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1、ICS73.OlOCCSD09中华人民共和国能源行业标准NB/T113302023煤矿井下探放水钻孔防瓦斯、防突水装置使用规范Specificationfortheuseofgasandwaterinrushpreventiondevicesforundergroundwaterexplorationholesincoalmines2024-04-11 实施2023-10-11发布国家能源局发布前言II1范围12规范性引用文件13术语和定义14结构和要求25作业流程56安全管理6本文件按照GBT1.12020标准化工作导则笫1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可
2、能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由煤矿瓦斯治理国家工程研究中心提出。本文件由能源行业煤矿瓦斯治理与利用标准化技术委员会(NEATC27)归口。本文件起草单位：淮南矿业(集团)有限责任公司、安徽理工大学、平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司、安徽煤矿安全监察局统计中心、华能煤炭技术研究有限公司、徐州工程学院。本文件主要起草人：丁华忠、蔡峰、程合玉、方有向、于鹏、张磊、封居强、王传兵、张安东、崔莉娟、张凯、景慎怀、吴志坚、魏涛、余岩、葛全超、王璟理、周伟东、刘涛、李铁、万玉柱、祁军、张敬才、唐学忠、王圣程、黄睿、苏善杰。煤矿井下探放水钻孔防瓦斯、防突水装置使用规范1范围本
3、文件规定了煤矿井下探放水钻孔防瓦斯、防突水装置的结构和技术要求，描述了相应的作业流程和安全管理技术等方面的内容。本文件适用于煤矿井下探放水铝扎施工过程中的钻孔瓦斯异常涌出和钻孔突水控制相关作业。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T3836.炸性环境第1部分，设备通用要求GBT3836.U炸性环境第2部分：由隔煜外壳“d”保护的设备GB/T38364爆炸性环境第4部分：由平质安全型保护的设备GB/T1223K油、天然气工业用螺
4、柱连接阀盖的钢制闻阀GB/T17395Z噬钢管尺寸、外形、重量及允许偏差3术语和定义下列术语和文件适用于本文件3.1钻孔突水wateronowduringdrilling水通过钻孔通道向外喷出或涌力现象3.2钻孔防瓦斯gaspreventiordaringdrilling煤矿井下钻孔施工过程中，所止钻孔瓦斯异常涌出对工作人员造成伤害，同时防止钻孔瓦斯异常涌出导致的施工处及回风流中瓦斯气体浓度超限。3.3钻孔防突水waterinrushpreventionduringdrilling煤矿井下钻孔施工过程中，防止钻孔突水对工作人员造成伤害，同时防止钻孔突水导致巷道或者矿井被水淹没。3.4反压rev
5、ersepressure煤矿井下钻孔施工过程中，防止钻孔突水对工作人员造成伤害，同时防止钻孔突水导致巷道或者矿井被水淹，为防止钻孔突水造成的高压水喷出、钻具被顶出伤人，而提供一个与水压卸压方向相反的作用力。4结构和要求4.1结构1 .1.1煤矿井下钻孔施工防瓦斯、防水装置由止水套管、高压闸阀、反压装置.、孔口多通装置.、气水渣分离装置组成。4 .1.2止水套管、高压闸阀、反压装置、孔口多通装置之间通过法兰连接，孔口多通装置、气水渣分离装置之间采用瓦斯抽采软管连接，并通过瓦斯抽采软管与瓦斯抽采管路连接，连接方式见图1。标引序号说明：1-止水套管:2高压闸阀；3反压装置；4孔口多通装置；5气水渣分
