1、煤矿岩巷超前探查设计及安全技术措施一、概况为查明xxx巷前方及其附近地质、水文地质情况，保证巷道安全掘进，经研究决定，在xxx巷开口向里42m处进行迎头超前探查工作。 二、地层及构造 根据钻孔成果及实揭地质资料，xxx巷开口处地质层位为中粒砂岩，平均厚度16.5m，上侧细粒砂岩与泥岩逐层分布；巷道底板下距二1煤层顶板17m，该区域平均煤厚12.5m，L7灰岩顶上距二1煤底13m左右，L7-8灰岩厚13m左右，L5-6灰岩局部不发育，相变为砂质泥岩或细砂岩，L7灰岩底下距L1-4灰岩顶29m左右，L1-4灰岩厚约25m左右。区域内地质条件简单，煤层底板整体显单斜构造。三、水文地质条件根据当前巷道
2、实际施工情况，巷道最低标高为-89m，巷底至3灰岩顶100m左右，目前L1-4+3灰岩水位标高为+30m，根据煤矿防治水细则附4-1掘进巷道底板隔水层安全水头值计算公式：式中Ps一底板隔水层安全水头值，MPa;t一隔水层厚度，m；L一取巷道底板宽度，m(取6m);一底板隔水层的平均重度取0.026MN/m3;Kp一取底板岩石平均抗拉强度，取1.0MPa。将相关参数带入公式计算得Ps=47.98MPa;巷道底板隔水层实际承受的水头值P=(+30+巷道最低标高(-89)-100)/100=1.89MPa。四、帮距、超前距及探查深度计算1、帮距、超前距根据煤矿防治水细则第七十三条第一款中6-3公式:
3、 （附6-3）式中L一岩柱宽度，m;K一安全系数，(原则上取3.5)M一取巷道高度，(取4m);P一取岩巷底板实际承受水压值，MPa;Kp一取底板岩石平均抗拉强度1.0MPa。将相关参数代入公式计算得L=16.7m20m。根据煤矿防治水细则第四十八条中表4-1要求，当2.0P1.0MPa时，要求超前距大于15m，因此本回次钻孔设计中底板探查钻孔帮距20m,超前距为30m。2、探查深度根据煤矿防治水细则 第七十三条第一款中5-1 公式: (附5-1)式中t一安全隔水层厚度，m;L一巷道底板宽度，(取6m);一底板隔水层的平均重度取0.026MN/m3;Kp一底板隔水层的平均抗拉强度1.0MPa:
4、P一底板隔水层承受的实际水头值，取1.89MPa。 经计算，t=5.6m, 该区域巷道底板下距二1煤层顶11-20m左右，为确保巷道施工安全,确定本回次探查钻孔设计深度为终孔位于巷道底板以下20m处。五、钻孔设计根据巷道施工设计图，本回次超前探查钻孔主要布置在xxx巷迎头正前方及巷道两侧呈扇形布置。结合上回次及本回次超前物探情况，本回次共设计6个探查孔，4个探查钻孔为沿巷道掘进方向的正前方，2个探查孔为巷道两侧20m帮距，具体钻孔参数如下:1#孔：方位103，倾角0，设计孔深80m；2#孔：方位103，倾角-40，设计孔深32.5m；3#孔：方位103，倾角-23，设计孔深55m；4#孔：方位
5、103，倾角-16，设计孔深79m；5#孔：方位89，倾角0，设计孔深82.5m；6#孔：方位117，倾角0，设计孔深82.5m；本次施工采用ZDY-3200S全液压坑道钻机。超前探钻机主要技术参数：钻机名称全液压坑道钻机钻头规格94mm三翼形钻头规格型号ZDY-3200S钻杆长度1m/根功 率40Kw钻杆数量90根电 压660V钻杆直径73mm钻进过程中要注意钻孔反水（风）情况，如有减小情况必须详细记录减小位置，如遇岩性变化、断层破碎带、裂隙等地质构造情况是，要详细记录深度及穿过深度。由于当前煤层层间距较厚，本次未设计见煤钻孔，但如出现地质构造，钻孔提前见煤，见煤钻孔要详细记录钻孔见煤距离，
