呂繼恒　王登科

摘要：為降低煤礦大巷突水風險，實現安全開采，根據《煤礦防治水總體規(guī)劃》要求，必須依據地質和水文地質條件實施有針對性的防治水工作，進行有針對性的水文地質補充勘探并逐步構建地下水長期觀測網。鑒于目前水文地質資料的限制，礦井涌水水源是否與奧灰水有聯系，應進一步分析和觀察，需要在二采區(qū)上部建立奧灰水文觀測孔，以查明礦井水力聯系情況，保證礦井安全生產。

關鍵詞：多級套管；深鉆孔快速；施工技術

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.013

1水壓預計

設計布置鉆孔的位置北回大巷北部東幫，距北回輔二聯絡巷交叉點南30m。根據井底車場和輔一大巷奧灰孔觀測水壓預計此奧灰孔水壓8.0MPa。

2鉆孔施工設計

（1）以φ168mm孔徑開孔，鉆進至15.5m，下φ168mm第一段止水套管15m，注水泥漿固管，進行了耐壓實驗。

（2）以φ146mm鉆進64m時揭露三灰水，水量12m³/h，水溫47℃，繼續(xù)鉆進76m進入三灰界面以下泥巖中，下φ133mm第二段止水套管76m，注水泥漿固管，進行了耐壓實驗。

（3）以φ113mm鉆進149m揭露十下石灰水，水量為23 m³/h，水溫52℃。175m至十下石灰?guī)r界面以下細粒砂巖中，下φ89mm第三段止水套管175m，注水泥漿固管，進行了耐壓實驗。

（4）安設了防噴反壓裝置，以φ73mm鉆進223.5m時進入奧灰含水層頂界面，并在249m時出水，水量4.2m³/h，水壓7.5MPa，水溫52℃，停止鉆進。

3關鍵技術、特點、技術的先進性

該技術的成功必能解決穿多含水層高壓高溫大涌水量、粘土層厚容易抱鉆及塌孔、深鉆孔施工問題，進一步完善了礦井水文監(jiān)測系統(tǒng)，為研究礦井涌水是否有奧灰補給奠定基礎。解決了穿多含水層高壓高溫大涌水量、粘土層厚容易抱鉆及塌孔、深鉆孔施工問題，進一步完善了礦井水文監(jiān)測系統(tǒng)，為研究礦井涌水是否有奧灰補給奠定基礎。實現了多級套管的快速施工，該鉆孔共設計三級套管，下168mm第一段止水套管15m，下φ133mm第二段止水套管76m，下φ89mm第三段止水套管175m，工藝復雜工序繁瑣，通過施工導正鉆機技術，實現了鉆孔的快速施工。解決了探放高壓含水層的防噴反壓裝置，自行設計并制造了鉆孔的防噴反壓裝置，在具有煤與瓦斯突出和突水危險的地點施工進行鉆探施工，必須使用鉆機。本裝置具有反壓裝置而無防噴裝置時，防噴裝置要自制安裝。自制的防噴裝置由厚壁無縫鋼管、厚圓形鋼板和法蘭盤焊接組成，焊接質量要符合設計要求。管徑根據孔口管管徑大小確定，長度為300-500mm，在鋼管的中部割開圓孔，再焊接一根長100-200mm的鋼管作為卸壓管。安裝防噴裝置時，卸壓管朝下，背對法蘭盤先將鉆桿從圓孔插入剛管，從法蘭盤一側在鉆桿上擰接鉆頭，然后推進鉆桿和防噴裝置到孔口管閥門位置，防噴裝置與閥門用螺栓連接牢固后即可開鉆。拆卸防噴裝置時，按照安裝的反過程即可。防噴裝置存在時，孔內噴出的高壓水或巖粉巖塊，經過防噴裝置下部的卸壓管釋放，而不直沖鉆機和人員，起到保護鉆機和人員的安全作用。保證了揭露高壓含水層時的施工安全。必能實現多級套管的快速施工，該鉆孔共設計三級套管，下φ168mm第一段止水套管15m，下φ133mm第二段止水套管76m，下φ89mm第三段止水套管175m，工藝復雜工序繁瑣，通過施工導正鉆機技術，實現了鉆孔的快速施工。

4經濟效益和社會效益兩方面

（1）采用無芯導正鉆進技術實現鉆進下套管一次完成，大大簡化了施工工序，提高了勞動效率，節(jié)約了人工成本300余人工。

（2）自行設計制造防噴反壓裝置，保證了施工過程中的人員安全，實現安全生產。

（3）施工過程中通過高壓注漿堵漏工藝對三灰及十下灰含水層進行了注漿封堵，防止了含水層間產生水力聯系，實現了安全施工。

（4）通過該奧灰觀測孔，建立安裝已安裝水壓監(jiān)測分站，完善了礦井水文監(jiān)測網，對新巨龍公司的防治水工作提供參考依據，保證礦井的安全生產。

5達到的技術水平、經濟、社會效益及推廣應用前景

（1）達到的技術水平。采用無芯導正鉆進技術實現鉆進下套管一次完成，并順利下置175米深孔套管，該工藝在探放水施工尤其是深孔套管施工過程中可加快施工速度，縮短工期，同時大大減低工人勞動強度。

自行設計制造防噴反壓裝置，設備使用方便，具有極高的實用價值。保障了高應力區(qū)、高瓦斯壓力區(qū)域，安全高效鉆進施工，杜絕了發(fā)生瓦斯超限，實現了鉆進噴出瓦斯、媒體可控，做到了鉆機安全、持續(xù)運轉，縮短了鉆進工期，保障了井下工作人員的生命安全和身體健康，實現了安全高效快速施工。在鉆孔出現大流量、高壓力出水時可有效保證施工人員安全，實現安全生產。

（2）經濟及社會效益。該項目的研究實施成功，實現了復雜工藝鉆孔的快速安全施工工藝，有效的防止了各類鉆孔事故的發(fā)生。防噴反壓裝置，在鉆孔出現大流量、高壓力出水時有效保證施工人員安全，為復雜探放水鉆孔的施工提供了先進經驗，進一步提升了華坤品牌，為礦井防治水工作提供了強有力的安全保障。

（3）推廣應用前景。該項目的成功實施，為井下多套管、復雜探放水鉆孔提供良好的借鑒模式，可有效地保障礦井防治水工作安全，具有極大的安全效益、社會效益、經濟效益，值得進一步推廣和實施。必能解決探放高壓含水層的防噴反壓裝置，自行設計并制造了鉆孔的防噴反壓裝置，保證了揭露高壓含水層時的施工安全。