一、鉆孔施工說明：

礦井自投產(chǎn)以來，開采煤層均為31煤層，經(jīng)過近二十年的開采，31煤層資源日趨枯竭，加之下組煤勘探程度低、水文地質(zhì)條件復雜等原因，我礦始終未對下組煤進行勘探。為保證公司持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展決定對下組煤進行地質(zhì)及水文地質(zhì)初步勘探，現(xiàn)已施工鉆孔3個，得到了四灰含水層初步的分析資料。

為進一步探明四灰水文地質(zhì)條件，初步掌握該含水層水壓、涌水量及賦水性，摸清該含水層在礦井西翼地質(zhì)構(gòu)造相對簡單塊段的賦存聯(lián)系，經(jīng)研究決定在井底車場N1前26米施工F4鉆孔一個。為搞好該孔安全施工工作，特提出如下組織設計：

二、鉆探設計：

鉆孔依據(jù)《水文地質(zhì)規(guī)程》、《防治水管理規(guī)定》，嚴格按按要求設計，另外，探測水文鉆孔最終必須封孔，為此我們采用孔內(nèi)安裝止水套管，孔口安裝閘閥的形式鉆進，終孔后孔內(nèi)注漿封孔。

設計鉆孔1個，鉆機采用SGZ-ШA(300m)全液壓鉆機，沖洗液為清水，并配合SGB-6-10泥漿泵。

1、設計數(shù)據(jù)及參數(shù)：

孔口位置：主井井底車場N1點前26米施工硐室內(nèi)。

2、設計方位、角度及設計長度：

傾角：-90°， 長度：160m（預計）

孔口標高為： -140m

終孔層位： 8層煤底板

3、鉆探方式：開孔直徑Φ170mm ,鉆進20.5m后，下入Φ168 mm一級管20m，管入用水泥漿全封閉，水泥漿凝固后須經(jīng)打壓實驗合格后方可繼續(xù)鉆進，要求耐壓值不得小于4.0MPa;二級孔孔徑Φ130mm，直到四灰頂板位置，下入Φ108mm二級管150m，管外用水泥漿全封閉，水泥漿凝固后須經(jīng)打壓實驗合格后方可繼續(xù)鉆進，要求耐壓值不得小于4.0MPa;三級孔徑Φ91mm直到8層煤底板終孔。

三、風量及通風方式

風量：（1）按CH4涌出量計算：

Q=100qCH4K=100×0×1.5=0 m3/min

(2)按CO2涌出量計算：

Q=100qco2K=100×0.04×1.5=6 m3/min

(3)按人計算：

Q=4N=4×7=28 m3/min

根據(jù)設計施工現(xiàn)場，鉆探施工處現(xiàn)為井底轉(zhuǎn)車場，經(jīng)測風，此處風量為200m3/min，所以使用自然通風完全能滿足施工所需風量。

四、安全措施

（一）鉆機運輸和開鉆前的工作

1、鉆探設備由通防工區(qū)負責運輸、掘進工區(qū)協(xié)助，執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》和《操作規(guī)程》。

2、鉆機在運載底盤上應牢固可靠、不得超前、超寬或偏載嚴重防止翻車。

3、鉆機運載掉道后，要在前后方設置標志，并迅速復軌，復軌要使用長把工具，不要直接用手抬或肩扛，更不能用絞車硬拉，用復軌器時必須遵守復軌器操作規(guī)程。

4、鉆機房頂部承載天輪固定所用錨桿數(shù)量為4根，

5、穩(wěn)鉆。穩(wěn)鉆時，應首先檢查、修整、加固鉆場其周圍，防止冒頂?shù)繇?，清除各種雜物，挖好疏水溝。鉆機用錨桿固定，機身要安放平穩(wěn)，上緊底固螺釘。用錨桿固定時，錨桿要求直徑不小于16mm,埋設深度不小于1.2m，并且要求埋設安全牢固?；A必須為砼結(jié)構(gòu)，灌注砼厚度為不小于1m，可埋入巷道底板，要求基礎砼標號不小于150#?；A砼必須座到粉砂巖底板上。基礎砼具體要求根據(jù)底盤規(guī)格安裝前根據(jù)施工現(xiàn)場提供。

