摘 要：高河礦 E1315 進(jìn)風(fēng)順槽掘進(jìn)過程中揭露 2001 水文鉆孔，該鉆孔處于帶壓范圍，導(dǎo)通了頂板各砂巖含水層和奧灰水，且位于巷道正中間，給生產(chǎn)和安全都造成影響。 通過在水文鉆孔周邊施工注漿鉆孔封堵頂、底板裂隙，并配合水文鉆孔封堵，達(dá)到治理水文鉆孔突水的目的。
礦井突水是煤礦五大災(zāi)害之一，嚴(yán)重影響著礦井職工的生命安全。 礦井未封堵的水文鉆孔由于管壁腐蝕、 構(gòu)造應(yīng)力破壞以及礦山壓力等因素影響，水文鉆孔易出現(xiàn)破損突水，給礦井安全生產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅 ［ 1-2 ］ 。 武威 ［ 3 ］ 等人通過帷幕注漿封堵了導(dǎo)水裂隙等通道，改良隔水層性能；王書榮 ［ 4 ］ 等人應(yīng)用止水塞先止水再注漿封堵的技術(shù)，順利完成了水文觀測(cè)孔的注漿封堵工作，為止水塞的應(yīng)用及出水鉆孔的治理提供了科學(xué)方法。 本文通過在破裂出水水文鉆孔周邊施工注漿鉆孔， 對(duì)頂?shù)装辶严哆M(jìn)行封堵，對(duì)水文鉆孔進(jìn)行封堵，達(dá)到防止水文鉆孔滯后突水的目的，可為今后水文鉆孔的治理提供參考。
1 工程概況
高河礦主采 3 # 煤層， 煤層平均厚 7 m ， 傾角1°～7° ，煤層夾矸為炭質(zhì)泥巖，煤層結(jié)構(gòu)為 5.50（ 0.35 ） 1.15 ，煤層頂?shù)装鍘r性見圖 1 。 部分區(qū)域直接頂 K 8 砂巖、 K 8 上砂巖、 3 # 煤層頂板砂巖和 K 7 砂巖含水層中等富水， E 1315 進(jìn)風(fēng)順槽沿 3 # 煤層底板掘進(jìn)， 掘進(jìn)過程中將穿一段單斜構(gòu)造和 F E 1 逆斷層，進(jìn)入南漳正斷層 F 3 影響區(qū)。 經(jīng)地面瞬變電磁和三維地震探測(cè)， 該巷道掘進(jìn)過程中將出現(xiàn)頂板砂巖淋、滴水。
E 1315 進(jìn)風(fēng)順槽掘進(jìn)至 1 號(hào)橫貫前 287 m 處時(shí)， 窩頭揭露 2001 水文鉆孔， 該鉆孔套管直徑為Φ 127 mm ×8 mm 。 經(jīng)觀測(cè)，在距頂板 1.2～1.5 m處，套管接箍處縫隙向外涌水，水量約 2.0 m 3 / h 。 經(jīng)地謘hou柿戲治觶米昕卓贍芪碧狡詡涫┕さ陌祿宜墓鄄飪祝ǹ咨?700 m 左右，終孔層位為奧陶系石灰?guī)r）。該巷道揭露鉆孔處屬帶壓范圍，水壓約 2 MPa ，預(yù)
計(jì)涌水量 120 m 3 / h 。 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)揭露情況分析，該水文孔導(dǎo)通了頂板各砂巖含水層和奧灰水，且位于巷道正中間，給生產(chǎn)和安全造成影響。 需對(duì)該孔進(jìn)行注漿封孔，以避免發(fā)生突水事故。
2 注漿堵水鉆孔設(shè)計(jì)
為了防止 2001 水文鉆孔破損導(dǎo)通頂板含水層和奧灰水，發(fā)生滯后突水事故，需盡快對(duì)該孔煤層頂板、底板分別進(jìn)行注漿封堵。
