透巷道鉆孔施工技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用

　　透巷道鉆孔技術(shù)作為煤礦安全生產(chǎn)中的常用技術(shù)，它在落實(shí)了國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局提出的“安全第一，預(yù)防為主”方針上顯得尤為重要。透巷道鉆孔技術(shù)應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)的諸多方面，如煤層底板預(yù)注漿系統(tǒng)，它是利用透巷道鉆孔技術(shù)，將配置好的漿液通過(guò)礦井下的管道和送料鉆孔注入注漿鉆孔中，以此來(lái)用于改造煤層底板突水情況;還有大口徑透巷道排水鉆孔的封閉技術(shù)用于解決鉆孔過(guò)程中遇見(jiàn)的裸孔段沒(méi)有進(jìn)行好封閉和空區(qū)隔離部位密封出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題所帶來(lái)的巷道涌水現(xiàn)象，這對(duì)于煤礦采空區(qū)的隔離質(zhì)量，各含水層（包括采空區(qū)）的封閉質(zhì)量以及鉆孔或煤礦采空區(qū)帶來(lái)的向巷道涌水隱患的消除都有重要的意義。這項(xiàng)技術(shù)在使用過(guò)程中不僅是對(duì)工人技術(shù)的考驗(yàn)，還有對(duì)工人施工過(guò)程中靈活度及細(xì)心情況的要求。如順煤層巷道鉆孔需要操作人員根據(jù)煤層結(jié)構(gòu)及煤層賦存情況和現(xiàn)場(chǎng)條件，準(zhǔn)確把握鉆孔施工隱蔽性較大所帶來(lái)的鉆孔施工效果降低和鉆尺及材料消耗等問(wèn)題。
　　1 技術(shù)要求
　　1.1 透巷道鉆孔結(jié)構(gòu)
　　一個(gè)完整的透巷道鉆孔主要包含這幾部分：止水短管、止水封閉區(qū)（止水短管和一級(jí)鉆孔之間的部分）、止水器（壓盤(pán)和止水材料）、一級(jí)鉆孔、二級(jí)鉆孔（透巷鉆孔）和鉆孔封閉區(qū)。
　　1.2 技術(shù)關(guān)鍵
　　透巷道鉆孔技術(shù)在施工成功上有兩個(gè)關(guān)鍵要點(diǎn)，第一點(diǎn)就是要保證施工過(guò)程中鉆孔必須順利打通巷道，第二個(gè)關(guān)鍵要點(diǎn)是確保在封閉過(guò)程中保證封閉的質(zhì)量。在這兩點(diǎn)考慮的基礎(chǔ)上考慮到實(shí)際的因素，減少開(kāi)拓巷道的工程量，降低人工、物力和財(cái)力方面的損耗。
　　1.3 技術(shù)要求
　　（1）鉆孔最終位置控制在偏斜程度不超過(guò)1.5m。
　　（2）井下管道順利找到最終鉆孔。管道下井時(shí)要直，不能出現(xiàn)斷開(kāi)、錯(cuò)位或漏水的情況，盡量一次到達(dá)孔底。
　?。?）需每五十米用測(cè)斜儀進(jìn)行一次鉆孔偏斜測(cè)量，確保鉆孔偏斜時(shí)能及時(shí)糾正，孔的偏差在所要求范圍內(nèi)，只有這樣才能使管道在井下找到鉆孔。
　　2 施工工藝
　　在施工過(guò)程中需要對(duì)以下這幾個(gè)部分進(jìn)行注意：
　　2.1 鉆進(jìn)工藝
　　鉆進(jìn)施工前，準(zhǔn)備工作必不可少，包括對(duì)相關(guān)鉆進(jìn)設(shè)備質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，針對(duì)每一個(gè)細(xì)節(jié)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并上報(bào)解決，從而保證良好的施工質(zhì)量。相應(yīng)設(shè)備安裝完成后還需再次審查，要求鉆塔天輪中心、鉆機(jī)立軸軸心和所標(biāo)定的鉆孔中心保持在同一鉛垂線上這是保證開(kāi)孔垂直精度和以后施工垂直精度的先決條件，滿(mǎn)足以上條件方可施工。
