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)，碰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。通過施行，積存了一套防噴、控鉆等一系列安全施工技術(shù)

2、。    2問題的提出    廣信公司為了滿足日益增長的工業(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，孔深制定為600 m，涌水量為7 m3/min。由于施工承壓含水層的高壓水，因此工程從制定、設(shè)備安裝、施工等各個環(huán)節(jié)都充分合計到各種問題的預(yù)防和處理，為今后鉆探工作積存了寶貴的經(jīng)驗。在井下奧灰鉆孔施工中，因水壓高、水量大，碰到了噴水、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)   

3、 針對上述鉆孔施工中存在的不安全因素，在施行中探究出了一套較完整的高承壓水鉆探安全施工技術(shù)。       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

4、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，可依據(jù)抽出鉆桿的高度適當(dāng)挑頂作鉆窩。二層工作臺距離窩頂?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。       天輪的安裝。在鉆窩頂部安裝天輪，要使用天輪架。天輪架可采納2條工字鋼，并在制定安設(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

5、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。       下好孔口安全套管是有效控制高壓水的關(guān)鍵。一是要依據(jù)孔口四周的巖石強(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;二是必須保證固結(jié)質(zhì)量，嚴(yán)防漏水和套管鼓出。其做法是：開孔直徑

6、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，還采納了以下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，每條套管的兩端頭四周，分別以壁虎式焊接1組3條6.58

7、mm的鋼筋，鋼筋長度小于0.1 m，與套管軸向夾角為60°70°，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。       孔口的防噴帽。為防止鉆孔噴水、噴矸，惡化勞作環(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)展口經(jīng)，巖心管下入后，彈簧自行將活動抽板拉緊，鑲在活動抽板內(nèi)側(cè)的膠皮舌抱住鉆桿，即可持續(xù)下鉆。當(dāng)孔內(nèi)噴水、噴矸時，膠皮舌將水和矸石擋住，使其向四周射，遇弧形盤后返下，沿巷道底板流出。  

8、; 鉆桿控制器。鉆進(jìn)中替換鉆桿時，需松開鉆機(jī)立軸卡瓦。為防止鉆桿外射，應(yīng)使用鉆桿控制器。該控制器通過制動手把，使偏心輪上下移動，帶動自動卡瓦閉合，抱住鉆桿來控制鉆桿。使用時，巖心管、落砂管一套下入鉆孔后，將鉆桿控制器裝在孔口防噴帽上，再將鉆桿穿入卡瓦中間，連接巖心管，將鉆具下到孔底鉆進(jìn)。當(dāng)需替換鉆桿時，先用鉆桿控制器控制鉆桿，再松開鉆機(jī)立軸卡瓦，然后改換鉆桿。    控鉆裝置。為加快高壓水條件下的下鉆速度，同時預(yù)防鉆機(jī)卡瓦突然失控造成射鉆事故，還應(yīng)使用控鉆裝置。使用時，把偏心輪卡子套在鉆桿頂部的水接頭四周，并使卡子不隨鉆桿轉(zhuǎn)動。將鋼絲繩從地梁固定點通過偏心輪卡子換

9、向滑輪，至另一側(cè)地梁上的換向滑輪后，與小絞車相連接。當(dāng)鉆機(jī)立軸卡瓦突然失控，鉆桿外射時，偏心輪卡子馬上抱住鉆桿。當(dāng)提下鉆桿時，利用該裝置控制鉆桿的升降速度，做到萬無一失。       孔口安全套管應(yīng)選用壁厚大于4.5 mm的無縫耐壓地質(zhì)鋼管。    一般不使用鋼粒和金鋼石鉆進(jìn)。使用鋼粒鉆進(jìn)往往會因高壓水上涌，鋼粒將鉆頭或巖心管等磨壞，造成事故;使用金鋼石鉆進(jìn)，一般井下鉆機(jī)的給進(jìn)壓力達(dá)不到要求，達(dá)不到提升鉆進(jìn)速度的目的，主要是看鉆機(jī)給進(jìn)壓力與孔內(nèi)壓力的對比。    孔口套管上段

