趙方重 趙玉龍

（濟(jì)寧市金橋煤礦，山東 濟(jì)寧 272200）

1 概述

南四軌道巷西臨F22支2斷層，其落差0～20m，位于斷層的下盤區(qū)域，掘進(jìn)期間可能會(huì)揭露其次生斷層，在一定程度上受斷層突水威脅；另外掘進(jìn)期間受3煤底板砂巖含水層的影響。根據(jù)礦井水文地質(zhì)資料及一采區(qū)、二采區(qū)、五采區(qū)采掘揭露的水文地質(zhì)資料分析[1]，3煤底板砂巖水富水性弱，補(bǔ)給條件差，主要以靜儲(chǔ)量為主，無(wú)外來(lái)水源導(dǎo)入時(shí)，水量很小，涌水量一般不大于10m3/h，且經(jīng)過一段時(shí)間疏放后涌水量迅速減小，直至消失。本著“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水原則[2]，特在南四軌道巷預(yù)留的鉆探硐室內(nèi)進(jìn)行超前探放水，查明前方巖層富水性，避免水害的發(fā)生。

地質(zhì)測(cè)量科綜合分析三維地震勘探及精細(xì)化解釋資料[3]，編制了《南四軌道巷1#探水硐室超前探放水設(shè)計(jì)》。設(shè)計(jì)鉆孔3個(gè)，實(shí)際施工鉆孔3個(gè)，自2019年5月22日開始施工，截至2019年6月1日施工完畢，采用“三八制”作業(yè)，累計(jì)鉆進(jìn)進(jìn)尺375m，探明了巷道前方水文地質(zhì)條件。

2 方案設(shè)計(jì)

2.1 探水鉆孔超前鉆距和止水套管長(zhǎng)度的確定

南四軌道巷迎頭巖性為砂質(zhì)泥巖，含砂質(zhì)結(jié)核體，結(jié)合附近的補(bǔ)4-1鉆孔揭露的巖性分析，巷道頂板距離3煤層約25m，巷道底板距離三灰含水層約28m。本次超前探測(cè)主要在3煤底板巖層中鉆進(jìn)，由于距離三灰含水層較近，主要受三灰含水層的影響。經(jīng)過東翼軌道石門及東翼第三聯(lián)絡(luò)巷前期疏放三灰含水層，目前三灰含水層水位基本維持在-368m左右，水壓為0.9MPa，應(yīng)采用加設(shè)孔口管的方式進(jìn)行鉆探。為確保施工的安全，孔口管長(zhǎng)度不應(yīng)小于5m，選用5.7m。

2.2 鉆孔位置

本次鉆探施工地點(diǎn)為南四軌道巷1#探水硐室南幫，探水硐室已在巷道迎頭掘進(jìn)時(shí)施工完畢，為探放水與巷道掘進(jìn)平行作業(yè)創(chuàng)造了先決條件。

2.3 鉆孔參數(shù)

表1 南四軌道巷超前探放水鉆孔參數(shù)表

2.4 鉆孔結(jié)構(gòu)

先用Φ133mm不取芯鉆頭鉆進(jìn)6m，埋Φ108mm孔口管5.7m，注水泥漿并試壓，承壓達(dá)到2MPa以上而不漏水后，再用Φ75mm不取芯鉆頭鉆進(jìn)至終孔。

2.5 設(shè)備

選用ZDY1900S型鉆機(jī)。

2.6 鉆孔施工順序

3#→2#→1#。

3 施工主要技術(shù)要求

（1）為保證鉆孔施工方位的準(zhǔn)確性，在鉆孔施工前，由礦井測(cè)量人員根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行放線，嚴(yán)格按線施工。

（2）依據(jù)《煤礦防治水細(xì)則》孔口管長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為5.7m，每個(gè)鉆孔內(nèi)安裝的孔口管均用四棵錨桿固定，孔口管和煤巖壁間用水泥加水玻璃封堵（如圖1）。

圖1 孔口管安裝布置圖

（3）用ZBQ-27/1.5型煤礦用注漿泵往孔口管內(nèi)壓注水泥和速凝劑混合漿液，注完漿，待其凝固24h后，掃孔至6.5m，用注漿泵壓注清水，進(jìn)行清水耐壓試驗(yàn)?？卓诠艹袎毫υ?MPa以上而不漏水，說明孔口管埋設(shè)合格，否則應(yīng)再次注漿試壓，直到孔口管承壓2MPa而不漏水。測(cè)壓時(shí)間不得小于半小時(shí)。

