地質(zhì)構(gòu)造破碎帶內(nèi)鉆孔施工及封孔的實(shí)踐

1、地質(zhì)構(gòu)造破碎帶內(nèi)鉆孔施工及封孔的實(shí)踐.、八、一前言我礦1121 （3）工作面上風(fēng)巷三號(hào)鉆場(chǎng)距開孔 6090m位置 為一構(gòu)造破碎帶， 在實(shí)際施工過程中雖然采取了諸如使用麻花鉆 桿、低壓力、低速鉆進(jìn)等措施，但在施工至該處破碎帶時(shí)仍然無 法穿越，多次落鉆，所有鉆孔均未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，不得不在上風(fēng) 巷巷幫每隔3m補(bǔ)打一個(gè)抽排孔，浪費(fèi)了大量的人力、物力。1121（ 3）工作面上風(fēng)巷五號(hào)鉆場(chǎng)地質(zhì)情況、鉆孔設(shè)計(jì)與三號(hào)鉆場(chǎng)相 似，為了避免類似情況的發(fā)生， 我們采取了鉆孔施工前向構(gòu)造破 碎帶及孔口裂隙帶注漿、 封孔采用二次帶壓注漿等方法， 取得了 較好的效果。1 常規(guī)的封孔方法及可能產(chǎn)生的弊端1.1 常規(guī)的封孔方

2、法（ 1 ）石門揭煤抽采措施孔、順層鉆孔、采煤面上風(fēng)巷幫孔、 抽采鉆孔封孔管采用“雙抗”塑料管（直徑 2.5 寸）。頂板走向 孔、穿層孔里段也采用“雙抗”塑料管，但孔口段采用鐵管（測(cè) 壓、地質(zhì)鉆孔封孔采用 4分鐵管）。（2）鉆孔封孔長(zhǎng)度一般 為 12 米（測(cè)壓鉆孔封孔長(zhǎng)度按測(cè)壓鉆孔設(shè)計(jì)執(zhí)行）。（ 3）封孔管前端焊上擋板 （擋板直徑略小于孔口直徑） ，前段纏繞棉紗 （下 向孔纏繞海帶），用細(xì)線繩扎好，將封孔管送入鉆孔。封孔管下 好后，下入 4 分返漿管和注漿管（上向孔：下入一根長(zhǎng)度 12 米的 4分返漿管和一根長(zhǎng)度2.0米的 4分注漿管；下向孔： 下入一根長(zhǎng)度2米的4分注漿管和一根長(zhǎng)度2米的 4

3、分返漿 管）?？卓谑褂镁郯窐渲M(jìn)行封堵，封堵長(zhǎng)度 1 米。兩空間段之 間帶壓（采用電動(dòng)注漿泵）進(jìn)行注漿。1.2 常規(guī)的封孔方法可能產(chǎn)生的弊端 常規(guī)的封孔方法對(duì)孔口巖石較好、 無明顯裂隙的鉆孔封孔效 果還是不錯(cuò)的， 但如果孔口位置裂隙發(fā)育， 特別是處于煤層頂板 砂巖裂隙帶（經(jīng)常有砂巖裂隙水流出）時(shí)，裂隙中的水將水泥漿 稀釋，水泥漿長(zhǎng)時(shí)間不能凝固、水泥沉淀，往往會(huì)看到封孔結(jié)束 后注漿管、 回漿管及鉆孔周圍有水流出， 這種條件下常規(guī)的封孔 方法很難做到嚴(yán)、密、實(shí)，封孔效果不佳，從而降低瓦斯抽排孔 的抽采效果，影響測(cè)壓孔的測(cè)壓準(zhǔn)確性。2 1121 （ 3）上風(fēng)巷三號(hào)鉆場(chǎng)的施工情況2.1 三號(hào)鉆場(chǎng)的地質(zhì)

4、情況及設(shè)計(jì)三號(hào)鉆場(chǎng)底距 13-1 煤層頂板 3.0m 左右，為泥巖及砂質(zhì)泥巖 層位，共設(shè)計(jì)八個(gè)鉆孔，鉆孔的開孔及終孔位置將穿越距 13-1 煤層頂板4mr- 25m的范圍，穿過的地質(zhì)層位有泥巖、砂質(zhì)泥巖、 13-2煤、砂巖、煤線等。距開孔 6090m范圍為一構(gòu)造破碎帶。2.2 三號(hào)鉆場(chǎng)的施工情況三號(hào)鉆場(chǎng)首開 1 號(hào)鉆孔，使用光鉆桿、 108 鉆頭，在施工 至60m時(shí)發(fā)現(xiàn)破碎帶，返水很小，施工至62m時(shí)完全不返水造成 落鉆。再開2號(hào)鉆孔，與1號(hào)鉆孔相似，至64m同樣落鉆。后改用麻花鉆桿、 108鉆頭施工3、4、7號(hào)鉆孔，在施工至88m 88m 91m時(shí)均不能繼續(xù)鉆進(jìn)。5、6、8號(hào)孔均未達(dá)到60m

