老钻孔补封孔技术.pdf

， 淼 杓9 7 年第 1 期 ／ 氇 ． 哟 辟 黄联鑫 一 赣州地 区地质队赣州 3 4 1 0 0 0 补封孔 ， 就是对前人未封或封孔质量差的 钻孔实施再封孔 在赣南 一些煤矿区 如大桥矿 区、 于都祁棘山矿区等 有部分六 、 七十年代施 工的钻孔未封孔， 这些钻孔成为矿区地表水、 第 四系潜水及地下 水的导水通道 ， 对矿井的安全 生产造成严重威协， 若采用预留保安煤柱 ， 将钻 孔隔离的方法 ， 一则影响采掘巷道的合理布置， 更重要的是势必使大量的煤炭资源不能开采利 用 ， 这对煤炭资源紧缺的赣南来说 ， 无疑是不可 取的。 赣南大桥煤矿 曾圆 C K3 8孔未封孔 ， 导致 矿井穿水 ， 造成重大水患。为此 1 9 8 6年赣州地 区煤炭工业局、 赣州地区煤炭学会、 赣南大桥煤 矿共同研究提 出了“ 赣南大 桥煤矿区老钻孔补 封 孔 课题 任务 ， 并选取赣南大桥煤矿 三井 田 C K6 4孔作为老钻孔 补封孔可行性试验孔。我 队受命承担并圆满完成了试验任务。 补封孔不同于正常封孔 正 常封孔 ， 是在该 钻孔终孔后即行封孔， 一般是钻孔孔壁较完整 ， 孔内没有或极少充填饧， 只需要简单扫孔。再 则， 一般情况下 无溶洞、 无强导水裂隙 ， 第四 纪潜水、 地下水之间的水力联系 尚未形成 或联 系不大 ， 所以对封孔水泥砂浆无须早强速凝要 求 ， 使用普通 水泥砂浆 水泥、 细砂 、 清水按 1， 0 ． 4 0 ． 5配 比 就能达到封孔 目的。而者钻孔 补封孔则不同， 首先需要找准老孔孔位， 重新安 啦精 日期 t l 9 9 6 一l O 一2 3 2 6 一 装钻机进行扫孔 ； 其次 ， 由于年代 l久远 ． 孔壁坍 塌垮落 ， 孔壁不完整 ， 裂 隙导水性增强 ． 甚至构 成地表水、 第四纪潜水 、 地下水“ 三水 之间的水 力联系 ， 使用普通水泥砂浆难 以达到封孔堵隔 水目的； 再则 ， 在生产井范围 内补封孔 ， 或许短 期 内即有巷道送入 ， 必须在短期 内使水泥砂浆 固结。 因此 ， 补封孔水泥砂浆必 颈具有早强速凝 性能。 如上所述， 老钻孔 补封孔有其特 殊性和 实 用性 。现就赣南大桥煤矿区 C K6 4钻孔的施工 实践对老钻孔补封孔技术作以介绍。 1 老孔透孔 由于测量误差及第四 纪冲积层 卵石流砂 层、 粘土层 与基岩层具相对位移等 因素 ， 位于 第四系的钻孔， 必须在测定孔位处开挖浅井至 基岩寻找到老孔位后 ， 才能安装钻机进行透孔 透孔过程中若遇孔 内受阻， 不能盲 目判定是孔 内充填物 ， 应立即取芯验证， 以防打出新孔 。透 孔到预定深度后 ， 必须用穿钢丝绳木塞进行孔 内“ 架桥 ， “ 架桥 ” 中必须稳 固牢靠 灌浆封孔 前 ， 还需用缠绕钢丝绳钻具刷洗孔壁 ， 然后用高 压水冲洗钻孔， 将孔 内老泥皮等 充填物冲洗干 净 。 