6、穿过煤层距离等相关数据，见煤时由瓦检员测定钻孔内瓦斯含量并观察是否有瓦斯涌出现象，钻孔施工完成后及时将钻孔报表送至地测科，由地测科进行地质分析。六、施工要求1、xxx巷施工单位负责及时将打钻地点杂物清理干净，确保钻探地点巷道底板平整夯实，并将风、水管路接至打钻地点附近，保证满足打钻需要；同时做好钻探期间巷道排水工作，确保排水路线畅通，巷道涌水及打钻涌水能够及时排出。2、钻孔位置、方位、倾角按设计标定，按设计施工，严格按规程操作。要经常检查设备运转情况，观察孔壁完整程度，防止孔内和机械事故发生，钻探地点具备打钻条件后，施工单位要及时通知地测科和打钻队，钻探设备到位后，打钻队要立即组织人员及时开钻
7、。3、打钻队应及时将打钻资料向地测科反馈，地测科根据实际钻孔数据另行下发通知调整钻孔数量与参数。4、打钻队施工人员在钻孔回风侧5m范围内悬挂便携式甲烷检测仪与便携式CO检测仪。当施工地点瓦斯浓度达到1.0%，应立即切断电源，停止工作，撤出人员，同时向矿调度室汇报，待瓦斯浓度降到1.0%以下时，方可进入继续工作。5、施工过程中进行全程视频监测，关键工序施工应当录像备份，存储时间不少于90天。6、每个钻孔施工完成后应立即通知地测科技术人员进行钻孔测斜，打钻过程中出现塌孔、夹钻等异常情况及时向调度室、通风科及地测科汇报。7、钻孔穿煤过程前必须安设防喷孔装置，后方可进行钻孔施工。8、钻探前在钻场以外1
8、0m位置安装一部电话，遇突发状况时应立即通知受威胁区域人员及时撤离至安全地点。9、钻探前应急语音广播系统：钻探点必须安装应急语音广播系统；当有突水、煤与瓦斯突出征兆时，能通知受威胁地点的作业人员安全撤离；钻探点语音广播系统设专人负责，语音广播系统确保灵敏、可靠。10、钻孔施工期间，严禁随意断电，加强机电检查，杜绝失爆现象，机电科保证排水设备完好，同时加强13采区泵房和中央泵房机电设备检修，确保13采区泵房和中央泵房的水泵完好。13采区泵房和中央泵房人员要求现场交接班，向调度室汇报本班排水设备运转情况。11、在巷道迎头低洼处施工临时水窝，安装BQG-375/0.5矿用气动泵及配套管路，保证排水。
9、排水路线：施工地点xxx巷临时水窝xx采区轨道大巷水沟副井底水仓地面12、钻孔施工期间，岩石段采用水力排渣工艺，遇煤后采用风排工艺防止用水堵塞钻头。钻孔施工前保证工作地点风、水管路敷设到位，风水联动装置有效。13、消防器材备配齐全，其中包括4KG干粉灭火器2个、消防沙0.2m、消防锹2把、消防桶2个，消防沙袋5个。14、打钻队要将打钻施工安全技术措施贯彻到每位施工人员，保证安全施工。七、超前探安全技术措施 （一）钻机运输、安装的安全措施 1、为了正确完成钻机的拆卸和井下安装。从事该项工作的人员应根据技术文件，熟悉本机构，详细了解并掌握各连接部位的连接和拆卸方法。2、为了运输方便，钻机运输前可根
