探放水深孔钻探防塌孔、堵孔解决方案
煤矿探放水钻探施工安全技术措施

煤矿探放水钻探施工安全技术措施1、安装固定好探水钻机,防止探水钻在打钻过程中摆动。
2、清理巷道,挖好排水沟,保持排水畅通。
3、在打钻地点或附近安设专用电话,遇到水情紧急时便于及时报告调度室,尽快采取相应措施。
4、按照钻孔布置图的要求确定钻孔的位置、方位、角度、深度及钻孔数量,当施工的探水孔有渗水时,对可疑地点要根据现场情况加密钻孔进行探水。
5、根据钻场的高度合适布置钻架架设位置。
6、钻机安装好后,在各滑动的面上加润滑油后可进行钻孔。
7、钻孔前将手轮转到空档位置,空载运转五分钟,当电机绝缘良好,钻机无异常声音,并且主轴旋转方向与减速器上箭头方向一致时,再装上钻杆钻头和接通水源。
8、在开孔时,将手把按箭头方向缓慢旋转轻轻按上离合器,使钻头缓慢前进,当钻头全部钻入煤层后达到一定深度后再用力上紧离合器,但用力不能太猛,钻孔水压过大时,采用反压和有防喷装置的方法钻进,并有防止孔口管和煤避突然鼓出的措施,但用力不能太猛。
9、钻到所需深度时,应迅速反向转动手轮停止前进,再按箭头反向上紧离合器,主机快速退回,等到钻头完全退出孔口时再打钻。
10、在钻孔过程中,若发生钻杆弯曲或卡杆,应立即退钻检查,钻头是否磨钝或崩片,是否遇到断层或检查电机进线端的电压是否符合额定电压,若低于额定值,必须调压到额定值。
11、钻孔时,水的流量为20-30升/分,压力为1-2MPa,并且增装大流量的侧式供水器,另换钻杆、钻头、接头。
12、严禁打干眼,严格坚持先供水、后开钻,先停钻、后停水的原则。
14、钻场附近10米内巷道必须加强支护,并在工作面迎头打好坚固的立柱和挡板。
15、安装好排水设备,清理巷道,挖好排水沟,保持排水畅通。
16、在打钻地点或附近安设专用电话,遇到水情紧急时便于及时报告调度室,并及时通知受水害威胁地点的人员撤退。
17、在打钻时必须随时观察巷道顶板及巷道边帮、钻机的情况,发现异常立即停止施工,进行处理。
18、在打钻过程中,发现有高压水在孔内压出时,必须立即停钻,并将钻杆固定,严禁取出钻杆,防止打到采空区积水造成突水,并立即报调度室进行处理;立即派人通知受水害威胁的人员撤出地面,同时通知开动水进行排水,派人泵监测水情,如果发现情况危急时,必须立即将所有井下人员撤出地面。
钻孔塌孔的处理方式

钻孔塌孔的处理方式钻孔塌孔是指在进行土壤钻探或者挖掘等工作时,由于某些原因导致钻孔或者挖掘口周围的土壤塌陷,形成一定的坑洼。
这种情况在工程施工中经常出现,而且可能会对工程造成一定的影响,因此需要及时处理。
本文将介绍钻孔塌孔的处理方式。
一、钻孔塌孔的原因钻孔塌孔的原因有很多,主要包括以下几个方面:1. 土壤性质:土壤的稳定性与密度直接影响钻孔或者挖掘时的稳定性,如果土壤密度松散或者含水量过高,就容易造成钻孔塌孔。
2. 钻探或挖掘方式:钻探或者挖掘方式不当也会导致钻孔塌孔,如钻探机器的设置不正确或者挖掘机斗的深度过大等。
3. 地质条件:地质条件也是造成钻孔塌孔的重要原因之一,如地层结构不稳定、岩石裂隙等。
二、钻孔塌孔的危害钻孔塌孔会对工程造成一定的危害,主要表现在以下几个方面: 1. 安全问题:钻孔塌孔会对现场作业人员的安全造成威胁,可能导致人员受伤甚至死亡。
2. 工程质量问题:钻孔塌孔会对工程质量造成一定的影响,可能导致工程质量不达标。
