探放水孔口管固管工艺研究

随着矿井开采不断延伸,水文地质条件日趋复杂,探放水作业频繁,作业过程中常出现孔口管漏水,严重时直接影响矿井安全生产。如何规范孔口管固管工艺,选择与探放水目的一致的固管方法,从而确保固管的安全可靠,将直接影响探放水施工安全。通过对西山煤电集团马兰矿多年来探放水过程中孔口管固管工艺研究,通过实践不同材料固管优缺点,对探放水过程中的固管工艺进行改进,最终消除探放水过程中套管漏水引发的水害事故。     

探放水钻孔孔口管分段注浆固结技术研究

探放水钻孔孔口管注浆固结质量直接关系到能否成功控制钻孔大量出水,对于孔口3 m范围内存在裂隙水的钻孔,孔口管注浆固结是探放水工作中的难点。针对四川达州孔家沟煤矿南翼采空区放水过程中孔口存在裂隙水导致孔口管注浆不严造成的钻孔漏水问题,试验并应用了孔口管分段注浆固结技术方法。通过研究分段注浆技术原理、套管安装施工和分段注浆固结堵水的技术参数等,解决了孔口有裂隙水条件下孔口管注浆固结问题。现场采用分段注浆工艺,分2段进行注浆:一段注浆解决孔口管前半部分固孔问题;二段注浆解决封堵孔口裂隙水及固孔问题。通过上述方法固孔后,顺利通过了注水耐压试验的测试。结果表明,分段注浆方法能够有效解决孔口存在裂隙水的孔口管固管问题。     

注浆加固技术在松软煤层探放水中的应用

老空积水是危害矿井安全生产的重大隐患之一,采取适当的方法进行探放水是保证矿井生产安全的重点。通过煤体注浆加固技术大大提高了煤体的强度和完整性,有效地解决了松软煤层探放水过程中钻孔易塌孔、冲孔、孔口管无法锚固和煤柱易冲垮等难题,为松软岩层中探放老空水积累了经验。     

探放水钻孔孔口管长度留设影响因素分析

运用了理论方法对沿岩层探放水钻孔孔口承压套管系统进行了研究,通过3DEC数值模拟软件分别对围压、界面摩擦因数、围岩节理发育、水压和终孔直径对孔口管长度留设影响进行了分析,得出增大围压、界面摩擦因数和孔口管终孔直径能在一定程度上提高探放水钻孔的安全性,水压和节理发育程度的增加则对探放水钻孔的安全性有不利影响。     

基于界面强度理论的沿岩层探放水钻孔孔口管长度计算

深部开采所面临的高水压对井下探放水工作提出了更高的要求,而井下探放水钻孔的安全性主要取决于孔口承压套管埋设深度能否满足要求。运用理论方法对沿岩层探放水钻孔孔口承压套管系统进行研究得出:孔口承压套管—水泥体界面的粘结强度和水泥体—岩石界面的粘结强度是影响孔口承压套管—水泥体—岩石系统安全性能的决定性因素。基于界面强度理论,推导出孔口管长度和水压之间的数学关系,以某矿Ⅱ51轨道大巷探查钻孔设计为例,通过数值模拟软件得到相应条件下的孔口管留设长度,为矿井的安全生产提供了依据。     

煤矿探水钻孔封孔工艺优化

基于传统煤矿地质探水钻孔封孔工艺落后、封孔效果差,导致探放水施工时经常出现孔口管窜动、煤壁渗水等现象,店坪煤矿通过技术研究,决定对原地质探水钻孔封孔工艺进行优化,实际应用效果表明：封孔工艺优化后提高了封孔效果,保证了探放水施工安全,取得了显著应用成效。     

煤矿探水钻孔封孔技术优化应用

店坪煤矿3022巷掘进前期探水钻孔施工时，因封孔工艺原因，放水时频繁出现塌孔、孔口管窜动问题。针对此，对原封孔工艺进行了优化，提出了“两堵一注”封孔技术，并利用煤屑量法重新确定封孔长度，确保了封孔质量。实践表明，煤屑量法确定的3022巷探水钻孔封孔长度为12.5 m是有效的，能够保证施工安全；“两堵一注”封孔工艺能够有效提高封孔质量，实践中钻孔封孔质量提高了95%以上，确保了3022巷后期探放水施工安全，再未出现钻孔塌孔、透水现象。     

煤矿巷道探放水施工方法研究

为搞好煤矿防治水工作,保证煤矿安全,严格遵守"预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采"的探防水原则,结合具体水文地质条件,分析了周围几个矿井的水文情况,对巷道掘进过程中的探放水施工方法进行设计,并留设安全煤柱,为安全生产提供保障。     

囊袋式“两堵一注”封孔工艺在煤矿地质探放水中应用

为了提高煤矿地质探水钻孔封孔效果,避免因封孔不牢固,造成放水期间煤壁出现渗水、孔口管出现窜动现象,导致重大煤矿突水事故发生,本人提出了探水钻孔囊袋式"两堵一注"封孔工艺,采用钻孔煤屑量法合理确定钻孔封孔长度,对钻场煤壁采取架设"L"型钢棚进行维护,并在小峪煤矿探放水施工中进行应用,实际应用效果表明,取得了显著成效。     

Φ63.5 mm螺旋钻杆随钻定向测量系统

研制了外径63.5 mm的螺旋钻杆随钻定向测量系统。该系统的测量探管通过中心通缆式钻杆与孔口的防爆计算机相连,由井下交流127 V为测量探管及孔口防爆计算机供电,测量数据由数字载波信号通过通缆钻杆实时传送给孔口的防爆计算机,实现数据实时显示、存储和图形绘制。性能测试表明系统可满足煤矿井下较小孔径探放水孔或瓦斯抽放孔施工中的定向钻进要求。