量?jī)x器，以避免普通剛性鉆桿對(duì)測(cè)量方位角造成的干擾，保證測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。螺桿鉆具：螺桿鉆具主要由螺桿馬達(dá)（定子、轉(zhuǎn)子）總成、萬(wàn)向軸總成、傳動(dòng)軸總成三部分組成。鉆頭：第一種是96mm平底燒結(jié)胎體式金剛石復(fù)合片鉆頭；第二種是96mm/153mm擴(kuò)孔鉆頭。隨鉆測(cè)量系統(tǒng)：采用YHD1-1000型隨鉆測(cè)量系統(tǒng)，用于定向鉆孔施工過(guò)程中隨鉆測(cè)量鉆孔的傾角、方位角等主要參數(shù)，實(shí)現(xiàn)鉆孔參數(shù)、軌跡的即時(shí)顯示，便于施鉆人員及時(shí)了解鉆孔施工情況，并及時(shí)調(diào)整工具面向角和工藝參數(shù)，使

29、鉆孔盡可能按設(shè)計(jì)軌跡延伸。四、鉆孔工程量統(tǒng)計(jì)和施工順序及工期安排鉆場(chǎng)孔號(hào)（標(biāo)高m）孔深（m）巖孔分支點(diǎn)分支孔深（m）總進(jìn)尺（m）A鉆場(chǎng)1780水平二1上層煤南翼鉆孔小計(jì)5781 #孔（0m）578578B鉆場(chǎng)1780水平二1層煤北翼鉆孔50002 #孔（0m）100010003 #孔（+40m）100010004 #孔（+30m）100010005 #孔（+20m）100010006 #孔（+10m）10001000C鉆場(chǎng)1720水平二1上層煤南翼鉆孔32007 #孔（0m）6406408 #孔（+40m）6406409 #孔（+30m）64064010 #孔（+20m）64064011 #孔

30、（+10m）640640D鉆場(chǎng)1720水平二1層煤南翼鉆孔320012 #孔（0m）64064013 #孔（+40m）64064014 #孔（+30m）64064015 #孔（+20m）64064016 #孔（+10m）640640E鉆場(chǎng)1720水平二3層煤南翼鉆孔320017 #孔（0m）64064018 #孔（+40m）64064019 #孔（+30m）64064020 #孔（+20m）64064021 #孔（+10m）640640F鉆場(chǎng)1720水平二4層煤南翼鉆孔320022 #孔（0m）64064023 #孔（+40m）64064024 #孔（+30m）64064025 #孔（+20m

31、）64064026 #孔（+10m）640640G鉆場(chǎng)1780水平二1上層煤北翼鉆孔500027 #孔（0m）1000100028 #孔（+40m）1000100029 #孔（+30m）1000100030 #孔（+20m）1000100031 #孔（+10m）10001000H鉆場(chǎng)1780水平二3層煤北翼鉆孔500032 #孔（0m）1000100033 #孔（+40m）1000100034 #孔（+30m）1000100035 #孔（+20m）1000100036 #孔（+10m）10001000I鉆場(chǎng)1780水平二4層煤北翼鉆孔500037 #孔（0m）1000100038 #孔（+40

32、m）1000100039 #孔（+30m）1000100040 #孔（+20m）1000100041 #孔（+10m）10001000總計(jì)33378注：鉆孔標(biāo)高為相對(duì)開(kāi)孔點(diǎn)的標(biāo)高（一）施工順序鉆場(chǎng)施工順序：按鉆場(chǎng)英文字母編號(hào)A、B、C.H、I順序進(jìn)行。鉆孔施工順序：每個(gè)鉆場(chǎng)先施工水平孔，用于探明煤層走向，其它孔按標(biāo)高由上向下依次按鉆孔數(shù)字編號(hào)1、2、3、.40、41順序進(jìn)行。工期安排：本項(xiàng)目區(qū)鉆孔總工程量為33378m。根據(jù)ZDY6000LD型鉆機(jī)能力，每月按1500m計(jì)劃工程量，計(jì)劃2011年6月1日開(kāi)始施工，預(yù)計(jì)工期668天，于2013年4月3日竣工。五、常用記錄和報(bào)表格式瓦斯抽放工程和鉆