3. 工程进度问题:钻孔塌孔会延误工程进度,导致工期延长。
三、钻孔塌孔的处理方式钻孔塌孔的处理方式主要包括以下几个方面:1. 加固处理:加固处理是钻孔塌孔最常见的处理方式,主要是通过加固钻孔或者挖掘口周围的土壤,增强其稳定性。
加固方式有很多种,如加固桩、注浆加固等。
2. 排水处理:排水处理是指通过排除钻孔或者挖掘口周围的水分,减少土壤含水量,从而增强其稳定性。
排水方式有很多种,如水泵排水、地下水井等。
3. 填充处理:填充处理是指通过填充一定的材料,填补钻孔或者挖掘口周围的坑洞,从而平整地面。
填充材料有很多种,如砂土、石子等。
4. 转移处理:转移处理是指通过将钻孔或者挖掘口周围的土壤转移到其他地方,从而减少周围土壤的压力,增强其稳定性。
转移方式有很多种,如运输车辆转移、吊车转移等。
四、钻孔塌孔的预防措施钻孔塌孔是可以预防的,主要包括以下几个方面:1. 土壤检测:在进行钻探或者挖掘前,应对现场土壤进行检测,了解其稳定性和密度,从而选择合适的钻探或者挖掘方式。
钻孔桩质量事故处置措施

钻孔桩质量事故处置措施1、坍孔在流砂及淤泥地层容易塌孔,钻孔过程中发生坍孔后,增大泥浆比重(控制在1.2~1.4之间),改善其孔壁结构。
坍孔严重时,坍孔位置回填大块粘土重新钻孔。
2、缩孔在软塑、硬塑粘土层易发生缩孔,钻孔时发生弯孔、缩孔时,可将钻头提到偏孔处进行反复扫孔,直到钻孔正直,如发生严重弯孔时,采用小片石与黏土块混合,回填到偏孔处,填料沉实后再钻孔纠偏。
3、埋钻和卡钻埋钻通常伴随塌孔同时发生,先处理埋钻后再处理塌孔,事故发生后,应保证孔内有足够的泥浆,保持孔内压力,稳定孔壁防止坍塌扩大,采用大功率泥浆泵抽排钻头处沉碴沉消除阻力,然后缓慢提钻,严禁强行处理,否则有可能造成钻杆扭断等更严重的事故。
4、掉钻头通常发生在循环钻机及冲击钻机,掉钻头后,保持孔内水头高度,增加泥浆比重(1.15~1.3),制作L形打捞勾,固定在钻杆下端,将钻杆伸入孔底,旋转勾住钻头后上提。
5、护筒下沉当护筒底端未完全穿透淤泥层或位于流砂层内时,易发生护筒下沉,发生护筒下沉时,若开钻不久则回填孔位,加长护筒重新埋设,若接近成孔则加大泥浆比重(1.15~1.3)保持孔内泥浆水头高度,用枕木对称铺在护筒外侧,利用槽钢等承重扁担将护筒架在枕木垛上,成孔后尽量不清孔,钢筋笼吊环以枕木垛承重,缩短灌孔时间。
6、钢筋笼掉笼吊筋焊接不牢或孔口承重扁担失稳时容易掉笼,掉笼发生后,保持孔内水头,加大泥浆比重(1.15~1.4),若未灌注砼,则采用双L 形捞勾绑在钻杆底部进行打捞,若已灌注一部分砼,则尽量减少导管埋深,原钢筋笼可弃在孔内,在2小时内重新下一根钢筋笼,连续灌注。
7、钢筋笼上浮灌注混凝土的导管位于钢筋笼底部以下且混凝土埋管深度较大,此时混凝土上顶力对钢筋笼冲击最大,容易发生上浮。
发现钢筋笼上浮之后,立即停止灌注混凝土,测绳检查钢筋笼底及导管底的准确位置,拆除导管,减小砼埋深,导管底升至钢筋笼底上方后,减小罐车砼出料速度,恢复灌注。
钻孔灌注桩塌孔的原因及处理方案

钻孔灌注桩塌孔的原因及处理方案一、钻孔过程中常见问题原因分析及处理1.1塌孔1.1.1塌孔的原因分析塌孔是一种最常见的事故,在钻孔过程中或在成孔后都有可能发生,究其原因如下。
(1)泥浆稠度小,护壁效果差,出现漏水;或护筒埋置较浅,周围封堵不密实而出现漏水;或护筒底部土层厚度不足,护筒底部出现漏水,造成泥浆水头高度不足,对孔壁压力小。
