关于煤矿井下探放水现场施工及质量控制.pdf

1煤矿井下探放水现场和钻场位置的选定 煤矿井下探放水工作的首先要对煤矿井下实际 情况进行勘测和分析，对水的来源和水害等级进行 评估和预测[1]。具体来讲， 主要的工作有以下几点 首先，要对探放水现场、钻场本身的安全性进行评 估，主要是分析现场施工及系统工作是否会给施工 人员和生产人员带来影响，同时要明确钻场周边围 岩是否稳定， 避免在施工过程中出现围岩破裂、 垮塌 的情况； 其次， 要结合对井下水的分布位置和来源进 行勘测， 再结合井下探放水现场及钻场的设计， 明确 水的排放位置、 排放量、 排放速率、 路径等， 再针对性 选择合适的水泵， 做好排水系统及管路系统的设计； 接下来， 通过勘测明确是否存在有透水风险的位置， 此位置严禁进行探放水，而是结合实际情况制定针 对性的处理措施； 最后， 选择探放水现场和钻场位置 时， 要避开地质结构不稳定的地方， 如褶皱变化带、 土层松软带、断层破碎带等，应当选择地层整体性 好、 围岩稳定的位置。 2煤矿井下探放水钻机和放水套管的安设要点 在选定井下探放水和钻场位置之后，要由技术 人员根据现场勘察分析， 选定具体的钻机安装位置， 并且要确定好安装坡度。然后， 在钻孔对侧的墙体、 底板位置， 要铺设旧风筒， 并采用相应的措施进行加 固。 避免大量涌水时对帮底进行冲刷， 导致钻机无法 正常开展工作。 在钻机的底脚部位， 要根据实际情况 垫上枕木， 在枕木安装过程要保证设备稳定， 并通过 合理的方式进行稳定性测试。在循环水窝的设置方 面， 要结合施工现场的特点， 选定位置[2]。一般情况 下，将循环水窝设定在钻机系统的下方是比较合理 的方式，并且需要保证其容量与设计的探放出水量 相符。 在钻机系统整体安装好之后， 需要针对探放水 的方向和水的路径， 给钻机系统安装挡水板， 并设置 必要的防护装置， 一方面避免水入侵钻机系统， 另一 方面也为了保证设备安全。 一般情况下，在煤矿井下探放水系统安装完成 之后， 单依靠该系统可能会遭遇放水量过大， 对探放 水现场造成破坏的问题。 因此， 安装限量放水的套管 系统成为重要的环节，也是如今煤矿探放水系统科 学化设计的典型体现。 具体来讲，需要根据煤矿井下探放水现场实际 情况， 选择尺寸合适的套管材料。然后， 在探放水系 统工作前， 都需要安装套管， 避免水在巷道内四处流 淌， 以及冲刷钻孔。套管的安装需要明确好位置， 然 后打 2 m 左右的套管眼， 再进行安装和固定。 3现场施工要点 煤矿井下探放水钻孔施工时， 采用 椎113 mm 钻 头进行开孔作业。开孔时， 要保持钻机匀速钻进， 避 免强度过高影响钻孔质量[3]。 钻孔深度与设计的套管 安装深度相符， 一般为 2 m 左右。钻孔完成后， 安装 椎108 mm 的套管， 然后喷注水泥砂浆固定套管。 接下 来，在套管合适位置使用 椎75 mm 的符合片钻头进 行开口， 然后开展耐压试验， 评估套管本身质量和施 工质量。 套管耐压试验的压力应当设定在 0.8 MPa 左 右， 试验时长要大于 0.5 h。整个试验过程中， 孔壁及 套管任何位置都没有出现漏水和渗水问题，则证明 安装到位。 在套管安装好之后， 安装套管的螺丝零件， 然后 保证套管阀门打开， 向套管内部注入清水， 用以清除 套管内部的杂质， 避免堵塞影响未来的放水效率。 清 管完成之后， 再往孔内注入合成树脂封孔剂材料， 直 到封孔剂完全覆盖溢出孔口， 待其自然固结[4]。 关于煤矿井下探放水现场施工及质量控制 张义忠 （山西大同永定庄煤业公司， 山西太原037024） 摘要 在煤矿生产中， 井下探放水工作至关重要， 因此， 主要对煤矿井下探放水现场钻场位置的选定进行了 阐述， 研究了煤矿井下探放水钻机和放水套管的安装设置， 并指出了施工过程中需要注意的相关问题， 最后 就现场施工质量控制的相关措施进行分析。 关键词 煤矿井下探放水现场施工 中图分类号 TD745文献标识码 A文章编号 1003-773X （2020） 07-0290-02 收稿日期 2020-03-15 作者简介 张义忠 （1986） ， 男， 毕业于河南理工大学及采矿工程 专业， 助理工程师， 钻探队技术员， 研究方向为煤矿井下探放水。 DOI10.16525/14-1134/th.2020.07.125 总第 207 期 2020 年第7 期 机械管理开发 MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENT Total 207 No.7， 2020 经验交流 2020 年第 7 期 需要根据探放水系统实际情况，安装防喷控水 装置， 该装置又分为固定和活动两种类型。 固定部分 要在套管闸阀安装完成之后， 使用 4 寸法兰盘胶垫， 将其安装至闸阀位置。而活动部分要使用 3 寸法兰 盘以及软胶垫， 将其安装在钻杆上。需要注意的是， 打孔时，要将固定部分和活动部分之间的距离控制 在 20 cm 以上， 目的在于避免胶垫过度磨损。 