曹培宏
淮河能源控股集团煤业公司勘探工程分公司，安徽淮南 232001
摘要：潘二煤矿潘四东井属新生界松散砂层空隙水与地板岩溶水复合含水层充水类型矿井，A组煤是煤业公司主要精煤来源之一，但是受底板岩溶水威胁隐患较大，制约着开采。为保障底抽巷的顺利施工，需要对底抽巷施工盲区施工定向长钻孔掩护掘进，而探放水钻孔的设计是做好探放水工作的基础，因此必须要A组煤的底板灰岩探放水钻孔设计工作。
关键词：灰岩探放水；钻孔设计；工程量
根据“潘二矿潘四东井东一-650mA组煤开采底板灰岩水文地质条件勘探及水害防治方案设计变更”的要求，井下定向顺层长钻孔在施工过程中由于施工工艺的限制，存在定向长钻孔掩护控制盲区。需要在11613底抽巷内施工盲区探查钻孔及测压钻孔对定向孔顺层长钻掩护盲区底板C3I组灰岩进行探查、疏放。
1目的及任务
主要是探查掩护盲区底板C3I组灰的富水性、岩溶溶洞及裂隙发育特征以及隐伏垂向导水构造等进行疏放水降压。
2孔位及工程量
钻孔位置及钻孔参数表（部分）：
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3钻孔结构及止水检查
3.1钻孔设计
3.1.1测压钻孔采用双路套管结构
一开下置8m孔径不小于Φ146mm地质套管；二开下置长度大于20m（其中测压钻孔B-2预计二路套管长度44m,根据钻孔施工至C33下灰岩底板孔深确定二路套管长度）、孔径不小于Φ108mm套管；三开段裸孔孔径不大于94mm。
3.1.2盲区探查钻孔采用一路套管结构
一开下置长度大于20m、孔径不小于Φ108mm套管；二开段裸孔孔径不大于94mm。
3.2 孔口管固结
套管上方需预留一路返浆管，管口安设闷盘，然后用水泥浆通过闷盘预留的注浆口进行注浆，返浆管返浆后，关闭返浆管，带压注浆，将套管及孔壁封牢固实。
3.3耐压试验
第一路套管使用普通325水泥注浆封孔凝固48小时后（使用快速水泥进行固孔凝固时间不低于24小时）采用钻孔直径不大于94mm钻具扫孔（扫孔深度应超过孔口管0.5m），而后作封堵承压止水质量检查，耐压试验压力不小于9.5Mpa（注：根据临近地面补水1线O1+2奥灰灰岩水文观测孔水位-69.6m(2020.12.25)及巷道底板标高，巷道奥灰灰岩含水层水压约为6.1Mpa，耐压试验值不小于预计水压的1.5倍，即9.15Mpa），稳定时间不少于30分钟，合格标准为套管外壁与周边岩体无漏水，否则重新注浆封堵直至耐压实验合格。
3.4 扩孔
第一路套管耐压实验合格后进行正常钻进至孔深22m后进行扩孔下置二路套管，套管下置完成后进行注浆固孔，第二路套管止水检查合格后，及时将高压控制闸阀及防喷装置安装好，钻进至设计孔深。
3.5清洗钻孔
钻孔施工完后，增大水压反复清洗钻孔，直至孔口返清水为止方可停止洗孔。
4钻孔施工技术要求
1）灰岩探放水钻孔施工中必须安设视频，全程监控施工，并建立视频台账。
2)开孔方位及倾角误差≤1°。
3）测斜要求：所有钻孔必须及时进行测斜，测斜深度不少于孔深的80%。
4）浆液成分：注浆用水泥标号不低于325号，水灰比0.7：1。
5）止水套管的接头必须用棉丝、铅油等严加密封，防止漏水。
6）钻孔施工过程中，要认真开展简易水文观测，详细记录溶洞或破碎带、出水起止深度、层位；出水量达到3m3/h及以上时，要及时停钻，观测水量、水压、水温，且历时不少于2个小时；采集水样分析水质；发现异常出水应及时停钻，分析原因，采取相应措施；终孔后，观测终孔水量、水压、水温。在钻孔平、剖面轨迹图上要详细标注溶洞、破碎带、涌水起止位置及涌水量等。
7）钻具校测：下套管（地质管）前、换径、每钻进50m，见溶洞、见灰岩出水后、终孔后，均要校测钻具全长，进行合理平差，并认真记录在原始记录本上，记录本要填写规范、整洁，不得随意涂改。
8）套管外壁根据需要焊接肋骨片。套管封堵时，水泥浆要搅拌均匀呈糊状，用高压泥浆泵由管口向里高压注入，直到管口返浆为止。孔口管外口不得用水泥裱糊。
9）钻孔施工关键环节必须由矿地测科人员现场验收合格后，方可进入下道工序施工，严格施工质量管理。其中套管下置、终孔也可采用视频验收。
10）探水钻孔钻探施工结束后需清孔，清孔方法视孔内情况采用压风、压水、放水等方法。
11）终孔无水、影响采掘活动的钻孔，要及时封闭。采用全段高压水泥浆进行封堵，注浆压力不小于9.5Mpa，稳压时间不小于30分钟。
12）冲洗液：钻探进入破碎带内，可使用泥浆；完整地层一律清水钻进。
5钻孔施工安全措施
1）当钻孔水量达到30m3/h时，应立即停止钻进，汇报矿调度所及地测二科，待查明原因采取措施后，方可继续钻进。
2）C32灰岩底板、C33上灰岩顶、底部均发育一层煤线，厚度约0.2m，钻孔施工期间加强瓦斯管理，钻孔施工过程中出现瓦斯异常变化时，要及时将孔内瓦斯排出，不排瓦斯严禁继续施工钻孔。
3）要采用反压和有防喷装置的方法钻进，制定防止孔口管和煤（岩）壁突然鼓出的措施。
4）现场必须携带瓦斯便携仪，悬挂在钻孔上方500mm处，并保证灵敏可靠。钻孔施工现场的瓦斯等有害气体含量，必须按《煤矿安全规程》和有关规定进行观测，一旦瓦斯超限，立即切断电源，停止施工，人员撤至安全地带；待查明原因，采取针对性措施并确认无安全威胁后，方可恢复施工。
5)钻机操作人员不准直对钻杆操作，钻孔水压较大时，观测人员不准直对孔口进行观测，防止高压喷孔造成伤人事故。
6)钻孔在施工过程中，若发现岩壁松散，出现顶钻、夹钻等异常现象时，必须停止钻进但不得拔出钻杆，防止因突然起钻造成高压喷孔伤人。测气员对钻孔进行检测，若有有害气体溢出时，要立即撤人并汇报矿调度所及相关单位。