反井钻机在大阳煤矿瓦斯抽排井施工中的应用

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1、反井钻机在大阳煤矿瓦斯抽排井施工中的应用摘要：反井作为一种高效的机械井筒施工技术，近年来成为瓦斯抽放井施工的常用工艺之一。文章介绍了反井钻机在煤矿瓦斯抽排放井施工中的应用，并对反井施工的施工工艺、施工优缺点做了介绍，为瓦斯抽放井确定施工方案提供了选择。关键词：反井钻机；大阳煤矿；瓦斯抽排井；施工工艺；机械井筒施工技术文献标识码：A中图分类号：TD712文章编号:1009-237405-0057-03DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.03611工程概况及水文地质情况矿井位于山西兰花科技创业股份有限公司大阳煤矿分公司井田西翼，地质特征如下：1.1

2、地层井田内主要出露二迭系上石盒子组及石千峰组地层。根据地表出露及钻孔揭露情况，井田地层由老至新简述如下：中奥陶统峰峰组：为煤系地层的基盘，厚60〜140m。由石灰岩、泥质灰岩、泥灰岩、角碗状灰岩和白云质灰岩组成；中石炭统本溪组：厚0〜7.38m。主要为灰〜浅灰色富含鲖粒的铝质泥岩;上石炭统太原组:主要含煤地层，厚85.01〜94.48m,主要由砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层和石灰岩组成；下二迭统山西组：主要含煤地层，厚42.82〜52.62m。主要为砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层；下二迭统下石盒子组：厚70.13〜86.71m。主要由砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、铝质泥岩等组

3、成；上二迭统上石盒子组：一般厚511m，由杂色泥岩、黄色泥岩、砂质泥岩和砂岩组成;第四系中更新统：该红色亚粘土，含钙质结核。厚0〜30m;第四系上更新统：主要分布于井田东部，为浅黄色粉质粘土，厚3〜30m;第四系全新统：主要分布于河漫湾和沟谷中。由现代冲积层、亚粘土、砂、石乐组成，厚0〜15m。1.2含水层和隔水层主要含水层为：中奥陶统灰岩岩溶裂隙含水层：为一富水性较强的含水层。该含水层埋藏标高为+509.34〜+411.37m,静水位标高为+542.3lm。单位涌水量为0.0015L/s•m，渗透系数为0.000286m/d;太原组砂岩、灰岩裂隙岩溶含水层：为一富水性很弱的含

4、水层；山西组砂岩裂隙含水层:本层砂岩裂隙不发育，为一弱含水层；上、下石盒子组砂岩裂隙含水层：本层砂为一较强的含水层；基岩风化带裂隙含水层：风化带含水层一般呈潜水性质，局部承压，直接接受大气降水补给，越往浅部风化裂隙越发育，富水性越强，属较强富水性含水层；第四系中更新统洪坡积孔隙、裂隙含水层：岩性主要为红褐色粉质粘土夹细砂层。水位埋深0.80〜4.10m,单井涌水量0.23L/S；第四系上更新统洪坡积孔隙、裂隙含水层：在井田内大面积分布，岩性主要为黄褐色粉质粘土夹砂砾石层等，单井涌水量多为0.2〜1.4L/S;第四系全新统冲洪积孔隙含水层：主要分布于长河及其支流寺头河河漫滩及一级

5、阶地，岩性主要为亚砂土、砂及卵砾石等，其水位埋深1.0〜2.2m，单井涌水量2.8〜7.0L/S。主要隔水层为:太原组底部及本溪组泥岩、铝土质泥岩隔水层：厚为5.89〜26.73m，一般10m左右。本层与奥陶系灰岩整合接触，阻隔奥陶系岩溶水和上覆煤层的水力联系；二迭系砂岩含水层之间的层间隔水层：主要为泥岩、铝土质泥岩、砂质泥岩，厚度多为4〜13m。该隔水层呈层状分布于各砂岩含水层之间，阻隔了各砂岩含水层之间的水力联系。本矿井田地表为丘陵坡地，雨季泄水条件良好，大气降水对矿井开采影响不大。2施工总述安装井直径小于lm，井深318.9m,打在井下总回风巷道内。孔底偏差不超过5%。。

6、管路安装井内安装瓦斯抽放管为螺旋焊缝钢管①630mmxl0mm，法兰联接，法兰外径780mm，混凝土固井。本工程采用反井施工方法施工。2.1工序划分施工工序划分为两个部分：第一部分为反井施工；第二部分为瓦斯管路的下放及固结。2.2施工顺序首先采用冲击钻机在表土施工钻孔混凝土灌筑桩，BMC300型反井钻机施工直径lm竖井井筒，然后采用125t吊车对瓦斯管路进行连接及下放，最后对管路进行固结。采用反井钻机同时施工。2.3施工流程冲击钻机施工混凝土灌筑桩反井钻机施工O244mm导孔4反井钻机施工OlOOOmm井筒—瓦斯管路连接及下放j瓦斯管路固结。2.4施工方法2.4.1反井钻机施工

7、方法。采用冲击正循环钻机泥浆护壁成孔，钻至设计桩底后调浆清渣，压力回顶法灌注砼。桩身砼采用C30商品砼，混凝土泵车输送混凝土，吊车辅助灌筑，钢筋笼现场加工，吊车吊放钢筋笼。根据现场01400mm桩径，采用CZ-102冲击钻机施工。施工工序：定位放线基础施工钻机就位成孔钢筋笼加工j一次清孔—吊放钢筋笼下设导管一二次清孔一灌筑混凝土。灌筑桩混凝土达到初凝后施工如图1的反井钻机基础。1.起吊塔架；2.铁板端头;3.支撑墩；4.丝扣连接；5.排水阀门2.4.2导孔施工。钻机安装完成后，对钻机进行超平