10、据使用单位井巷和运输设备大小将钻机解体成若干部件。钻机可解体成泵站、动力头、机架、操纵台、立柱框架和钻具等部件，泵站油箱内的液压油放置于干净的容器内，单独运输。3、解体时各胶管应卷成圈，可固定在相应的部件上，弯曲不要过大，所有外露孔要包裹或加帽罩。防止脏物进入元件和胶管内，拆下的各紧固件和连接件应带在相应的零部件上，以免丢失和混淆。4、解体后的各部件应牢固地固定在运输设备上（内），运输过程中应避免各部件碰撞和跌落。5、运输、安装钻机人员，要互相配合好，防止钻机翻倒伤人和挤伤手脚事故发生。6、钻具应统一放在钻场内，禁止巷道内乱放。 （二）钻机稳固措施1、钻机安装时，必须听从统一指挥，抬拿设备、工
11、具等要轻拿轻放，防止发生砸伤、碰伤施工人员以及损坏电气设备等。2、钻机安装前，必须有专人检查各个部件的完好情况，电气设备严禁出现失爆现象。3、稳钻时，打钻队班组长要亲临现场指挥并安排工作。4、稳钻时，钻机支架必须要放置平稳，各个连接部件必须连接牢固、可靠。5、固定钻机时，必须使用丝杠支撑在巷道顶部，顶紧顶牢钻机，防止施工中钻机晃动损坏设备或伤害施工人员。6、钻机运行中，严禁施工人员站在钻机后面，防止砸伤施工人员。（三）开机前的准备工作1、检查各油管连接是否正确。2、检查各连接螺丝是否拧紧，立柱是否锚牢固。3、点动电动机，检查电动机的旋向与齿轮泵壳体上的标定转向是否一致。4、冷却水是否正常流通。
12、5、检查操纵多路阀手把，使其处于中位。6、检查工作地点风水联动装置是否有效。（四）钻进时的操作1、钻机空运转1min，检查钻机各部件运转是否正常。2、操作卡盘手把，使卡盘夹紧水辫轴锥螺纹或钻杆，开启冷却水。3、操纵旋转手把至正转位，使动力头带动钻杆正转。4、待孔口见到反水、风后，操纵前进、后退手把至前进位，使给进油缸以正常速度钻进。5、在钻进过程中，因切削阻力发生变化时，可调节微调来控制推进速度。微调反时针旋转，推进速度加快、顺时针旋转推进速度减慢。（五）加接钻杆时的操作1、钻进完成1根钻杆深度需加接钻杆时，先停止推进，再停止旋转。2、操纵夹持手把，使夹持器夹紧钻杆，将微调节流阀开启（右旋）。
13、3、回转器反转，与此同时，后退进给油缸，使水辫轴与钻杆旋离。4、停止旋转，操纵快速进退手把至快退位置，使卡盘快速退到位。5、将要加接的钻杆接在前一根钻杆上，回转器边旋边前进，当水辫轴梯形锥螺纹与新加接钻杆锥螺纹旋合接触时，立即操纵夹持器手把，松开夹持器，完成钻杆加接。（六）卸钻杆的操作1、夹持器夹紧水辫前的第一根钻杆，回转器反转，同时推进手把置于后退位置，使水辫轴于第一根钻杆分离；2、松开液压卡盘，取下水辫。3、打开、并推进液压卡盘，用卡盘夹紧第一根要退出的钻杆，松开夹持器，操纵前进、后退或快速进退手把，使钻杆后退到适当位置，既第一根钻杆与第二根连接处露出在卡盘与夹持起器之间，打开微调节流阀（
14、右旋），操纵夹器手把夹紧钻杆，回转起器反转，同时推进手把置于后退位置，松开钻杆之间的螺扣。4、操作卡盘手把，松开卡盘，卸下第一根钻杆，再按上一条操作，如此循环反复，直到卸完全部钻杆。（七）操作中的注意事项1、孔内有钻具时，除按规定程序的动作需要外，不允许回转器反转。2、回转器反转拆卸钻杆时，油缸必须留足卸扣行程，以免损坏钻杆螺纹。3、钻机工作过程中，应随时注意各运动部件的温度变化。轴承、齿轮、油泵、油马达、电动机等处的温升不得超过45，油箱出油口处的温度不得超过60，否则应停机检查并加以处理。4、观察泵站回油压力表，发现回油压力超过0.35MPa时应停机更换或清洗过滤器。5、钻机工作时，注意液
