L型钻孔地面预注浆技术在煤矿井下巷道加固工程中的应用

L型钻孔地面预注浆技术将传统的地面预注浆技术与先进的定向钻进技术相结合利用地面预注浆压力大的优点,在井下水平巷道开挖前,从地面对其进行超前加固,从而提高围岩稳定性,降低开挖支护难度,节省开挖支护工期。在介绍L型钻孔地面预注浆技术特点的基础上,阐述了该技术在信湖煤矿的应用情况,并对其关键施工装备进行了总结。     

深井软岩巷道地面超前探查预注浆技术

为提高深井软岩巷道围岩掘进过程中的稳定性和安全性,采用定向钻进L型钻孔地面预注浆加固技术对城郊煤矿二水平南翼回风大巷进行了超前探查和注浆治理.工程通过施工地面定向钻孔,有效探查了治理区内地层、构造特征,同时在水平孔段注浆总量为1373.78 t,单位注浆量为1.99 t/m,注浆孔口压力达到15.0～15.8 MPa,...     

L型钻孔地面预注浆技术在煤矿井下巷道加固工程中的应用

L型钻孔地面预注浆技术将传统的地面预注浆技术与先进的定向钻进技术相结合利用地面预注浆压力大的优点,在井下水平巷道开挖前,从地面对其进行超前加固,从而提高围岩稳定性,降低开挖支护难度,节省开挖支护工期。在介绍L型钻孔地面预注浆技术特点的基础上,阐述了该技术在信湖煤矿的应用情况,并对其关键施工装备进行了总结。     

深井巷道围岩L型钻孔地面预注浆加固技术

为提高深井巷道围岩的稳定性和支护体系的安全性,提出采用定向钻进L型钻孔地面预注浆加固技术,其关键技术包括L型钻孔技术、水平孔止浆技术、新型加固浆液研制等,重点介绍了L型钻孔技术中的钻孔装备、测斜定向装备和钻井泥浆质量控制技术。应用此技术对信湖煤矿井底车场的中央泵房、变电所进行了注浆加固,实现了垂深999 m水平段注浆加固距离200 m。结果表明该技术可在明显减少地面预注浆孔数的基础上,大幅提高单孔注浆范围和注浆效果,单孔造斜段注浆量可达1 459 m3,水平加固段注浆量可达955.5 m3,确保了深井巷道围岩的稳定性。     

地面L型钻孔预注浆超前加固大硐室研究及应用

为了提高大硐室围岩的整体强度,利用地面L型钻孔预注浆压力,在井下大硐室开挖前,对其进行超前加固;通过对L型孔钻方案、重点注浆技术特点、工程参数选择、工程施工进行分析,得出结论:地面L型钻孔预注浆,能提高巷道围岩的整体性和稳定性,明显改善施工安全环境,减少了顶板事故,支护结构变简单,巷道掘进断面减小,杜绝了修复排矸,较好地保护了环境。     

地面定向钻孔超前探查高压注浆加固技术应用实践

为提高岩巷围岩自身承载力,重塑地应力分布,减轻巷道过复杂地层、围岩破碎段的压力,使其满足盾构机的构架条件,利用地面定向钻孔超前探查及高压注浆加固技术对研究区进行了探查和改造。研究表明,城郊煤矿二水平南翼回风巷Ⅲ段掘进范围内巷道先后穿过三煤组、铝质泥岩及断层,采用了三开成孔结构避免非治理段注浆干扰,利用了分段、交叉钻进注浆工艺,分支孔重点强化断层带注浆加固并进行效果验证。工程实践表明,地面定向钻孔具有高精度探查地层岩性的显著优势,对巷道预掘范围内破碎围岩进行高压注浆加固,大大改善了围岩条件,注浆加固效果良好,具有良好的推广应用价值。     

地面定向钻孔预注浆掩护巷道过断层带关键技术

为解决巷道掘进过断层破碎带存在应力集中和围岩大量变形的情况,避免发生安全事故,以淮北矿区为例,提出了地面定向钻孔预注浆掩护巷道穿断层技术体系,完善了定向钻孔施工及地面高压注浆的关键技术,成功实施了四开成孔结构,有效避免了非治理段干扰。采用分段注浆法完成了破碎带的精准治理。通过压水试验、岩性探测、注浆量、浆液扩散距离、物探巷探验证、巷道支护效果等多方面对注浆效果进行了分析评价。结果表明:地面定向钻孔在巷道层位岩性的超前探查、高压预注浆等方面优势明显,有效提高了围岩的力学性质,减少了围岩的变形量,其中最大底鼓下降61.6%,保证巷道支护安全,可提高掘进效率,减少后期维护。     

