破碎巖層鉆進(jìn)技術(shù)研究

徐躍強(qiáng)

（開(kāi)灤股份范各莊礦，河北 唐山 063000）

一、工程基本概況

3123N同層上方為2027采空區(qū)，上坡回采，經(jīng)分析有積水空間16426m3，積水最大深度16.9m，積水上限標(biāo)高-429.9m，積水下限標(biāo)高-446.8m，對(duì)3123N工作面風(fēng)道473.5m～817.5m范圍內(nèi)掘進(jìn)施工構(gòu)成水害威脅。為保證3123N風(fēng)道安全施工，從3123N風(fēng)道施工鉆孔超前探放2027采空區(qū)積水。

圖1 工程示意圖

二、工程實(shí)施方案

鉆機(jī)選用ZYJ420/200架柱式鉆機(jī)鉆進(jìn)，注漿使用SDB-3手動(dòng)注漿泵和BWD-320/12型煤礦用往復(fù)式泥漿泵。

施工中，根據(jù)破碎巖層的特性，先使用小徑φ54-67小徑鉆頭鉆過(guò)去破碎層，再使用φ94mm擴(kuò)孔鉆具擴(kuò)孔，φ94mm取芯鉆頭帶管鉆進(jìn)，至無(wú)法繼續(xù)進(jìn)尺，將套管留在孔內(nèi)破碎帶中，起到護(hù)壁作用，使用φ54-65mm鉆頭穿過(guò)護(hù)壁套管繼續(xù)鉆進(jìn)。

若巖層依然破碎，或無(wú)法再下套管護(hù)壁，則繼續(xù)向孔內(nèi)注漿。從孔內(nèi)拉出鉆桿是，先小水量沖凈孔內(nèi)巖粉，緩慢拉鉆，最大限度保留已成鉆孔和破碎巖層內(nèi)空隙，增加存漿空間，提高注漿效果，如此反復(fù)，直至可以鉆進(jìn)。

三、工程實(shí)施情況

探2孔，位于3123N風(fēng)道473.5m處，開(kāi)孔傾角5.5°，開(kāi)孔時(shí)間2017年9月12日六點(diǎn)班，終孔時(shí)間2017年9月18日兩點(diǎn)班，終孔孔深32.6m。鉆進(jìn)至5米開(kāi)始孔內(nèi)落巷，13日注漿后效果不佳，9月15日下入8.3米護(hù)壁套管，使區(qū)域巖層趨于穩(wěn)定，成功進(jìn)尺至13-14米落巷位置，16日沖清孔內(nèi)巖粉后，注入水泥5袋，并于18日成功鉆透至采空區(qū)。

圖2 探2鉆孔護(hù)壁情況示意圖

探3孔：位于3123N風(fēng)道473.5m處，開(kāi)孔傾角7.2°，開(kāi)孔時(shí)間2017年9月9（10）日兩點(diǎn)班，終孔時(shí)間2017年10月2日兩點(diǎn)班，終孔孔深40.5m。受鉆孔結(jié)構(gòu)影響，探3孔無(wú)法再下入下一級(jí)套管護(hù)壁，只能進(jìn)行多次注漿加固。22、26、28、30日四次注漿后，10月2日成功打入采空區(qū)內(nèi)部。

四、結(jié)語(yǔ)

鉆探隊(duì)在火成巖區(qū)域及構(gòu)造區(qū)煤巖層破碎鉆進(jìn)積攢了實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，在后續(xù)鉆探工作中，涉及該類地質(zhì)條件工程，可以提前做好針對(duì)性準(zhǔn)備：（1）使用更大孔徑鉆頭開(kāi)孔，以多下入一級(jí)護(hù)壁套管；（2）使用更大扭矩鉆機(jī)，將護(hù)壁套管下的更深，加強(qiáng)護(hù)壁效果，且受破碎層影響更?。唬?）向破碎層內(nèi)注漿時(shí)，延長(zhǎng)等干時(shí)間，水泥上更高強(qiáng)度，提高注漿效果。