鉆探技術在煤礦防治水工作中的應用分析

邱法林

（山東魯中能源集團有限公司，山東 泰安 271625）

近些年來，隨著我國煤炭開采行業出現事故不斷增加，煤礦水害事件不僅會影響到人們的人身安全，還導致煤炭行業的經濟受到嚴重的損失。煤礦水害問題已經成了阻礙我國煤炭行業發展的重要原因，這就必須在這過程中對其使用更加先進的技術，來保證煤礦開采的質量。而鉆探技術就屬于其中重要技術之一。在應用鉆探技術作業時，需要避開危險區域，以減少安全問題的出現。

1 煤礦防治水技術分析

主要就是物探防治水，這種技術主要有兩種方法，分別是電磁法和地震法。電磁法主要是指在地下巷道、采場中運用電性的差異為原理，用來解決在煤礦地質方面的勘察。在這過程中還分為瞬變電磁法、直流電法、音頻電穿透法等。其中瞬變電磁法在現場作業時，還需要增加回線邊長，約等于探測深度的0.6 倍左右，需要在運輸巷布置10 條測線，并且每條線上布置16 個測量點，兩點之間距離為20cm，在軌道巷上的測線長為400m，分別布置20 個測量點，兩點之間距離為20m。如圖1 所示，所運用的地震法主要就是為了了解煤礦附近的地質環境。使用這種技術的好處就在于能夠擴大勘測范圍，而且不需要過多的成本投入，就能夠保證速度，并且操作簡單，但是缺點就是會導致結果不準確，所以說物探技術只能夠用在勘察的初步階段[1]，而鉆探技術將補足這一缺陷。

圖1 煤礦防治水地震技術

2 煤礦防治水工作中鉆探技術的要求

2.1 鉆探技術應用前

在鉆探工作開始前，相關的技術人員需要對鉆探區域進行調查，了解鉆探區域的實際環境，并在這過程中認真測量煤巖層傾角，分析煤巖層的巖性，結合煤礦開采的實際環境采取相應合適的辦法[2]。在鉆探工作開始前，相關的技術人員必須保證專業技術符合要求，并持有相關的證件，同時保證需要施工的區域安全，并不存在積水，而且使用的機械也符合規定，鉆具不存在紕漏。在施工的現場要保證做好準備，并且完善相關的設備，相關工作人員都戴好安全防護才能夠進行工作。

2.2 鉆探技術施工過程

在開始施工后，要保證操作人員能夠位于鉆機的轉動部位，只能夠讓操作人員站在鉆機的一側，而且保證鉆機在轉動過程中沒有外物影響[3]。可以對其鉆孔進行布設，保證鉆孔的間距不能夠超過1.5m。在鉆探過程中，相關的技術人員要做好每一次記錄，如表1 所示。如果在這過程中煤巖層發生變化，應記錄好變化的數據，并保證所記錄的內容真實。在更換鉆具過程中，必須測量鉆桿的數量，檢查鉆孔的深度，如果在作業過程中，鉆孔所處的位置煤巖層發生變化，鉆孔內部的水量增多，那么就需要停止作業立刻取出鉆桿，保證相關的施工人員都能夠立即撤離危險區域。在這一過程中應采取相應的安全措施，并且委派專業檢查人員進行檢查，分析出現問題的原因，并采取相應的解決辦法。

表1 煤礦防治水工作記錄表

2.3 鉆探技術施工后

在施工完成后，如果發現鉆孔位置有水出現，那么就需要讓專業人員對此進行嚴格記錄。如果鉆孔已經完成使用，需要及時進行封孔處理[4]。

3 煤礦防治水工作常見的問題

3.1 缺乏技術管理體系

在工作過程中，相關單位并沒有及時進行先進技術，導致勘察質量無法保證，而且采礦技術水平較低，沒有進行及時的管理，相關的管理職能沒有進行及時明確，這樣就導致無法了解地表水源情況，水災預測技術也較為落后，出現一些無法解決的問題[5]。在這過程中，一些企業雖然能夠使用相關先進技術，但是因為對于勘測結果不夠認真，沒有根據可能存在的問題制定相應的解決辦法，無法保證工作人員的安全，嚴重的甚至會出現安全事故，這就直接影響著工作人員的人身安全。還有一些企業在工作過程中沒有明確水文地質情況，相關工作人員需要明確對其含水層水體較少的地質情況，需要保證礦井的涌水量要小于2180L/m，對于一些較為復雜的地質，需要保證涌水量大于180L 小于600L。如表2所示，這種情況存在很嚴重的問題，無法保證放水工作質量，如果對其進行強行開采，可能會出現安全事故，造成嚴重的經濟損失。

3.2 缺乏完善的管理制度

在實際工作過程中，并沒有完善管理制度，沒有結合企業的實際情況制定相應的管理方法，這就無法保證工作質量[6]。我國煤礦開采過程中，雖然企業的經濟收入在不斷提高，但是管理人員卻沒有根據煤礦開采工作的實際情況進行分析，沒有調查復雜工作內容。比如企業在排查水患過程中，沒有及時了解具體的水文情況，只是為了提高經濟收入，卻忽視了事故的原因。還有一些企業在發展過程中，并沒有制定相應的防治水制度；也沒有利用先進的工作方法進行管理；對于惡劣天氣的影響企業沒有對其進行處理；對于一些廢棄的煤窯也沒有進行嚴格的檢查；沒有對水位進行有效勘測，導致出現地面坍塌事件，地下水滲入，出現安全事故。

3.3 缺乏足夠工作資金

企業在治理過程中，沒有投入相應的資金，雖然增加了宣傳力度，但是卻沒有保證資金充足，這就導致沒有及時引進先進的人才、設備，無法保證工作質量。企業在管理過程中，也沒有投入相應的資金進行預防，缺乏預防意識，容易出現水災等問題。這樣不僅會影響到工作人員的安全，而且還會讓企業在發展過程中造成經濟損失，無法保證工作的可靠性[7]。

4 鉆探技術在煤礦防治水工作重點實際應用

4.1 孔口承壓止水套管封注

使用雙層套管封注法主要是在探訪高壓水時使用，利用108 開孔短開孔，24h 后，利用型號為89 的巖芯管進行作業，但是在這過程中必須留有排氣孔，在封上后，要保證外壁和內壁都封死，并且在這過程中使用碎石將其堵死，先讓水泥保證面團的形狀，然后再進行使用，在完成后要對其進行下氰，緩慢進行輸送，保證2m 的孔管使用1 袋水泥，保證水泥的均勻，并不斷使用這種方法直到套管到孔底。然后再對其進行注漿，在注漿前要將排氣孔打開，保證注漿達到要求后再封上排氣孔。

表2 礦井水文地質類型

4.2 高角度上仰孔鉆進

在使用這種方法時需要注意必須保證頂板的完好，在完成加桿后要及時離開鉆孔處，為了保證施工的安全，會在孔口加入一根套管來降低孔口的高度，然后在鉆機的正面，延長倒正器，保證開孔的準確，這樣才能夠進一步保證安全。

5 結束語

總的來說，目前煤礦行業所面臨的問題就是雖然在開采過程中都已經制定了相關的規定，但是因為鉆探的時間過長，而且過程過于復雜，導致施工隊伍在工作過程中無法保證工作質量，更不能夠按照相關的規定進行作業，容易出現安全事故，這就在很大程度上限制我國煤礦行業的發展。為解決這一問題，需要加大成本投入，采用專業人才，這樣才能夠保證鉆探技術的合理，進而保證煤礦行業的發展。