2.1 鉆場(chǎng)準(zhǔn)備
加強(qiáng)鉆場(chǎng)附近的巷道支護(hù)，鉆孔周邊頂幫部位錨網(wǎng)支護(hù)裱褙密實(shí)，杜絕幫頂虛空；清理巷道，挖好排水溝，鉆場(chǎng)位于巷道低洼處時(shí)，配備適應(yīng)的排水設(shè)備；鉆孔底板處挖設(shè)長(zhǎng)（ 1.5 m ） × 寬（ 1.5 m ） × 深（ 0.5 m ）施工坑；鉆孔兩側(cè) 2.5 m 范圍的路面用水泥硬化；鉆探處徹底清除浮矸、雜物。
2.2 鉆孔參數(shù)
2001 水文鉆孔周圍在巷道頂、 底板施工鉆孔，與水文鉆孔一并形成巷道頂、 底板注漿堵水鉆孔。底板初步設(shè)計(jì) 6 個(gè)鉆孔、 頂板初步設(shè)計(jì) 4 個(gè)鉆孔，鉆孔深度 30 m ，孔口 10 m 擴(kuò)孔安裝套管固定。 鉆孔參數(shù)見表 1 。
2.3 鉆孔施工工藝
（ 1 ）水文鉆孔處理施工： ① 在揭露的 2001 水文鉆孔套管上中下三段分別安裝一套專用管卡，上面的管卡用于施工頂板注漿孔，下面的管卡用于施工底板注漿孔， 中間的管卡用于施工頂?shù)装甯綦x孔；② 管卡一側(cè)安裝配套的專用高壓閘閥，閘閥外連接防噴安全倉，安全倉底部開一泄壓孔，泄壓孔口安裝高壓球閥， 以利于壓力過高時(shí)進(jìn)行泄壓分流，防止發(fā)生次生事故； ③ 將打孔專用鉆頭和鉆桿連接置于安全倉內(nèi)，將鉆桿專用密封裝置密封好后，打開泄壓閘閥，在套管上進(jìn)行打孔； ④ 利用手持式液壓鉆機(jī)和專用鉆頭，在管卡處分別施工一個(gè)鉆孔，上、下兩個(gè)鉆孔分別作為頂、底板的注漿孔，中間鉆孔采用自制研發(fā)的專用密封隔離塞將 2001 套管上下隔離開，以便于頂?shù)住遄{時(shí)互不串漿； ⑤ 注漿孔打好后，將上、下兩個(gè)鉆孔安全倉的泄壓閥打開，確保安全后，將安全倉卸下，安裝孔口法蘭、注漿裝置，連接注漿管，準(zhǔn)備注漿。
（ 2 ）頂、底板鉆孔施工：開孔孔徑為 Φ 94 mm ，鉆進(jìn) 10 m 后下 Φ 89 mm 套管作孔口管， 對(duì)套管進(jìn)行固管加固，安裝孔口控水閥門和
電接點(diǎn)壓力表，做耐壓試驗(yàn)。孔口壓力要大于 3 MPa ，穩(wěn)壓時(shí)間要超過 30 min ，試驗(yàn)周邊無卸漏，壓力穩(wěn)定，無底鼓、無片幫、套管無位移。 檢測(cè)合格后方可換徑 Φ 75 mm 鉆至終孔（據(jù)實(shí)際施工情況定）。
（ 3 ）注漿鉆孔的固定及處理： ① 通過專用注漿卡管器向鉆孔內(nèi)進(jìn)行注漿加固； ② 對(duì) 2001 水文鉆孔頂、底板套管處進(jìn)行固定； ③ 固定完成后將套管裸露巷道頂、底板部分分別截?cái)啵?④ 施工完成后將底板施工坑填平、上部套管管口封堵。
3 注漿施工設(shè)計(jì)
3.1 注漿設(shè)備
利用 2001 水文鉆孔附近 E 1315 運(yùn)輸順槽作為井下臨時(shí)注漿站。 注漿設(shè)備采用 BW -250/7 型泥漿泵，注漿泵后放置攪拌一體機(jī)，靠近攪拌一體機(jī)后巷幫作為儲(chǔ)灰場(chǎng)。 整個(gè)場(chǎng)地頂幫錨網(wǎng)支護(hù)完整。
