宁 夏 京 盛 煤 业 有 限 公 司
技 术 措 施
编制单位: 地测部
编 制 人： 屈富生
审 核：
探水队长：
编制日期: 2014年9月17日
施工单位： 探水队
一、施工目的
为探明2104采空区的水文积水情况，为确保2105综采工作面安全生产，根据规程要求“有采必探，先探后采”的原则，决定对南采区2104工作面采空区进行钻探放水。 2104工作面位于2105回风顺槽的上部，走向长度990m，倾向长度142m，面积为64245m2，在2105回风巷布置三组放水钻孔，进行打钻放水，第一组放水钻孔水位标高1121.328，钻场标高1111.722，相对高差9.6米。第二组放水钻孔水位标高1121.948，钻场标高1111.888，相对高差10米。第三组放水钻孔水位标高1148.790，钻场标高1141.902,相对高差7米。预计2104采空区积水量1000m³。
三、工作面水文地质概况
一、充水因素分析
地下水补给主要以大气降水为主，区域年均降水量200mm。工作面
开采后，顶板垮落，地表沉降塌陷，会出现较为明显的裂隙，大气降水可能沿地表塌陷裂缝渗透到顶板岩层中。另外，该区段地表多为低缓的土丘，地形低洼，易于汇集地表降水，这也成为大气降水补给含水层的另外一个有利条件。补给量受大气降水量、降水强度、降水地地形地貌、含水层岩性等诸多因素的制约，本区降水时空不均匀，降水多集中于7、8、9三个月。根据地质勘探报告与矿井涌水量的观测，降雨与井下涌水之间的动态相关性较弱，可能受本区年降雨量小、蒸发强烈等因素影响。 （二）2#煤直接充水水源为2#煤层顶板直罗组底部粗砂岩含水层水，该含水层岩性为一层厚灰白、黄褐粗粒砂岩，砂岩底部含石英小砾石，泥质胶结、颗粒支撑，胶结程度较差，松散～较松散，锤击易碎，该层富水性中等，局部地段，切眼开采时初始涌水量可能有少量涌水，2#煤开采后，由于顶板砂岩含水层与煤层的层间距较小，甚至为煤层直接顶，砂岩含水层处于导水裂缝带破坏范围内，砂岩水必然随顶板的跨落或裂隙带的发育涌入矿井。根据掘进资料，至直罗组含水层底部含砾粗粒砂岩时，根据井田钻孔抽水试验，407号钻孔，涌水量0.26 l/s，单位涌水量0.0099 l/s•m，渗透系数K=0.0096m/d。简易水文消耗量在该段砂岩中明显减小。因此，直罗组粗砂岩含水层渗透性弱、导水、富水性一般，
属水性中等含水层。含水层埋藏相对较浅的地区，与白垩系含水层无明显隔水层，易于接受大气降水及上部含水层(白垩系)水的补给。
工作面回采之前必须严格按照“有采必探，先探后采”的原则进行钻探，回采过程中必须加强水情观测，发现异常，立即向矿调度室汇报，并派专人监测水情，如果发现情况危急时，必须按照井下避灾路线将所有受水威胁地区的人员撤到安全地点并汇报矿调度室，然后采取措施，进行处理。
三、钻孔布置方式
由于2104采空区采煤时间为2006年2007年2008年，预计积水量为1000m³，为了确保2105综采工作面安全，预防水害发生，特进行对2014采空区进行探放水施工，钻孔施工位置在2105回风顺槽由外向内进行施工，每组钻孔3个。
第一组钻孔在FX1测点后3.5米位置安置钻场，顺煤层水平垂直倾角﹢6°打钻。1#钻孔与2#钻孔夹角为10°，2#与3#钻孔夹角为10°。1#钻孔方位269°24′08″打钻长度42米，2#钻孔方位279°46′24″打钻长度43米，3#钻孔方位290°21′44″打钻长度44米，每个钻孔应按设计超前多打5-10米，以确保打透采空区积水。
第二组钻孔在8#测点位置安置钻场，顺煤层水平垂直倾角﹢6°打钻，1#钻孔与2#钻孔夹角为9°。2#钻孔与3#钻孔夹角为10不良图片过滤°，1#钻孔方位298°41′49″打钻长度32米，2#钻孔方位308°07′27″打钻长度24米，3#钻孔方位318°00′32″打钻长度为30米，每个钻孔应按设计超前多打5-10米，以确保打透采空区积水。
第三组钻孔在11#测点位置安置钻场，顺煤层水平垂直倾角﹢6°打钻，1#钻孔与2#钻孔夹角为9°，2#钻孔与3#钻孔夹角为7°1#钻孔方位324°脱敏糊剂02′00″打钻长度22米，2#钻孔方位332°53′49″打钻长度23米，3#钻孔方位340°15′09″打钻长度33米，每个钻孔应按设计超前多打5-10米，以确保打透采空区积水。
四、单孔（结构）设计
开孔采用Ф42mm钻杆、Ф127mm金刚石钻头钻进，钻进10m后，冲洗钻孔，下入Ф108mm套管，套管长度不小于10m，套管外口焊接法兰盘；套管用水泥浆固定，扫出管内水泥后，法兰盘外连接装压力表的短节，短节外接高压闸阀，然后换用不大于lc谐振Ф75mm钻头钻进至终孔。
附图：《钻孔结构示意图》
五、钻探施工
①葡萄园防鸟网、钻孔定位及开孔：
钻孔定位由测量人员按设计要求进行现场标定钻孔角度，方位，钻机固定后按开孔要求开孔。开孔用Ф127mm钻头钻进，钻进10m后下入直径Ф108mm套管。下套管时，先将套管提离孔底0.3m，用泥浆泵往止水套管内注入水泥砂浆，直至管壁外侧全面返浆，方可停止注浆，确保管壁与钻孔之间封闭密实
②、扫空及耐压试验
水泥凝固48小时后，用钻头扫孔至10 m处，退出钻具，孔口管外安装不低于2Mpa的高压闸阀，接通泥浆泵试压，试压压力不低于1.5MPa，延续时间均不少于30分钟。试压过程要有详细记录，并有专人检查套管外及钻场附近的情况，如发现钻场及钻孔周围有渗水、跑水等现象，要停止试压，继续注水泥浆，直至试压合格。
③、换径后钻进
试压合格后，安装阀门、测压表，预计水压大于1.5Mpa时，必须安装防喷和反压装置。继续使用Φ42mm钻杆，改用Φ64mm金钢石钻头钻进至终孔。钻进时带班人员要定期检查钻孔内的岩粉及沉渣，并要经常冲孔，确保孔底干净，防止发生埋钻、卡钻等孔内事故。技术管理人员要定期到现场进行技术指导和安全检查，保证钻探施工顺利进行。
六、钻探施工安全技术措施
（1）施工人员开始施工前必须首先检查现场安全情况，执行好敲帮问顶制度，经常检查、加固工作地点及周围20 m支护情况，发现问题及时处理。CH3(CH2)6COOH
（2）清理巷道，挖好排水沟，探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水量相适应的排水设备。自动粉墙机
（3）在打钻地点或附近安设专用电话，并与各职能部室、区队联通。
（4）测量和探放水技术人员必须亲临现场，依据设计，确定探水钻孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。
（5）预计水压较大的地区，探水钻钻探之前，必须先安好孔口管和控制闸阀，进行耐压试验，达到设计承受的水压后，方准继续钻进。特别危险的地区，应有躲避场所，并有避灾路线。
（6）钻孔内水压过大时，应采取反压和有放喷装置的方法钻进，并有防止孔口管和煤壁突然鼓出的措施。
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