(2)泥浆相对密度过小,水头对孔壁的压力较小。
(3)在松软的砂层中进尺过快,泥浆护壁形成较慢,孔壁渗水。
(4)钻进时中途停钻时间较长,孔内水头未能保持在孔外水位或地下水位线以上2.0m,降低了水头对孔壁的压力。
(5)提升钻头或掉放钢筋笼时碰撞孔壁。
(6)钻孔附近有大型设备或车辆振动。
(7)孔内水流失造成水头高度不够。
(8)清孔后未能及时灌注混凝土,放置时间过长。
1.1.2塌孔的预防措施(1)根据设计部门提供的地质勘探资料,对于不同的地质情况,选用适宜的泥浆比重,泥浆粘度和不同的钻进速度。
如在砂层中,应选用较好的造浆材料,加大泥浆稠度提高泥浆粘度以加强护壁,并适当降低进尺速度。
(2)在陆地上埋置护筒时,底部应夯填密实,护筒周围也要回填密实。
3)水中振动沉入护筒时,根据地质资料,将护筒穿过淤泥及透水层,护筒衔接严密不漏水。
(4)由于汛期或潮汐水位变化大时,采取升高护筒,增加水头保证水头压力相对稳定。
(5)钻孔无特殊原因应尽量连续作业。
(6)提升钻头或掉放钢筋笼尽量保持垂直,不要碰撞孔壁。
(7)钻孔时尽量避免大型设备作业或车辆通过。
(8)灌注工作不具备时暂时不要清孔,降低泥浆比重。
1.1.3塌孔的处理(1)如为轻微塌孔,立即采取增大泥浆比重,提高泥浆水头,增大水头压力。
(2)塌孔不深时,可改用深埋护筒,护筒周围夯实,重新开钻。
(3)若发生严重塌孔,应马上用片石或砂类土回填,或用掺入不小于5%水泥砂浆的粘土回填,必要时将钻机移开,避免钻机被埋入孔内,待回填稳定后重钻.当回填后片石的岩面倾斜较大时,钻头易摆动,撞击护筒或孔壁,造成偏孔或塌孔、卡钻等现象,这时先选用小冲程进行冲击,待将孔底的浮土、凸出部分凿平出现平台后.再加大冲程转入止常冲程。
工作面探放水钻孔施工方案及安全技术措施(新版)

( 安全技术 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改工作面探放水钻孔施工方案及安全技术措施(新版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes工作面探放水钻孔施工方案及安全技术措施(新版)一、基本情况1、工作面概况15104综采工作面设计走向长度962m,采长200m,由北到南设计有:外错尾巷、回风顺槽、进风顺槽、切巷;15104工作面位于15#煤层井田的东中部,北部为15103采空区,南部为设计15105采区,东部为杨家沟村保护煤柱边界,西部为15#煤三条系统大巷;上覆层为9#煤9205和9207采空区,15#与9#煤层位间距约为70m。
地面位置在许家沟村西南方向的山坡丘陵地带,地面无建筑物。
2、工作面水文地质及水害分析(1)、工作面地质情况15104综采工作面回风顺槽地势呈现中部高,东西方向低;进风顺槽地势呈现西高东低;工作面存在南北—北南向斜扭曲构造;从一区回风巷起,回风顺槽向东400m,进风顺槽向东340m范围呈现南高北低的向斜,落差在10-34m之间;回风巷400m向东到切巷,进风顺槽340m向东到切巷范围呈现北高南低的向斜,落差在3-20m 之间;15104工作面回风顺槽从一区回风巷向东145m处揭露一陷落柱,该陷落柱位于停采线外,根据坑透成果预测工作面内存在有小断层6处,1处掘进时已揭露,其它5处隐藏于工作面中部。