如果钻 孔出水量过大，并且此时无法通过拔出钻杆的方式 来控水，那么就要立即将胶垫和法兰盘移动到指定 位置，然后使用螺栓固定好，等待孔口不再出水之 后， 关闭三通阀门， 达到控水的目的。 钻孔施工过程中，当施工至所预计的老空深度 前约 2 m 的位置时，需要对排水系统的工作状态进 行评估。 确保排水系统正常运转、 技术人员各就各位 的前提下， 再继续进行钻孔施工。在此同时， 对钻孔 位置的瓦斯涌出情况进行实时监测，如果瓦斯浓度 过高， 需要停止施工， 采用合适的方式做好瓦斯排出 [5]。 确定安全之后， 再进行继续施工。 施工过程中， 要 对整个过程进行统一指挥和管理， 确保排水、 清淤和 放水工作人员做好配合，保证施工和排水工作顺利 进行。 4煤矿井下探放水现场施工质量控制措施 为了充分保证现场施工的质量和安全性，需要 做到以下几点 1） 煤矿企业管理人员需要建立以人为本和安全 生产的思想， 充分认识到井下探放水施工的重要性， 在此基础上明确探放水施工方案的合理性； 2） 需要对所有参与井下探放水系统施工的人员 进行专业考核和培训， 一方面提高其专业技术能力， 另一方面提升其职业素养和责任意识； 3） 在井下探放水系统施工方案的制定中， 要对 煤矿井下地质构造、 水文条件、 采空区和作业面环境 进行全面勘察，再采用科学的方式进行施工方案的 制定； 4） 煤矿企业要积极引进先进技术工艺， 比如通 过计算机系统模拟探放水系统方案科学性，通过传 感器系统对探放水钻孔水文及空气成分进行实时监 测，基于先进技术提高煤矿井下探放水系统施工质 量和实用效果； 5） 针对探放水系统的施工制定严格的现场管理 制度， 将所有权责落实到位， 对施工现场实行巡检制 度， 及时发现工艺不达标、 施工不规范等情况， 落实 奖惩制度， 提高所有人员的工作积极性和严谨性[6]。 5结语 1） 需要基于全面科学的勘察， 做好整个探放水 系统的方案设计和可行性分析； 2） 在具体施工中， 要根据实际情况， 严格按照技 术规范， 选择合适的探放水设备系统和施工工具， 保 证钻孔质量， 做好设备的防护。 3） 在施工中做好现场检测、 可行性试验， 以及现 场人员的管理，都是提高井下探放水系统施工质量 的关键。 参考文献 [1]王革纯， 刘伯， 李有强.煤矿井下探放水钻孔涌水量预测方法分 析[J].煤炭技术， 2019， 38 （11） 96-98. [2]杨炳瑞.大阳煤矿环边界探放水技术研究[J].煤矿现代化， 2020 （2） 151-154. [3]王鹏江.囊袋式 “ 两堵一注 “ 封孔工艺在煤矿地质探放水中应 用[J].煤矿现代化， 2019 （5） 7-9. [4]阚志涛.煤矿用双臂探放水钻机给进机构的设计[J].煤矿机械， 2019， 40 （5） 6-9. [5]王鹏.塔什店二井田煤矿采空区探放水设计与技术研究[J].建 筑工程技术与设计， 2019 （22） 731. [6]辛志强.上覆煤层采空区积水探放水设计可行性研究[J].煤炭 工程， 2019， 51 （suppl1） 31-34. （编辑 王慧芳） Analysis on the Site Construction and Quality Control of Underground Water Exploration in Coal Mine Zhang Yizhong （Yongdingzhuang Coal Industry Company, Taiyaun Shanxi 037024） Abstract In coal mine production, the underground water exploration and discharge work is very important, therefore, the selection of underground water exploration and discharge site and drilling site location is mainly expounded, the installation and setting of underground water exploration and discharge drilling rig and discharge casing are studied, and the related problems that need attention in the process are pointed out. Finally, the relevant measures of site construction quality control are analyzed. Key wordscoal mine; underground water exploration; site construction 张义忠 关于煤矿井下探放水现场施工及质量控制291