摘要：一般矿井探放水在放水数量不大，顶板煤层稳定的状态下，均采用迎头闭帮加固或在顶板完好采用锚杆支护时采用单体柱对围岩进行加固支护，相对顶板不完好时，或原留设隔水煤柱小的情况下，探放水时改为架棚支护，以增加探放水工作的安全性，在实际工作中，留设煤柱均受动压影响呈破碎状态，特别是超长探放水时严重制约安全生产，造成准备工作增大，钻孔施工难度大，特别是在煤（岩）层有地质构造的情况下，造成探放水施工困难。
关键词：矿井；顶板；支护；探放水；超长；钻孔
1.工作面概述
戊10-31070工作面总体地层为一向北倾斜的单斜构造，煤（地）层倾角9-22°，采面东部接近十矿边界处煤层倾角较大，最大倾角22°；根据戊10-23110机巷及戊10-31090风巷揭露地质构造资料分析，采面内断裂构造非常发育，断层走向以北西向为主，断层附近裂隙发育，顶板破碎，煤层有变薄或变厚现象，易发生片帮、冒顶，对施工造成一定影响，掘进时应加强顶板及瓦斯管理。瓦斯相对涌出量5～10m³/t，属高瓦斯区域。煤层自然发火期3～6个月。煤尘爆炸指数32.52～36.05%，具有爆炸性；地温33～36℃。在掘进过程中凡揭露顶板裂隙段和遇断裂构造时会出现顶板淋水现象，系顶板砂岩水，预计正常淋水量1.5 m³/h，最大3m³/h。掘进过程中及时在机巷低洼处备泵排水。该工作面机巷工程量1749m，机巷采用4.79×3.3m拱形支护。
2.矿井排水系统概况
平煤股份一矿水文地质类型为中等，主要水害为本矿老空水，目前矿井三水平正常涌水量73m3/h，最大涌水量79m3/h；主排水系统设在-517水平，水仓容量3760m3，配备有3台MD300-65×12型水泵，单台排水能力300m³/h，扬程779.7m，一台工作，一台备用，一台检修，中央泵房安装二趟φ273mm排水管直接排到北二地面，矿井排水能力能够满足安全生产的需要。配用电机型号：YB630M2-4，6KV/130.5A，功率1120KW；采用双回路供电，可保证工作水泵和备用水泵同时启动。戊10-31070机巷排水系统完善，机巷排水经皮带暗斜井排至-517大巷水沟，经-517大巷水沟流至三水平中央水仓，由三水平中央水仓抽排至地面，排水系统满足设计要求。
3.戊10-31070机巷探放水钻孔设计
3.1 戊10-31070机巷探放水位置及设备
该巷第一次设计探水位置为44#前27.5m，探透西仓；第二次设计探水位置为44#前50m，探透东仓。若无水则采用备用方案在44#前27.5m处进行第三次探放，探透戊三水仓泵房通道。放出戊三水仓附近存在的大部分积水，保证该采面回采期间安全生产。
打钻设备采用ZDY-Ⅲ型钻机一台，油泵一台，操作台一个，BKD-200型真空馈电开关一台，QBZ-80型真空启动器一台，LA81-2型远方操作按钮一个。
3.2 探水钻孔参数
探戊三底部水仓，设计探放水钻孔3个，每次打一个孔，钻孔透水仓深度不小于3m。
以上钻孔标高数据为推测数值，施工以实测标高数值为准。
4.双重超长探放水注浆技术方案
4.1探水孔施工要求：
（1）积水区，水量，水头、水压较大，套管安装采用以下方法：
①开孔用直径113mm钻头开孔，钻孔钻进10.5m后停止钻进，扩孔时孔要扩直，出净虚渣；下入套管，进行水泥注浆，在孔口管外口处做好封闭，防止浆液溢出。
②封孔完毕后，浆液凝固时间不少于48小时。扫完孔后，装好试压装置，随即进行耐压试验，试压耐压值不小于1MPa，耐压时间不小于45分钟，试压过程要有详细记录，并检查套管外及其周围煤壁的情况，如发现有渗水、跑水现象要停止试压，重新注浆固结套管，直至合格后方可打钻探水。
