综采工作面超前钻孔预裂安全技术措施.docx

综采工作面超前钻孔预裂安全技术措施综采工作面超前钻孔预裂安全技术措施一、工程概述为提高块煤率、瓦斯抽采率及降低煤尘，根据 12407 综采工作面钻孔预裂设计方案及矿方相关要求，结合现场实际，需在 12407 综采工作面，对煤层进行超前钻孔预裂。为确保超前钻孔预裂施工安全，特编制本施工安全技术措施。二、钻孔布置技术参数及要求、施工工艺1、钻机技术参数采用 ZDY3200S 型煤矿用全液压坑道钻机，其主要技术参数：钻孔深度：350/100m，钻杆直径：63.5/73mm，钻杆长度 1.5m，额定转速：50175r/min，主轴倾角：0900，给进行程：600mm。泵电动机型号：YBK2-225S-4，泵电压 660/1140，适用钻孔深度：350/100m，终孔直径：150/200mm。2、预裂钻孔布置参数（1）预裂单排钻孔布置参数在回风顺槽钻机及预裂设备布置，从回风顺槽画好的点位置及角度向运输顺槽钻孔，沿平行工作面方向布置一组钻孔，在回风顺槽 1600 米，布置 1#钻孔，依次向外布置 2#、3#，根据煤层薄厚起伏变化，当采高为 2.4m 时，钻孔布置在采高中间位置，即 1.2m 处，当采高为 3m时，钻孔布置在采高中间位置，即 1.5m 处。实验阶段 1600m（1#钻孔离停采线距离），钻孔预裂应超前工作面不低于 150m。根据地质资料，在实施区域内，当遇到断层不能打预裂钻孔，可避开断层 10m 外继续布置预裂钻孔。根据工作面周期来压步距，当遇到来压区域，不打钻孔预裂，利用矿山压力作用，对煤壁进行破碎，有效节约成本。钻孔布置参数如表 4-1 所示。1）孔间距：设计高压预裂的有效切割半径是 5m，预裂孔平均间距 10m。2）钻孔数量：沿垂直于煤层倾向方向布置钻孔，试验区域共 10 个钻孔。3）预裂孔长度：预裂钻孔设计长度为 126m。4）钻孔直径：113mm。5）钻孔角度：如表 4-24-1 钻孔布置参数表钻孔直径 113mm 钻孔间距 10m钻孔长度 126m 封孔长度 20m预留保护线 20m 钻孔数量 10 个12407 工作面回风巷高程高于运顺，存在一定角度。由于 12407 回顺与运顺的高程测点存在 20m 的错距，因此在计算过程中需纠正错距引起误差。4-2 钻孔布置参数12407 回顺12407 运顺 正切值 角度测点 标高 测点错距 测点 标高15000.22154 仰角15100.144765 仰角1520 910.713 1520 1500 910.891 0.00119 0.06799 仰角15300.056818 仰角15400.045645 仰角15500.034473 仰角1560 907.331 1570 1550 907.392 0.00041 0.0233 仰角15700.22899 仰角15800.20569 仰角15900.296885 仰角1600 904.795 1595 1575 905.811 0.00677 0.38808 仰角（2）预裂双排钻孔布置参数在距离单排眼钻孔 10#孔向外 10m 处，打双排钻孔的 1#钻孔，依次布置 2#、3#，在回风顺槽钻机及预裂设备布置，从回风顺槽画好的点位置及角度向运输顺槽钻孔，沿平行工作面方向布置双排钻孔，呈三角型布置，底排钻孔与底板间距 1m，顶排钻孔与顶板间距 1m，顶排钻孔间距为 12m，底排钻孔间距为 12m，顶排钻孔与底排钻孔错距投影距离为 6m。具体如下图：12407 回风巷双排钻孔布置示意图根据地质资料，在实施区域内，当遇到断层不能打预裂钻孔，可避开断层 10m 外继续布置预裂钻孔。根据工作面周期来压步距，当遇到来压区域，不打钻孔预裂，利用矿山压力作用，对煤壁进行破碎，有效节约成本。钻孔布置参数如表 4-3 所示。1）孔间距：设计高压预裂的有效切割半径是 5m，预裂孔平均间距 10m。2）钻孔数量：沿垂直于煤层倾向方向布置钻孔，12407 工作面初步设计预裂区域长度为 1600m，试验区域共 266 个钻孔。3）预裂孔长度：预裂钻孔设计长度为 126m。4）钻孔直径：113mm。5）钻孔角度：根据测得高程计算得。表 4-3 钻孔布置参数钻孔直径 113mm 钻孔间距 6m钻孔长度 126m 封孔长度 20m预留保护线 20m 预计钻孔数量 250 个二、煤层预裂技术参数及要求、施工工艺1、预裂泵的技术参数（1）预裂泵驱动功率：160KW，最大排出压力 66MPa，最大排出流量：7.1m3/h。（2）水箱规格：2m1m1m，与预裂泵直接相连，内有水质过滤装置，可保证水质。（3）超高压软管：超高压软管规格：166S-80(内径 钢丝层数-压力)，每根长度可根据需求定做。（4）液压卷管器：液压卷管器对预裂深度、速度进行控制，起到给进、后撤