高瓦斯煤矿瓦斯抽放钻工技术操作规程.docx
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高瓦斯煤矿瓦斯抽放钻工技术操作规程
2011年度上半年钻孔培训教案
王胜奎
前言:
煤矿矿井中瓦斯涌出量很大,靠通风难以稀释排除时,可用抽放的方法,排除瓦斯,减少通风负担。
40年代末,中国在抚顺煤田进行抽放瓦斯试验,50年代应用于生产,抽出数量逐年增加。
其后阳泉、天府、中梁山、包头、南桐、北票等矿区也陆续开展抽放瓦斯工作。
1981年全国一百多个矿井安设了抽放瓦斯设备,每年抽放瓦斯达3亿米3,供给工业、民用燃料和作化工原料,变害为利。
第一节:
抽放基本知识
抽放工艺在地面建立瓦斯泵站,经井下抽放瓦斯管道系统与抽放钻孔连接,泵运转时造成负压,将瓦斯抽出,送入瓦斯罐,或直接供给用户。
如抽出瓦斯数量较小,或很不稳定,可直接排放到大气中。
抽放方法按瓦斯来源不同,可分三类:
①抽放开采煤层本身的瓦斯。
开采高沼气厚煤层时,瓦斯主要来自开采层本身。
抚顺煤矿在煤巷掘进前,从底板岩石巷道打钻穿透煤层,钻孔中插入钢管并将孔口周围密封,瓦斯从插管中抽出。
因抽放超前于掘进、回采,使采掘工作减少了瓦斯威胁,此法又称“钻孔预抽瓦斯”。
②抽放邻近煤层中的瓦斯。
在多煤层矿井,用长壁工作面回采时,顶底板岩层和煤层(包括可采层与不可采层)卸压,瓦斯流动性增加,大量涌入工作面,危害生产。
通常在回采前打钻孔到顶板或底板的邻近煤层,回采后瓦斯大量流入钻孔,通过孔口插管,将瓦斯抽出。
③抽放采空区的瓦斯。
有的矿井采空区大量涌出瓦斯,可在采空区周围密闭墙上插入钢管;也可以从巷道向采空区打钻孔,抽放瓦斯。
在条件适宜时还可从地面钻孔抽放瓦斯。
优点是不受井下采煤工作的限制和干扰,钻孔抽放工作可超前于采掘工作,抽放时间较充裕。
缺点是钻孔较深,需排除孔内积水。
发展趋势目前中国瓦斯抽放量只占抽放瓦斯矿井全部涌出量的20%。
正在研究瓦斯流动规律,加大煤层的透气性和改进抽放工艺,进一步提高瓦斯抽放量。
矿井瓦斯抽放原因
在煤矿中,一般用通风方法将井下涌出的瓦斯冲淡到安全浓度以下。
但是,如瓦斯涌出量很大,只靠通风方法排除瓦斯是困难的,甚至在经济上不合理,在技术上也不可能,这就需要采用抽放瓦斯的办法来解决。
4、我国的瓦斯抽放主要方法:
本煤层瓦斯抽放适用于透气性大的煤层抽放瓦斯;我国绝大多数矿井的煤层透气性都很小,若不采用增加煤层透气性的措施,抽放效果均不理想。
邻近层瓦斯抽放、效果好,应用普遍。
采空区抽放需注意防止采空区内发火。
5、瓦斯的应用:
抽出的瓦斯,可以作工业与民用燃料。
高浓度的瓦斯还可以作化工原料。
各矿应加强瓦斯抽放工作,变害为利。
第二节瓦斯抽放钻孔职责和操作规程
瓦斯抽放工岗位责任制
1、负责瓦斯抽放钻孔的施工,管路系统的铺设。
2、负责瓦斯抽放资料、数据和各种台帐、记录的编报工作。
3、熟悉瓦斯抽放系统和瓦斯抽放设备、设施、仪器仪表的性能、作用和操作、维修方法。
4、掌握瓦斯抽放的方法、条件与各项安全指标,达到安全可靠。
5、掌握钻孔布置方式和钻孔参数。
瓦斯抽放钻工技术操作规程
第1条必须持有效证件上岗。
第2条必须掌握各种钻机的操作要领、维护保养、排除故障及各种钻孔的施工方式。
第3条入井前带全所需工具、材料。
第4条钻机安装应牢固并加二次保护,开钻前详细检查设备,保证完好。
第5条各类钻机的操作方法按各钻机使用说明书执行。
第6条开孔时要严格按照标定的孔位及参数施工,严禁擅自改动。
第7条开钻前必须先供水,水返回后方可给压钻进,要保证足够的流量。
第8条启动时,注意力集中,手不离按钮、眼不离钻机,动作准确、及时、迅速。
第9条钻进时,要认真观察钻机运转及孔内情况,发现异常立即停机处理。
第10条调速时要先停机然后调整变速箱。
