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注漿加固施工安全技術措施

來源: 發布時間:2018-05-21 49506 次瀏覽

一、工程概況
李雅莊煤礦六采區軌道巷斷層下盤37#導線點前99.8m發生底鼓出水,根據礦井生產和防治水工作需要,決定委托焦作市宏程工程建設有限責任公司,對李雅莊礦六采區軌道巷底板含水層進行加固改造,封堵巷道出水點水源,增強巷道底板強度。
二、工程內容及要求
1、要求六采區軌道巷巷道底板下K4、K3灰巖含水層改造為隔水層,注漿加固深度不小于20米,注漿加固長度六采區軌道巷不小于120米,
2、通過對六采區軌道下山過斷層段底板進行注漿加固,達到增強巷道底板強度、封堵出水點的目的,要求經注漿治理后巷道殘余涌水量不大于3m3/h。
三、鉆場布置及設計工作量
1、鉆場布置
通過分析李雅莊礦的地層情況和六采區軌道巷、皮帶巷前期注漿治理情況,重點考慮封堵軌道巷出水點的水源,進行巷道底板注漿加固,按照單孔注漿漿液擴散半徑約10米的經驗值考慮,在六采區軌道巷布置8個鉆場,為G1#、G2#、G3#、G4#、G5#、G6#、G7#和G8#鉆場,共施工注漿鉆孔20個,鉆孔設計穿過K4、K3灰巖,進入K2灰巖頂面以下5米終孔;每兩個鉆場中間布置一個檢查注漿鉆孔,共施工檢查鉆孔7個,檢查鉆孔設計穿過K4、K3灰巖,鉆進至K3灰巖底板以下2米終孔;軌道巷注漿加固長度140米。
2、設計工作量
注漿加固工程軌道巷注漿加固長度140米,軌道巷設計8個鉆場,20個注漿鉆孔,7個檢查注漿鉆孔總進尺800米,7個檢查注漿鉆孔,總進尺300米。
斷層破碎帶注漿加固約需注漿量為180m3,K4、K3、K2灰巖含水層注漿加固約需注漿量為500m3,預計注漿加固總注漿量為680m3。
四、施工工藝及施工組織
1、鉆孔結構
鉆孔開孔直徑φ113mm,鉆進2-5米下入φ108護孔管2-5米(煤層開孔或見煤線時護孔管必須穿過煤層底板至少1米),對套管進行注漿加固。然后換徑φ94mm鉆進至K4灰巖頂板之前下入φ89套管8-15米(套管必須穿過6#煤2米),對套管注漿加固后對套管做耐壓試驗,套管孔口壓力達到4MPa以上,孔口安裝閘閥后再透孔鉆進。
鉆孔穿過K4灰巖含水層和K3灰巖含水層時,若鉆孔出水,則注漿加固,待水泥凝固好后再透孔繼續鉆進,如果鉆孔沒有出水,則繼續鉆進至K2灰巖頂界面以下5米終孔,對鉆孔進行注漿加固。待水泥凝固后觀察鉆孔有無出水情況,若有較大的滲水現象,需重新透孔注漿,直到完全封堵住鉆孔出水點為止。檢查注漿鉆孔鉆進至K3灰巖底板以下2米終孔。
鉆孔注漿結束標準:泵流量小于40L/min,注漿孔孔口壓力≧4Mpa,穩壓時間不低于30分鐘。
整個巷道注漿加固完畢,通過3-5天觀察,巷道殘余水量是否符合礦方要求殘余水量不大于3m3/h的驗收標準,否則需根據出水點選擇鉆場重新打孔注漿堵水。
2、施工工期安排
通過井下實地考察,李雅莊礦六采區軌道巷和皮帶巷均具備開工條件,考慮本次工程的重點是軌道巷出水點注漿堵水工作,故第一階段先集中兩臺鉆機在軌道巷出水點周圍進行施工,預計施工注漿鉆孔10個,鉆孔進尺390米,注漿量300噸,工期為20天。