15、压系统的元件，胶管及管接头是否有漏油现象，如有故障应及时处理。6、钻机工作时，除了因钻进负荷变化而引起的供油压力，旋转和推进速度的相应变化，系统压力突然大幅度升降引起旋转、推进速度巨变，应立即停机，找出原因，处理故障。7、当钻机停止工作时，所有操作手把应置于中位。8、从钻孔中正常退钻杆时，必须使用夹持器或卡杆器将钻杆卡紧后，取杆人员必须离开钻杆1.0m以外安全地点后，方可叫钻机司机按操作规程要求开动钻机进行退钻杆。退钻杆过程中，取杆人员和钻机司机必须密切配合，相互照应，精力集中，防止误操作而发生异外。9、当水辫轴与钻杆联接接头咬死，无法使用卡杆器或夹杆器时，可使用管钳将钻杆卡紧，并用加长杆（0
16、.51.0m）联接管钳（增大力矩）后，人力将钻杆联接处松退。10、当水辫轴与钻杆联接接头咬死，人力配合管钳无法将其松退时，可使用管钳卡紧钻杆，管钳一端紧靠机架作支点，并用铁丝将管钳固定在机架上，钻场内人员离开钻场到安全地点后，钻杆司机方可开动钻机反转松动钻杆，防止误操作造成管钳飞脱伤人。11、当钻杆倾角大于30在处理钻杆断杆时，操作人位置不得正对钻杆，防止钻孔中钻杆滑出伤人。（八）防甲烷、煤尘事故措施1、通风科派瓦检员经常检查打钻地点及附近巷道内的甲烷情况，发现甲烷超限要立即停止打钻，及时向矿调度汇报，并采取措施进行处理，情况危急时将全部人员立即撤离。2、施工地点，当甲烷浓度0.5时，停止工作
17、，甲烷浓度1.0时切断电源，将施工人员撤到新鲜风流中，待甲烷浓度降到1以下时，方可人工复电，恢复工作。3、打钻期间，如发现顶钻、喷钻、卡钻现象或出现地质构造、钻孔出水、甲烷涌出异常、忽大忽小，打钻喷甲烷、喷煤、哨声、风声、蜂鸣声不断、掉渣、钻孔变形、钻孔夹钻、钻机过负荷等突出预兆时，立即停钻，并且不得拔出钻杆，先切断钻机电源，再切断该工作面的电源，施工人员撤到反向风门以外的新鲜风流中，待30分钟后经瓦检员、安检员和跟班干部检查甲烷等情况，确认安全后方可人工送电，恢复工作。当无法处理时通知受影响范围内的其它人员发出警告，撤离到安全地点，并向调度室及矿有关领导汇报。4、穿煤过程要保证甲烷浓度不超过
18、规定。为防止打钻时甲烷短时间内大量涌出，可以采用进进退退、进进停停的方法，防止喷孔造成甲烷浓度超限事故发生。5、用风排（岩）煤屑时，必须在打钻地点安装一组防尘喷雾装置。6、施工过程中钻孔有喷孔现象无法保证安全施工时，必须使用防喷装置，杜绝打钻期间甲烷浓度超限现象。7、操作人员应避免正对钻孔，应站立在钻机两侧，以免喷孔伤人。当喷孔严重或有其它突出预兆时应停止打钻，切断电机电源，撤出人员，并及时向调度室及矿有关领导汇报。（九）煤层中打钻防灭火措施1、消防器材备配齐全，其中包括4KG干粉灭火器2个、消防沙0.2m、消防锹2把、消防桶2个，消防沙袋5个。2、钻机下风侧10m内必须悬挂一氧化碳传感器和瓦