3.2 注漿壓力
根據(jù) 2001 水文鉆孔涌水壓力為 2.0 MPa ，注漿壓力要大于水壓的 1.5 倍，即注漿終壓要大于 3 MPa ；條件許可時(shí)，可適當(dāng)提高注漿壓力。
3.3 注漿材料
（ 1 ）采用 42.5 R 普通硅酸鹽早強(qiáng)水泥，質(zhì)量符合guojia GB 175-92 標(biāo)準(zhǔn)， 不得使用受潮結(jié)塊的水泥或過期的水泥。
（ 2 ）根據(jù)注漿需要，適當(dāng)添加水泥快速融合劑、水泥膨脹劑、沉降劑等，注漿量過大時(shí)，添加適量的骨料。
（ 3 ）造漿用水水質(zhì)須滿足guojia混凝土拌合用水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，其 SO 4-2 含量應(yīng) ＜1 % ， PH 應(yīng) ＞4 。
3.4 注漿工藝
（ 1 ）注漿系統(tǒng)：利用井下注漿場(chǎng)地進(jìn)行造漿，通過注漿管向鉆孔內(nèi)壓注水泥漿液或混合漿液。
（ 2 ）注漿方式：正常采用連續(xù)性注漿；如周圍巷道或鉆孔出現(xiàn)異常情況，可采用間歇注漿，并及時(shí)匯報(bào)。
（ 3 ）注漿原則： 在通道正常的情況下，注漿原則，應(yīng)先稀后稠，再稀，特殊情況結(jié)合實(shí)約hou⒔榭觶≡窬齠ń合肝⒌謀浠髡?注漿必須嚴(yán)格結(jié)合鉆孔的實(shí)際條件進(jìn)行漿液配比，禁止盲目配比漿液比重；如需注化學(xué)漿液，必須做注前化學(xué)漿液流距測(cè)試，并掌控化學(xué)漿液的性能，否則禁止盲目注漿。
4 注漿堵水施工情況
本次 2001 水文鉆孔注漿堵水施工， 總計(jì)注漿水泥量為 42.5 t ，注漿壓力為 7 MPa ，凝固 48 h 后對(duì)注漿鉆孔進(jìn)行了檢查，水泥漿凝固。 注漿閥門打開后無出水，自注漿孔眼向下 21.8 m 段為空，向上3 m 為空。 確定現(xiàn)場(chǎng)安全后，按制定的割管安全技術(shù)措施進(jìn)行割管作業(yè)，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)頂、底板套管進(jìn)行了加固。 后期觀察該水文鉆孔未出現(xiàn)突水現(xiàn)象，加固見圖 2 。
5 結(jié)語
高河礦 E 1315 進(jìn)風(fēng)順槽掘進(jìn)過程中揭露 2001水文鉆孔，該鉆孔破損，且處于帶壓范圍，導(dǎo)通了頂板各砂巖含水層和奧灰水。 在該水文鉆孔周邊施工注漿鉆孔封堵頂、底板裂隙，并配合水文鉆孔封堵防止水文鉆孔滯后突水。 總計(jì)注漿水泥量為 42.5 t ，注漿壓力 7 MPa ， 凝固 48 h 后對(duì)注漿鉆孔進(jìn)行了檢查，水泥漿凝固，注漿閥門打開后無出水，現(xiàn)場(chǎng)確定安全后，對(duì)套管進(jìn)行割管并加固，后期觀察該水文鉆孔未發(fā)生突水現(xiàn)象。
注明，三暢儀表文章均為原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請(qǐng)標(biāo)明本文地址
