巷道掘进期间富水区域探查定向钻进技术及围岩改造技术应用下载

weixin_39821746 2020-10-02 03:30:25

充分利用煤矿井下定向钻进工艺技术的优点,在煤矿井下工作面巷道掘进期间超前施工定向钻孔,对巷道掘进区域煤层顶板含水层富水异常区进行探查和注浆治理,形成长距离掩护式定向钻孔探放水及巷道围岩改造技术。对定向钻孔成孔工艺技术、探放水孔封孔工艺技术、注浆孔注浆工艺技术和施工方法进行了介绍,并成功地在麦垛山煤矿进行了现场应用,取得良好的效果。
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充分利用煤矿井下定向钻进工艺技术的优点,在煤矿井下工作面巷道掘进期间超前施工定向钻孔,对巷道掘进区域煤层顶板含水层富水异常区进行探查和注浆治理,形成长距离掩护式定向钻孔探放水及巷道围岩改造技术。对定向钻孔成孔工艺技术、探放水孔封孔工艺技术、注浆孔注浆工艺技术和施工方法进行了介绍,并成功地在麦垛山煤矿进行了现场应用,取得良好的效果。

为了解决在强富水弱胶结含水层下巷道掘进过程中所面临的防治水和支护难题，首先采用长距离定向钻探技术对顶板含水层进行富水性探查和顶板水预疏放，针对局部隔水层较薄的区域，采用钻孔和锚杆注浆技术对顶板含水层进行加固、改造，对巷道顶板较为破碎的区域采用U型钢棚加强巷道支护。经过实践验证，掘进巷道采取综合防治水技术后，涌水量显著减小，并且避免了水害和顶板事故的发生。长距离定向钻孔对巷道充水水源的探查和疏放，结合钻孔和锚杆注浆对导水通道的封堵，最后配合U型钢棚加强巷道支护，可以有效保障复杂水文地质条件下巷道掘进的安全。

针对色连二矿巷道掘进过程中顶板滴淋水现象突出,严重影响掘进效率的问题,采用井下定向钻进技术对3-1煤层顶板富水岩层进行提前疏放。通过优化的定向钻进工艺和方法,保证了定向钻孔在软弱岩层中的成孔率,其疏放水效果明显,改善了巷道施工环境,提高了掘进效率。

为保障顾北煤矿底板巷道安全、高效掘进，需施工钻孔对巷道两帮一定范围内的底板灰岩进行超前探查。以TD2-1和TD2-2定向钻孔为例，根据钻遇地质条件，分析并优化了超前探查定向钻孔施工工艺技术，并以同一区域常规前探孔作为比较对象，对采用定向钻进技术进行超前水害探查的施工效果进行比较分析。结果表明，为掩护600m巷道掘进，相较于常规前探孔，定向钻孔工程量和辅助掘进工程量减少约4/5，探查钻孔施工工期减少约2/3，有效探查进尺占比提高2.7～3倍，达到92%以上，降本增效显著，证明了采用定向钻进技术进行底板水害超前探查的可行性和优越性。

针对神东矿区各矿井在老空水、底板水以及顶板水害探查与防治方面的问题,提出应用定向钻探技术探查各类水害。分析了定向钻探技术的特点,并与常规钻探手段进行了对比。重点介绍了定向钻探技术在神东矿区哈拉沟煤矿和大柳塔煤矿巷道掘进、小煤窑边界探查,以及保德煤矿工作面底板富水异常区、哈拉沟煤矿工作面顶板水害探查的应用情况。

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