(2)、工作面水文情况15104工作面在掘进期间涌水量为0.2m3/日,无顶板淋水及破碎带涌水现象,在回风穿越陷落柱时,陷落柱边沿出现过涌水现象,但涌水量不大;进风已揭露的小断层未出现涌水现象,掘进过程中所揭露的几个褶曲也未出现涌水现象,其它5处隐藏于工作面中部的小断层,根据本煤层钻探情况未发现涌水现象。
钻孔桩施工 钻孔事故的预防和处理

第五章钻孔事故的预防和处理5.1坍孔各种钻孔方法都可能发生坍孔事故,孔口冒细泡,反循环旋转钻钻进时出喳量显著增加而不见进尺,钻机负荷明显增加等,冲击钻提钻头困难。
5.1.1坍孔的原因1泥浆相对密度不够及其它泥浆特性指标不符合要求,使孔壁未形成坚实孔壁。
2未及时补浆(或水)或河水、潮水上涨,或孔内出现承压水或钻孔沙砾等强透水层,孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。
3护筒埋置太浅,下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软,或钻机直接接触在互筒上,由于振动使孔口坍塌,扩展成较大的坍孔。
4在松散沙层中钻进速度太快。
5吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。
6遇溶洞漏浆补充不及时。
5.1.2坍孔的预防和处理在松散粉沙土和流沙中钻进时,应控制进尺速度,选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或质量泥浆。
2 汛期或潮汐地区水位变化过大,应采取升高护筒,增高水头。
3 发生孔口坍塌时,可立即拆除护筒并回填专控钻孔,重新漫射埋设护筒再钻。
4 如发生孔内坍塌,判明坍塌位置,回填砂(或粘土)混合物到坍孔处以上1~2m,如坍孔严重时应全部回填,待回填物沉淀密实后再进行钻进。
5 吊入钢钢筋笼时应对准孔中心竖直插入,严防触及孔壁。
5.2斜孔5.2.1 斜孔原因1 钻孔中有较大的孤石或探头石。
2 在有倾斜的软硬地层交界处,岩面倾斜处钻进;或者粒径大小悬殊的鹅卵石层钻进,钻头受力不均。
3 钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。
4钻杆弯曲、接头不正。
5.2.2 斜孔的预防和处理1 安装钻机时要使钻盘,底座水平、起重滑轮缘,固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上,并经常检查校正。
2 钻杆接头应逐个检查,及时调整,当钻杆弯曲时,要用千斤顶及时调直。
3 在有倾斜的软、硬地层钻进时,应吊着钻杆控制进尺,低速钻进,回填片石(或混凝土、在卵石层中回填卵石)冲平后再钻。
5.3 扩孔和缩孔扩孔比较多见,一般表现为局部的孔径过大。
在地下水呈运动状态,土质松散地层处或钻头摆动过大,易于出现扩孔,扩孔发生原因同坍孔相同,轻则为扩孔,重则为坍孔。
老塘水探放孔在煤层钻进过程中的防塌孔技术

水 灰 比为 1: 1的4 2 . 5 普通 硅 酸盐 水 泥 浆 对孔 口
管 进行 灌注 ( - r E 口管置入 钻孔 中后 , 孔 口管 四周先
用锚 固剂填充 密实 , 并在 正上方 预 留一 引流管 , 作 为 出气 和 出浆用 ) 。孑 L 口管埋 设好 之 后 ,待凝 固
4 8 h后 , 扫孔 至孔 底 进 行 耐 压 试 验 , 试 验 压 力 不