第二階段對進行底板注漿加固,預計施工注漿鉆孔10個,鉆孔進尺500米,注漿量380噸,工期為25天。
第三階段,通過第一階段和第二階段施工情況,觀察巷道滲水情況和殘余水量的大小,施工檢查注漿鉆孔和補充鉆孔,預計施工鉆孔7個,鉆孔進尺300-500米,注漿量50-100噸,工期為15天。
3、施工設備
施工主要設備有ZL-2800型鉆機一臺、ZDY3200S型全液壓鉆機一臺、3ZB9/12-22型注漿泵兩臺,配套φ73鉆桿70米、φ50鉆桿70米,φ108套管100米、φ89套管600米,φ113/φ94/φ75無芯鉆頭等鉆具。
4、施工組織
焦作市宏程工程建設有限責任公司在李雅莊礦設立施工項目部,負責李雅莊礦六采區軌道巷、皮帶巷底板含水層加固改造項目工程施工,項目部由項目經理總負責,下設工程隊隊長、工程隊技術員各一名,班長六名。
施工隊按“三八”制作業,單臺鉆機每班配備鉆探作業人員4名,鉆機班長一人,安全負責人一人,輔助工兩名。
五、綜合安全技術措施
1、地測科專門派三名人員帶領注漿隊人員五個圓班,嚴格履行本礦著裝、佩戴、乘車秩序、行走路線等,規范委外施工人員行為。
2、由地測科定期對施工地點進行巡檢、抽檢,并制定建立隱患臺賬,限期整改落實,在機電維護方面,由探放水隊負責施工隊伍機電設備供電、維護,并配合注漿隊移設鉆機時施工固定鉆機底錨桿。
3、在六區軌道巷施工期間應注意無極車運行情況,施工區段前后10米設專人警戒,并保證無極車信號時刻跟隨施工地點,鉆機移動過程中無極車嚴禁運行。運輸區在運行無極車時必須在距施工點10米位置時減速慢行,并發出警戒命令,注漿施工人員嚴禁在無極繩運行期間跨越,確保無極車運行期間人員的安全。
注漿隊施工期間所運達的材料、設備必須在2個小時內卸車,碼放整齊,不得影響單軌無極車的正常運行。
4、施工地點下風側實施24小時監控,遇到有不安全的異常情況出現時,應及時檢查暫停作業,并報告上級主管人員,查明情況確定無隱患后方可繼續作業。
5、施工期間嚴格遵照執行相關措施,安全管理制度標準作業,嚴禁違章作業,作業區段嚴禁停放其它車輛、雜物,施工區段(注漿硐室前20米,鉆機后20米范圍內必須干凈、整潔,無積水、淤泥;所使用設備、材料必須碼放整齊;施工點用橫水溝引水,水溝蓋板分段掀動,并保證該文明生產區段水溝淤泥的清挖、整堆、裝車,由運輸區供車;施工設備在移動過程中,管線、電纜必須整齊保護)。
6、鉆機抬、裝、吊、運輸過程安全措施
6.1使用鉆機為ZL2800型和ZDY3200S型。裝運鉆機時,由帶班班長統一指揮,注意照前顧后,盡量輕抬輕放,以免發生扭傷,跌傷和損壞設備現象,裝車的鉆探設備及鉆具要捆綁牢固。
6.2起吊安裝鉆機時,認真檢查好安裝地點的支護情況,起吊重物必須提前施工專用錨桿或錨索,嚴禁使用原有支護,如有失效支護或其它不安全因素,必須進行處理,排除隱患,并執行好敲幫問頂制度。
6.3起吊重物之前,認真檢查起吊設備的完好情況,只有確認無隱患后,方可進行起吊工作。
6.4起吊噸位超過2噸重物時,必須施工專用錨桿或錨索,起吊重物采用錨鏈,連接鏈環必須戴上螺絲上滿扣,鏈環上固定時加托盤,起吊前,撤離無關人員到5米外,起吊時,物件吊離地面后,要觀察頂板、錨桿、物件等有無異常情況,無異常情況時方可繼續起吊,起吊時要找好重物重心,確保起吊重物時,不來回晃動,防止擠傷人員。
