2 实施方案2.1 试验目的：分析总结高压水力冲孔增透效果，摸索合适的冲孔水压。2.2 试验器具：ZDY3200S液压钻机，Ø75mm冲孔钻头（带有3个Ø3mm孔，且与轴线夹角30度），高压水泵1台，型号为3ZB11.5/46-185，额定压力为30MPa、额定流量为200m³/h，Ø73mm麻花钻杆95根，Ø50mm水辨2个（一用一备）。2.3 试验钻孔：21121底板抽放巷4号钻场与5号钻场之间的补23—补37号穿层钻孔。（钻孔具体参数见下表）试验钻孔参数表编号位置偏角倾角/°预计煤孔长/m预计岩孔长/m补235#钻场以下6米垂直巷帮2914.829.2补245#钻场以下6米垂直巷帮2416.734.2补255#钻场以下6米垂直巷帮1918.539.5补265#钻场以下12米垂直巷帮2914.829.2补275#钻场以下12米垂直巷帮2416.734.2补285#钻场以下12米垂直巷帮1918.539.5补294#钻场以上12米垂直巷帮2914.829.2补30 4#钻场以上12米垂直巷帮2416.734.2补314#钻场以上12米垂直巷帮1918.539.5补324#钻场以上7米垂直巷帮2714.628.2补334#钻场以上7米垂直巷帮2117.632.8补344#钻场以上7米垂直巷帮1720.837.8补354#钻场以上3米垂直巷帮2714.628.2补364#钻场以上3米垂直巷帮2117.632.8补374#钻场以上3米垂直巷帮1720.837.82.4 施工准备⑴冲孔前，由探放队负责检查用21采区下部水煤分离系统，确保高压冲孔期间能够正常使用。⑵采用21下部抽放泵站临时抽采系统，抽放泵能力为60m3/min抽采泵，抽放管径为250mm。⑶探放队将试验器具及灭火器（两台），黄土（50kg）准备到位。⑷探放队负责将 25mm高压水管（约180米）连接到位，并沿途检查，确保每节高压水管连接处连接牢固。⑸由探放队负责清理施工地点水沟，确保水路畅通。⑹检查施工地点钻机、视频装置、电话、电气设备的完好性，确保电器设备无失爆，钻机能够正常运转。⑺通风科负责调整试验地点风量，确保不少于300m³/min。⑻探放队在打钻地点进风侧安装压风自救，距水力冲孔位置不大于20m，压缩空气供给量，每人不得少于0.1m3/min。2.5 冲孔工艺采用Ø94mm钻头、Ø73mm圆型钻杆，穿至煤层顶板0.5m位置（若穿煤期间出现顶钻、喷孔等异常现象，先临时抽放，施工下一个钻孔，待本列其它钻孔施工完毕后，再施工该钻孔）。退出穿煤钻头后，换上改装过的 75mm高压水力冲孔钻头，将钻机水辨连接到高压水管上，将钻头送至见煤位置，缓慢打开高压水管阀门，由3Mpa水压开始逐渐增加冲孔压力到8—10Mpa，并观察高压水表和钻机水辨受压情况。冲孔钻头从煤层底板向煤层顶板缓慢运动，冲孔水射流流经钻杆、钻头，高压水射流冲击钻孔煤壁，造成煤壁煤体破碎，冲出煤粉释放瓦斯。根据现场泄煤量及瓦斯情况适当增加压力，但最高冲孔压力不大于15Mpa。冲孔时探放队4人施工，1人操作钻机，1人看护液压阀门，1人换杆，1人观察孔口情况。钻机推进速度适中，保持在0.5m/min以下，以保持水流正常为准，若发现钻孔不出水，出现堵孔时，打开水辨处减压阀（三通）进行卸压，卸压后前后推拉钻杆疏通钻孔，然后采用静压水验证钻孔疏通情况。水力冲孔要坚持缓慢推进、往返进退的原则，前一根钻杆到位之后，待钻孔内煤粉全部排净（以孔内水流颜色无明显黑色为准）后，关闭高压水阀，接杆，确认接杆完毕后，接杆人员离开接杆位置后，方能打开高压水阀，继续进行冲孔。3 效果考察冲孔当班，由现场跟班人员负责核实泄煤量，认真填写跟班记录表，探放队指定专人每天测试21121底板抽放巷4号—5号钻场之间抽放孔的抽采参数，与冲孔前抽放参数进行对比，分析冲孔效果。由防突科专人统计分析。