第11条机械运转时,禁止用手、脚或其他物件直接制动机器运转部分,禁止将工具或其他物品放在钻机、水泵电机防护罩上。
第12条临时停钻时,要将钻头退离孔底一定距离,停钻8小时以上时将钻杆退出。
第13条钻机搬迁时,应将外露管口堵好。
第14条封孔前必须清除孔内煤、岩粉,并封严封实。
第15条下班前应将本班工作情况及各种数据进行记录。
第16条严格执行现场交接班制度。
本工种存在危险因素及防范措施
第17条本工种存在危险因素是:
打钻方法不当伤人
第18条钻进仰角超过25度时,不准在套管正下方操作,以免套管滑落打伤人员。
第19条机械运转时,禁止用手、脚或其他物件直接制动机器运转部分。
钻孔施工方法及安全注意事项
1.1、电气设备、钻机入井施工前必须进行检修,排除故障。
1.2、机电工负责钻机接电源,必须检查电器设备的完好,并搞好电流整定工作。
1.3、使用合格的φ合金钻头,按钻孔位置参数进行开孔,避免抽放孔封孔段塌孔,影响抽放瓦斯封孔质量。
1.4、用坡度规确定方位角,倾角稳固钻机,打好固定压车柱。
1.5用水力打钻时,钻孔完成设计孔深后必须用压风将孔内钻屑和水吹干净,以免影响抽放瓦斯量。
1.6、采用聚氨酯化学封孔必须待半小时后,接入气水分离箱的抽放瓦斯系统,进行抽采瓦斯。
1.7、钻工先检查钻杆,应不堵塞、不歪曲、丝扣未磨损。
不合格的严禁使用。
1.8、连接钻杆时要对准丝扣,避免歪斜和漏水、漏气。
装卸钻头时,应严防管钳夹伤硬质合金片、夹扁钻头和岩芯管。
1.9、钻头送入孔内开始钻进时,给进压力不宜太大,要轻压慢转,待钻头下到孔底工作平稳后,钻进压力再逐渐增大。
1.10、采用清水钻进时,开钻前必须先供水,水返回孔口后才能给压钻进,不准钻干孔;孔内煤、岩粉多时,应加大水量,切实冲好孔后方可停钻。
1.11、钻进过程中要准确测量距离,一般每钻进10m或换钻具时必须量一次钻杆,以确定孔深。
1.12、钻进过程中的注意事项如下:
1发现煤壁松动、偏帮、来压、出现雾气,煤壁挂红挂汗,见水或孔内水量、水压突然加大或减小以及顶钻时,必须立即停止钻进。
2钻孔钻进时出现瓦斯急剧增大、忽大忽小、顶板来压、响煤炮、片帮、顶钻、夹钻等突出预兆现象时,要及时撤人,采取措施进行处理。
1.13、临时停钻时,要将钻头退离孔底一定安全距离,防止煤(岩)粉卡住钻杆;停钻8h以上时应将钻杆拉出来。
2.安全组织措施
2.1、每台钻机打钻人员不少于2人,包括钻机手和安全负责人。
2.2、钻工每日上班前按时参加班前会,班长及所有人员要明确当班任务,清楚岗位责任。
2.3、班长负责安全隐患排查及安排人员工作,所有人员要严格执行岗位责任制。
2.4、每班人员升井后,班长及各钻机负责人必须到值班室汇报当班工作情况。
2.5、钻工在井下认真执行交接班制,检查各设备完好情况,并认真填写接班记录。
2.6、打钻地点附近要安装直通值班室的电话,有如何异常情况值班室及时向矿各单位汇报。
(主井电话直通项目部值班室,由值班人员及时通知矿各单位)
3、安全技术措施
3.1、所有打钻施工作业人员必须严格执行《煤矿安全规程》、《作业规程》及《操作规程》三大规程之规定,熟悉井下避灾路线及隔离式自救器的使用方法。
3.2、打钻人员必须了解钻孔的施工方法和质量要求
3.3、钻机安设时,要注意下列事项
(1)钻机安设前要清理浮煤,矸石,整平底板,垫上方枕木。
选择适当位置安设钻机。
(2)钻机主轴中心线对准钻孔位置,摆正钻机,打起撑柱和立柱。
(3)钻机安设要平稳,压钻机柱上端戴木柱帽,立柱标准有效,并做好防倒措施。
防倒措施采用12#铁丝把四根压柱相连,并与巷道顶网相连接,固定可靠,防止压柱翻到伤人。
3.4、工作人员进入作业地点,班长首先敲帮问顶,检查设备的完好情况及安全隐患,若有不安全因素,不得工作。
