鉆孔設(shè)計(jì)TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1設(shè)計(jì)依據(jù) 1\o"CurrentDocument"2礦田概況 1\o"CurrentDocument"3鉆孔設(shè)備選型及臺(tái)數(shù)確定 7\o"CurrentDocument"4鉆孔 8\o"CurrentDocument"5安全技術(shù)措施 10\o"CurrentDocument"6鉆孔驗(yàn)收與保護(hù) 11\o"CurrentDocument"7鉆孔平面布置圖 14鉆孔設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)依據(jù)1.1礦區(qū)地形簡(jiǎn)易平面圖及有關(guān)文件資料。1.2國(guó)家頒布的有關(guān)技術(shù)及安全規(guī)范文件。1.5類(lèi)似工程的成功經(jīng)驗(yàn)。1.7開(kāi)采方案與安全技術(shù)措施。1.8山體的地理位置和結(jié)構(gòu)形式。2礦田概況2.1交通位置2.1.1位置新勝煤礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)桌子山煤田棋盤(pán)井詳查區(qū)東北部，行政區(qū)劃隸屬于鄂托克旗阿爾巴斯蘇木。其地理坐標(biāo)為：東經(jīng)：107°02'19〃?107°03'35〃；北緯：39°25'31〃?39°26'29〃。；2.1.2交通新勝煤礦西距海勃灣區(qū)一棋盤(pán)井三級(jí)柏油公路0.5km、北距海勃灣53km、南距棋盤(pán)井4km。棋盤(pán)井有109國(guó)道和鄂海公路穿過(guò)，可通往烏海市，鄂爾多斯市等地，包蘭鐵路的烏海市、堿柜、新地及鐵路支線的拉什仲?gòu)R、拉僧廟、公烏素等車(chē)站均有煤炭集裝站，是本區(qū)煤炭外運(yùn)的主要車(chē)站。煤礦對(duì)外交通運(yùn)輸條件較為便利。2.2地形地貌本區(qū)屬半荒漠低山丘陵地貌特征。地勢(shì)西高東低，北高南低，-般標(biāo)高在海拔1342?1480m，相對(duì)高差138m左右，地形起伏較大。2.3水文礦田南東部可見(jiàn)石炭系，二迭系地層出露，東部溝谷及緩坡上為第四系覆蓋，呈高原侵蝕性荒漠、半荒漠地貌特征。區(qū)內(nèi)大小溝谷內(nèi)干枯無(wú)水，只在洪水期間才有地表逕流，最大溝谷為棋盤(pán)井溝。2.4氣象本區(qū)屬干旱大陸性氣候，冬季寒冷漫長(zhǎng)，夏季干燥炎熱，春秋季節(jié)少雨多風(fēng)，晝夜溫差大。年最高氣溫38.6笆，年最低氣溫一28.4笆。年平均降雨量247.7mm，且集中在7、8、9三個(gè)月內(nèi)；年蒸發(fā)量3525.7mm，為降雨量的12倍之多。冬春季節(jié)多西北風(fēng)，夏秋季節(jié)多東南風(fēng)，最大風(fēng)力8級(jí)，最大風(fēng)速24s/t。每年11月至翌年5月初為結(jié)凍期，最大凍土深度為1.50m。2.5地震根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB-18306-2015)，本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度(g)為0.20,對(duì)照地震烈度伽度，屬?gòu)?qiáng)震區(qū)預(yù)測(cè)范圍。2.6礦田地質(zhì)2.6.1礦田地層新勝煤礦位于棋盤(pán)井逆斷層?xùn)|側(cè)，礦區(qū)地層由老到新為：奧陶系中統(tǒng)(O21-2)分布于核實(shí)區(qū)西部棋盤(pán)井逆斷層的上盤(pán)，呈長(zhǎng)條狀展布。上部灰色厚層狀石灰?guī)r，質(zhì)純、堅(jiān)硬，是當(dāng)?shù)責(zé)剖业牧己迷希瑒?dòng)物化石。下部灰色薄層狀灰?guī)r與石英巖互層。厚度不詳。