井下巷道围岩加固的地面预注浆工艺研究

信湖煤矿采用立井开拓方式,工业广场内设计主井、副井和风井3个井筒,中央水泵房和中央变电所硐室围岩,采用地面预注浆法进行加固处理,即由地面施工L型注浆钻孔.钻孔在进入井下硐室围岩地层后成为沿着硐室走向的水平孔,利用地面的高压注浆设备,注浆浆液通过水平钻孔进入硐室围岩裂隙或孔隙,增加硐室围岩岩体的稳定性,从而起到加固井下硐室围岩的作用.     

地面定向孔超前预注浆掩护巷道穿断层破碎带关键技术

深部巷道过断层破碎带往往应力集中、围岩变形大,是掘进、支护的重大安全隐患。为提高围岩的抗变形能力和强度,减轻巷道锚固支护压力,以淮北矿区巷道过大断层为例,分析了掘进支护过程中矿压大、围岩稳定性差、支护难度大的主要工程问题,采用地面定向孔超前预注浆改性巷道围岩后,顺利掘进通过了断层破碎带。总结提出了基于钻探施工关键技术和高压预注浆关键技术的定向孔掩护巷道过断层关键技术体系,应用四开成孔结构避免了非治理段注浆干扰以及四段注浆分段法实现了断层破碎带精准注浆,并从压水试验、岩性探查、注浆量、注浆扩散距离、物探验证以及掘进支护效果分析方面评价了注浆加固效果。工程实践表明：地面定向孔具有长距离探查巷道岩性、超前高压预注浆的显著优势,改善了软弱围岩力学性质,有效控制了巷道围岩变形,巷道最大底鼓量降比超过62.6%,为巷道支护提供了安全保障,具有重要的推广应用价值。     

大贾庄铁矿溜破系统注浆孔造孔施工工艺

基于大贾庄铁矿溜破系统在开凿过程中面临的地下涌水危害,采用地面预注浆施工技术对围岩进行堵水加固处理。在地面预注浆工程中注浆孔的造孔施工是首要工序,为保证注浆钻孔的施工质量,分别从造孔设备选型、特殊地层造孔、测斜纠偏等方面对造孔施工工艺进行分析,钻孔的终孔斜率均不高于3.30‰,为确保溜破系统地面预注浆工程的顺利实施提供参考。     

高水平应力条件下大断面巷道支护技术研究

针对长平煤矿高水平应力条件下大断面沿底留顶巷道难以支护的现状,通过地应力测试、钻孔窥视、数值模拟等方法进行了巷道顶板围岩破坏分析。根据分析的结论,提出43042巷道沿顶布置支护方案,并通过设置测站实测表面位移、顶板离层、测力锚杆等方法对其稳定性进行了分析,验证了43042巷道支护方案的合理性。     

硅酸钾钻井液在页岩气水平井中的可行性研究

页岩气开发以水平井为主,由于页岩地层裂缝与层理发育,在长水平段钻井过程中极易发生垮塌等井眼稳定问题,同时还有携岩、摩阻等一系列问题;大量的研究工作表明,硅酸盐钻井液的抑制性是较为接近油基钻井液体系的,但其能否用于页岩气水平井的钻井过程中是值得探讨的。本文在对硅酸盐钻井液体系及页岩稳定分析的基础上,建立了一套硅酸钾钻井液体系,该钻井液体系除了具有良好的抑制性能以外,更具有较低的滤失量(高温高压滤失量6 m L),并且流变性易于控制,润滑性好,分析认为该体系能够满足页岩气水平井钻井的要求。     

煤层底板超前注浆加固定向钻进技术与装备

将定向钻进与底板注浆加固技术结合,利用定向钻孔实现煤层底板超前注浆加固是现有底板水害防治方法的重要创新。系统研究了定向钻孔超前注浆加固原理、钻进装备、钻孔设计方法和钻进成孔工艺,形成了一套煤层底板超前注浆加固定向钻进技术与装备。通过在赵固一矿11151工作面现场试验表明,研究的钻进技术和装备稳定可靠,工艺先进,底板注浆加固效果良好,丰富和完善了煤矿底板水害防治手段,实现了煤层底板水害超前防治的重大突破,对煤矿安全高效开采意义重大。     