附跟班记录表4 安全技术措施⑴冲孔前，现场跟班人员按照跟班记录表中内容排查冲孔设施安全性，确保无隐患施工。⑵必须安装防喷孔装置，装置的管口各条螺栓必须牢固可靠，保证防喷装置系统牢固有效。⑶孔口下套管深度不少于0.8米，钻孔Ø133mm，以钻机为支撑点利用支撑管支撑套管，确保套管牢固可靠。⑷防喷装置与套管采用6寸埋线胶管连接，上端将软管捆扎在套管的变径接头上，另外设置两根拉丝固定在套管法兰盘上；软管与防喷孔装置连接端捆扎牢固可靠。⑸水辨必须使用铁丝连接在钻机上，以防水辨被甩开伤人。⑹钻杆接头漏水时使用盘根缠绕，确保密封性。⑺高压水力冲孔试验期间，由液压车间负责派专人开泵，探放队派人学习。⑻高压水力冲孔期间，操作台放置于冲孔地点进风侧，且距离冲孔地点不得小于5米。⑼高压水力冲孔期间，在施工地点回风测悬挂便携式瓦斯监测报警仪，瓦斯检查员要加强试验地点瓦斯检查工作，严禁瓦斯超限作业。 ⑽通风科负责在作业地点回风侧安装一台瓦斯传感器，瓦斯浓度报警、断电值为0.8%，断电范围为巷道内所有非本质安全型电气设备，并做好日常调试、标校工作，确保可靠运行。⑾通风科做好水力冲孔期间的瓦斯监测监控管理工作，由通风调度负责对21121底板抽放巷回风流中的瓦斯情况进行监控，当21121底板抽放巷回风流中的瓦斯传感器瓦斯浓度达到0.5％时，通风调度立即通知现场作业人员，立即暂停施工，利用低负压抽放系统进行抽放，待瓦斯浓度降到0.3%以下时方可恢复正常作业。⑿高压水力冲孔试验第一班，由防突科、安质科、液压车间、探放队共同验收现场高压冲孔设施安全性，冲孔期间，实行科、队共同跟班制度，探放队副队长以上人员现场跟班，防突科、通风科、安质科轮流跟班，落实措施执行情况，确保施工安全。⒀21121底板抽放巷高压水力冲孔期间避灾路线：作业地点—21121底板抽放巷—21轨道下山（下段）—21中部平台—21轨道下山—21上部轨道联巷—西大巷—副井底—平地
2 实施方案2.1 试验目的：分析总结高压水力冲孔增透效果，摸索合适的冲孔水压。2.2 试验器具：ZDY3200S液压钻机，Ø75mm冲孔钻头（带有3个Ø3mm孔，且与轴线夹角30度），高压水泵1台，型号为3ZB11.5/46-185，额定压力为30MPa、额定流量为200m³/h，Ø73mm麻花钻杆95根，Ø50mm水辨2个（一用一备）。2.3 试验钻孔：21121底板抽放巷4号钻场与5号钻场之间的补23—补37号穿层钻孔。（钻孔具体参数见下表）试验钻孔参数表编号位置偏角倾角/°预计煤孔长/m预计岩孔长/m补235#钻场以下6米垂直巷帮2914.829.2补245#钻场以下6米垂直巷帮2416.734.2补255#钻场以下6米垂直巷帮1918.539.5补265#钻场以下12米垂直巷帮2914.829.2补275#钻场以下12米垂直巷帮2416.734.2补285#钻场以下12米垂直巷帮1918.539.5补294#钻场以上12米垂直巷帮2914.829.2补30 4#钻场以上12米垂直巷帮2416.734.2补314#钻场以上12米垂直巷帮1918.539.5补324#钻场以上7米垂直巷帮2714.628.2补334#钻场以上7米垂直巷帮2117.632.8补344#钻场以上7米垂直巷帮1720.837.8补354#钻场以上3米垂直巷帮2714.628.2补364#钻场以上3米垂直巷帮2117.632.8补374#钻场以上3米垂直巷帮1720.837.82.4 施工准备⑴冲孔前，由探放队负责检查用21采区下部水煤分离系统，确保高压冲孔期间能够正常使用。⑵采用21下部抽放泵站临时抽采系统，抽放泵能力为60m3/min抽采泵，抽放管径为250mm。⑶探放队将试验器具及灭火器（两台），黄土（50kg）准备到位。⑷探放队负责将 25mm高压水管（约180米）连接到位，并沿途检查，确保每节高压水管连接处连接牢固。