石炭系(0(1)石炭系上統(tǒng)太原組一巖段(C2t1)礦田南側(cè)出露，上部含三層薄煤層，灰白色細(xì)砂巖，下部為鐵質(zhì)砂巖，中部多為軟質(zhì)粘土巖和泥巖。（2）石炭系上統(tǒng)太原組二巖段（C2t2），又劃分為兩個(gè)亞巖段。第一亞巖段（C2t2-1）在地形地質(zhì)圖上東南部有出露，為主要含煤地層?；摇⒒野咨①|(zhì)細(xì)砂巖，在礦田北部常為16號(hào)煤層頂板。頂部黑色泥巖或鈣質(zhì)泥巖，含腕足類(lèi)動(dòng)物化石。底部砂巖中夾1?2層深灰色粘土巖，含14、15、16、17號(hào)煤層，統(tǒng)稱(chēng)丙煤組，其中16號(hào)煤層厚度大，全區(qū)發(fā)育良好，是主要可采煤層。本層厚度9.96?30.77m，平均21.22m。與下伏奧陶系呈不整合接觸。第二亞巖段（C2t2-2）礦田南部有出露，黑灰色、黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖、夾灰白色細(xì)砂巖，局部出現(xiàn)厚層狀粗砂巖，含動(dòng)植物化石及1—2層菱鐵礦結(jié)核。含11、12、13號(hào)煤層，全區(qū)發(fā)育，但僅局部達(dá)可采厚度。厚度18.34?41.06m，平均31.32m。二疊系（P）依據(jù)本區(qū)地層、巖性組合及含煤性等特征與鄰區(qū)對(duì)比結(jié)果，將二疊系下統(tǒng)山西組（P1sx）自下而上劃分為四個(gè)巖段：第一巖段（P1s1）：巖性由灰、灰黑色砂質(zhì)泥巖和細(xì)砂巖組成。地層最小厚度8.00m，地層最大厚度47.50m，平均厚度28.46m。含7、8、9、10號(hào)煤層，其中9號(hào)煤層為區(qū)內(nèi)可采煤層。第二巖段（P1s2）:灰白色砂巖、灰、灰黑色砂泥巖夾粘土巖。富含植物化石，含4、5、6號(hào)煤層，本區(qū)均不可采。本層厚15.08?49.58m。第三巖段（P1s3）：灰綠、深綠色砂泥巖，中部夾透鏡狀細(xì)砂巖，含植物化石及2、3號(hào)煤層，礦田內(nèi)不可采。本層厚1.34?15.50m,平均8.23m。第四巖段（P1s4）:灰綠色、綠色帶紫色的砂泥巖、泥巖及灰白色砂巖組成。砂巖中含云母較多，中部含1號(hào)煤，礦田內(nèi)不可采。下部夾1?2層綠色粘土巖，謂之標(biāo)志層。本層厚19.17?53.15m。四個(gè)巖段均為整合接觸，并整合與石炭系之上。第四系（Qh）風(fēng)積、殘坡積、沖洪積層，由砂土、亞砂土、礫石、風(fēng)積砂等組成，一般厚度0?14.52m，與下伏老地層呈不整合接觸。2.6.2地質(zhì)構(gòu)造礦田內(nèi)基本構(gòu)造形態(tài)為一向南西傾斜的單斜構(gòu)造，傾向240°?290°，傾角5°?14。左右（局部大于14°）。因構(gòu)造影響，致使沿走向及傾斜方向有比較寬緩的波狀起伏，局部?jī)A向南或南東。但對(duì)煤層開(kāi)采影響不大。主要構(gòu)造有：棋盤(pán)井逆斷層：位于礦田西側(cè)，走向N25°?30E°，傾向NW，傾角60°?70°，斷層長(zhǎng)度大于6km，核實(shí)區(qū)內(nèi)二疊系與奧陶系直接接觸，斷距大于300m。F11逆斷層：位于礦田南東側(cè)，長(zhǎng)約1500m，斷層走向由N30°E向南漸轉(zhuǎn)為近SN，西傾，傾角40°?55°，斷距約40m。F14正斷層：該斷層位于礦田中部。斷層走向N40°W，傾向NE，傾角70°一80°，斷距7?15m，長(zhǎng)700m，無(wú)工程控制。礦田內(nèi)F14正斷層將5、8、9號(hào)煤層錯(cuò)斷。F15逆斷層位于礦田范圍外的西南方向，斷層走向近EW，傾向N,傾角70°?80°，斷層落差3—50m，長(zhǎng)300m。F15正斷層將5、8、9號(hào)煤層錯(cuò)斷。區(qū)內(nèi)未見(jiàn)巖漿巖，礦田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度為中等。2.6.3煤層2.6.3.1含煤地層及含煤性新勝煤礦含煤地層為上石炭統(tǒng)太原組（C2t）和下二疊統(tǒng)山西組（P1sx）。