壓仰斜鉆孔孔口套管固管技術(shù)的研究

雷霆，滿小雨

（1.貴州省黔西縣谷里鎮(zhèn)青龍煤礦；2.貴州煤礦安全監(jiān)察局林東監(jiān)察分局，貴州 黔西 551550）

1 項(xiàng)目基本情況

11613工作面軌道順槽沿11611采空區(qū)布置，位于11611底抽巷上方。上區(qū)段11611工作面采空區(qū)標(biāo)高均高于11613工作面，且11611采空區(qū)未留設(shè)泄水通道。受采動(dòng)影響，上區(qū)段11607、11609及11611工作面采空區(qū)已基本連通，11607、11609、11611工作面采空區(qū)接受大氣降水補(bǔ)給，采空區(qū)存在大量積水，初步估算11611采空區(qū)積水量 35521.2m3、11607和 11609采空區(qū)積水量202291m3，對(duì)11613工作面軌道順槽掘進(jìn)及后期11613工作面回采帶來嚴(yán)重威脅。為保障11613工作面生產(chǎn)安全，根據(jù)相關(guān)資料分析后，決定在11613邊界巷對(duì)11611采空區(qū)施工泄水鉆孔，提前疏放11607、11609、11611采空區(qū)積水。

11613邊界巷停頭位置標(biāo)高1102.5m，采空區(qū)積水外延標(biāo)高1180.2m，水位高差77.7m，預(yù)計(jì)鉆孔出水口最大水壓0.8MPa。為保障探放水工程的順利進(jìn)行及11613底抽巷排水系統(tǒng)安全可控，必須解決孔口套管在高承壓狀態(tài)下的固管問題。

2 同類技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

以往仰角鉆孔普遍鉆孔承壓較小，僅采用快速凝固材料對(duì)孔壁進(jìn)行簡(jiǎn)單封堵，防止鉆孔漏水、漏氣；而對(duì)高承壓仰斜鉆孔孔口封堵一直存在抗壓強(qiáng)度不夠，并且在鉆孔施工過程中存在鉆孔傾角偏差，孔口處理缺乏標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)整個(gè)放水過程控制不夠理想。

3 項(xiàng)目實(shí)施內(nèi)容

3.1 技術(shù)路線

高承壓仰斜鉆孔孔口套管固管技術(shù)旨在解決孔口護(hù)臂強(qiáng)度，鉆孔施工精度保障，孔口技術(shù)處理等方面入手，達(dá)到對(duì)整個(gè)放水過程控制的作用。

3.2 實(shí)施的方式、方法、步驟

下面通過對(duì)11613邊界巷探放水孔施工過程進(jìn)行敘述，并介紹高承壓仰斜鉆孔孔口套管固管技術(shù)應(yīng)用情況。

第一步：采用Φ94mm鉆頭以55°傾角開孔10.5m，并采用Φ225mm鉆頭擴(kuò)孔10.5m。如下圖1。

圖1

第二步：下入Φ159mm套管10m，上部下入Φ20mmPE管10.4m，并采用速凝水泥或馬麗散封實(shí)孔口上部0.5m。如下圖2。

圖2

第三步：連接注漿泵和法蘭盤對(duì)孔壁進(jìn)行注漿，待PE管返漿后關(guān)閉注漿泵和閘閥，清洗注漿泵。如下圖3。

圖3

第四步：水泥凝固后對(duì)鉆孔進(jìn)行掃孔，并安裝閘閥進(jìn)行打壓試驗(yàn)。如圖4。

4 主要研究成果

高承壓仰斜鉆孔孔口套管固管技術(shù)解決了仰斜鉆孔固管強(qiáng)度的問題，并形成一套規(guī)范疏放帶壓積水的探放水孔作業(yè)流程，對(duì)探放水鉆孔施工和放水過程監(jiān)測(cè)監(jiān)控，具有重要意義。

圖4

5 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

本次技術(shù)推先過程主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面。

（1）對(duì)鉆孔套管頂部和底部分別焊接長(zhǎng)約0.3m錨桿，不但解決鉆孔套管安裝帶來的孔斜問題，而且增加了鉆孔注漿過程中的透氣性，便于漿液全孔封堵，出現(xiàn)未注漿盲區(qū)。如下圖5。

圖5

（2）保證注漿封堵長(zhǎng)度和注漿過程對(duì)孔口預(yù)封堵段的壓力，采用導(dǎo)氣孔疏通孔內(nèi)氣體，避免壓力急劇鼓開套管，導(dǎo)致注漿過程失敗。采用導(dǎo)氣孔排氣可以滿足孔內(nèi)注漿液量，達(dá)到高承壓注漿效果。

（3）孔口處采用法蘭盤連接閘閥和測(cè)水壓裝置，不但可以控制放水過程，而且還可以關(guān)閉閘閥通過觀察水壓達(dá)到監(jiān)測(cè)放水進(jìn)度的目的。

6 取得的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益

11613邊界巷通過采用高承壓仰斜鉆孔孔口套管固管技術(shù)施工的探放水鉆孔，鉆孔固管安全，整個(gè)放水過程安全可靠。11611采空區(qū)積水得到很好疏放，對(duì)11613工作面軌道順槽掘進(jìn)及后期11613工作面回采、11613底抽巷排水系統(tǒng)安全可控，起到安全保障作用。