能 源 技 术 与 管 理
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d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 2 - 9 9 4 3 . 2 0 1 3 . 0 6 . 0 3 5
2 0 1 3 年第 3 8卷第 6期
Vo 1 . 38 h n o l o g y a n d Ma n a g e me n t
1 概
况
2 钻探设备选型及钻孑 L 参数
恒 源 煤 矿 Ⅱ6 1 9工 作 面 位 于 Ⅱ6 1采 区 中下 部, 设计 为走 向长壁 式综 采工作 面 。1 I 6 1 9工 作面 上 部 为 已回采完 毕 的 I I 6 1 7工作 面 ,下部 为 已 回 采 完毕 的 Ⅱ6 1 1 1 工作 面 。 工 作 面设 计 两巷均 为沿
右, 且局 部地段 存在 老塘 积水 区 , 其 中本 次探 放地 点 老塘 积水 4 2 4 m 左右( 静储 量 ) 。I I 6 1 9工 作面 沿 空风巷 掘进施 工存 在较 严重 的安全 隐患 ( Ⅱ6 1 9 沿 空 风巷 暂 未施 工 ) ,需提 前 对 老塘 积水 进 行 探
表 1 钻孔施工参数
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钻孔方位 钻孔倾 钻孑 L 斜 扫孔 空 1 3管 注浆量 出水量 角, ( o ) 角/ ( 。 ) 长/ n 1 / m / 『 n / m, / ( m 3 / h )
煤矿钻孔塌孔原因分析及处理方法

㊀㊀收稿日期:2019-07-12㊀㊀作者简介:李彬(1990-)ꎬ男ꎬ河南焦作市人ꎬ2013年毕业于河南理工大学ꎬ助理工程师ꎬ现从事矿井地测防治水㊁瓦斯治理技术工作ꎮ煤矿钻孔塌孔原因分析及处理方法李彬㊀任金武(河南能源化工集团永华能源有限公司嵩山煤矿ꎬ河南洛阳471924)㊀㊀摘㊀要:在矿井瓦斯抽采及防治水钻孔施工过程中ꎬ因地层松软ꎬ岩石破碎等原因造成的钻孔塌孔非常常见ꎮ所有钻探事故中ꎬ塌孔事故约占50%ꎬ塌孔可造成钻具脱落㊁折断ꎬ卡钻㊁埋钻等钻探事故ꎬ而且塌孔事故严重影响钻探施工进度及钻孔工程质量ꎬ对钻孔注浆质量或瓦斯抽采效果有很大影响ꎬ对矿井的安全生产以及采掘接替造成不利影响ꎮ本文分析煤矿钻孔塌孔的原因ꎬ结合日常钻探工作中处理钻孔塌孔的经验ꎬ列举常见的几种塌孔事故进行论述ꎬ通过采取多种处理塌孔的方法㊁措施ꎬ能够有效处理和减少塌孔事故ꎬ提高了钻孔施工效率ꎬ保障矿井的安全生产及采掘接替工程的正常进行ꎮ关键词:瓦斯抽采ꎻ防治水ꎻ钻孔塌孔ꎻ注浆ꎻ多级套管ꎻ三棱钻杆ꎻ钻进效率中图分类号:F406.3ꎻTD712㊀㊀文献标志码:B㊀㊀文章编号:1008-0155(2019)14-0107-02在受水害威胁区域及水文条件复杂的矿井㊁高瓦斯矿井㊁煤与瓦斯突出矿井ꎬ需要做到 有掘必探㊁先探后掘㊁先治后采 抽采达标 