含煤地層平均厚度為149.58m，共含煤8層，即5、8、9、10、、12、15、16、17號(hào)煤層。其中可采煤層有3層，即9、15、16號(hào)煤層。可采煤層總厚5.57m，可采含煤系數(shù)為3.7%。2.6.3.2可采煤層新勝煤礦范圍內(nèi)含可采煤層3層（9、15、16煤層），其它煤層在本區(qū)不發(fā)育或不可采（各煤層特征見(jiàn)表1）。現(xiàn)將9、15、16號(hào)煤層分述如下：9號(hào)煤層9號(hào)煤層賦存于下二疊統(tǒng)山西組（P1s）地層中部。煤層自然厚度0.70?6.90m，平均3.32m，煤層采用厚度0.70?5.23m，平均2.54m，全區(qū)發(fā)育良好，均達(dá)可采厚度，該煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單?復(fù)雜，一般含砰1?6層，夾砰巖性為泥巖或炭質(zhì)泥巖。該層頂?shù)装寰鶠榛液谏鄮r，屬礦田內(nèi)局部可采、對(duì)比可靠的較穩(wěn)定煤層。9號(hào)煤層覆蓋層厚度為18.78-96.83m，平均57.81m，覆蓋層厚度資料來(lái)源于補(bǔ)101、ZK102鉆孔。各煤層特征表煤層編號(hào)埋深（m）自然厚度（m）最小-最大平均（點(diǎn)數(shù)）采用厚度（m）最小-最大平均（點(diǎn)數(shù)）煤層結(jié)構(gòu)（m）夾矸厚度（m）夾矸層數(shù)煤層間距（m）最小-最大平均（點(diǎn)數(shù)）可采程度穩(wěn)定性評(píng)價(jià)918.78-96.8357.81（2）0.70-6.900.70-5.230.10-1.67局部可采較穩(wěn)定3.32（10）2.54（10）1-622.43-27.87120.33-0.870.51（3）0.33-0.870.51（3）0025.15（2）不可采不穩(wěn)定15.88-18.921531.18-145.7780.99（3）1.12-1.701.33（3）0.90-1.181.08（3）0-0.540-117.44（3）全區(qū)可采較穩(wěn)定1.94-15.021634.24-157.6491.55（3）1.40-3.472.05（11）1.24-3.471.95（11）0-0.50-16.22（3）全區(qū)可采較穩(wěn)定1.82-6.654.58（3）170.62-0.700.66（2）0.62-0.700.66（2）00不可采不穩(wěn)定15號(hào)煤層賦存于上石炭統(tǒng)太原組（C2t）地層上部。煤層自然厚度1.12?1.70m,平均1.33m,煤層采用厚度0.90?1.18m，平均1.08m,15號(hào)煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，含0-1層夾砰，頂、底板為細(xì)砂巖。全區(qū)發(fā)育，屬對(duì)比可靠的較穩(wěn)定煤層。與16號(hào)煤層層間距1.94?15.02m，平均6.22mo15號(hào)煤層覆蓋層厚度為31.18-145.77m，平均80.99m，覆蓋層厚度資料來(lái)源于補(bǔ)101、ZK102、ZK138鉆孔。16號(hào)煤層本層賦存于上石炭統(tǒng)太原組（C2t）地層中部。煤層自然厚度1.40?3.47m，平均2.05m，煤層采用厚度1.24?3.47m，平均1.95m，該煤層厚度大，全區(qū)發(fā)育良好。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含砰1?5層，為泥巖、碳質(zhì)泥巖。煤層厚度變化有一定規(guī)律，核實(shí)區(qū)中、南部厚，北部薄。層位穩(wěn)定，屬對(duì)比可靠的較穩(wěn)定煤層。頂?shù)滓话銥榧?xì)砂巖，只在礦田南部頂板為灰黑色泥巖或砂泥巖。16號(hào)煤層覆蓋層厚度為34.24-157.64m,平均91.55m，覆蓋層厚度資料來(lái)源于補(bǔ)101、ZK102、ZK138鉆孔。2.6.4工程地質(zhì)特征本區(qū)各煤層頂?shù)装寰攒浫?