2504采空区探放水工作总结.doc

2504采空区探放水工作总结一、2504采空区积水情况西三采区2504综采工作面2010年11月开始回采，2011年7月结束，在回采期间老顶K4砂岩水及封闭不良钻孔水形成大面积积水且补给量为68m3/h。根据该面回采情况，采空区积水分为两部分，积水量共计约5200 m3。一部分积水在该面的西段，积水量约2700m3，最高水位约620米；另一部分积水在东段，积水量约2500m3,最高水位为约619.5米。工作面结束后，在下顺闭墙处安设了4寸U型管，对采空区积水进行了长期的排放，水位始终保持在+620标高处，积水量得到了有效控制。二、探放水目的： 2505上顺位于2504采空区以北，与采空区的隔水煤柱仅12米，为了排除2504采空区西段积水对该面的威胁， 2012年4月24日30日，对该区域进行了探放水工作。三、钻孔布置及施工情况 1、钻孔布置2505上顺工作面正头距开口位置228米，正头标高为+609.3米，积水区最高水位+620米，水头高度10.7米，(2504采空区西段最低水位+605.5米)。本次探放水施工采取了两种方案，方案1为钻场布置在2505上顺工作面，为了确保探放水安全，采取分次降水的方式布置了两个钻孔，编号为1#、2#孔，具体参数如下：1#钻孔设计位置距19#测点24米（向掘进方向），设计方位228，与巷道夹角42度，仰角330，钻孔长度24.3米，支钻高度1.5米，钻孔开口标高+614.1米，终孔标高615.5米。2#钻孔设计位置距正头8米，设计方位195，与巷道的夹角为75，仰角0，钻孔长度33米，支钻高度1.2米，开口标高+611.2米。方案2钻场设在西三轨下,布置了1个钻孔。钻孔设计参数如下钻场规格：宽4.5米深4米高3.2米，钻机型号ZDY-1900S(MKD5S) 坑道钻机，支钻高度1.6米，开口标高+600.1米，终孔标高+612米，钻孔仰角为4，钻孔方位角89,钻孔长度170.5米,开口层位奥灰岩,其中灰岩100米,煤系地层65米,进入采空区5.5米。2、施工情况为了尽快排除该面水患，首先实施了方案1中的1#钻孔：2012年4月24日零点班开始施工，采用TXU-150型多功能钻进，实际施工位置、夹角与设计相同，考虑钻杆下沉因素，钻孔开口钻进仰角为4，实际支钻高度1.2米，开口标高+613.8米，实际钻进26米，终孔标高为615.6米。采用直径42mm的钻杆，开口采用直径113钻头，钻进5.1米后，进行了套管及阀门的安装，套管采用直径4寸，长3.4米的钢管，套管上焊长600宽400厚10的钢板，在钢板四角打眼并用长2.25米，直径16的铁锚杆进行了固定，采用专用封闭材料进行了封孔，套管外漏0.3米并与4寸阀门（8个直径18的孔，采用直径16螺丝）连接，待孔封好后，改钻头直径为73钻头钻进直至终孔。该钻孔预计可放出老空积水1800 m3，4月25日零点班1点开始放水，水量约为35m3/h，8点班水量为25 m3/h，26日4点班水量为17m3/h，27日至29日稳定在7-8 m3/h，30日4点班放水完成，放水量约1845 m3，其中补给量5-6 m3/h，5天共计补给量640 m3，故实际放出老空积水约1205 m3，比预计放水量少595 m3。2012年4月27日8点班，2#钻孔开始施工并完成了套管安装，钻孔实际位置、夹角、支钻高度、开口标高均与设计相同，仰角为030，钻机型号、钻进方式及套管直径、长度、固定方法、封孔、阀门均与1#钻孔相同，4月27日4点班22:40分钻孔共钻进13时，见老空水，水量、水压较小，继续钻进3米（共钻进16米）后，水量、水压变大，停止了钻进，水量约100 m3/h，4月28日，出水量约90 m3/h，4点班水量约80 m3/h，5月4日8点班水量约22 m3/h，5月6日水量稳定在6 m3/h。该钻孔预计放水量约为800m3 ，因受排水系统不畅影响，放水过程时大时小，时停时开，放水量很难估算，但实际放水量已大于预计放水量，补给量1080 m3，经估算，实际放出老空约1600 m3，比预计放水量多800 m3。方案2采用ZDY-1900S型坑道钻机施工,2012年4月25日8点班,对钻机进行了安装固定,支钻高度1.4米,钻孔开口标高+599.9米,钻孔方位角89度,考虑钻杆下沉因素,开口仰角为430。钻杆直径73mm，开口采用直径94mm的钻头钻进10米后，再利用直径198mm的钻头进行扩孔10米，扩孔完成后进行6寸、10米长套管的安装，因钻孔施工给压不均导致钻孔内中直线性差的原因，10米套管仅安装了2米，因套管安装在灰岩中，同时采用类似马丽撒的液体药进了牢固的封孔，2米套管可满足要求，套管安装完成后与6寸阀门进行了连接，待封闭牢固后再利用直径73mm的钻头进行钻进至终孔。该钻孔钻进136米时见K3砂岩，150米至170.5米时，钻孔处于底板铝土泥岩中，继续钻进共200米后，未进入采空区停钻，钻孔出水约2m3，经连续几天观测水量较稳定，分析该水为老空水从底板裂隙渗流水。三、探放水评估与分析1、方案1：2505上顺钻孔本方案1#、2#钻孔放水达到了预计的效果，较成功，原因主要为：钻孔长度短，且钻孔整体处于煤层中，硬度均匀，钻杆下沉量较小，钻孔容易达到设计终孔位置。2、方案2：西三轨下钻孔该钻孔未钻进到设计位置，出水量较小，主要有以下原因：1）初次使用ZDY-1900S型坑道钻机，对该钻的性能不甚了解，对钻杆下沉系数考虑较小。2）该钻孔钻进距离长，钻孔需穿灰岩、煤系地层才能达到采空区，在钻进过程中，岩石硬度变化较大，且钻孔与煤岩的夹角很小，钻杆下沉大，局部出现了顺岩层面滑动现象。3）特别是钻孔穿过K3砂岩时，受操作不当、岩石硬度大、与岩石夹角小因素影响，钻孔先出现了顺岩层面滑动现象，钻杆下沉弯曲，再进行穿层钻进，穿过该层后，因钻杆下沉过大，由仰角钻进变为俯角钻进，出现了顺铝土泥岩钻进不穿层现象，导致钻孔未进入采空区，老空水未能直接从钻孔大量流出，而仅出现从底板裂隙间接渗入钻孔，出现较小流水现象。四、本次探放水工作总结1、在条件允许的情况下，尽量减小钻孔钻进长度并使钻孔与岩层的夹角变大。2、本次使用ZDY-1900S型坑道钻机钻进，钻孔穿过了灰岩、煤系地层，经计算本次钻杆100米下沉为2-3度。3、开始钻进时，如岩层较硬，钻机给压不能过大，应保持开口钻进米范围内，钻进速度不大于1米小时，如钻孔由较软岩层进入较硬岩层时，钻孔给压要合适，太大钻杆将出现顺较硬岩层面滑动、弯曲过大现象。4、钻孔布置在煤巷时，尽量加大钻孔与巷道的水平夹角，使夹角大于60度，防止煤墙片帮过大，影响放水过程的安全。5、1#、2#钻孔预计