井下鉆探高承壓水安全施工技術(shù)經(jīng)驗

1、井下鉆探高承壓水安全施工技術(shù)經(jīng)驗 1前言 井下鉆探是開展礦井防治水工作的關(guān)鍵手段，其優(yōu)點是不受地面條件限制，且工程量小、工期短、投資少、針對性強(qiáng)、水壓水量直觀、經(jīng)濟(jì)合理，近幾年來，開灤礦務(wù)局部分礦井開始嘗試地面鉆探改為井下施工。開灤廣信有限責(zé)任公司針對用水緊張狀況，為合理有效地利用地下水資源，需施工奧灰水源井。在井下鉆探工程中，因奧灰水壓高(1.7 MPa)、水量大(89 mm，鉆孔噴水34 m3/min)，遇到了許多意想不到的困難，出現(xiàn)過噴水、噴矸、套管失控等一系列復(fù)雜問題，一度使人身和設(shè)備安全受到了威脅。通過實踐，積累了一套防噴、控鉆等一系列安全施工技術(shù)。 2問題的提出 廣信公司為了滿足日

2、益增長的工業(yè)和生活用水，合理有效地開發(fā)利用地下水資源，在井下施工2個奧灰孔，孔深設(shè)計為600 m，涌水量為7 m3/min。由于施工承壓含水層的高壓水，因此工程從設(shè)計、設(shè)備安裝、施工等各個環(huán)節(jié)都充分考慮到各種問題的預(yù)防和處理，為今后鉆探工作積累了寶貴的經(jīng)驗。在井下奧灰鉆孔施工中，因水壓高、水量大，遇到了噴水、噴矸、套管失控及鉆探設(shè)施固定困難等一系列復(fù)雜的問題亟待解決，否則將影響安全生產(chǎn)和發(fā)生人身事故。 3安全施工技術(shù) 針對上述鉆孔施工中存在的不安全因素，在實踐中探索出了一套較完整的高承壓水鉆探安全施工技術(shù)。 3.1鉆窩施工 立孔和大角度斜孔的鉆進(jìn)，需施工鉆機(jī)房(簡稱鉆窩)，其規(guī)格可視每次增減鉆

3、桿的條數(shù)而定。當(dāng)每次增減1節(jié)鉆桿時，鉆窩的總高度應(yīng)為5.5 m，當(dāng)每次增減2節(jié)鉆桿時的鉆窩總高度應(yīng)為11 m。無論是每次增減幾節(jié)鉆桿，必須保證巷道頂板處鉆窩直徑不小于3.0 m，鉆窩頂部直徑不小于1.5 m，鉆窩掘出排除活石后，必須對鉆窩進(jìn)行噴漿處理，防止風(fēng)化落石。同時掘出天輪架窩，打出天輪錨桿眼和二層工作臺錨桿眼。二層工作臺的高度：當(dāng)鉆窩高度為5.5 m時，二層工作臺可搭在鉆窩兩側(cè)的支架上，但必須封牢;當(dāng)鉆窩高度為11 m時，二層工作臺的高度應(yīng)為7.5 m左右。工作臺的搭設(shè)，可在鉆窩四周打4棵錨桿，用鉆管連接固定，然后搭上木板封牢。小角度俯角孔，可根據(jù)抽出鉆桿的高度適當(dāng)挑頂作鉆窩。二層工作臺

4、距離窩頂?shù)母叨葢?yīng)大于2.0 m，工作臺的搭設(shè)，可在巷道內(nèi)用鐵(或木)制長凳，上面搭木板封牢。 3.2鉆探設(shè)施的安裝 天輪的安裝。在鉆窩頂部安裝天輪，要使用天輪架。天輪架可采用2條工字鋼，并在設(shè)計安設(shè)天輪處分別鑲焊天輪軸套1個。將天輪架在天輪窩安設(shè)調(diào)整后用混凝土固定。另外在鉆窩頂部下設(shè)天輪錨桿，錨桿下端彎成圓環(huán)。將圓環(huán)套在天輪架內(nèi)的天輪軸上，做到雙保險。 鉆機(jī)的固定。地鞏錨桿固定在巷道底板上，然后將鉆機(jī)安裝固定在底座上。這樣，既避免了壓柱操作，又保證了鉆機(jī)的穩(wěn)固性。 在深井和噴水條件下鉆進(jìn)時，要用專用小絞車升降鉆具，其固定方法是用地鞏錨桿直接連接絞車底座，并注牢。 3.3孔口套管的固定 下好孔口

5、安全套管是有效控制高壓水的關(guān)鍵。一是要根據(jù)孔口附近的巖石強(qiáng)度，嚴(yán)格按煤礦安全規(guī)程確定套管長度，套管的層數(shù)由鉆孔的地質(zhì)、水文條件而定;二是必須確保固結(jié)質(zhì)量，嚴(yán)防漏水和套管鼓出。其做法是：開孔直徑大于套管直徑12級，鉆進(jìn)深度大于套管長度0.51.0 m?？卓谔幱妹藜喕螯S麻纏繞后將套管砸入孔內(nèi)，注入水灰比為10.811的水泥漿，當(dāng)反漿管流出水泥漿液時，關(guān)閉反漿管閥門，再加壓至2.0 MPa，并穩(wěn)壓1015 min，以保證套管周的空隙和巖石裂隙全部填實。另外，還采用了以下2條措施對套管進(jìn)行處理加固。 首先在孔口盤以上0.150.20 m處的套管外側(cè)，相向焊接2塊鋼板，當(dāng)套管下入孔內(nèi)后，用2條工字鋼地梁分別將上述兩塊鋼板壓住，防止套管鼓出。 套管焊筋骨。制作套管時，每條套管的兩端頭附近，分別以壁虎式焊接1組3條6.58 mm的鋼筋，鋼筋長度小于0.1 m，與套管軸向夾角為6070，其作用一是端正套管的位置，防止套管貼在孔壁上;二是利用筋骨加大阻力，減少套管鼓出的危險性。 3.4防噴及控鉆裝置 孔口的防噴帽。為防止鉆孔噴水、噴矸，惡化勞動環(huán)境，威脅人身安全，應(yīng)使用孔口防噴帽。將其底盤與高壓閥門法蘭盤用螺絲連接牢固。下鉆具時，將活動抽板向兩側(cè)拉開，擴(kuò)大口