6、离装置;6瓦斯抽采软管；7瓦斯抽采管路。图1装置连接示意图4.2要求4.2.1止水套管4. 2.1.1止水套管用于固结钻孔岩壁，防止钻孔出水冲刷孔壁造成出水不可控。4.2. 1.2止水套管下放长度应符合探放水设计要求。4.3. 1.3止水套管应选用无缝钢管，钢管之间采用螺纹连接。钢管的公称外径D和公称壁厚S应符合GB/T17395的规定。4.4. 1.4止水套管为钻具通道，套管内部直径应保证钻具顺利通过，且与钻头直径的差值不大于20mm。4.2.1.5最外侧一根止水套管孔口焊接法兰，与高压闸阀连接，止水套管孔口外露长度应为300三600mm。4.2.2高压闸阀4.2.2.1高压闸阀用于钻孔突水
7、后控制出水量，防止因排水能力不足且钻孔出水不能有效控制而影响矿井安全。4.2.2.2高压闸阀选型应符合探放水设计要求，并与选择的止水套管、钻具相匹配。4.2.2.3高压闸阀应符合GB/T12234的规定。4.2.3反压装置4.2.3.1反压装置用于钻孔突水后，形成一个与水压卸压相反的作用力，防止高压水喷出、钻具被顶出伤人。4.2.3.2反压装置的承压值应不小子探放水地点预计静水压值的1.5倍。4.2.3.3钻孔反压应采用种通过转动两侧丝杠，推动内置的两块卡瓦向中心移动，从而夹紧密封钻杆的装置。反压装置结树示意图见图2。图2反二装置站构示意图4.2.4孔口多通装置4.2.4.1孔口多通装翟师主将
8、钻孔中排出的钻渣、水和瓦斯进行分流，利用该装置，大部分瓦斯由该装置上部两个抽采接头经瓦斯抽采软管进入气水渣分离装置.，钻渣、水和少部分死斯由该装置下部一个排渣接头经瓦斯抽采软管进人气水渣分离装置。4.2.4.2孔口多通装置应用铁或其他金属制作。装置内径应为630mm7450mm,长度应为350mm450mm。装置的内部为钻杆通道；两端通道四与止水套管的口径致，一端焊接法兰，与反压装置连接。4.2.4.3孔口多通装置上部两个抽采接头与钻杆通道垂直，直径应为89mm,通过瓦斯抽采软管与气水渣分离装置连接。下部排渣接头与钻杆通道垂直，直径应为146mm,通过瓦斯抽采软管与气水渣分离装置连接。孔口多通
9、装置结构示意图见图3。标引序号说明：1一一抽采接头;2一一排渣接头:3一一法兰。图3孔口多通装置结构示意图4.2.5气水渣分离装置4.2.5.1气水渣分离装置用于将孔口多通装置分流的钻渣、水和瓦斯汇合后进行二次分流，其中瓦斯处于装置内上部，由该装置上部抽采接头经瓦斯抽采软管进入瓦斯抽采管路，钻渣在装置内底部沉淀，水在装置内中部，形成水封气室，防止瓦斯外溢。4.2.5.2气水渣分离装置整体呈“L”形，由气水渣分离箱和溢水槽两部分组成，并在装置底部贯通，采用挡板隔开，形成连通器结构。气水渣分离装置结构示意图见图4。标引序号说明：1一一气水渣分离箱:2一一溢水槽：3一一挡板；4一一抽采接头；5一一排
10、渣接头；6一一排水接头。图4气水渣分离装置结构示意图4. 2.5.3气水渣分离装置应用铁或其他金属制作。气水渣分离箱尺寸规格应为800mm8OOmmHOOmm,溢水槽尺寸规格应为800mm400mm400mm,挡板与装置底部成45,距装置底部高度应为150mm。4.2. 5.4气水渣分离箱上部焊接4个抽采接头，直径应为89mm,通过瓦斯抽采软管与孔口多通装置和瓦斯抽采管路连接。气水渣分离箱侧部居中位置焊接1个排渣接头，直径应为146mm,通过瓦斯抽采软管与孔口多通装置连接。溢水槽出口侧上方焊接1个排水接头，直径应为60mm,通过排水橡胶软管与排水泵连接，接入矿井排水系统。5作业流程5.1 准备
