煤矿井下水文孔钻探设计模板

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1、神火煤电股份公司葛店煤矿双庙24采区24-1水文孔钻探设计编制：审核：总工：葛店煤矿2011年11月22日8双庙24采区24-1水文孔设计1、概述1.1钻探设计原因按照双庙区域带压开采措施要求，针对双庙24采区范围内二煤底部承压灰岩水，通过施工放水孔对二煤底部灰岩水进行疏放降压，并针对前期探明的富水异常区对异常区进行验证，利用长期观测孔对该区域进行水文观测，从而保证带压开采安全。根据2011年防治水工作计划，需实施东副观测孔，查明24采区水文地质情况，进一步探查二2煤层底板太原群灰岩的水文地质条件，以防滞后突水。1.2设计概况

2、目的：一是通过分析取芯岩石段岩石成分、结构构造、岩溶发育程度，单孔涌水量变化，掌握其富水性、隔水性的分段变化特征及其规律；二是对涌水段进行水化学样分析，了解其水化学特征地下水径流特征。位置：井下钻孔的布置处于通风良好的24皮带巷皮带机尾硐室内。终孔层位：L8灰岩含水层；钻孔结构：孔口管外管不透钢套管φ127mm，长度10米；φ108mm，长度20米；φ89mm，长度90米；取芯段30~110米。根据“葛店煤矿2011年防治水计划”、《煤田地质勘探规范》、《煤矿安全规程》，以及煤矿井下钻探工程施工的工程条件，并考虑到在钻探施工过

3、程中有发生非常涌水、岩喷等的危险性。为此，特制订本施工组织设计。2、主要施工设备及组织2.1由通防队钻探班组织施工2.2主要施工机械设备2.2.1钻机由于施工钻孔为井下勘探孔，钻孔设计深度为90m，孔口管为Φ108mm，且为垂直孔。使用ZL150HB钻机一台。2.2.2注浆泵8注浆泵的选择首先要考虑其泵量、泵压是否满足取芯钻进时泵量及压力的要求，冲洗液能否将孔底岩粉携带上来，保证孔底干净，提高钻进效率的能力；其次泥浆泵应耐用、故障率小、维修方便。鉴此，施工中选用2TGZ-60/210型注浆泵。2.2.3钻杆根据钻孔结构设计。综

4、合考虑，施工时选用Φ42mm。2.2.4钻头按取芯与不取芯分，施工用钻头有不取芯和取芯两类；按切削岩芯的材料分，施工钻头有复合片、金刚石、合金三类。本项目拟采用的钻头规格及数量见表1。3、施工工艺方法3.1施工工艺流程工艺流程：放点---钻机就位----φ127mm开孔钻进到10米---φ110mm开孔钻进到20米---下套管----安装孔口防喷装置-----耐压试验-------耐压试验---不取芯钻进30米---取芯至设计孔深----采水化学样等。3.2钻孔测试要求(1)放水孔垂直度±1ο；该孔每50m测量一次孔斜。表2施

5、工拟用主要钻头一览表(2)钻探过程中，每20m观测一次孔内水压、涌水量及水温。当涌水量突然增大时，立即停钻进行加密观测，并记录下该段的岩性、深度，判断出水层位。(3)钻进30米以后全取芯以确定灰岩含水层层厚。3.3成孔工艺8根据双庙放水试验勘探工程及观6、7、8等钻孔的施工经验，保证钻孔质量及防治涌水、井喷等现象，并根据钻孔结构与目的的不同，施工时采用多级、多种钻进方法钻探成孔。3.4设备就位钻场按要求预先处理好，钻场应修建在坚硬岩石段并锚喷支护，开孔孔位应在完整基岩段，在上述条件满足情况下，设备运输到井底指定钻场，安装并调试

6、钻机。3.5校正开孔角度按开孔角度，本次施工钻孔为垂直孔。施工时，需用水平尺找平，使钻机周正水平，主机机身（轨道）垂直，调整到符合设计施工要求后，将钻机主机用地脚螺栓紧固。3.6钻进、下套管钻进工艺主要为：钻孔的先导孔均采用Ф94mm不取芯复合片钻头配扶正器分别钻进到二级套管的设计深度L+0.5m。（1）钻孔采用Ф127mm硬质合金扩孔钻头钻进至10.30m第一层套管设计的深度L1+0.3m停钻；用清水冲洗钻孔，目的是将残留在孔底及孔壁岩粉冲出，以利注浆固管。（2）用绞车将Ф127mm孔口管缓缓送入孔内，外露长度200~400

7、mm。待孔口管下入孔底，用钻机校正孔口管垂直度符合要求后，将管周围契实。开始注浆，将0.75∶1的水泥浆注入孔口管内，当孔口管周围有水泥浆溢出后，换注1∶0.5浓浆（并加入3—5‰的水玻璃作为速凝剂），待孔口管周围有浓浆溢出后，停止注浆。（3）待孔口管固结养护24H后，开始正常钻进。钻进前，需先安装好孔口管防喷装置。首先用Ф130mm口径全面钻头扫孔至10.5m停止钻进，进行孔口管耐压试验，当压力为10MPa，稳定时间至少保持30min，孔口管周围不漏水、不活动时为合乎要求。否则，重新进行注浆固结，直至满足要求。8（4）换用φ

8、94mm不取芯复合片钻头配扶正器钻进至下第二层套管设计孔深20.5m后停钻，采用一级套管孔扩孔方法成孔，下第二层套管、做第二层套管耐压试验。（5）换用Ф75mm金刚石取芯钻头配Ф71mm绳索取芯钻杆组成的钻具取芯钻进。岩芯编录从预计的二2煤底板下上30m开始，直至终孔L8灰岩