6.5起吊過程中,由專人指揮,并設一名有經驗的老工人負責觀山,其它人員嚴禁大喊大叫,除起吊人員外,其他人員均應在起吊設備傾倒可能波及到的以外的安全地點,重物放穩之前,不允許摘鉤,防止傾倒,起吊點嚴禁有雜物,確保安全退路暢通,一旦出現險情,立即發出警告,施工人員應根據現場情況采取措施,待險情處理完畢后,方可進入下道工序。
6.6穩鉆時,鉆機要置放平穩基礎上,鉆機底座用方木墊實,鉆機調整到施工鉆孔所需的方位后用壓柱頂緊或用地錨固定好。
6.7鉆機固定要牢固可靠,保證安全作業及打鉆參數的準確性。鉆機所墊地木梁平穩臥入底板,按中腰線擺正鉆機。
6.8穩鉆機時,必須在停電的狀態下進行,控制開關、執行開關手柄打到零位,閉鎖,掛停電牌,開關上鎖或派專人看護。
6.9各機械轉動部分要安裝防護欄、保護罩。
6.10地測人員在鉆場標定方位后,安裝鉆機,待鉆機用壓柱頂緊后,在地測人員監督下用羅盤和角度儀校對鉆孔方位角和鉆孔傾角。
6.11電氣設備安裝必須符合“三專、兩閉鎖”規定,電纜吊掛整齊。
6.12拆接火時斷開上一級電源,并懸掛停電牌,上鎖或派專人看護,方可進行,嚴禁帶電搬遷、檢修電器設備。
6.13施工完畢,認真清理鉆機上的雜物和油污,按主機、油箱、操作臺分三部分解體裝車,小件裝包,并捆綁牢固。
7、施工安全技術措施
7.1打鉆人員進入作業現場,必須先敲幫問頂,仔細檢查作業范圍內的幫頂支護狀況,發現不安全因素,必須先進行處理,確認安全后方可作業。
7.2施工前,在施工地點前后各至少10米設置警戒,影響到六采區運輸區隊生產的,必須提前一天辦理相關報告,經領導審批后,方可實施。
7.3搬遷設備時,要輕抬輕放,避免碰撞設備及傷人,嚴禁帶電檢修,搬遷電器設備,嚴禁帶電拖移電纜,杜絕電氣設備失爆。
7.4鉆工必須持證上崗,嚴格按規程或措施作業,打鉆時發現鉆機或鉆桿有異常聲音,立即停鉆,以防卡鉆,查明原因進行處理后,方可繼續作業。
7.5機電維運區或生產隊組在鉆場作業區和上一級配電所(點)臨時停電檢修時,需提前通知打鉆工隊停鉆、起鉆,防止突然停電出現卡鉆事故。
7.6隔爆電氣設備開蓋檢修前,必須由專職電工停電,嚴格執行停送電安全措施,檢查設備周圍瓦斯濃度不超過0.5%時,方可開蓋檢修。
7.7卡鉆桿、卸鉆桿時,必須先拉開鉆機離合器,將電機停電后方可進行,鉆機操作必須設置遠方控制開關進行操作。
7.8其他非打鉆作業人員嚴禁在作業場所10m范圍內活動,裝卸鉆桿人員站在鉆機主體行人側位置,鉆機操作人員站在鉆機主體下方靠行人側。在裝卸鉆桿等過程中,所使用的工具要按要求擺放在指定位置。
7.9下入套管后,揭露K4、K3、K2灰巖含水層前,必須先安好孔口閘閥,作業人員嚴禁站在鉆桿正后方,以防鉆桿射出傷人。
7.10遇斷層帶、軟巖時,要輕壓慢進,要確保鉆孔循環水正常后,方可正常鉆進,若循環水不能正常返水,應立即上下拉動鉆具,同時用銅錘敲擊鉆具,待循環水返水正常后,方可按正常操作程序鉆進。若塌孔嚴重,必須起鉆注漿,以免發生鉆孔事故。
7.11在鉆機運轉時,嚴禁用手或身體的其它部位及其它物件接觸鉆機、注漿泵、電機等轉動的部位。
7.12鉆機鉆進時要勻速慢進,認真觀察鉆孔回水量,一旦發現回水不暢或鉆機不供水,立即后退鉆機,嚴禁干打眼,待孔內回水返出后,方可繼續鉆進。
