煤礦漏水鉆孔封堵技術研究

【摘 要】針對采掘過程中揭露封孔不良鉆孔后，在礦壓、水壓作用下引發鉆孔出水，因井下有害氣體、空間狹小的限制，無法合理切割、封堵鉆孔的現狀，應用手動切割機解決了鉆孔的截割問題。

【關鍵詞】漏水鉆孔；封堵；技術研究

1 礦井概況

1.1 礦井基本情況

山東鑫國煤電有限責任公司在肥城煤田的西南部。井田東南以F7斷層與白莊礦和平陰小井分界；西北以F3、F25斷層與查莊礦為界；F3-F25間以湖屯至查莊煤礦專用鐵路線與查莊礦為界；南部以人為邊界與隆莊礦相鄰。井田走向長6.0km，傾斜寬0.5～1.8km，面積8.5667平方公里。

1.2 礦井水害隱患分析

綜合分析，礦井水害隱患主要有地表水、老空水、灰巖含水層水、斷層水、鉆孔水及相鄰礦井水害等六大類。

1.3 礦井生產情況

自投產以來由于開采煤層嚴重受水威脅，目前對所開采的煤層均實施了底板含水層注漿改造，如果在開采過程中揭露封孔不良鉆孔，就會引發鉆孔導水，出現出水事故，從而增加礦井排水費用，提高原煤成本，影響正常生產，甚至危及礦井安全。

2 方案研究

由于受井下有害氣體、空間狹小等不利因素的限制，揭露鉆孔后沒有很好的方法處理鉆孔套管，通常采用炸斷鉆孔套管的方法，鉆孔套管被炸斷后會出現兩種情況：一是，因封孔不良可能引發鉆孔導水，出現突水事故。我公司在施工9710風道時曾揭露3個鉆孔，為正常施工均采取炸斷鉆孔套管的方法，其中1鉆孔因封孔不良有漏水現象，因鉆孔套管被炸斷后剩余部分嚴重變形，無法及時封堵，形成長流水，增加排水費用；二是，爆破鉆孔套管隨意性大，不能按要求留取套管長度，往往是巷道頂板和底板均剩余0.3～0.5m的套管，影響巷道的正常掘進及工作面的正常推采。

在調研和論證的基礎上，研究一種新技術，即手動割管機、壓槽機、管卡、堵盤聯合使用，該設備簡便靈巧、易于操作、體積小、重量輕、便于攜帶、操作簡便、勞動強度低、用人少、不需要專業人員、現場工作人員即可操作，切割速度快（切割1次ф89mm套管耗時4～5分鐘），割口精度高、平滑；鉆孔被切割后能在孔口壁壓槽，便于封堵；使用管卡，用時15分鐘封堵管口。借鑒地面管道的截割、封堵技術工藝，根據井下特點，結合井下采掘過程中揭露鉆孔的實際情況，對鉆孔套管實施先截割，即用手動割管機對所揭露的鉆孔套管上、下部進行截割；截割后對鉆孔下部套管實施壓槽（相當于套絲），即用手動壓槽機對所揭露的鉆孔套管口進行壓槽；壓槽后對鉆孔套管實施封堵，即用管卡、堵盤對鉆孔套管口進行封堵。對于殘流水較大的鉆孔，使用自行研制的堵盤（中央穿孔套內絲），以便上堵盤時卸壓，最后上絲堵或連接注漿管注漿，以達到防止鉆孔出水的目的。

3 方案實施

3.1 切割步驟

①逆時針方向轉動絲桿直至滑板全部縮回；

②降低插銷，拉出T部架，打開管道切割機；

③置管道切割機于將要切割的那段管道之上；

④合上管道切割機圍住管道，小心謹慎，不要讓切割機輪子撞擊管道，否則會縮短切割輪的使用壽命；

⑤借助靜止于管道上的兩只導向裝置，調整切割輪放于需要切割的位置；

⑥順時針轉動絲桿直至切割輪接觸管道；

⑦緊絲桿約半圈（此可多可少，取決于管道材料、厚度和操作工，如象步驟⑧中需過大的力來轉動管道切割機，則稍微松絲桿，侵害性的切割會降低切割輪的壽命；

⑧旋轉管道切割機，于是切割軌跡從一只切割輪輕輕滑過各個方向上的切割輪，重復數次；

⑨重復步驟⑦和⑧直至割斷管道。

3.2 切割技術要求

①使用時應使用合適的切割輪，應遵從使用說明書之規定；

②當如步驟⑧中所描述旋轉切割機時，保持該工具垂直于管道軸線，這樣能減少切割輪的側向負重，側向負重會造成切割輪過早損壞；

③不要將切割輪混雜，混雜使用切割輪會導致切割輪過早損壞；

④切割地下管道時，切割前要除去管道上的塵土贓物等，這樣會使切割更容易并能延長切割輪的使用壽命；

⑤切割時要給切割輪（孔和刀片）上油，切割中給切割機加油能減輕操作并延長切割輪的使用壽命；

⑥保持工具清潔，為了使用輕松延長壽命，要給工具上潤滑油。

3.3 無絲管口壓槽工藝

工作原理是利用轉動的凹壓輪帶動管子轉動，凸壓輪在油缸作用下緩緩向管子加壓，從而形成所需的凹槽，以備安裝時使用。

3.4 壓槽步驟

①調整壓槽機開口至大小合適；

②把壓槽機套在已切割的管口上；

③調整轉動絲桿直至壓輪接觸管道；

④順時針旋轉加壓手把，壓槽機圍管道旋轉；

⑤調整轉動絲桿增加壓槽輪與管壁的壓力；

⑥重復操作步驟④、⑤至管壁形成合適壓槽。

3.5 鉆孔封堵

管口壁壓槽后，把帶密封圈及堵盤的管卡固定在管口上，實現鉆孔封堵。

4 結束語

該技術為煤炭企業封堵鉆孔漏水提供了成功經驗，解決了井下揭露注漿鉆孔后套管的切割及封堵問題，具有很好的借鑒作用。

[責任編輯：王迎迎]