ꎮ因此ꎬ超前治理水㊁瓦斯灾害显得尤为重要ꎬ直接影响矿井的安全生产及采掘接替的正常进行ꎮ瓦斯抽采及防治水钻孔的施工中ꎬ随着钻孔月进尺数逐步增大ꎬ经常有塌孔的现象发生ꎬ如果不进行妥善处理ꎬ便会引发埋钻㊁卡钻㊁钻杆折断等事故发生ꎬ轻则影响施工进度ꎬ重则导致钻孔报废ꎬ不仅影响钻孔进尺数ꎬ还造成不必要的人力㊁物力的浪费ꎮ本文通过分析钻孔塌孔的原因ꎬ结合日常钻探工作中的经验ꎬ提出4种解决方法ꎬ能够有效处理并减少塌孔ꎮ1钻孔塌孔原因分析1.1钻探导致地层平衡被破坏造成塌孔在钻孔施工过程中ꎬ煤(岩)层的原始结构状态因钻孔施工造成破坏ꎬ孔壁的不稳定性增加ꎬ受地应力㊁承压水及瓦斯压力的影响ꎬ可能造成孔壁坍塌或掉渣ꎬ大块岩石滞留在孔内无法排出ꎬ从而导致孔内发生不同类型㊁不同程度的卡钻㊁拥堵㊁缩颈ꎮ在煤层中钻进ꎬ尤其是在高压瓦斯聚集区及煤层松软区ꎬ可能引发煤岩突出或喷出情况ꎬ造成孔内塌孔ꎮ1.2遇地质构造ꎬ地层松散㊁破碎造成塌孔在受地质构造影响区域钻进时ꎬ钻孔遇到完整性差㊁松软㊁裂隙发育的煤(岩)层ꎬ钻进导致钻孔上方煤(岩)失稳ꎬ出现坍塌㊁掉渣的现象ꎬ形成直径远大于钻孔直径的空洞ꎬ即 钻洞 ꎮ 钻洞 内壁不能自稳导致坍塌ꎬ同时钻孔在施工过程中返出的钻渣不能顺利排出孔外ꎬ在 钻洞 处继续充填㊁堆积ꎬ从而造成塌孔埋钻㊁卡钻ꎮ用于钻孔排渣的风(水)由于 钻洞 的存在而造成流速不足ꎬ不能满足钻孔排渣的需求ꎬ不足以将钻孔内的钻渣排出ꎮ随着钻孔施工的进行ꎬ钻孔内滞留的钻渣不断堆积ꎬ最终造成钻进时阻力增大㊁泵压升高ꎬ继而引发抱钻㊁埋钻事故ꎮ1.3钻进揭露含水层岩溶裂隙导致塌孔地下含水层发育着大小不一的岩溶裂隙及溶洞ꎬ钻孔揭露含水层后ꎬ岩层内水压的平衡被破坏ꎬ钻进至较大的岩溶裂隙㊁溶洞中ꎬ钻头无法将岩石破碎的较细ꎬ溶洞中也可能冲出一定量的岩块ꎬ岩块直径大于孔壁间隙时会堵塞在钻杆与孔壁之间ꎬ孔内持续冲出的岩块影响压力水的正常流通ꎬ逐渐将钻杆抱死ꎬ可造成卡钻ꎮ若钻孔裸孔段有泥岩ꎬ在含水层水的持续浸泡下ꎬ泥岩膨胀碎裂ꎬ可能坍塌ꎬ造成塌孔埋钻事故的发生ꎮ1.4钻机司机不正确操作导致塌孔在钻机司机操作钻机钻进过程中ꎬ可能因为经验不足或责任心不强导致塌孔事故发生ꎬ如:①不现场交接班或钻机损坏检修时间过长ꎬ在钻孔钻进一定深度ꎬ尤其是大俯角钻孔ꎬ钻杆长时间留在孔底ꎬ甚至关闭压力水ꎬ导致孔内钻屑沉积ꎬ造成埋钻ꎻ②为追求进尺ꎬ无视前方岩石状况ꎬ加大给进压力ꎬ盲目钻进ꎬ造成孔内钻屑越积越多ꎬ不能及时排出ꎬ泵压升高ꎬ最终导致埋钻ꎻ③遇岩石较破碎时下设套管短ꎬ无法对孔壁起到保护作用ꎬ易发生塌孔ꎻ④发生明显的塌孔埋钻预兆时未及时采取措施ꎬ继续钻进导致埋钻㊁卡钻ꎻ⑤钻进或透孔㊁复钻时钻机移位未进行调整ꎬ钻孔方位角或倾角与原施工时不一致导致钻孔跑偏ꎬ孔道增大导致塌孔甚至拧断钻杆ꎮ2钻孔塌孔的处理方法2.1反复扫孔处理塌孔在钻孔施工过程中ꎬ于钻孔塌孔应早期识别ꎬ防止扩大塌孔或者埋钻ꎮ发生泵压突然升高㊁钻机旋转速度变慢㊁孔内反水(风)变小且伴随颜色701变浑浊ꎬ预示着钻孔将发生塌孔ꎮ此时应立即拔钻ꎬ拔钻速度不宜过快ꎬ防止钻头在拔钻过程中被卡死ꎮ将钻杆起至反水正常且颜色变浅或钻渣减少后停止拔钻ꎬ缓慢地再向孔内旋转钻进ꎬ在下钻过程中发现泵压再次升高㊁旋转速度变慢㊁反水(风)变小且颜色浑浊时ꎬ再次拔钻ꎮ重复以上过程ꎬ直到孔内不再塌孔ꎬ泵压㊁旋转㊁反渣各项正常后方可继续钻进ꎮ但在下钻过程中应时刻注意泵压ꎬ拔钻和下钻都需要缓慢进行且应带旋转拔(下)钻ꎮ2.2钻孔注浆处理塌孔如果在钻进过程中出现钻杆在孔内上下晃动且幅度较大ꎬ钻机旋转速度不均匀ꎬ钻机前进速度忽快忽慢等现象ꎬ意味着钻孔内有裂隙且伴有坚硬的碎石ꎮ因钻进区域岩石裂隙较多ꎬ处理此类的塌孔可直接注浆ꎬ对裂隙进行充填ꎮ待浆液充分凝固后ꎬ进行透孔钻进即可ꎮ如果在钻进过程中遇到 钻洞 