10、35 m，要依據(jù)水質(zhì)狀況進(jìn)行防腐處理，并將外露套管及孔口盤用油泥膏埋藏防腐。    鉆探結(jié)束后，依據(jù)需要安裝孔口三通及閥門。底部閥門作備用，上部三通閥門可常常啟閉，觀測水壓、水量，以防單閥門失效而難以改換。    鉆桿規(guī)格應(yīng)依據(jù)孔深確定。終孔73 mm，孔深小于150 m，終孔50 mm，孔深小于200 m，可采納42 mm×6 m的鉆桿。終孔73 mm，孔深小于250 m，終孔50 mm，孔深小于300 m，可采納50 mm×6 m的鉆桿。否則極易出現(xiàn)鉆桿劈裂現(xiàn)象。    3.6安全

11、操作要點高承壓水鉆探與施工，是一項難度大、技術(shù)復(fù)雜的工作。不僅要在技術(shù)措施上做到安全可靠，還必須有一支技術(shù)熟練的施工隊伍，并嚴(yán)格強(qiáng)化現(xiàn)場管理，才能保證安全施工，達(dá)到安全快速鉆進(jìn)的目的。施行證實，需要遵守以下安全操作要點：    技術(shù)培訓(xùn)是基礎(chǔ)。對鉆探工人進(jìn)行鉆探技術(shù)培訓(xùn)，使人人對鉆探設(shè)施的安裝使用、施工操作技術(shù)都能熟練掌握。做到分工明確，配合默契，嚴(yán)格按照操作規(guī)程和安全技術(shù)措施施工。    思想重視是關(guān)鍵。對高承壓水鉆探中易出現(xiàn)影響鉆進(jìn)、威脅安全的問題，首先要有一個正確的熟悉。從鉆孔制定開始，就應(yīng)向職工交待清楚出現(xiàn)問題的危害性和預(yù)防處

12、理措施，做到人人堅持高度警惕，杜絕馬虎、將就思想。    對所有鉆探設(shè)施，做到每班一檢查，發(fā)現(xiàn)松動，馬上緊固處理，保證其穩(wěn)固可靠。    各種安全裝置要在估計揭露高承壓壓含水層前安設(shè)完畢，并投入正常使用，嚴(yán)防鉆孔見高壓水失控。    每次進(jìn)尺應(yīng)較巖心管長度小0.1 m以上。防止發(fā)生燒鉆、埋鉆事故。    鉆進(jìn)中要配備專用高壓注水泵，保證停鉆不停泵。要常常用注水泵，正循環(huán)鉆進(jìn)必須大于孔內(nèi)水壓的壓力向孔內(nèi)注水，嚴(yán)防孔底無水打干眼。 平巷及下山探水掘進(jìn)的方法 (2021-03-12

13、 11:47:41)轉(zhuǎn)載標(biāo)簽： 雜談     在傾斜煤層中掘進(jìn)平巷時，一般都采納雙巷掘進(jìn)、單巷超前探水的方法。也就是用上方靠近老空的巷道超前探水，超前下巷一段距離。探水鉆孔一般向正前方和上幫方向打孔。巷道坡度多采納正坡施工，為使水流暢通，不要隨意改變坡度。探水區(qū)平巷，一定要按制定腰線施工，如果腰線掌握不好，容易產(chǎn)生積水，嚴(yán)重時還能堵死巷道。如果煤層傾角很小，所有平巷都應(yīng)探水，探水孔數(shù)量也應(yīng)加多。在平巷掘進(jìn)過程中碰到斷層，必須慎重對待，向斷層另一盤打鉆探水，不可冒險掘過斷層。 (最專業(yè)的安全生產(chǎn)管理-風(fēng)險世界網(wǎng))    下山巷道掘進(jìn)，除注意工作面和兩幫來水外，要特別防止背后出水。同一采區(qū)同時有很多掘進(jìn)巷道在施工，在高處施工的掘進(jìn)工作面或探水孔，必須保證不向下山灌水。如果上面工作面有突水的可能、并且不能保證下山工作人員安全時，下山工作面應(yīng)停止工作，不得有人員停留。下山巷道如果在老空區(qū)內(nèi)掘進(jìn)，也要適當(dāng)向