　　在施工初期，鉆頭一開(kāi)始鉆孔時(shí)，剛接觸到煤巖不要急功近利，需在慢速空轉(zhuǎn)下，等預(yù)開(kāi)孔處鉆頭磨圓，且鉆頭由原來(lái)的螺旋擺動(dòng)到不再晃動(dòng)，此時(shí)才可進(jìn)行鉆進(jìn)。開(kāi)孔位置才不會(huì)產(chǎn)生偏差。在施工過(guò)程中，本著“先探后擴(kuò)”的施工原則并采用試探鉆進(jìn)的方式垂直慢速用小的鉆頭試鉆，在沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)就可以進(jìn)行下一級(jí)套管來(lái)擴(kuò)孔，在進(jìn)行變徑鉆孔時(shí)，要同時(shí)保證與上一級(jí)孔徑和變徑后的這級(jí)孔徑匹配，即兩級(jí)導(dǎo)向，確保施工精度的同時(shí)，降低孔內(nèi)事故發(fā)生幾率。合理鉆進(jìn)要依據(jù)實(shí)際情況如巖層產(chǎn)狀等改變參數(shù)，嚴(yán)格控制鉆頭的轉(zhuǎn)速，鉆頭壓力以及沖洗液用量以保證施工的質(zhì)量，例如基巖地段運(yùn)用5300mm、5250mm大小的釬頭鉆孔，在35r/min的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行。因風(fēng)量和鉆頭沖擊可導(dǎo)致煤礦采空區(qū)坍塌、埋鉆塌陷事故發(fā)生，因此，在鉆孔時(shí)要重點(diǎn)關(guān)注鉆孔周?chē)淖兓⒚悍蹏娏看笮〖般@孔的進(jìn)度等情況，且遇到采空區(qū)時(shí)要及時(shí)提鉆。在煤礦采空區(qū)采用旋孔式，使用較小的鉆頭進(jìn)行鉆探。以上都是為了確保施工質(zhì)量。
　　2.2 封閉工藝
　　一級(jí)鉆孔施工完成后，改變孔徑用下一級(jí)孔徑巷道繼續(xù)鉆進(jìn)打通巷道，止水短管要求和透巷鉆孔的孔徑一致，下井前其內(nèi)部用粘土進(jìn)行填充，短管進(jìn)入預(yù)期位置。而止水器需設(shè)置在止水短管上部的一定位置，即鉆孔變徑位置，且該處巖石完整，由此才能起到變徑位置處止水的目的。為保證止水效果，需采用下壓短管的方式將止水材料壓實(shí)。檢測(cè)止水效果需要向孔內(nèi)注水觀測(cè)其消耗量的同時(shí)，鉆孔內(nèi)部對(duì)水量不進(jìn)行消耗，合格后才能往鉆孔內(nèi)注入水泥漿液，對(duì)止水封閉區(qū)進(jìn)行填充封閉。一定時(shí)間后，水泥凝固達(dá)到一定強(qiáng)度，此時(shí)沖凈短管里的粘土，按照正循環(huán)方式對(duì)鉆孔進(jìn)行封閉。 　　在開(kāi)擴(kuò)巷道過(guò)程中，巷道頂板以上的巖石層由于放炮的波及產(chǎn)生松散破碎的地帶，止水位置若選取在該地層進(jìn)行封閉，填入止水封閉區(qū)的水泥漿液在此地帶的裂縫空隙處流失，難以達(dá)到密封效果。巷道施工完成以后，有時(shí)產(chǎn)生涌水現(xiàn)象，對(duì)其原因進(jìn)行分析主要有兩點(diǎn)：裸孔段沒(méi)有進(jìn)行好封閉、空區(qū)隔離部位密封出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。針對(duì)這兩種情況，進(jìn)入孔內(nèi)施工時(shí)，需要對(duì)巷道以上各含水層及時(shí)進(jìn)行封堵，也對(duì)鉆進(jìn)巷道和封閉鉆孔不消耗水進(jìn)行了要求。