现象ꎬ由于钻孔内岩石破碎并堆积了大量的钻渣ꎬ采用直接注浆的方法ꎬ浆液难以通过 钻洞 到达孔底ꎬ注浆效果差ꎮ处理此类塌孔可不带钻头(防止埋钻)ꎬ将钻杆下到孔底ꎬ使用压力水对钻孔进行冲洗ꎬ将 钻洞 内的岩石及钻渣冲出形成空洞ꎬ将注浆管路连接到钻杆上ꎬ通过钻杆直接向孔底注浆ꎮ由于钻杆与孔壁间缝隙很小ꎬ孔底随浆液上升的岩石钻渣会逐渐挤压ꎬ会使浆液充满 钻洞 并向周围岩石裂隙蔓延ꎮ待压力上升后停止注浆并拔出钻杆ꎬ待浆液充分凝固后ꎬ原 钻洞 内破碎的岩石已被水泥胶结ꎬ进行透孔钻进即可ꎮ2.3孔内下入多级套管处理塌孔如果通过钻孔注浆仍不能有效处理钻孔塌孔ꎬ且钻孔深度不是特别深的情况下ꎬ可采用下入多级套管技术进行处理ꎮ先对钻孔进行冲洗ꎬ将钻孔内的岩石和钻渣尽量冲出ꎬ然后在孔内下入比原套管更细的套管ꎮ如果套管卡在塌孔位置无法深入ꎬ可使用螺丝头通过钻机旋转给进或在套管一头安装取芯钻头将套管钻进过塌孔位置ꎬ然后进行孔内注浆加固套管ꎮ待浆液充分凝固后ꎬ更换小直径钻头透孔钻进即可ꎮ2.4采用三棱钻杆配合小直径钻头钻进处理塌孔除以上方法外ꎬ还可采用三棱钻杆(三棱圆弧凸棱形瓦斯抽放钻杆)配合小直径钻头钻进方法进行处理ꎬ直径略大于钻杆直径ꎬ如Φ73mm三棱钻杆配合Φ75mm钻头ꎮ三棱钻杆多用于瓦斯抽放钻孔的施工ꎬ在煤层中钻进时ꎬ可增加排渣通道ꎬ孔壁成型效果好ꎮ通过在现场施工中的不断试验ꎬ摸索出三棱钻杆配合小直径钻头处理钻孔塌孔的方法ꎬ该方法有以下优点:(1)采用三棱钻杆可有效增大孔内排渣通道ꎬ扩大了岩石通过的直径ꎮ(2)三棱钻杆在转动过程中ꎬ三个棱面可对岩石进行粉碎ꎬ使钻渣直径变小㊁颗粒变细ꎮ同时ꎬ钻孔内的钻渣围绕钻杆同向运动ꎬ利用三棱差径搅拌使钻渣不致沉淀ꎬ始终处于悬浮状态ꎮ依靠高压水(风)将钻渣从钻杆和钻孔壁之间的空隙中排出ꎬ排渣效果好㊁钻孔阻力小ꎬ起到排渣ꎬ防堵㊁防卡钻的作用ꎮ塌孔部位 钻洞 内钻渣可以分的排出ꎮ(3)由于三棱钻杆的排渣通道大于圆形钻杆ꎬ所以配合略大于钻杆直径的小钻头不会对钻孔排渣造成影响ꎮ钻头直径小ꎬ更有利于穿过塌孔区域ꎬ且在钻进过程中产生的钻渣量也随之减少ꎮ由于钻头直径仅略大于钻杆直径ꎬ所以在塌孔时不易发生因岩石卡住钻头造成的埋钻㊁卡钻事故ꎬ并且缩小了钻孔直径ꎬ提高了钻孔的施工效率ꎮ(4)采用此方法注意事项:①由于构造不同ꎬ三棱钻杆的强度低于圆形钻杆ꎮ所以在钻孔施工过程中ꎬ钻机泵压不能过高ꎬ防止三棱钻杆发生折断ꎮ应采取低压㊁低速钻进ꎬ给予充分排渣时间ꎬ防止钻杆折断ꎻ②三棱钻杆的3条圆弧凸棱在钻孔内受摩擦力较多ꎬ磨损较快ꎮ如果在坚硬岩层中使用ꎬ三棱钻杆相较于圆形钻杆使用寿命短ꎬ发现钻杆磨损严重应及时更换ꎻ③三棱钻杆由于钻杆近似于三角形ꎬ所以在静止状态下容易被钻渣卡住发生抱钻㊁卡钻ꎮ在使用三棱钻杆时ꎬ应减少停钻时间ꎮ若遇特殊原因需要长时间停钻时ꎬ应将钻杆拔起至安全位置ꎮ3结语在煤矿钻孔施工过程中ꎬ塌孔事故较为常见ꎬ极大地制约了钻孔施工进度ꎬ影响钻孔施工质量ꎬ但只要能够及时判断塌孔原因ꎬ采取针对性措施ꎬ塌孔施工并不难处理ꎮ本文针对常见的塌孔原因ꎬ提出4种行之有效的处理方法ꎬ对钻孔施工效率和质量有很大的提升作用ꎬ可促进矿井水害及瓦斯灾害治理工作ꎮ参考文献:[1]任金武.煤矿坑道钻探塌孔原因分析及防治[J].煤ꎬ2012ꎬ(10):39-40.(责任编辑:张春玲)801。
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性别