半堅(jiān)硬巖石為主，再加上斷層的破壞，因此區(qū)內(nèi)煤層頂?shù)装鍘r石的穩(wěn)固性較差，特別是在斷層帶附近巖石的穩(wěn)固性更差。根據(jù)上述現(xiàn)象以及鄰區(qū)資料分析，該區(qū)工程地質(zhì)條件按構(gòu)成露天邊坡巖層的巖性、物理力學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)面的發(fā)育程度衡量，應(yīng)為三類(lèi)一型，即：巖層傾角平緩，各類(lèi)結(jié)構(gòu)面不發(fā)育，地下水位深，含水不豐富，軟弱夾層（面）較少。如果按剝離巖層的巖性和物理力學(xué)性質(zhì)劃分，應(yīng)為第三類(lèi)硬巖類(lèi)，即：巖層的抗壓強(qiáng)度值一般均在15Mpa以上，不能采用連續(xù)開(kāi)采工藝。綜合上述，礦區(qū)工程地質(zhì)勘探類(lèi)型為三類(lèi)二型，即以層狀巖類(lèi)為主，工程地質(zhì)條件中等類(lèi)型。3鉆孔設(shè)備選型及臺(tái)數(shù)確定3.1設(shè)備選型根據(jù)本礦條件，選擇適用于露天礦開(kāi)采的石方工程爆破孔的鑿巖履帶式潛孔鉆機(jī)。爆破選用KY100J型露天潛孔鉆機(jī)。KY100J型露天潛孔鉆機(jī)的技術(shù)參數(shù)見(jiàn)附表3.1。KY100J型潛孔鉆機(jī)技術(shù)參數(shù)表表3-1序號(hào)項(xiàng)目參數(shù)1鉆孔直徑(mm)90-1302鉆孔深度(m)303鉆孔角度(°)俯仰角(°)-118.5-23.5偏擺角(°)-11.5-36.54驅(qū)動(dòng)方式機(jī)械5工作氣壓(MPa)0.636爬坡能力(°)307捕塵方式濕式8整機(jī)重量(t)3.19外形尺寸(mm)：長(zhǎng)X寬X高4100X2030X2010本礦鉆機(jī)現(xiàn)有10臺(tái)，滿足施工要求。4鉆孔4.1鉆機(jī)平臺(tái)修建無(wú)論是一次性爆破，還是臺(tái)階式爆破，都應(yīng)為鉆機(jī)修建鉆孔平臺(tái)。平臺(tái)的寬度不得小于6—8米，平臺(tái)要平整，便于鉆機(jī)行走和作業(yè)。在施工時(shí)，可采用淺孔爆破，推土機(jī)整平的方法。對(duì)于分層臺(tái)階式爆破平臺(tái)，從上到下逐層修建，上層爆破后為下層平臺(tái)的修建創(chuàng)造了條件，上一層的平臺(tái)是下一層的上平臺(tái)。4.2鉆孔方法4.2.1鉆孔要領(lǐng)司機(jī)應(yīng)掌握鉆機(jī)的操作要領(lǐng)，熟悉和了解設(shè)備的性能、構(gòu)造原理及使用注意事項(xiàng)，熟練的操作技術(shù)，并掌握不同性質(zhì)巖石的鉆鑿規(guī)律。鉆機(jī)的基本要領(lǐng)：“軟巖慢打，硬巖快打；小風(fēng)壓頂著打，不見(jiàn)硬巖不加壓；勤看勤聽(tīng)勤檢查”。4.2.3鉆孔基本方法4.2.3.1開(kāi)口：對(duì)于完整的巖面，應(yīng)先吹凈浮渣，給小風(fēng)不加壓，慢慢沖擊巖面，打出孔窩后，旋轉(zhuǎn)鉆具下鉆開(kāi)孔。當(dāng)鉆頭進(jìn)孔后，逐漸加大風(fēng)量，至全風(fēng)全壓快速鑿巖狀態(tài)。對(duì)于表面有風(fēng)化得碎石層，或由于上層爆破使下層表面裂隙增多甚至松散時(shí)，若開(kāi)口不當(dāng)，會(huì)形成喇叭口，碎石隨時(shí)都可能掉進(jìn)孔內(nèi)，造成卡孔或堵孔。因此，開(kāi)口時(shí)應(yīng)掌握一定的技術(shù)。首先，應(yīng)使鉆頭離地給高風(fēng)高壓，吹凈浮渣，按“小風(fēng)壓頂著打，不見(jiàn)硬巖不加壓”的要領(lǐng)開(kāi)口；其次，為了防止孔口坍塌應(yīng)采用泥漿護(hù)壁技術(shù)，即將黃泥漿注入孔內(nèi)，旋轉(zhuǎn)鉆具下鉆，用一壓一轉(zhuǎn)的方法將黃泥擠入石縫，然后上下提放鉆桿，使黃泥牢固，孔口圓順，孔口上部可人工用黃泥護(hù)壁，使松散的碎石牢固，不會(huì)受到振動(dòng)影響而掉進(jìn)孔內(nèi)。