5、而未收 尺。作為補(bǔ)救措施，不得不在上風(fēng)巷巷幫每隔3m補(bǔ)打一個(gè)抽排孔，給生產(chǎn)帶來較大的影響。3 1121 （ 3）上風(fēng)巷五號(hào)鉆場(chǎng)的施工情況3.1 五號(hào)鉆場(chǎng)的地質(zhì)情況 五號(hào)鉆場(chǎng)的地質(zhì)情況及鉆孔設(shè)計(jì)與三號(hào)鉆場(chǎng)相似， 物探資料顯示距開孔位置45m至72m為四號(hào)異常區(qū)（破碎帶），四號(hào)鉆場(chǎng) 附近為三號(hào)異常區(qū)， 對(duì) 4 至 8 號(hào)孔影響較大， 開孔位置裂隙發(fā)育。 如圖 1 所示。3.2 五號(hào)鉆場(chǎng)鉆孔施工的實(shí)踐五號(hào)鉆場(chǎng)鉆孔施工前先用光鉆桿、 73鉆頭施工45m至4號(hào)異常區(qū)（返水明顯減小為標(biāo)準(zhǔn)），然后向鉆孔內(nèi)下入一根長(zhǎng)度 45 米的 4 分返漿管和一根長(zhǎng)度 2.0 米的 4 分注漿管，孔口 用聚胺脂封實(shí)（不宜過

6、長(zhǎng)，以有利于注漿時(shí)對(duì)孔口裂隙帶的封 閉），再用注漿機(jī)向孔內(nèi)注水泥漿（水泥：水的重量比=1：1），壓力為2MPa直至返漿管回漿后關(guān)閉返漿管的閥門，再關(guān)閉注 漿管的閥門， 24 小時(shí)后水泥漿凝固來勁后按設(shè)計(jì)進(jìn)行了鉆孔施 工。實(shí)踐表明經(jīng)過注漿，所有鉆孔均順利穿越 4 號(hào)異常區(qū)（破碎 帶）。注漿封閉破碎帶如圖 2 所示。圖2表 1 五號(hào)鉆場(chǎng)設(shè)計(jì)與實(shí)際孔深的對(duì)比3.3 五號(hào)鉆場(chǎng)鉆孔封孔的實(shí)踐五號(hào)鉆場(chǎng)開孔位置裂隙發(fā)育， 為了確保封孔質(zhì)量達(dá)到嚴(yán)、 密、 實(shí)，我們嘗試了二次帶壓注漿的方法， 先用漏斗式注漿機(jī)向注漿 管內(nèi)注水泥：水的重量比=1： 2的水泥漿，壓力為iMPa直至返 漿管回漿后關(guān)閉返漿管的閥門，再關(guān)

7、閉注漿管的閥門，保持56小時(shí)后，打開返漿管放掉部分孔內(nèi)的沉淀水后關(guān)閉返漿管，打 開注漿管的閥門，再向注漿管內(nèi)注水泥：水的重量比 =1： 1 水泥 漿，水泥漿中加膨脹劑（膨脹劑：水泥的重量比 =1： 10左右） 壓力為2MPa帶壓保持30分鐘（以不下漿為標(biāo)準(zhǔn)）后將注漿管 堵實(shí)。第一次注的水泥漿相對(duì)較稀，目的是讓其滲透力更強(qiáng)，第 二次注的水泥漿相對(duì)較稠、 壓力較大，目的是讓其凝固速度更快， 封堵更嚴(yán)、更密、更實(shí)。3.4 五號(hào)鉆場(chǎng)鉆孔的抽排效果1121（3）綜采面 5#鉆場(chǎng)從 2009年8月12日開始抽放，到 2009年9月25日鉆場(chǎng)結(jié)束，共計(jì)抽采 43天，平均鉆場(chǎng)抽采純 量在 4.4m3/min ，（最高達(dá) 4.7m3/min ，最低 4.1m3/min ）每天 抽采量達(dá)6336m3其中2、3、5、6、7單孔濃度都在50濃上， 最高達(dá)到90%單孔最大抽采純量1.0m3/min ,緩解了通風(fēng)壓力。4 結(jié)束語(yǔ)封閉破碎帶的注漿孔最好為下向孔， 注漿時(shí)能利用水泥漿的 自身壓力。 封閉破碎帶的注漿孔可根據(jù)周圍的巷道情