19、斯传感器。3、钻机上必须配备风、水三通阀门。4、打钻人员每班开钻前要做风、水三通转换实验，保证风、水管路畅通。5、打钻遇到顶钻、夹钻等异常情况时不要强行推进，要停止钻进，退出钻杆，待瓦斯释放后再钻进，防止打着火。6、当钻场出现瓦斯超限时，应停止打钻，关风管，撤人。7、当打钻过程中出现CO气体，钻孔风出现高温、煤焦油味、明火等异常情况时，不要惊慌失措，要迅速关风管开水管，把钻孔内的高温及火源消灭在萌芽状态。（十）防一氧化碳超限安全措施因钻孔有见煤钻孔，为杜绝一氧化碳超限，防范于未然，钻孔施工过程中需严格按照下列措施执行。CO超限预兆：1、钻进过程中出现不返风2、钻进过程中孔口冒烟3、钻进过程中反
20、水冒白气4、钻进回风段有煤焦油味5、钻孔孔口出现明火6、CO便携仪及CO传感器报警CO超限处理流程：1、停止供风往孔内注水（注水期间钻孔前方严禁有人）。2、停止注水、人员站在上风侧，用黄泥堵孔。3、停电撤人，汇报调度室。4、钻孔施工期间必须控制钻进速度，保证排渣畅通后方能向前钻进，防止堵钻、卡钻事故。 5、严禁在不返风排渣的情况下，长时间(超过3分钟)连续转动钻杆。 6、在施工过程中必须安装风水联动装置，在发生钻进困难或钻杆折断现象时必须及时停止钻进，防止钻杆长时间与煤体摩擦造成煤体氧化，如果引起CO超限，必须立即关闭风切换到水力排渣装置上，向孔内进行注水。7、施工人员操作时应必须站在钻孔上风
21、侧操作，避免出现一氧超限。（十一）施工安全技术措施 1、探测时，钻时候应准确判别煤岩层厚度并记录见煤深度，并在每个钻孔施工结束后进行孔斜测量。 2、钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等现象时，必须立即停钻，记录其孔深同时将钻杆固定。要立即向矿调度室汇报，及时采取措施，进行处理。 3、钻进中发现有害气体喷出时，应立即停止钻进、切断电源，将人员撤到有新鲜风流的地点，立即报告矿调度室，采取措施进行处理。 4、钻孔内水压过大或喷高压水时，应采用反压和防喷装置的方法钻进，应有防止孔口管和煤岩壁突然鼓出的措施。 5、在钻孔施工中，有明显透水预兆时必须停止钻进，停钻撤人，
22、报告调度室。 6、遇到高压水顶钻杆时，可用钻机卡盘和逆止阀交替控制钻杆，使其慢慢的顶出孔口，操作时禁止人员直对钻杆站立。 7、正常施工过程中，钻手应做到交接班时不停钻。 （十二）其它措施1、进行施工作业前，必须学习本措施并掌握钻机的操作规程和机械性能，考试考核合格签字后方能作业。2、钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，并立即电话通知撤出所有受水威胁地区的人员，然后采取措施，进行处理。3、供风供水：钻场必须供给足量的新鲜风量，防止瓦斯、其他有害气体聚积；供水管路要架设到规定的地点。4、监测监控：钻进期间，每班应派专职的瓦斯检查员、安全员对钻探地点的瓦斯等情况进行检查。5、封孔：每个孔钻探结束后，如果该孔为见煤孔，应在钻孔测斜结束后在钻孔中插入合适深度的注浆管，使用聚氨酯封孔胶在孔口位置进行封孔；本回次超前探打钻结束后，必须对所有见煤钻孔进行注浆封孔，注浆量应保证在前方巷道轮廓线0.5m以外（详细深度应根据地测科测斜数据确定）。 八、避灾路线及排水线路避灾路线：钻探地点xxx巷xx轨道大巷副井底地面。排水路线：钻探地点xxx巷xx采区轨道大巷副井底水仓矿井生产过程中，必须根据工作面的变化编制相应的水灾避路线图，并组织职工学习，确保入井人员都熟悉避灾路线；井下各交岔点必须挂牌标示该点名称并指明避灾路线。