⑸由探放队负责清理施工地点水沟，确保水路畅通。⑹检查施工地点钻机、视频装置、电话、电气设备的完好性，确保电器设备无失爆，钻机能够正常运转。⑺通风科负责调整试验地点风量，确保不少于300m³/min。⑻探放队在打钻地点进风侧安装压风自救，距水力冲孔位置不大于20m，压缩空气供给量，每人不得少于0.1m3/min。2.5 冲孔工艺采用Ø94mm钻头、Ø73mm圆型钻杆，穿至煤层顶板0.5m位置（若穿煤期间出现顶钻、喷孔等异常现象，先临时抽放，施工下一个钻孔，待本列其它钻孔施工完毕后，再施工该钻孔）。退出穿煤钻头后，换上改装过的 75mm高压水力冲孔钻头，将钻机水辨连接到高压水管上，将钻头送至见煤位置，缓慢打开高压水管阀门，由3Mpa水压开始逐渐增加冲孔压力到8—10Mpa，并观察高压水表和钻机水辨受压情况。冲孔钻头从煤层底板向煤层顶板缓慢运动，冲孔水射流流经钻杆、钻头，高压水射流冲击钻孔煤壁，造成煤壁煤体破碎，冲出煤粉释放瓦斯。根据现场泄煤量及瓦斯情况适当增加压力，但最高冲孔压力不大于15Mpa。冲孔时探放队4人施工，1人操作钻机，1人看护液压阀门，1人换杆，1人观察孔口情况。钻机推进速度适中，保持在0.5m/min以下，以保持水流正常为准，若发现钻孔不出水，出现堵孔时，打开水辨处减压阀（三通）进行卸压，卸压后前后推拉钻杆疏通钻孔，然后采用静压水验证钻孔疏通情况。水力冲孔要坚持缓慢推进、往返进退的原则，前一根钻杆到位之后，待钻孔内煤粉全部排净（以孔内水流颜色无明显黑色为准）后，关闭高压水阀，接杆，确认接杆完毕后，接杆人员离开接杆位置后，方能打开高压水阀，继续进行冲孔。3 效果考察冲孔当班，由现场跟班人员负责核实泄煤量，认真填写跟班记录表，探放队指定专人每天测试21121底板抽放巷4号—5号钻场之间抽放孔的抽采参数，与冲孔前抽放参数进行对比，分析冲孔效果。由防突科专人统计分析。附跟班记录表4 安全技术措施⑴冲孔前，现场跟班人员按照跟班记录表中内容排查冲孔设施安全性，确保无隐患施工。⑵必须安装防喷孔装置，装置的管口各条螺栓必须牢固可靠，保证防喷装置系统牢固有效。⑶孔口下套管深度不少于0.8米，钻孔Ø133mm，以钻机为支撑点利用支撑管支撑套管，确保套管牢固可靠。⑷防喷装置与套管采用6寸埋线胶管连接，上端将软管捆扎在套管的变径接头上，另外设置两根拉丝固定在套管法兰盘上；软管与防喷孔装置连接端捆扎牢固可靠。⑸水辨必须使用铁丝连接在钻机上，以防水辨被甩开伤人。⑹钻杆接头漏水时使用盘根缠绕，确保密封性。⑺高压水力冲孔试验期间，由液压车间负责派专人开泵，探放队派人学习。⑻高压水力冲孔期间，操作台放置于冲孔地点进风侧，且距离冲孔地点不得小于5米。⑼高压水力冲孔期间，在施工地点回风测悬挂便携式瓦斯监测报警仪，瓦斯检查员要加强试验地点瓦斯检查工作，严禁瓦斯超限作业。 ⑽通风科负责在作业地点回风侧安装一台瓦斯传感器，瓦斯浓度报警、断电值为0.8%，断电范围为巷道内所有非本质安全型电气设备，并做好日常调试、标校工作，确保可靠运行。⑾通风科做好水力冲孔期间的瓦斯监测监控管理工作，由通风调度负责对21121底板抽放巷回风流中的瓦斯情况进行监控，当21121底板抽放巷回风流中的瓦斯传感器瓦斯浓度达到0.5％时，通风调度立即通知现场作业人员，立即暂停施工，利用低负压抽放系统进行抽放，待瓦斯浓度降到0.3%以下时方可恢复正常作业。⑿高压水力冲孔试验第一班，由防突科、安质科、液压车间、探放队共同验收现场高压冲孔设施安全性，冲孔期间，实行科、队共同跟班制度，探放队副队长以上人员现场跟班，防突科、通风科、安质科轮流跟班，落实措施执行情况，确保施工安全。⒀21121底板抽放巷高压水力冲孔期间避灾路线：作业地点—21121底板抽放巷—21轨道下山（下段）—21中部平台—21轨道下山—21上部轨道联巷—西大巷—副井底—平地