6、鉆機房頂部及圍巖必須支護牢靠，無掉渣、掉塊、淋水現(xiàn)象，若淋水無法避免，但必須有淋水防護措施，防止淋水濺到鉆機傳輸皮帶上和影響鉆工正常操作。

7、啟動開關放在干燥處，電纜吊掛整齊，操作按鈕固定在方便的地方，專用工具、鉆桿等擺放有序。

8、鉆探工作地點必須備有一定數(shù)量的木料（圓木3根，長度2m、木鞋20個、木楔20個）、水泥等以等鉆孔出水后采取加固措施。

9、開鉆前，所有參加施工人員工區(qū)管理人員要熟悉鉆探的目的、方位、傾角、終孔深度、避災路線及安全技措等。

10、開動鉆機、水泵進行試運轉(zhuǎn)5-10分鐘，檢查、運轉(zhuǎn)、穩(wěn)固情況、聲音等。

（二）孔口管的固定

設計規(guī)定： 1、開孔直徑Φ170mm，鉆進20.5m后，下Φ168mm一級管20米，一級管使用壁厚為4mm的無縫鋼管，并有防滑筋，以便用來纏麻繩封好一級管。下好一級管后，進行注漿封孔，一級管外露部分要留有注漿孔，為二級管注漿用。2、下一級管時，必須在管子外側(cè)纏好麻或棉紗，抹上黃油，纏麻長度不小于40厘米，纏麻厚度以能把管子下進去為準。注漿前用速凝水泥封好孔口外側(cè)，孔口處打好牢固的柱子。3、用Φ130mm鉆頭掃孔進尺至150.5米后，下Φ108mm二級管150m。

孔口管固定方法如下：使用Φ170mm鉆頭擴孔鉆進20.5m后，沖洗孔，下入Φ168mm一級管20m。向孔內(nèi)注入摻有5%～9%的速凝劑的水泥漿，由孔口管注入孔內(nèi)出氣管內(nèi)流出水泥漿為止，水泥漿凝固后（24小時），用Φ130mm鉆頭掃孔鉆進150.5m后下入150mΦ108mm二級管，并將兩孔口管法蘭盤用螺絲固定好，向孔內(nèi)注入摻有5%～9%的速凝劑的水泥漿由孔口管注入孔內(nèi)出氣管內(nèi)流出水泥漿為止，水泥漿凝固后（24小時），掃孔到底并超過孔口管0.5m進行壓力試驗，壓力必須達到4MPa，穩(wěn)固時間20∽30分鐘，孔口周圍不滲水，孔口管牢固不活動，即為孔口管固定合格，否則必須重加固。

水泥漿要求：水泥牌號不得低于425#，水灰比0.6：1，為保證在24小時內(nèi)凝固，水泥漿中加入5%∽9%的速凝劑。

（三）施工要求：

（1）施工人員必須持證上崗，并嚴格按照《鉆機操作安全技術規(guī)程》施工，以確保安全。

（2）嚴格按設計要求施工，孔口管加固后必須經(jīng)耐壓試驗，依照《防治水管理規(guī)定》其耐壓壓力不小于水壓的2倍即4Mpa，且持續(xù)時間不少于20分鐘，不合格者必須重新注漿穩(wěn)固。

（3）在施工到接近斷層位置時要采用反壓鉆進，孔口接好防噴裝置或三通，防止水大無法提鉆。在鉆孔正上頂板打錨桿上頂梁固定導向尾輪，錨桿孔深度不小于1500mm,并能承受4Mpa的拉力,將卷揚機鋼絲繩通過導向輪固定在鉆桿上，當水壓增大時有控制的提鉆，防止鉆桿噴出傷人。

（4）、在鉆進過程中，若發(fā)現(xiàn)鉆孔中的水量突然增大，水色變渾，以及有頂鉆等異狀時，必須停止鉆進，若孔內(nèi)水量過大，控制超過排水能力時，現(xiàn)場負責人應立即向調(diào)度室匯報，撤出受水威脅地區(qū)的人員，經(jīng)研究采取相應措施后方可繼續(xù)施工。