杨村煤矿立井地面预注浆工程设计优化

在杨村煤矿注浆孔钻探施工过程中,为了解决因风化带塌孔而造成的卡钻、埋钻等问题,对地面预注浆施工设计进行了优化:延伸第2组孔套管长度至风化带以下;主井、风井第2组孔完成本孔钻注工作后,通过定向钻进完成第1组孔下部注浆孔施工,绕开破碎带。施工结果表明:优化设计后,彻底将3个井筒地面预注浆钻孔施工中的风化破碎带避开,从根本上解决了注浆孔坍塌的问题,避免了钻进事故,且缩短井筒地面预注浆工程工期4个月。     

煤矿巷道综合加固技术研究

为了对不稳定巷道围岩进行加固,采用综合加固技术,主要包括巷帮预注浆、起底刷帮、围岩喷浆封闭、帮顶预应力锚索补强等技术,并研究了巷道底鼓的防治措施及注浆系统和安全措施。研究结果能够为不稳定巷道的支护提供技术支持。     

大型地质异常体极不稳定围岩耦合注浆控制技术

结合淮南矿业（集团）公司顾桥煤矿-780 m水平南翼胶带机大巷施工遇顾桂地质异常体时围岩所表现出的特殊地质与工程特征分析,考虑注浆位置、注浆范围与围岩承载特性相适应,指明了耦合注浆的内涵。基于FLAC^3D阐明了耦合注浆围岩控制机制,得出同样的注浆厚度,注浆深度越小,围岩控制效果越好;同样的注浆起始位置,注浆的范围越大,围岩控制效果越好;应力峰值至巷道表面围岩注浆可以有效地抑制塑性区的发育,破裂区注浆可以有效地控制围岩变形量。针对大型地质异常体极不利于围岩注浆治理工程,提出采用“整体注浆-区域注浆-局部注浆”耦合注浆的方法,对围岩实施联合控制;给出了耦合注浆技术中各注浆环节的最优注浆范围确定方法,得出整体注浆的范围应大于2倍的峰值深度,区域注浆和局部注浆范围可由围岩弹塑性力学求解确定。采用耦合注浆理念,联合运用地面预注浆、超前预注浆和短注短掘技术,在顾桂地质异常体内施工巷道的工程实践中取得了理想的围岩注浆控制效果。     

注浆堵水技术在石槽村煤矿副立井施工中的应用

为合理解决石槽村煤矿副立井井筒施工中穿含水层问题,为井筒施工创造有利条件,应用定向钻井和综合注浆技术,井筒施工前对地面预注浆过程采用S孔定向钻井,通过设置合理的技术参数,应用合理的注浆工艺、注浆材料及注浆设备,使注浆和井筒掘砌同时进行。工程实践表明：12个强含水层总涌水量从391 m3/h减小到5.7 m3/h,实现了打干井的目的,堵水效果明显。     

富拉尔基浅层水平井钻井技术应用分析

齐齐哈尔富拉尔基油田拥有丰富的浅层稠油资源,油藏埋深浅,油层薄,由于地面条件限制不能采用直井开发,长城钻探工程有限公司钻井三公司在该区块施工了7口浅层水平井。浅层水平井钻井因地面与目的层距离短,钻井完井过程中面临一些特定的技术难题。针对施工难点进行分析,从钻具组合设计、地质导向技术和钻井液优化设计三方面出发,实现安全优质高效钻井。     

煤矿井下随钻测量电磁传输信道建模

煤矿井下随钻测量系统目前主要采用有线方式进行信号传输,但是存在通缆钻杆加工技术要求严格、使用成本高等缺点,研制适用于煤矿井下的电磁波随钻测量系统十分必要。与地面钻进中井下-地面电磁传输信道不同,煤矿井下电磁波随钻测量采用孔内-孔口电磁传输信道,电磁信号传输过程中衰减特性亟待研究。基于经典电磁理论,结合煤层及煤层围岩电性,运用等效传输线法,计算了孔口接收电极间信号电压,包括煤岩层导电性、发射信号频率、钻杆电阻率、钻杆长度对接收信号电压的影响。仿真结果表明,相同工作条件下,煤矿井下孔口电极接收电压小于地面电极接收电压,大于地面电极接收电压一半。     

鸡西矿区低透煤层的煤层气抽采技术

鸡西矿区煤炭开采过程中瓦斯涌出量大，煤层渗透率低，严重威胁矿井的正常生产。目前矿区为治理瓦斯，加大煤层气抽采，采用低透气性煤层的高位巷道抽采、高位钻场近水平钻孔、煤层钻场仰角钻孔抽采、顶板大直径水平钻孔等抽采方法，取得了良好的抽采效果。