钻探工程实j例

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1、6.5工程实践案例6.5.1丁集矿目标区实施将丁集矿的1412（1）工作面作为主要试验范围，其岩性特征为直接顶为泥岩，部分为砂质泥岩和11-3煤，厚度为4.0～7.28m，f<0.5，灰色含少量植化碎片，断面形状为矩形锚网索梁综合支护方式。钻场及钻孔布置如下：在沿工作面起始位置为50m布置一组巷帮钻场，呈对称布置，钻场间距为50m。在钻场内采用钻机沿巷道掘进方向施工顺层超前长钻孔进行抽采，孔径91～153mm，孔深一般为70m～80m左右，钻孔控制范围为巷道两侧轮廓线外5～10m，钻孔压茬20m。钻孔终孔间距为3～5m。1412（1）顺槽巷帮钻

2、场预抽钻孔布置如图6-57所示，工作面巷帮钻场长钻孔参数如表6-10所示。(a)(b)图6-571412（1）顺槽巷帮钻场预抽钻孔布置表6-10工作面巷帮钻场长钻孔参数钻孔编号1#2#3#456#7#8#9101112131415开孔距巷中线（m）4.65.25.86.47.14.65.25.86.47.11.60.800.81.6开孔距煤顶板（m）1.40.81.40.81.41.40.81.40.81.41.40.81.40.81.4与巷中线偏角（°）左2.9左4.6左6.3左8.0左11.6右3.1右4.9右6.7右8.5右12.0左3.

3、1左1.40右1.4右3.1钻孔倾角（°）000000000000000孔深（m）80.180.380.580.85375.175.375.575.851.275.175.17575.175.1钻孔类型左侧钻场抽采孔右侧钻孔抽采孔迎头抽采孔注：1#，2#，3#；6#，7#，8#为试验钻孔。工作面巷帮钻场长钻孔区域两侧钻场间距5m，每钻场内布置5个抽采钻孔，迎头抽采5个，巷道轴线方向投影孔深75m，控制到巷道两侧15m，钻孔施工完毕后立即封孔合茬抽采，钻孔做到打、封、合、抽；钻孔采用直径不小于108mm的钻头施工，残余瓦斯压力测定布置钻孔3个，两

4、帮钻场及迎头各一个，测定期间停止抽采，测定结束评价合格后钻场继续抽采。评价合格后巷道掘进方向留20m的抽采钻孔超前循环验证进尺，巷道倔进期间两帮钻场保持连续抽采。钻孔倾角可根据煤层实际起伏作适当调整。6.5.2钻孔固孔工艺方法1.注浆孔布置为提高注浆效果，应根据煤壁、顶板破坏情况，选择煤壁、顶板破碎部位作为注浆加固的区域。注浆工艺及注浆孔工作面布置系统如图6-58所示。1-煤、岩体；2-钻孔；3-注浆管；4-封孔器（封孔布包）；6-注液三通；7-异氰酸酯（树脂）排液管；8-聚醚（催化剂）液桶；9-异氰酸（树脂）液桶；10-压注泵（复合气泵）；1

5、1-风压管；图6-58注浆加固工艺工作面布置2.注浆方法选择注浆采用排间间隔交替和单孔位复注浆，保证注浆效果。注浆压力差异较大，注浆压力过小，浆液渗透范围小，注浆压力过大，浆液渗透范围大，但要防止较大的注浆压力破坏煤孔，尤其在强度较低的围岩内注浆时。在煤层中注浆时，围岩严重破碎时可选用0.5～1MPa的注浆压力，裂隙较小时取1.0～2.0MP，最高不超过3MPa。当工作面注浆孔深度大于15m，考虑注浆压力选取2～3MPa。水灰比可视煤岩弱结构发育程度而定，通常可取1.8:1。3.注浆材料选择及用料量计算经上理论分析比较、现场施工经验表明，选择威

6、德克作为注浆材料，采用波雷因材料封孔，用NST-2(威德克)型单液浆进行注浆加固。NST-2(威德克)性能如表6-11所示,其突出优点是反应速度可调、粘度低（50～75Mpa·s）、渗透性好。波雷因材料性能参数如表6-12所示。表6-11威德克（NST-2）浆液性能表产品名称性能凝固时间拉压强度Mpa粘结力Mpa40-1800s11.50.53威德克快速反应、不发泡表6-12波雷因材料性能参数表粘结强度乳化时间不粘手时间固结体密度抗压强度3~5Mpa5~10s30~40s4t/m330~50Mpa实际布置钻孔12个，钻孔总长度211.20m，其

7、中煤层段注浆段总长度58.60m。注浆量计算如下：煤体中注浆材料(威德克)用量Q1为：=3.14×1.52×58.60×1.35×0.005=2.8t式中：Q1-注浆材料威德克用量，t；R-浆液在煤层中的渗透半径，m；L-注浆长度，m；γ1-浆液密度，t/m3；浆液中，威德克材料的质量浓度配置为0.5%。岩层及钻孔中浆液（波雷因）用量Q2为：=3.14×0.0352×58.60×0.4+3.14×12×58.60×1.35×0.3%=1.01t式中：Q2-封孔材料波雷因用量，t；-岩层中波雷因用量，t；-钻孔中波雷因用量，t；r1-波雷因在岩层

8、中的渗透半径，m；γ2-波雷因固结体密度，t/m3；浆液中，波雷因材料的质量浓度为0.3%。则总的注浆量为：威德克（NST-2）约3t；波雷因材料约1