11、工作5.1.1加强钻孔附近的巷道支护并在工作面迎头打好坚固的立柱和栏板，不应空顶、空帮作业；顶板或巷帮岩石破碎的，应预先采取喷注浆加固措施。5. 1.2清理巷道，挖好排水沟。探水钻孔位于卷道低洼处时，应设置排水设施，配备足够能力的排水设备。5. 1.3测量人员依据设升现场标定探放水钻孔位置，与负责探放水工作的人员共同确定钻孔的方位、倾角、深度和钻孔数最。5.1.4 在探放水作业地点或其附近安设专用电话，保持通信畅通，5.1.5 制定包插紧急撤人时避灾路级在内的安全措施，使作业区域的每个人均完全了解和掌握，并保持撤人通道畅通,5.1.6 检查确认作业地点抽采负压是否正常，防配斯、防突水装置的各部
12、件是否完好高压闸阀、反压装置开关是否灵活。5.2固结止水套管1.1.1 1钻机等电气设备应符合GB3836.1,GB3836.2和GB3836.4的规定，并应具有有效的防爆检验合格证、出厂检验合格证和安全标志准用证1.1.2 根据探放水设沙和现场标定的钻孔位置开孔施工并扩孔，扩孔直径应比套管直径大18mm40mm。1.1.3 根据探放水设计下人上水套用水泥砂浆周结。水泥砂浆凝固24h后，扫孔至孔底并继续钻进0.3m0.5m(1.1.4 安装高压闸阀，高压闸阀与上水套管法兰连接处加石棉垫，并将所有螺丝上紧，确保连接严密。5. 2.5应进行压水耐压试验，耐康值应不小于预计静水压停的L5倍，稳压应不
13、小于0.5h。5.3 装置安装5. 3.1耐压试验合格后，按照图1继续依次安装反压装置、孔口多通装置，各部件法兰连接处应加石棉垫，并将所有螺丝上紧，确保连接严密。6. 3.2采用瓦斯抽采软管将孔口多通装置与气水渣分离装置、瓦斯抽采管路连接，软管接头处用专用的卡箍上紧，并做好二次保护，确保牢固严密。7. 3.3开启瓦斯抽采管路抽采负压闸阀，等待钻孔施工。5.4 钻进施工5.4.1 钻孔应采用水排渣，通过控制钻进速度保证钻孔孔口排渣正常，避免发生憋钻、堵钻现象；遇岩石破碎段时，可多次撤钻冲尽孔内岩石颗粒，保证钻孔畅通。5.4.2 钻机操作人员应密切观察孔口和钻机压力表变化情况，当出现钻孔返水量减小
14、、排渣不畅、压力表压力增大、钻机电机声音异常时，应立即放慢钻进速度并及时处理。5.4.3 钻进及撤钻过程中，应始终保持孔口负压正常抽采。5.4.4 发生钻孔突水并伴有瓦斯溢出时，应立即关闭高压闸阀和反压装置，同时将抽采负压闸阀开至最大，待孔内恢复正常状态或采取安全防范措施后方可恢复施工。6安全管理6.1 严格执行井下探放水“三专”要求。由专业技术人员编制探放水设计方案，采用专用钻机进行探放水，由专职探放水队伍施工。探放水施工人员应经过专门技术培训，单台探放水钻机每班作业持证人员应不少于2人，钻机操作人员应持探放水作业证上岗。6.2 钻孔施工下风侧5mIOm处应安设甲烷传感器，其报警甲烷浓度0.
15、8%、断电甲烷浓度1.5%,断电范围为以施工地点为中心的20m范围内，以及回风系统内的全部非本质安全型电气设备，保证断电灵敏可靠。6. 3全负压通风巷道风量应不小于lOOOrrP/min,局部通风巷道风量应不小于6003min,风速应符合煤矿安全规程的要求。6.4 探放老空水时，预计可能发生瓦斯或者其他有害气体涌出的，应设有瓦斯检查员或者矿山救护队员在现场值班，随时检查环境空气成分。如果瓦斯或者其他有害气体浓度超过有关规定，应立即停止钻进、切断电源、撤出人员，并报告矿井调度室，及时处理。6.5 在探放水钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或者钻孔中水压、水量突然增大和顶钻等突水或喷孔、瓦斯异常涌出征兆时即停止钻进，但不应拔出钻杆；应立即组织所有受水威胁区域的人员撤离到安全地点，并向矿井调度室汇报，采取安全措施，派专业技术人员监测水情并进行分析，妥善处理。6.6应制定并实施针对抱钻或其他特殊情况的专项安全措施。
