井下钻探高承压水安全施工技术经验

1、井下钻探高承压水安全施工技术经验（新版）Security technology is an industry that uses security technology to provide security servicesto society. Systematic design, service and management.（安全管理）单位：姓名：日期：编号：AQ-SN-0194矿山安全技术 I Mine Safety Technology矿山安全坡施工，为使水流畅通，不要随意改变坡度。探水区平巷，一定要 按设计腰线施工，如果腰线掌握不好，容易产生积水，严重时还能 堵死巷道。如果煤层倾

2、角很小，所有平巷都应探水，探水孔数量也 应加多。在平巷掘进过程中遇到断层，必须慎重对待，向断层另一 盘打钻探水，不可冒险掘过断层。（最专业的安全生产管理-风险世 界网）下山巷道掘进，除注意工作面和两帮来水外，要特别防止背后 出水。同一采区同时有很多掘进巷道在施工，在高处施工的掘进工 作面或探水孔，必须保证不向下山灌水。如果上面工作面有突水的 可能、并且不能保证下山工作人员安全时，下山工作面应停止工作, 不得有人员停留。下山巷道如果在老空区内掘进，也要适当向两帮 打探水孔，巷道两帮的支护要加强，防止片帮出水。为了确保下山 掘进的安全，应当先掘高处靠近老空的巷道，减少或消除水害的威 胁，避免人身事

3、故。回采工作面一般不容易出水，因此常常被人们忽视。但在长壁 沿走向开采的情况下，一旦发生工作面出水，上安全出口同时也被矿山安全技术矿山安全技术矿山安全技术Mine Safety Technology 矿山安全堵塞，这时工作面的人员将无路可退。所以，必须保证工作面特别矿山安全技术是上顺槽的规格质量，上安全出口要通畅无阻。XXX图文设计本文档文字均可以自由修改第10页矿山安全技术 I Mine Safety Technology 矿山安全井下钻探高承压水安全施工技术经验（新 版）说明：安全技术防范就是利用安全防范技术为社会公众提供一种安全服务的产 业。既然是一种产业，就要有产品的研制与开发，就要有

4、系统的设计、工程的 施工、服务和管理。可以下载修改后或直接打印使用。1刖S井下钻探是开展矿井防治水工作的关键手段，其优点是不受地 面条件限制，且工程量小、工期短、投资少、针对性强、水压水量 直观、经济合理，近几年来，开滦矿务局部分矿井开始尝试地面钻 探改为井下施工。开滦广信有限责任公司针对用水紧张状况，为合 理有效地利用地下水资源，需施工奥灰水源井。在井下钻探工程中, 因奥灰水压高（L7MPa）、水量大（6 89mm,钻孔喷水34nl3/min）, 遇到了许多意想不到的困难，出现过喷水、喷砰、套管失控等一系 列复杂问题，一度使人身和设备安全受到了威胁。通过实践，积累 了一套防喷、控钻等一系列安

5、全施工技术。2问题的提出矿山安全技术 I Mine Safety Technology矿山安全广信公司为了满足日益增长的工业和生活用水，合理有效地开 发利用地下水资源，在井下施工2个奥灰孔，孔深设计为600m,涌 水量为7m3/min。由于施工承压含水层的高压水，因此工程从设计、 设备安装、施工等各个环节都充分考虑到各种问题的预防和处理， 为今后钻探工作积累了宝贵的经验。在井下奥灰钻孔施工中，因水 压高、水量大，遇到了喷水、喷砰、套管失控及钻探设施固定困难 等一系列复杂的问题亟待解决，否则将影响安全生产和发生人身事 故。3安全施工技术针对上述钻孔施工中存在的不安全因素，在实践中探索出了一 套较

6、完整的高承压水钻探安全施工技术。3. 1钻窝施工立孔和大角度斜孔的钻进，需施工钻机房（简称钻窝），其规格 可视每次增减钻杆的条数而定。当每次增减1节钻杆时，钻窝的总 高度应为5. 5m,当每次增减2节钻杆时的钻窝总高度应为Um。无 论是每次增减几节钻杆，必须保证巷道顶板处钻窝直径不小于3. 0m,矿山安全技术 I Mine Safety Technology 矿山安全钻窝顶部直径不小于1.5m,钻窝掘出排除活石后，必须对钻窝进行 喷浆处理，防止风化落石。同时掘出天轮架窝，打出天轮锚杆眼和 二层工作台锚杆眼。二层工作台的高度：当钻窝高度为5. 5m时，二 层工作台可搭在钻窝两侧的支架上，但必须封

7、牢；当钻窝高度为11m 时，二层工作台的高度应为7. 5m左右。工作台的搭设，可在钻窝四 周打4棵锚杆，用钻管连接固定，然后搭上木板封牢。小角度俯角 孔，可根据抽出钻杆的高度适当挑顶作钻窝。二层工作台距离窝顶 的高度应大于2. 0m,工作台的搭设，可在巷道内用铁（或木）制长凳, 上面搭木板封牢。3. 2钻探设施的安装天轮的安装。在钻窝顶部安装天轮，要使用天轮架。天轮架 可采用2条工字钢，并在设计安设天轮处分别镶焊天轮轴套1个。 将天轮架在天轮窝安设调整后用混凝土固定。另外在钻窝顶部下设 天轮锚杆，锚杆下端弯成圆环。将圆环套在天轮架内的天轮轴上， 做到双保险。钻机的固定。地巩锚杆固定在巷道底板上