（4）孔口管埋設(shè)合格后，裝上控水大閥門，并根據(jù)需要安裝水壓表，然后用Φ75mm不取芯鉆頭鉆進(jìn)。

（5）嚴(yán)格丈量鉆桿長(zhǎng)度，每加一根鉆桿記錄一次，并根據(jù)鉆屑判斷巖性變化情況，做好孔深及巖性記錄。

（6）記錄鉆孔內(nèi)出水點(diǎn)距孔口的長(zhǎng)度，測(cè)量水量及水壓大小，并及時(shí)填寫班報(bào)表。

對(duì)于保肢失敗的患者，不僅身體上痛苦，心理上也有巨大傷害，經(jīng)濟(jì)上需承受巨大壓力[1]。導(dǎo)致患者截肢的危險(xiǎn)因素眾多，本研究所指的保肢失敗主要有以下2種情況：一種是保肢手術(shù)后肢體未能成活，另一種是肢體雖成活但由于引起嚴(yán)重并發(fā)癥、中途放棄保肢或后期肢體功能差、畸形嚴(yán)重而延期截肢[2]。

4 鉆探施工情況

4.1 鉆孔施工參數(shù)表

表2 南四軌道巷1#探水硐室超前探放水鉆孔參數(shù)及施工情況匯總表

4.2 施工情況描述

（1）孔口管安裝

1#～3#鉆孔均先用Φ133mm不取芯鉆頭鉆進(jìn)7m，然后使用6m長(zhǎng)Φ108mm孔口管，并使用錨桿將孔口管錨固在巷幫相應(yīng)位置，使用水泥漿糊孔。管壁與孔壁之間壓注水泥漿進(jìn)行固孔，待其凝固24h后進(jìn)行掃孔、清水試壓。試水壓力不低于2MPa，保壓時(shí)間不低于30min，不漏水說明孔口管安設(shè)合格。

（2）施工過程

① 2019年5月22日～23日，1#～3#鉆孔分別鉆進(jìn)7m，孔徑Φ133mm。

② 2019年5月24日,1#～3#鉆孔的孔口管的安裝（長(zhǎng)度6m，孔徑Φ108mm），其中3個(gè)鉆孔注漿共使用水泥400kg、速凝劑25kg。

③ 2019年5月27日～28日，3#鉆孔掃孔、試壓合格，鉆進(jìn)130m，孔徑Φ75mm。鉆進(jìn)過程中未出水，未揭露煤層。

④ 2019年5月29日～30日，2#鉆孔掃孔、試壓合格，鉆進(jìn)160m，孔徑Φ75mm。鉆進(jìn)過程中未出水，未揭露煤層。

⑤ 2019年5月30日～6月1日，1#鉆孔掃孔、試壓合格，鉆進(jìn)85m，孔徑Φ75mm。鉆進(jìn)過程中63～80.7m見煤，鉆進(jìn)26m位置時(shí)鉆孔出水，初始涌水量約為2.6m3/h。

5 地質(zhì)及水文地質(zhì)分析

根據(jù)三維地震數(shù)據(jù)精細(xì)化解釋資料預(yù)計(jì)，設(shè)計(jì)1#鉆孔應(yīng)穿過3煤，2#、3#鉆孔在3煤底板巖層中鉆進(jìn)。實(shí)際1#鉆孔揭露3煤。各鉆孔鉆探地質(zhì)情況分析如下。

（1）1#鉆孔。沿182°方位角鉆孔施工，仰角30°，63～83.7m見煤，與預(yù)計(jì)見煤層位位置相差不大，為F12斷層下盤煤層，終孔深度85m。鉆進(jìn)26m位置時(shí)鉆孔出水，水量較小，初始涌水量約為2.6m3/h。

（2）2#鉆孔。沿182°方位角鉆孔施工，仰角2°，未揭露煤層，終孔深度160m，鉆孔未出水。

（3）3#鉆孔。沿182°方位角鉆孔施工，俯角2°，未揭露煤層，終孔深度130m，鉆孔未出水。

綜合1#～3#鉆孔施工情況及區(qū)域地質(zhì)資料分析，南四軌道巷位于F12斷層下盤煤層底板，沿巷道掘進(jìn)方向煤層傾角7°#8°，煤層厚度約7.3m。

鉆探過程中僅1#鉆孔有少量出水，初始涌水量約為2.6m3/h，2#孔、3#孔均未出水。根據(jù)鉆探層位及區(qū)域水文地質(zhì)資料分析，1#鉆孔涌水為3煤層底板砂巖裂隙水。

6 結(jié)論與建議

（1）通過本次超前探放水工作，預(yù)計(jì)南四軌道巷1#探水硐室前方160m范圍內(nèi)巖層富水性較弱，對(duì)巷道的安全掘進(jìn)無(wú)較大影響。

（2）防治水人員需加強(qiáng)南四軌道巷及南四膠帶巷掘進(jìn)期間現(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)條件觀測(cè)，如有頂板淋水、底板滲水等異常水文地質(zhì)情況時(shí)，立即分析原因，查明出水水源。

（3）為確保南四軌道巷及南四膠帶巷在本次超前探放水范圍外安全掘進(jìn)，杜絕水害的發(fā)生，需以循環(huán)探水的方式實(shí)現(xiàn)巷道安全掘進(jìn)。