出生年月
工作单位
专业
职称
在本项目中承担工作
赵义通
男
1966.4
郁山煤业
总工
工程师
方案设计优化
赵瑞生
男
1975.5
郁山煤业
地测科
地测
助工
方案设计优化
孟文庆
男
1972.1
郁山煤业
地测科
地测
助工
方案设计优化
李杰男1987源自12郁山煤业地测科
地测
助工
方案设计优化
王贵祥
男
1981.4
郁山煤业
通风队
地测
探放水深孔钻探塌孔、堵孔技术保障方案的合理实施,解决了在地质异常区域无法进行钻孔施工的难题,提高了工作效率,缩短了探放水距离,和探放水时间,节约了生产成本,保证了成孔率,具有及大的安全、社会效益。
七、申报单位意见
负责人(签章)
日期:年月日
八、公司审核意见
负责人(签章)
日期:年月日
推广项目名称
探放水深孔钻探防塌孔、堵孔解决方案
一、项目源成果简介和主要创新点
项目源成果简介:该项成果来源于《2016年义煤公司科技创新成果汇编》。
杨村煤矿在探放水施工过程中,孔深往往超过30m,钻进至安全套管外时,极易发生煤层坍塌,造成塌孔、堵孔,严重时会造成钻杆抱死,钻孔报废等事故,影响钻探进度及探放水施工效果。本项目主要研究如何采取合理有效的措施解决塌孔问题,提高钻探有效进尺,避免钻孔报废,以达到安全高效的探放水目的。
实施范围:计划21021工作面回风顺槽探放水时进行实施推广。
拟达到的经济指标:成功推广该项技术后可节省材料费用3万元,人工费用5万元,综合指标可节省8万元。
四、项目承担单位具备的推广能力及参加人员
推广能力:成立以总工程师为组长的研发小组,技术经验丰富,此项目的施工人员、设备配备齐全。
参加人员:赵义通、赵瑞生、孟文庆、李杰、王贵祥、陈玄、张大伟
助工
组织生产
陈玄
男
1991.7
郁山煤业
地测科
地测
无
资料收集
张大伟
男
1975.10
郁山煤业
地测科
地测
无
收集资料
五、项目推广资金预算(万元)
分项支出
主要名称和数量
金额(万元)
仪器设备费
0
材料费
4
试验费
0
检测费
0
培训费
0
差旅费
0
会议费
0
资料信息费
0
技术引进费
0
项目实施所必须的其他支出
1
合计
5
六、预期效益(包括经济效益、社会效益等)
附件1
编号:
义马煤业集团股份有限公司科技成果推广计划
项目立项书
推广项目名称:探放水深孔钻探防塌孔、堵孔解决方案研究
实施推广单位:郁山煤业
技术支持单位:杨村煤矿
项目负责人:赵瑞生
推广起止年限:2017.06至2017.07
填报日期:2017.04
义马煤业集团股份有限公司制
义马煤业集团股份有限公司科技成果推广计划项目立项书
主要创新点:1、在钻探前期准备工作中预先对松软煤体进行注浆加固,有效减少塌孔废孔;
2、对钻孔施工过程中出现的塌孔严重问题,分别采取用风钻干式打眼降低塌孔程度,用麻花钻杆加大钻孔出屑量防止堵孔;
3、使用钻孔注浆技术进行打孔,在实际施工中验证了煤层老空水的安全煤柱,缩短了探放水距离。
二、推广的目的和意义
探放水深孔钻探塌孔、堵孔技术保障方案的合理实施,解决了在地质异常区域无法进行钻孔施工的难题,提高了工作效率,缩短了探放水距离,节约了生产成本,保证了成孔率,具有及大的安全、社会效益。无论是从效率成本等多方面皆宜予以推广。
三、项目拟推广的技术、实施范围(地点)与规模、拟达到的主要技术经济指标
该项目拟推广技术:探放水深孔钻探防塌孔、堵孔解决技术