8、，然后将钻机安装矿山安全技术 I Mine Safety Technology 矿山安全固定在底座上。这样，既避免了压柱操作，又保证了钻机的稳固性。在深井和喷水条件下钻进时，要用专用小绞车升降钻具，其 固定方法是用地巩锚杆直接连接绞车底座，并注牢。3. 3孔口套管的固定下好孔口安全套管是有效控制高压水的关键。一是要根据孔口 附近的岩石强度，严格按煤矿安全规程确定套管长度，套管的 层数由钻孔的地质、水文条件而定;二是必须确保固结质量，严防漏 水和套管鼓出。其做法是：开孔直径大于套管直径12级，钻进深 度大于套管长度0. 5-1. 0mo孔口处用棉纱或黄麻缠绕后将套管砸入 孔内，注入水灰比为1 ：

9、 0.8-1 ： 1的水泥浆，当反浆管流出水泥浆 液时，关闭反浆管阀门，再加压至2.0MPa,并稳压1015min,以 保证套管周的空隙和岩石裂隙全部填实。另外，还采用了以下2条 措施对套管进行处理加固。首先在孔口盘以上0. 15-0. 20m处的套管外侧，相向焊接2 块钢板，当套管下入孔内后，用2条工字钢地梁分别将上述两块钢 板压住，防止套管鼓出。矿山安全技术 I Mine Safety Technology 矿山安全套管焊筋骨。制作套管时，每条套管的两端头附近，分别以 壁虎式焊接1组3条66. 58nm的钢筋，钢筋长度小于0. 1m,与套 管轴向夹角为6070。，其作用一是端正套管的位置，

10、防止套管 贴在孔壁上;二是利用筋骨加大阻力，减少套管鼓出的危险性。3. 4防喷及控钻装置孔口的防喷帽。为防止钻孔喷水、喷砰，恶化劳动环境，威 胁人身安全，应使用孔口防喷帽。将其底盘与高压阀门法兰盘用螺 丝连接牢固。下钻具时，将活动抽板向两侧拉开，扩大口经，岩心 管下入后，弹簧自行将活动抽板拉紧，镶在活动抽板内侧的胶皮舌 抱住钻杆，即可继续下钻。当孔内喷水、喷肝时，胶皮舌将水和肝 石拦住，使其向四周射，遇弧形盘后返下，沿巷道底板流出。钻杆控制器。钻进中替换钻杆时，需松开钻机立轴卡瓦。为 防止钻杆外射，应使用钻杆控制器。该控制器通过制动手把，使偏 心轮上下移动，带动自动卡瓦闭合，抱住钻杆来控制钻杆

11、。使用时, 岩心管、落砂管一套下入钻孔后，将钻杆控制器装在孔口防喷帽上, 再将钻杆穿入卡瓦中间，连接岩心管，将钻具下到孔底钻进。当需矿山安全技术 I Mine Safety Technology 矿山安全替换钻杆时，先用钻杆控制器控制钻杆，再松开钻机立轴卡瓦，然 后更换钻杆。控钻装置。为加快高压水条件下的下钻速度，同时预防钻机 卡瓦突然失控造成射钻事故，还应使用控钻装置。使用时，把偏心 轮卡子套在钻杆顶部的水接头附近，并使卡子不随钻杆转动。将钢 丝绳从地梁固定点通过偏心轮卡子换向滑轮，至另一侧地梁上的换 向滑轮后，与小绞车相连接。当钻机立轴卡瓦突然失控，钻杆外射 时，偏心轮卡子立即抱住钻杆。当

12、提下钻杆时，利用该装置控制钻 杆的升降速度，做到万无一失。3. 5应注意的几个问题孔口安全套管应选用壁厚大于4. 5mm的无缝耐压地质钢管。一般不使用钢粒和金钢石钻进。使用钢粒钻进往往会因高压 水上涌，钢粒将钻头或岩心管等磨坏，造成事故;使用金钢石钻进， 一般井下钻机的给进压力达不到要求，达不到提高钻进速度的目的, 主要是看钻机给进压力与孔内压力的对比。孔口套管上段35m,要根据水质情况进行防腐处理，并将外矿山安全技术 I Mine Safety Technology 矿山安全露套管及孔口盘用油泥膏埋藏防腐。钻探结束后，根据需要安装孔口三通及阀门。底部阀门作备 用，上部三通阀门可经常启闭，观测

13、水压、水量，以防单阀门失效 而难以更换。钻杆规格应根据孔深确定。终孔6 73mm,孔深小于150m,终 孔6 50mm,孔深小于200m,可采用6 42mmX 6m的钻杆。终孔6 73inni, 孔深小于250m,终孔6 50mm,孔深小于300m,可采用6 50mm义6m的 钻杆。否则极易出现钻杆劈裂现象。3. 6安全操作要点高承压水钻探与施工，是一项难度大、技术复 杂的工作。不仅要在技术措施上做到安全可靠，还必须有一支技术 熟练的施工队伍，并严格加强现场管理，才能保证安全施工，达到 安全快速钻进的目的。实践证明，需要遵守以下安全操作要点：技术培训是基础。对钻探工人进行钻探技术培训，使人人对 钻探设施的安装使用、施工操作技术都能熟练掌握。做到分工明确, 配合默契，严格按照操作规程和安全技术措施施工。思想重视是关键。对高承压水钻探中易出现影响钻进、威胁矿山安全技术 I Mine Safety Technology矿山安全安全的问题，首先要有一个正确的认识。从钻孔设计开始，就应向 职工交待清楚出现问题的危害性和预防处理措施，做到人人保持高 度警惕，杜绝马虎、凑合思想。对所有钻探设施，做到每班一检查，发现松动，立即紧固处 理，确保其稳固可靠。各种安全装置要在预计揭露高承压压含水层前安设完毕，并 投入正常使用，严防钻孔见高压水失控。每次进尺