3.5、在钻机附近20米范围内要配备灭火器至少2台及沙箱和两个铁锹、黄土泥块,并要保证灭火器的性能完好。
3.6、在打钻地点下风侧配置一个悬挂式瓦检仪(当悬挂钻孔下风侧回风流中1.0-1.5米左右,距离煤帮0.3米,与钻孔同高的位置),当瓦斯浓度达到1%时应停止打钻,切断电源,施工人员撤出打钻地点到新鲜风流中,汇报项目部值班室,待采取措施后,使瓦斯浓度降到1%以下时,方可恢复作业。
3.7、开机后所有人员各就各位,司钻人员必须确认其它人员安全离开后,再开机钻进,作业人员要集中精力,严禁打闹,不准与司机闲谈,做与之无关的事情。
3.8、所有工作人员要统一服从司钻人员的指挥和安排
3.9、钻进操作中,要作好“三看,两听,一及时”,仔细判断孔内情况,“三看”即看给进压及进尺速度,看泵压表和孔口返水返渣情况,看水接头情况:
“两听”即听机器运转声音,听孔内震动声;“一及时“即发现异常情况及时处理。
3.10、钻杆损坏程度超过下列规定不得入孔
1)直径63.5mm钻杆外径磨损超过2.5mm;
2)接头及其连接部分丝扣不在中心线上或丝扣不合格的钻杆;
3)直径63.5mm钻杆每米弯曲超过2mm;
3.11、采用聚氨脂封孔,钻场内封孔长度不少于8米,巷道正前封孔长度不少于10米,孔口段采用水泥沙浆固定(长度不小于300mm)。
3.12、封孔后,及时打开支管闸阀,进行瓦斯抽放。
3.13、作业人员严禁在钻杆后方停留或工作,接钻杆,卸钻杆人员必须扎紧袖口,严禁戴手套,禁止将身体任何部位放在钻杆端头。
3.14、钻机运转时,严禁使用任何工具加长或卸掉钻杆,禁止将身体任何部位直接制动机械的运转部件,以防伤人。
3.15、钻进过程中,若发现瓦斯涌出异常或出现其它异常情况时,要立即停止作业,切断电源并及时汇报,通知有关部门,采取措施进行处理。
3.16、孔内发生断杆事故后,必须进行打捞处理。
3.17、钻孔施工作业过程中,由瓦检工检查瓦斯浓度,现场没有瓦检工不得开工作业。
钻机附近的回风流中必须吊挂便携式瓦斯检测仪。
3.18、作业过程中,班组长,安全负责人,机电工必须携带便携瓦检仪
3.19、钻进使用高压水冲孔排渣,并作好排放积水的工作处理,及时清理浮煤,钻场附近退路畅通无阻。
3.20、电气设备系统要满足以下要求
1电气设备入井前,必须具备“产品合格证”、“防爆合格证”、煤安标志并经检验合格且发合格证后方可入井;
2对设备进行接电源,严格遵守停送电制度,并要检验电气设备的完好情况,杜绝失爆现象;
3电气设备要保证性能完好,整定电流值合理,防护装置齐全;
4电缆要经过检验合格方可入井使用;
5电缆悬挂要符合电缆悬挂要求;
6电气系统每班要进行检查和维护,发现电气设备失爆,立即停电进行处理,严禁带隐患作业;
7严禁带电检修电器设备;
8每天要进行一次设备开关的漏电试验和风瓦电闭锁检查;
9钻机等电气设备停止运转时必须把开关打零位,闭锁。
3.21、钻孔内有喷瓦斯、响煤炮现象,必须加装孔口边打边抽装置,钻场内应该有风筒供风,确保瓦斯喷出时能及时排放。
3.22、钻机及辅助设备的取用电源在有瓦电、风电闭锁的开关、移变内,并严格执行停送电制度。
3.23、打钻地点必须有瓦斯监控传感器,且瓦斯监控传感器必须接入瓦电闭锁、风电闭锁,保证在瓦斯浓度大于或等于1%时报警,瓦斯浓度大于或等于1.5%时,能立即断电、人员必须撤到安全地点,瓦斯不超限时方可作业。
3.24、钻孔周围附近作业人员必须用铜锤敲打铁器,严禁用铁器铁对铁撞击、敲打,以免撞击产生火花引燃、引爆瓦斯。
4、钻机等设备运输安全措施
4.1、装卸钻机时,钻机要平稳的固定在平板车上,用铅丝刹紧捆牢,严防在斜坡道上滑掉或翻车。
4.2、在斜坡道上运送钻机时,首先,检查绞车固定是否牢固可靠和钢丝绳、保险绳是否合格,绞车固定不牢固可靠和钢丝绳、保险绳不合格,不准在斜坡道上运送钻机和设备,严防跑车事故发生。