（5）本鉆孔采用部分取芯方式，施工中務必做好巖性記錄，做好交接班，由鉆機負責人填好當班記錄后交技術部，不得瞞、虛、漏報。

（6）鉆進時，要使用防噴帽及鉆桿卡持器，發(fā)現(xiàn)有異常鉆進時，應及時報告調(diào)度室和技術部研究處理。

（7）鉆進中，除四灰外，凡是出現(xiàn)涌水層，穿過后必須進行年高封堵，必要時用雙液漿封堵。保證在下各路套管前孔內(nèi)無涌水現(xiàn)象。

（8）鉆進中當接近下套管位置時，應取芯鉆進，以保證所下套管座在完整堅硬巖石上。

（9）一級套管下完后，應立即安裝防噴反壓裝置（高壓閘門）。

（10）鉆孔要盡量一次性穿透四灰，若孔內(nèi)水大（大于60 m3/h）,確實下鉆困難，可采取使用小孔徑鉆進，或采取先注漿后延伸的辦法，但注漿時，終孔壓力不得低于該孔水壓的3倍。

（11）施工地點做好通風工作，確保安全。

（12）在鉆探地點安設專用電話。

（13）鉆探硐室要有足夠的照明空間，且須使用礦用隔爆電燈。

（四）鉆機操作安全規(guī)定：

1、鉆機不得在無人看管的情況下運轉(zhuǎn)。

2、油泵用油必須保持清潔無雜物，加油時，應用漏斗向油箱內(nèi)加入，且不可在加油時拿走濾油網(wǎng)，加入的液壓油必須是同牌號的，牌號不同的壓力油不得混加入壓力油箱。

3、離合器操作要平穩(wěn)，禁止猛開猛合，嚙合時，操縱桿必推合到底，避免半離合狀態(tài)下工作。

4、扳動分動手把和變速手把時，必須先斷開離合器，在齒輪接近停止時，進行抵擋，以免打壞齒輪。

5、起重卷揚時，不得超負荷吊重，要注意孔內(nèi)卡鉆時，不得強行提拔，以免拉斷鋼絲或損壞機器。

6、卷揚機升降鉆具時，右手操縱卷揚機剎車手把，左手操縱提升手把，兩手把同時握住，便于操作，以防發(fā)生事故。

7、鉆進中密切注意孔底壓力表的變化，發(fā)現(xiàn)異常立即處理。

8、運轉(zhuǎn)過程中各部位溫度不得超過10℃，運轉(zhuǎn)中發(fā)現(xiàn)異常震動，敲擊聲等立即處理。

（五）鉆進操作安全守則

1、鉆探工人穿戴要整齊、利落，衣襟、袖口、褲腳必須束緊，安全帽要系繩，礦燈配帶齊全。

2、操作時要站在軸手把一側(cè)，不得緊靠鉆機，給壓要均勻，判斷要準確，孔內(nèi)情況要及時撐握，鉆速及壓力要及時調(diào)配，以保證正常鉆進。

3、啟閉開關時，注意力要集中，做到手不離按鈕，眼不離鉆機，隨時觀察和聽從司機命令，準確及時迅速的啟閉開關。

4、采用清水鉆進時，控制好流量，不準打干鉆。

5、禁止用手、腳和其它作操作物件接觸制動機械運轉(zhuǎn)部分，禁止將其它工具、物品放在鉆機、泥漿及電機保護罩上。

6、鉆機操作人員不準離開鉆機，并做到“三看”、“二聽”、“一及時”即看扶把震動和進尺速度；看水表及回水情況，看皮帶及水接頭情況；聽機器運轉(zhuǎn)聲，聽孔內(nèi)震動聲，發(fā)現(xiàn)異常及時處理。

7、準確丈量下入孔內(nèi)鉆具及機上殘尺，正確計算鉆孔深度，丈量殘尺時要停車進行，以免鉆桿回轉(zhuǎn)傷人。

8、嚴格執(zhí)行鉆具檢查制度，合理使用鉆桿，做到“四檢查、”“三不下”、“兩準備”鉆進中將質(zhì)量好的鉆桿放在下部?！八臋z查”開鉆前檢查、檢查所有鉆桿及水接頭。發(fā)生孔內(nèi)事故后進行檢查，上下鉆具檢查，每次上下鉆具要檢查其摩損情況和彎曲情況，加尺前進行鉆具檢查?！叭幌隆便@桿摩損超過規(guī)定不下，絲扣擰不緊不下，鉆桿彎曲嚴重不下?！皟蓽蕚洹弊骱脗溆勉@具的準備，上班為下班做好準備。