③试压合格后改用直径58mm的钻头在套管内继续钻进至终孔。
④探水钻孔单孔水量计算
单孔放水量可由下式估算：
q=cw 
式中q-单孔放水量，m3/h；
c-流量系数，取0.6；
w-钻孔的断面积，m2；
g-重力加速度，取9.81m/s2；
h-钻孔出口处的水头高度，取5.3m；
（为计算钻孔的平均放水量，h取最大水头高度的40%～45%）。
由此得出：
q=cw
=0.6×3.14×0.0292××3600=98.1m3/h
4.2 双重注浆顺序要求：
（1）、先注化学浆，化学浆能够快速有效的对浅部隔离煤柱裂隙进行封堵，扩散有效面积可达5.0m³。
（2）、先注水泥浆，在化学浆的作用下，再注水泥浆，使水泥浆不易向巷道顶板破碎区域及裂隙中扩散，更深度的起到注浆加固作用。
4.3 注浆施工方法：
（1）、采用人工风钻打眼，打注注浆孔。
（2）、施工顺序：打眼→施工注浆孔→下注浆管→封孔→注浆。
4.4注浆设备选型：
（1）、水泥注浆选用 ZBYSB-50/18-7.5型液压注浆泵。
（2）、化学注浆选用 ZBQ—115.5/3型气动注浆泵。
4.5隔离煤柱双重注浆技术要求：
4.5.1注化学浆：
①、注浆管采用φ15×1000mm普通钢管制作，每根钢管钻φ8mm等距孔11个，锚杆外端丝长100mm。
②、注浆参数：设计压力：2.0—4.0 MPa。
③、注浆孔深5.0m，误差±0.5m；
④、扩散半径5—8m。
⑤、钻孔直径：42mm，
⑥、角度：按设计孔定位，角度允许偏差±3°
4.5.2注水泥浆：
①、注浆管：采用Φ15mm，普通钢管制作，长度6000mm；
②、角度：按设计孔定位，角度允许偏差±2°；
③、注浆方式：巷道迎头注浆；
④、注浆孔深：孔深13.0m；
⑤、注浆压力：≥6Mpa；
⑥、浆液：采用PO42.5级普通硅酸盐水泥单液浆；
⑦、注浆水灰比（重量比）：1：1—1.5；
⑧、间排距：630mm×900mm，误差均为±50mm；全断面布置；
⑨、外露长度：20-50mm，误差±50mm；
⑩、凝固时间：＞48h。
结束语
在戊10-31070机巷在掘进期间，将先消除戊三水仓的水害威胁，我们将探放水时将出现地质构造复杂这些问题考虑在内，采用大拱形支护，并采取了双重注浆技术应用，收到了良好的支护效果，解决了在煤（岩）层有地质构造的情况下，通过合理采用“双重注浆加固支护技术在超长探放水技术”解决了探放水钻孔施工难度大和破碎围岩的难易控制等难题；消除了因相邻盘区积水灾害威胁，采掘时受动压影响对探放水的影响；提高探放水安全性，实现围岩与支护稳定；解决了复杂条件下，探放水困难的问题。
参考文献：
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[3]邓新刚 程海强 袁汝安 山东煤炭科技 煤矿防治水规定在厚煤层分层开采实践中的几点探讨 2015
[4]王育芳 浅谈如何做好煤矿防治水工作 中州煤炭 2007
[5]冯志强 康红普 杨景贺 裂隙岩体注浆技术探讨 煤炭科学技术 2005
[6]王卫军 杨磊 林大能 松散破碎围岩两步耦合注浆技术与浆液扩散规律 中国矿业 2006
作者简介：
李少峰（1986-），男，河南郏县人，助理工程师，2010年毕业于河南理工大学，2010年获得河南理工大学本科学历，一直从事煤矿事业，现为掘进队队长。
论文作者:李少锋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/11
标签：注浆论文; 顶板论文; 钻孔论文; 水量论文; 一台论文; 裂隙论文; 煤层论文; 《基层建设》2019年第17期论文;