某煤礦采空區(qū)積水疏放措施

某煤礦采空區(qū)積水疏放措施
一、概況

　　北徐樓煤礦12203工作面位于122采區(qū)西部，煤層傾角0～8°，平均煤厚1.4米。該工作面與2004年10月回采完畢，由于受F1斷層影響，使16煤與12煤采空區(qū)層間距在此縮小為3米，為確保16206運輸順槽反向段的安全施工，必須提前對12203工作面補面老空水進行疏放。

　　1、鉆孔位置及環(huán)境：鉆孔位于16206運輸順槽，鉆孔頂板標高：-243.0m。該處巷道高度2.5m，寬度3.5m，巷道支護方式為：錨噴支護，支護狀況完好，沒有巷幫和巷頂噴體開裂現(xiàn)象。巷道屬局扇通風。

　　2、地層：本區(qū)屬華北型石炭二迭系全隱蔽式煤田，區(qū)內(nèi)地層由新到老有：第四系（Q）、侏羅系（J）、石炭系（C）和奧陶系（O）。

　　其中上石炭統(tǒng)太原組殘留厚度81.88-166.77m，平均殘厚121.58m，由深灰色、黑灰色粉砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖、灰色石灰?guī)r、灰綠色中細砂巖及煤層組成，共含煤17層，其中煤12、煤16為主采煤層；煤11、煤14、煤17為局部可采煤層。本孔施工地點位于14煤層層位，開孔層位為14煤層頂板八灰。鉆進至12煤層底板八灰，進入采空區(qū)，將采空區(qū)積水排出即達到施工目的。本孔揭露層位為12、14煤之間的地層，即八灰，八灰真厚度約3m。

　　二、疏放方法

　　經(jīng)比較，決定采用井下鉆孔疏放，自16206運輸順槽向12203老空區(qū)下部施工5個放水鉆孔，利用老空水的壓力通過管道將水排入16206運輸順槽，然后通過巷道自流到中央水倉。

　　三、鉆孔設(shè)計及技術(shù)要求

　　1、鉆機窩設(shè)在16206運輸順槽中1#點前69米處，開孔標高-243米。

　　1#孔方位315°，仰角50°，孔深40米；

　　2#孔方位350°，仰角50°，孔深40米；

　　3#孔方位29°，仰角28°，孔深65米。

　　根據(jù)實際施工情況，鉆孔布置可適當調(diào)整。

　　2、鉆孔結(jié)構(gòu)：0～12m孔徑φ159mm，下入φ127mm地質(zhì)無縫鋼管，長度5m。終孔孔徑φ89mm。

　　3、止水套管：管徑φ127mm，壁厚4.5mm，長L=5米，采用無縫鋼管接裝閘閥和壓力表，用來控制放水量和測量積水壓力，泥漿泵壓入水泥漿液固定。孔口管固管止水后應(yīng)用大于2Mpa的壓力進行耐壓試驗，試壓時間不得小于5分鐘。

　　4、孔口管固管試壓合格后，安裝井口閥，采取防噴措施后再繼續(xù)施工。

　　5、全孔無芯鉆進。

　　四、鉆探施工方案

　　由山東省煤田地質(zhì)局第一勘探隊施工，礦技術(shù)科協(xié)調(diào)，礦方負責供電，排水管路附設(shè)，其余工作及所須人員設(shè)備由一隊自行解決。先施工J1孔，根據(jù)放水效果依次施工J2、J3、J4和J5孔。指定專人測量放水量，確保積水疏放干凈。

　　五、施工組織設(shè)計

　　1、設(shè)備和循環(huán)系統(tǒng)

　?。?）設(shè)備

　　鉆機：XU-300型鉆機；

　　試壓泵：NBB250/50泥漿泵，作為注漿及試壓設(shè)備。

　　（2）其它材料：規(guī)格Φ108mm、厚壁4.5mm的地質(zhì)鋼管（最上一節(jié)焊接相應(yīng)法蘭盤）備足三孔使用，Φ108mm閘閥（耐壓力＞2.5MPa）3個。

　　（3）循環(huán)系統(tǒng)

　　用防塵管路通過鉆機立軸直接沖洗鉆孔，利用礦井下供排水系統(tǒng)，保證巖粉排出。

　　2、施工組織

　　施工人員10人，其中項目負責一人，負責全方位生產(chǎn)和與礦方聯(lián)系和交流。甲方配備項目負責一人，負責施工工程質(zhì)量驗收、協(xié)調(diào)下料、井下運輸、供電、供水、通風。施工作業(yè)按“三八”制三班生產(chǎn)，隨時檢修及處理施工現(xiàn)場的文明生產(chǎn)，搞好文明施工。

　　3、施工設(shè)計

　?。?）鉆機窩施工

　　鉆機窩利用現(xiàn)有巷道，支護完好，無空頂、無懸矸、無離合頂，施工點里外各5m范圍內(nèi)無雜物，底板平整，無浮矸。要求鉆機窩高度不低于3.5m。

　　（2）鉆孔結(jié)構(gòu)

　　Φ159mm孔徑12m，下入Φ127mm孔口管5m，Φ89mm孔徑至終孔。

　?。?）孔口管固管

　　將套管下入孔內(nèi)規(guī)定的深度，將配制好的水泥漿（水泥用425#，水泥：水=2∶1）通過注漿泵注入孔內(nèi)，凝固48小時后掃孔至孔底，用泥漿泵向孔內(nèi)壓水，做耐壓實驗，待壓力達到2MPa時，調(diào)整泵量，保持壓力5min，若孔口管無松動、管外無返水，則孔口管固管成功。

　　4、施工工藝

　?。?）鉆孔測放

　　由礦技術(shù)人員按設(shè)計測放鉆孔方位及仰角，施工方嚴格按礦技術(shù)員測放鉆孔參數(shù)施工。

　　（2）用Φ108mm鉆頭鉆進5m，用Φ159mm鉆頭擴孔至5m，下入Φ127mm孔口管不少于3m（第一節(jié)上部焊接相應(yīng)的法蘭盤），用泥漿泵將配制好的濃水泥漿（水泥標號425#，水泥：水=2∶1）壓入孔內(nèi)，至管外返漿為止。待固管水泥凝固48小時后，用Φ89mm鉆頭掃孔至套管項頭以上0.3m，用注漿泵向孔內(nèi)壓水，做耐壓實驗，待壓力達到2Mpa時，調(diào)整泵量，保持壓力5min，若孔口管無松動、管外無返水，則孔口管固管成功；若孔口管松動或管外返水，則應(yīng)繼續(xù)注漿，掃孔后重新固管，直至固管成功；重新注漿固管不成功時，起出孔口管，若孔口管無法起出，則封孔后重新開孔。

　　（3）固管成功后用Φ89mm鉆頭無芯鉆進至12203采空區(qū)，孔內(nèi)出水后即終孔。

　?。?）終孔后采取防噴反壓措施，安全抽出鉆具，并關(guān)閉孔口閘閥，將鉆孔移交礦方。