4.3、在斜坡道上用导向轮倒拉运送钻机等设备时,导向轮必须固定牢固可靠,导向轮固定不牢的不准运送钻机等设备。
4.4、用人力在斜坡道上运送钻机等设备时,钻机和设备的下方不得站人并有防滑、防倒的措施,严防钻机、设备下滑、翻到伤人。
4.5、在斜坡道上,严格执行开车不行人,行人不开车制度。
5、质量措施
5.1、施工前对施工人员进行技术培训,熟悉操作规程和安全技术措施。
5.2、严格按照施工图纸所规定的钻孔位置,方位角,倾角和深度进行施工,确保各参数在允许误差范围内。
5.3、封孔后及连接胶管要严密,不得有漏气现象。
5.4、钻孔施工时,班组长要做好原始纪录,注明孔号、孔径、孔深、位置、坡度、方位角等参数。
打钻过程中的异常情况也要在原始记录本上注明。
5.5、加强钻孔质量验收,每个抽放钻孔施工完毕,钻工不得擅自退钻,当班班长及时电话汇报通风科监控室(电话:
8032),由通风科决定是否进行抽检。
汇报内容有:
钻孔深度、见煤长度和施工情况等,便于通风科监控室记录。
5.6、加强钻孔定位检查,钻孔参数必须达到标准:
开孔误差不超过±10cm,方位角误差不超过±2°,倾角误差不超过±1°
6、灾害预防措施
6.1、作业过程中,若发现煤层发潮,煤壁挂红、挂汗,巷道发冷或出现雾气,有顶板来压和底臌现象,工作面有害气体增加和水灾事故等透水预兆时,必须立即停止钻进,并向值班室和有关单位汇报,待方案确定后方可进行处理
6.2、若发现工作面有煤岩松软,片帮,响煤炮、瓦斯忽大忽小,瓦斯喷孔等瓦斯突出预兆或钻孔中水压水量突然增大,顶钻、卡钻等异常情况时,必须立即停止钻进,但不得拔出钻杆,立即撤人并汇报、处理。
6.3、钻探作业发生任何异常情况时,工作人员都要沉着冷静,立即向值班室和调度室汇报,选择正确的避灾路线撤退
6.4、发现有顶钻、喷钻现象停止作业及时汇报值班室。
在值班室的指导下进行处理。
6.5、发现掘进工作面正前煤质松软要及时打上迎面戗柱用木板被紧被牢。
发现钻场内煤质松软锚杆有松动现象要在锚杆钢带上打上戗柱,以防煤与瓦斯动力现象,便于安全撤人。
6.6、发现有夹钻现象作业人员必须认真丈量机上钻杆余尺,详细分析和记录孔内情况,并向值班队长汇报,待方案确定后方可处理,处理事故过程中,安全负责人必须亲自操作。
7、避灾路线
1103工作面上巷钻场施工人员的避火灾,避瓦斯、避水灾路线
7.1、发生火灾,瓦斯灾害时,工作人员要立即戴好自救器,按下列路线撤退。
1103工作面上巷→1103工作面→1103下巷→1225大巷→副井→地面
(1)作业人员必须熟悉瓦斯突出预兆:
如煤层层理絮乱,煤质变软、光泽暗淡,巷道内瓦斯忽大忽小,空气变冷,煤层受挤压,支架变形、煤壁外鼓、片帮、掉渣、顶底板鼓起,煤体内响煤炮,打钻时喷钻、顶钻、夹钻等。
立即撤人、停电,汇报,按照避灾路线撤到安全地点。
(2)避瓦斯突出、火灾害灾路线:
当发生瓦斯灾害时,立即佩戴自救器可参照下列路线快速撤离灾区。
7.2、当发现透水预兆按照避水灾路线
(1)作业人员必须熟悉透水预兆:
如挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水增大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙,出现渗水,水色发浑,有臭味等。
发现透水预兆后,必须停止作业,先将人员立即撤到安全地点,并立即向有关领导及有关科室汇报。
(2)避水灾路线:
当发生突水灾害时可参照下列路线快速撤离灾区。
1103工作面上巷→1103中巷联络巷→M2轨道→主井绕道→主井平硐→地面
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