33、孔施工記錄表。瓦斯抽放參數(shù)測(cè)定記錄表。抽放泵房值班記錄表。抽放瓦斯工程月報(bào)表。瓦斯抽放量旬（月、季、年）報(bào)表。以上報(bào)表格式，可根據(jù)礦井的實(shí)際情況進(jìn)行取舍和添加。瓦斯抽放工程和鉆孔施工記錄表日 期地點(diǎn)孔號(hào)孔徑上班殘尺班 次巖性描述班進(jìn)尺孔深本班殘尺問(wèn)題說(shuō)明出勤人負(fù)責(zé)人瓦斯抽放參數(shù)測(cè)定記錄表日期地點(diǎn)孔號(hào)濃度（%）負(fù)壓（Pa）壓 差（Pa）溫度（）氣壓（Pa）混合量（m³/min）純量（m³/min）標(biāo)準(zhǔn)量（m³/min）測(cè)定人備注抽放瓦斯泵房值班記錄年 月 日 運(yùn)行泵號(hào)： 號(hào)泵檢查時(shí)間抽放瓦斯系統(tǒng)備注濃度（%）負(fù)壓（mmHg）孔板壓差（mmH2o）流量（m³

34、/min）泵軸溫度（）氣壓（Pa）瓦斯?jié)舛龋?）溫度（）瓦斯抽放工程月報(bào)表工作地點(diǎn)工程名稱(chēng)工程描述工程單位工程量計(jì)劃完成率存在問(wèn)題礦井瓦斯抽放量旬報(bào)表序號(hào)地點(diǎn)負(fù)壓（mmHg）濃度（%）溫度（）混合瓦斯量（m³/min）純瓦斯量（m³/min）旬抽放量（Mm³）累計(jì)抽放時(shí)間（小時(shí)）備注最大最小平均本旬全礦總計(jì)（Mm³）全礦累計(jì)抽放量（Mm³）礦長(zhǎng)： 總工程師： 通風(fēng)科長(zhǎng)： 注：礦井瓦斯抽放量月、季、年報(bào)表格式相同六、施工安全管理措施及存在的問(wèn)題（一）施工措施1、所有施工人員必須認(rèn)真學(xué)習(xí)煤礦安全規(guī)程、ZDY6000LD鉆機(jī)操作規(guī)程、哈沙圖煤礦井下定

35、向瓦斯抽放鉆孔設(shè)計(jì)方案、哈沙圖煤礦井下相關(guān)安全規(guī)程和安全措施，并嚴(yán)格執(zhí)行。2、施工高仰角鉆孔裝卸鉆桿時(shí)，必須將前夾持器關(guān)閉，以防鉆桿下滑傷人，鉆進(jìn)時(shí)鉆機(jī)后方不得站人。3、鉆進(jìn)參數(shù)的選擇要合理，嚴(yán)禁超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。4、方位、傾角在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，保證偏差在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。5、施工時(shí)嚴(yán)格按要求探頂探底，當(dāng)出現(xiàn)頂?shù)装宀幻鲿r(shí)必須停鉆，分析原因，采取措施，做到頂?shù)装宀幻鞑皇┕?，以保證鉆孔安全和有效率。6、每次加完鉆桿，必須待孔內(nèi)返水正常后，方可鉆進(jìn)。7、鉆進(jìn)時(shí)要保持鉆壓均勻，加減壓應(yīng)連續(xù)均勻地進(jìn)行，不得采用跳躍式忽高忽低地加壓。8、根據(jù)資料，施工時(shí)鉆遇軟分層時(shí)，要勤劃眼，少進(jìn)多沖，鉆機(jī)操作人員要密切觀(guān)察儀表情況，出現(xiàn)任何異常情況，應(yīng)立即停止鉆進(jìn)，及時(shí)提鉆至安全區(qū)域，進(jìn)行處理。9、人工加卸鉆桿時(shí)，要與鉆機(jī)操作人員配合得當(dāng)，嚴(yán)禁在打開(kāi)夾持器時(shí)反轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)器。10、為了確保實(shí)沿設(shè)計(jì)軌跡鉆進(jìn)，每鉆進(jìn)一根鉆桿測(cè)量一次，并根據(jù)實(shí)鉆情況及時(shí)調(diào)整工具面向角，保