　　水泥漿液的選擇也有要求，普通硅酸鹽作為封孔水泥必須質(zhì)量合格。復(fù)孔時(shí)間的選擇可依據(jù)，提前進(jìn)行的水泥凝固試驗(yàn)來(lái)了解封孔水泥初凝時(shí)間以及凝固強(qiáng)度。除此，不同地帶使用的泥漿也有不同，如快速凝結(jié)的硫鋁酸鹽水泥常常用于采空區(qū)、孔壁斷裂地帶以及不穩(wěn)定土層的建筑施工，這既縮短了水泥凝結(jié)的時(shí)間，也提高了施工質(zhì)量和鉆進(jìn)效率。
　　3 打鉆期間問(wèn)題的處理
　　鉆孔是巷道施工的關(guān)鍵一步，鉆進(jìn)過(guò)程中只有處理好事故問(wèn)題，才能保證鉆孔的質(zhì)量。
　　3.1 偏孔
　　鉆孔偏離是施工過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題，多是由于鉆桿的形變，鉆桿延接不嚴(yán)密，鉆頭與桿的徑差，當(dāng)然還有煤巖結(jié)構(gòu)的影響。施工前檢查必不可少，不使用彎曲變形的鉆桿，接桿時(shí)要扣牢，盡量避免失誤發(fā)生。鉆進(jìn)過(guò)程中，鉆桿應(yīng)處于鉆孔中間位置。偏離產(chǎn)生時(shí)要及時(shí)糾正，可通過(guò)抽拉排渣的方法讓鉆桿回到鉆孔。
　　3.2 塌孔
　　塌孔多出現(xiàn)離開(kāi)孔在8-20m地方，粉末狀的煤層結(jié)構(gòu)顆粒使鉆孔周?chē)谑艿酱蜚@以及巷道鉆進(jìn)的頻繁擾動(dòng)時(shí)，煤體自承失衡導(dǎo)致煤層巷道易發(fā)生塌孔問(wèn)題。解決此問(wèn)題，預(yù)防為主，在巷道內(nèi)鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)緩慢，依靠排渣給孔壁施力，進(jìn)而使孔壁圍巖處于一種相對(duì)平衡的狀態(tài)，避免塌孔問(wèn)題的出現(xiàn)。塌孔問(wèn)題出現(xiàn)后，盡量不要開(kāi)啟鉆桿進(jìn)行高速轉(zhuǎn)動(dòng)，換檔讓鉆桿低速震動(dòng)，直達(dá)鉆孔出水或風(fēng)，此時(shí)開(kāi)始快速清除塌孔鉆渣。利用外力設(shè)備將鉆桿拔出，解決后續(xù)問(wèn)題要確保鉆桿是活動(dòng)的。
　　3.3 掉鉆桿
　　為減小打鉆過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)損失，要謹(jǐn)慎處理掉鉆桿問(wèn)題。問(wèn)題發(fā)生后，可在鉆孔0.1m處開(kāi)一個(gè)新孔，為減小掉鉆桿周?chē)鶐?lái)的壓力，新孔打過(guò)原孔鉆頭位置，并清除鉆渣，接上鉆桿并拉出。面對(duì)鉆桿掉到較深位置，可結(jié)合塌孔的解決方案進(jìn)行處理。
　　結(jié)束語(yǔ)
　　透巷道鉆孔工藝一直是煤礦生產(chǎn)的重點(diǎn)技術(shù)，具有貫通巷道的特殊性，鉆孔和封閉對(duì)于整個(gè)煤礦的安全生產(chǎn)至關(guān)重要。只有采用合理的鉆進(jìn)技術(shù)才能保證鉆孔能夠準(zhǔn)確的命中巷道。封閉質(zhì)量上出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)產(chǎn)生巷道涌水，影響鉆孔正常使用。因此這兩點(diǎn)對(duì)于煤礦生產(chǎn)尤為重要。當(dāng)然，煤炭資源的開(kāi)采要確保安全，這不僅需要工人專(zhuān)業(yè)知識(shí)素養(yǎng)還需要其臨場(chǎng)應(yīng)變突發(fā)狀況，防止事故的發(fā)生。