9、在巷道內(nèi)搬運長鉆具時要注意周圍情況，防止碰壞絲扣和發(fā)生觸電等事故。

10、鉆進時，如發(fā)生電器故障或停電時，應及時將鉆具提離孔底至安全地段。

11、在鉆孔施工過程中，施工人員要密切注意觀察施工地點巷道圍巖情況，發(fā)現(xiàn)有如下突水征兆時應立即關閉高壓防水閘門，撤出人員并通知受威脅地點的人員撤出，同時匯報生產(chǎn)技術部、安監(jiān)站、調(diào)度室，調(diào)度室值班人員要立即匯報值班礦長。

現(xiàn)場突水征兆有以下幾種：（1）煤層發(fā)潮、發(fā)暗、變“冷”。

（2）煤壁“出汗”、“掛紅”。（3）工作面溫度低，起霧。（4）工作面底鼓，有異常聲音等。

12、要注意孔內(nèi)出水情況，發(fā)現(xiàn)出水并且水壓增大，必須立即停鉆，但不得提拔鉆桿，工作人員不得站在鉆桿的直沖方向，以防傷人，并向工區(qū)、調(diào)度室、生產(chǎn)技術部、安監(jiān)站匯報情況，調(diào)度室值班人員要立即匯報值班礦長。

13、瓦斯檢查人員要堅持檢查瓦斯制度，每班檢查瓦斯不得少于2次，如瓦斯?jié)舛瘸^1%時，應立即停止打鉆并匯報調(diào)度室。瓦斯?jié)舛然蚱渌泻怏w達到1.5%時立即切斷電源撤除人員，并及進佩戴好自救器，匯報調(diào)度室。

14、電機車運行過程中，人員不得隨意出入，當電機車行至接近鉆場位置時，應提前發(fā)出信號。

15、下放套管時，要使用好安全卡瓦，防止套管墜入孔內(nèi)，造成孔內(nèi)事故。提鉆前要認真檢查卷揚機的油絲繩、提引器出現(xiàn)損壞要及時更換。提鉆時至少要有三人配合，一人操作鉆機一人負責卸鉆桿，一人把孔口，若孔內(nèi)水量大出現(xiàn)頂鉆的情況時，要利用鉆機立軸提鉆，操作人員要高度認真，用卡瓦控制鉆桿，避免鉆桿撞擊頂板，施工人員不準面對孔口，以防高壓水頂鉆傷人，提鉆時必須使用鉆桿提引器和墊叉。

16、井下電器設備要防爆，鉆機、泥漿泵要實現(xiàn)風電、瓦斯電閉鎖，并應符合《煤礦安全規(guī)程》中的規(guī)定要求，施工電纜必須在巷道兩幫，不準隨意打開電門或電動機接頭部分，安裝維修電器設備時，必須按《煤礦安全規(guī)程》中的有關條款進行。

17、鉆孔施工完畢，經(jīng)驗收后，進行安裝閘閥工作，并做好各種善后工作，包括鉆機的拆除、搬運、檢修、存放、鉆桿及接頭的保護等。

18、提鉆時，小絞車必須平穩(wěn)，卸鉆桿人員隨時注意孔口及卷揚機運行情況，以防甩繩傷人。

19、鉆場內(nèi)要挖好排水溝，直接排入大巷水溝內(nèi)。

20、以上未盡事宜，鉆機工作人員嚴格按照《煤礦安全規(guī)程》和《煤礦安全技術操作規(guī)程》中的有關規(guī)定進行施工。

六、避災路線及排水路線

避水災、避火災：鉆探地點→井底轉(zhuǎn)車場→西翼運輸大巷→主井→地面

排水路線：鉆探地點→井底轉(zhuǎn)車場→大巷水溝→東翼運輸大巷→井下主水倉→主井→地面。

七、附圖：

1、F4水文孔布置平面圖（1：2000）

2、F4水文孔預想地質(zhì)剖面圖（1：1000）

3、F4水文孔結(jié)構(gòu)示意圖

4、F4水文孔施工供電線路示意圖

5、F4水文孔孔口壓力實驗裝置示意圖