技 科 炭 煤 西 红江 维普资讯 2 早强速凝水泥砂浆的配制 一 般而言 ， 普通水泥砂浆的初凝 时间为 6 小时 ， 终凝时间为 1 2小时 ， 2 8天后才能达到设 计强度} 而“ 三 乙醇胺 早强 速凝复合剂” 水泥砂 浆的初凝时间为 3小时 ， 终凝 时间为 6小时 ， 7 ～ 1 O 天就可达到设计强度 ， 并且浆液的渗透性 好 ， 较适宜孔内灌浆使用。 它既不会象某些速凝 剂因初凝时间太短无法进行灌浆麓工 ， 又不会 因终凝时 间太长 而使水泥砂 浆被孔 内渗水淡 化 。 经两次在河水中进行模拟试验 ， 在普通 水泥 砂浆中加入适量 的三乙醇胺 和 Na C l 或食盐 等早强速凝 剂， 分别在 5天、 7天取芯验证 ， 均 能达到较高 的强度 ， 达到短期 内封孔堵水的 目 的。 考虑老钻孔裂隙导水性强等特性 ， 结合生产 矿井须在短期 内封孔堵 水的要求 ， 我们确定采 用“ 三乙醇胺早强速凝 复合剂” 水泥砂浆封孔 ， 其配方如下表。 三乙醇胺早强速凝复合剂水泥砂浆配比表 3 严格掌握操作技术 封孔常用的方法有两种 ， 其 一为纯水泥浆 泵压送入法 ， 该法一般使用高标号水泥， 因为水 泵输送 ， 浆液中不宜加细砂 } 另一种为钻杆送入 灌浆法 ， 此法适应性强 ， 质量可靠， 效果好 。 基于 补封孔的特殊性 ， 选 用钻杆送入灌浆法较 合适 。 钻杆送入灌浆法的基本步骤简单 ， 但必须 掌握下列操作技术 ， 否则将导致封孔失败。 3 ． 1 灌浆前须将钻杆口密闭， 待灌浆漏斗 内盛满浆液， 并做好连壤灌浆准备后再将钻杆 口打开进行灌浆 ； 3 ． 2 灌浆时要求连续灌入 ， 不能间断， 以 免空气进入钻杆中造成“ 气阻” 、 “ 气滞” ， 影响封 孔质量 ； 3 ． 3 若在灌浆过程中由于浆液供应中断 或操作不能连续等原 田而导致无 法连 续灌浆 时 ， 必须在浆液尚未全部进入钻杆之前将钻杆 口密闭 ， 以防空气进入钻杆内， 并在尽可能短的 时间内重新做好连续灌浆的准备后， 再行连续 灌浆操作 } 3 ． 4 若预封孔段长， 不能一次性 灌完时 ， 应按所灌入水泥砂浆体积与钻孔容积计算出水 泥砂浆在孔内的上限值， 再将钻杆上提至水泥 砂浆上限值下 1 ． 5 O ～2 ． 0 0 m处， 再行第二次灌 浆， 按此法类推至预封孔段的顶部。 赣南大桥煤矿区三号并 田 C K6 4补封孔可 行性试验 ， 其预封孔段 为 O ～1 0 0 m， 分三段 每 段 3 0 m左右 封孔 第一、 第二孔段分别在灌浆 1 O天后钻 取水泥柱芯验证 ， 两次水泥柱取芯率 均达到 9 O 以上 ， 水泥柱结构致密、 完整 、 无气 孔， 固结 良好 ， 达到了封孔堵 水 目的， 封孔质量 可靠 ， 该方法 1 9 8 7 1 9 9 3年间在赣南大桥煤矿 区推广应用 ， 成功地实施了 C K3 8等 六个老钻 孔补封孔工程。 实践证 明， 该补封孔方 法是可行 的， 按 照 “ 三乙醇胺早强 速凝 复合剂 配方配 制水泥砂 浆， 选用“ 钻杆送入法” 灌浆， 严格操作技术进行 老钻孔补封孔 ， 就能够保证封孔质量 ， 达到堵水 目的。 编辑郭正义吴炖峰 一一～一一 维普资讯