7.13注漿泵工作前,要有專人檢查所有接頭和管路是否連接好、有無破損;注漿泵工作時,施工人員必須遠離注漿泵和管路,防止高壓水傷人。
7.14發生異常情況需要撤退時,在安全負責人或有經驗老工人的組織和帶領下撤離,并及時匯報工隊值班室及調度室。
7.15鉆探施工過程中需停送電或接電影響井下其他施工單位時,必須提前一天辦理停電報告;其他相關單位有計劃停電時,必須提前一天通知施工隊,并提前一個小時與打鉆人員聯系,將鉆具提離孔底;無計劃停電時,打鉆人員必須立即用起吊裝置將鉆具提離孔底,防止發生卡鉆事故。
7.16正常鉆進時,一定要將孔內巖粉沖凈。
7.17鉆機鉆進過程中,發現煤巖松軟、片幫、來壓、水量突然增大以及頂鉆等異常情況時,必須立即停止鉆進,但不得拔出鉆桿。及時匯報礦調度臺。
7.18要加強設備的檢查與維修,嚴禁帶病作業。
7.19鉆孔內噴孔出水時,須在孔口加設擋板,以免發生噴出水、破碎巖石傷人現象。
7.20施工人員要保護好孔口,嚴防鐵器、雜物墜入孔內。擔任高處作業人員更換鉆桿時,梯子必須平穩,不準將工具及材料上下投擲。在工作地點的下面人員時刻警惕,防止落物傷人。
7.21鉆機操作人員必須攜帶便攜式檢測儀,將儀器懸掛在鉆機正上方頂板下0.3米處,隨時監測有害氣體的濃度。如果二氧化碳濃度超過1.5%、一氧化碳濃度超過0.0024%、瓦斯濃度超過0.5%、氧氣濃度低于18%時,上述任意一項指標超標時,必須立即停止作業,并查明原因,及時報礦調度室撤出所有受威脅地區的工作人員,然后采取措施進行處理。
7.22通風區要將鉆機施工地點納入瓦斯檢查地點,掛牌專人檢查。
7.23其它未盡事宜嚴格按照《煤礦安全規程》及李雅莊煤礦相關制度和規定執行。
8、排水系統
8.1注漿段水沒軌道巷水溝流至四聯巷口水倉--六采區中部水倉--2#風井底水倉--地面。
8.2六區四聯巷水倉倉容60m3,配備兩臺37KW水泵、兩臺55KW水泵,兩趟6寸排水管;最大排水能力150m3/h。
9、災害應急措施及避災路線
9.1在鉆進過程中要密切注意,有出水時要記錄具體出水位置,并測量出水量。鉆進過程中要密切注意孔內情況,發現鉆進異常或涌水異常,要立即停止鉆進但不得拔出鉆桿,同時通知調度室及地測科。
9.2跟班隊長第一時間向調度室匯報,礦方及時成立臨時現場指揮小組。
9.3如果出水量大,排水能力達不到要求時,及時把鉆桿擁入鉆孔內,關閉閥門。等到加大排水量后再打開閥門,實施提鉆。
9.4六采區軌道巷、皮帶巷四聯巷口儲備5噸砂子及蛇皮袋,突水量增大時及時壘擋水墻,六采區下部各施工人員沿六采區右回風巷進行撤離。
9.5井下發生瓦斯、煤塵爆炸后,受威脅作業人員應當首先盡可能把發生的情況報告調度室,現場人員必須佩戴自救器,在班長或有經驗老工人的組織和帶領下,撤到安全地點直至地面。
9.6作業地點發生火災時,應盡可能采用直接滅火法快速滅火,受威脅作業人員應當首先盡可能把發生的情況報告調度室,如不能滅火,受威脅作業人員必須佩戴自救器,在班長或有經驗老工人的組織和帶領下,迅速進到新鮮風流巷道中。

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