4.2.3.2鉆進(jìn)技巧：孔口開(kāi)好后，進(jìn)入正常鉆進(jìn)時(shí)，也應(yīng)掌握一定的技巧。對(duì)于硬巖，應(yīng)選用高質(zhì)量高硬度的鉆頭，送全風(fēng)加全壓，但轉(zhuǎn)速不能過(guò)高，防止損壞鉆頭；對(duì)于軟巖，應(yīng)送全風(fēng)加半壓，慢打鉆，排凈渣，每進(jìn)尺1.0?1.5m提鉆吹孔一次，防止孔底積渣過(guò)多而卡孔；對(duì)于風(fēng)化破碎層，應(yīng)風(fēng)量小壓力輕，勤吹風(fēng)勤護(hù)孔。為了防止塌孔現(xiàn)象，每進(jìn)尺1m左右就用黃泥護(hù)孔一次。4.2.3.3泥漿護(hù)孔方法：對(duì)于孔口巖石破碎不穩(wěn)固段，應(yīng)在鉆孔過(guò)程中采用泥漿進(jìn)行護(hù)壁，一是避免孔口形成喇叭狀容易影響鉆屑沖出，二是在鉆孔、裝藥過(guò)程中防止破碎巖石掉落孔內(nèi)，造成堵孔。泥漿護(hù)壁的操作程序是：鉆孔鑿巖2?3m，在孔口堆放一定量的含水粘黃泥；用鉆桿上下移動(dòng)，盡量能將巖粉吹出孔外，保證鉆孔深度，提高鉆孔利用率。4.2.3.4穿孔基本要求：1個(gè)穿孔區(qū)只允許留2個(gè)以下的出入口；設(shè)備操作人員應(yīng)按規(guī)定持證上崗；鉆孔不合格率小于5%；孔深與設(shè)計(jì)誤差不應(yīng)超過(guò)0.5米；布孔參數(shù)與設(shè)計(jì)誤差不應(yīng)超過(guò)0.3米；鉆機(jī)距坡頂線距離與設(shè)計(jì)誤差不應(yīng)超過(guò)0.3米。5安全技術(shù)措施5.1鉆機(jī)進(jìn)入工作面穿孔時(shí)，鉆機(jī)縱軸線與臺(tái)階坡頂線之間的夾角不得小于45°；按照布孔要求作業(yè)，布孔與要求之間誤差不得大于200mm，且不得誤差于本臺(tái)階坡頂線方向。5.2鉆機(jī)沿臺(tái)階坡頂線行走時(shí)，外側(cè)履帶距坡頂線最小距離不得小于3m。5.3鉆機(jī)起落大架子時(shí)，10m以內(nèi)無(wú)關(guān)人員不得停留。5.4鉆機(jī)行走必要時(shí)使用裝載機(jī)牽引以及放下鉆架；在高壓線下通過(guò)時(shí)，鉆架頂端與高壓線的最小垂直距離不得小于1m；在作業(yè)和行走時(shí)，鉆架與高壓線的水平距離不得小于2m。5.5遇原井工采空區(qū)，應(yīng)停止工作向上級(jí)匯報(bào)；如有塌陷可能必須將鉆機(jī)移動(dòng)到安全地點(diǎn)，防止塌陷使鉆機(jī)傾覆甚至掉到下一平盤(pán)。5.6二次破碎穿孔5.6.1在大塊上部穿孔找好站立位置，防止失穩(wěn)。5.6.2風(fēng)線捆扎要牢，兩頭連接處要有連線，防止脫落造成風(fēng)線飛舞傷人。5.6.3大塊穿孔處應(yīng)與挖掘機(jī)、礦用自卸卡車(chē)留有安全距離，防止倒車(chē)失誤、挖掘機(jī)斗桿旋轉(zhuǎn)帶來(lái)車(chē)輛傷害和物體打擊。5.6.4須佩帶安全帽穿戴好工作服、勞保鞋。5.6.5進(jìn)行根底穿孔前應(yīng)將臺(tái)階上部浮石清理干凈（找吊），穿孔時(shí)設(shè)專(zhuān)人觀察上部臺(tái)階情況（觀山），并在事先確定緊急時(shí)的聯(lián)系方式（鑿巖機(jī)的噪聲使穿孔工聽(tīng)不到喊聲，而緊急情況時(shí)觀山人員又不允許上前）。5.6.6找吊時(shí)不得單獨(dú)作業(yè)，首先保證自身站立安全，防止用力過(guò)猛掉下臺(tái)階，必要時(shí)采取安全帶、安全繩措施。5.6.7打凍頂時(shí)須找好安全站立位置，鉆桿朝臺(tái)階坡頂線處傾斜。6鉆孔驗(yàn)收與保護(hù)6.1鉆孔驗(yàn)收主要內(nèi)容有：6.1.1檢查鉆孔深度和孔網(wǎng)參數(shù)6.1.2復(fù)核前排各鉆孔的抵抗線；6.1.3查看孔中含水情況；6.1.4鉆孔合格率6.2