同径止水工艺探究和应用

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1、同径止水工艺探究和应用　　摘要：随着煤炭资源开发逐渐转向地层中深部，为了防止煤矿在开采过程中出现透水和突水事故，查明地下水含水量及分布规律尤显重要。为达这一目的而进行的水文地质工程孔的施工过程中地止水工艺简便易行是提高钻探效率、缩短施工周期的重要措施，本文就这一问题在施工水文地质工程钻孔中如何解决止水问题进行讨论。关键词：同（异）径止水；永久（暂时）性止水；水文地质工程钻孔；膨胀橡胶；含（涌）水量Abstract:Withthedevelopmentofcoalresourcestograduallyshifttheformationofdeep,inordertopreventfloo

2、dsandwaterinrushaccidentoccurredintheprocessofexploitationofcoalmine,groundwaterwatercontentanddistributionisparticularlyimportant.Theconstructionprocessofhydrologicalgeologyandengineeringholeandforthispurposeinwaterandsimpleprocessisanimportantmeasuretoimprovethedrillingefficiency,shortenthecons

3、tructionperiod,theproblemintheconstructionofhydrologicalgeologyandengineering6drillinginhowtosolvethesealingproblemisdiscussed.Keywords:with(different)diameterwater;permanent(temporarily)ofwater;thedrillhydrologygeologicalengineering;swellingrubber；(surge)containingwater中图分类号：P641.4+61文献标识码：文章编号前

4、言在煤田地质和水文地质工程勘探中，水文地质工程孔是集采岩石力学样和探明目的层含水量为一体的综合性钻孔。为了探明目的层含水量必须将目的层以上地层承压水止住而获取目的层含水量及分布规律的准确资料，其止水工艺是暂时性的。而水文水井的止水工艺采用托盘或其它方法进行的止水工艺是永久性的。众所周知，这一工艺是在先导孔成井的基础上根据设计需要进行扩孔，使得托盘依靠台阶利用套管自重压缩止水材料而达到止水目的，如果延用这种方法在水文地质工程孔施工，因扩孔使得施工周期延长、成本加大、甚至还可能导致套管事故。6同径止水因扩孔级数少有缩短施工周期、提高钻探效率而得以推广，早期机械式同径止水是通过机械传动使得安装

5、在套管上的止水器上下收缩来压缩止水材料达到止水目的，这种方法机要求械加工精度高、繁锁且成本偏高。而使用膨胀橡胶进行同径止水能克服上述弊端，而且工艺简单，止水效果达到了设计要求。以下用我队在水文地质工程孔施工实例来加以论证：一、施工区地层简介渭北煤田韩城矿区地层由老到为奥陶系、石炭系、二叠、三叠系、新近系、第四系。《兴隆煤矿水文地质补充勘探项目》是为了探明11#煤层受下部奥陶系灰岩水的危害程度，其目的层为峰峰组和马家沟组三段+马家沟组二段含水层。抽水层段埋藏深度偏大平均为650－700ｍ，给钻探施工和抽水试验带来一定难度，尤其是止水工作难度极高，为了解决这个施工难题，进行了一系列设计论证。

6、二、钻孔结构设计和施工顺序（步骤）施工程序（步骤）及钻孔结构：1、使用Φ165mm刮刀钻头揭穿第四系和新近系。2、使用Φ152mm（川64取芯筒）取芯钻进至马家沟组三段底部。3、使用Φ152mm钻头扩孔钻进至峰峰组顶部。下入Φ127mm止水套管隔离煤系地层。4、下入风管、测管，用W－10/60空压机按规范进行峰峰组抽水试验。65、抽水试验结束后起拨Φ127mm止水套管，使用Φ133mm钻头取芯钻进至马家沟组二段底部。6、下入Φ127mm止水套管隔离煤系地层。7、下入风管、测管，用W－10/60空压机按规范进行峰峰组和马家沟组三段+马家沟组二段混合抽水试验。8、抽水试验结束后起拨Φ127m

7、m止水套管，测井、封孔。三、止水工艺选择1、抽水孔径设计本区奥灰水具有近370m标高的静水位，静水位埋藏深度达350m,本次抽水试验采用W—10/60型空压机，同心式安装，用Φ50mm钻杆做风管，Φ15mm钢管做测管，套管做出水管，所需最小出水管孔径为Φ127mm。2、止水材料：采用PZ－400型遇水膨胀橡胶止水带，其主要技术指标为：硬度（绍尔A）/度：45；拉伸强度≥MPa;扯断伸长率≥350%；体积膨胀倍率400%；厚度1cm,