袁店一井煤矿是高瓦斯突出矿井，采煤工作面的准备顺序是先施工底抽巷工作面，通过条带解突钻孔消突后施工煤巷，然后在煤巷施工顺从钻孔进行面内消突后，方可进行工作面回采。工作面准备时间长，为了缩短准备时间，工作面切眼向外200m,提过从底抽巷施工面内穿层钻孔预抽。1035风巷底抽巷支护形式为锚网喷，属于一巷两用，服务过已回采结束的1033工作面，受采动影响巷道围岩破碎，裂隙发育，现我单位在1035 风巷底抽巷施工1035面内穿层钻孔（30组每组2列13个孔）。施工第1组面内穿层钻孔结束，围岩裂隙造成漏气,抽采瓦斯浓度很低，达不到设计目标。为提高瓦斯抽采钻孔的施工质量,对施工工艺进行改进：围岩注浆由深孔注浆改为采用先浅孔注浆，再深孔注浆；封孔长度由16m加长到23m。
关键词：围岩注浆、加长封孔
一、装备与施工前准备工作：
1、采用ZDY3200S型钻机施工，金刚石复合片钻头，钻杆直径73mm,钻杆150米，孔径113mm。
2、生产管理部组织验收打钻地点永久性支护，保证施工地点无冒顶，无片帮。现场排水系统畅通，有风、水管路。
3、瓦斯抽采管路延接到位。
4、通风区在钻机下风侧5～10m处安装瓦斯传感器，其报警点浓度设置≥0.5%，断电点浓度设置≥0.5%
5、测量组必须提前放好钻孔施工方位基准线，按设计点好眼位。
6、安装视频及照明灯，钻孔施工现场悬挂施工图牌板，前后10m范围内悬挂警戒网。
二、围岩注浆：
为了防止在钻进过程中，因水排渣，开孔时易造成孔口岩石片帮，防止孔内反水沿整个巷道裂隙流淌，造成孔内排渣不畅，易堵钻头甚至发生抱钻事故；对后期抽采钻孔封孔封不严，易漏气的问题。采用先浅孔注浆，再深孔注浆。注浆水灰比1：1.5，注浆水泥采用采用高标号（Po42.5普通硅酸盐）水泥。
1、先浅孔注浆流程：风锤施工2.4m→下φ25mm注浆锚杆固定→注浆；
采用中空螺纹注浆锚杆对巷帮注水泥浆，注浆锚杆选用φ25mm钢管加工，注浆锚杆长2.5m，杆体上顺序钻有φ6mm注浆孔，注浆锚杆间排距1000mm，采用快干水泥封孔，注浆压力1.5MPa，稳压时间3～5分钟。在注浆过程中，发现从围岩裂隙淌浆要立即暂停注浆，先用快干水泥封住裂隙，等待15分钟后，继续注浆。围岩加固注浆凝固24小时后方能施工深孔注浆钻孔。注浆锚杆布置每列抽采钻孔两侧布置，使注浆范围覆盖抽采钻孔孔口范围。
2、深孔注浆流程：钻孔施工→施工至20m→下φ1.5寸注浆管6m→注浆；
注浆钻孔：采用φ94mm复合片钻头钻进20m提钻，下φ4分注浆管6m，1米长4分注浆软管，固管注浆水泥浆；凝固24小时后，注浆管加4分球阀，采用注浆泵进行带压注浆，注浆压力保持在4MPa，稳压时间为5分钟。围岩加固注浆凝固24小时后方能施工其它钻孔。注浆钻孔需在每列抽采钻孔两侧布置，使注浆范围覆盖抽采钻孔抽采范围。
三、钻孔施工安全注意事项：
1、钻机安设牢固、平稳，点柱打设要稳固、有力，并用防倒绳拴牢固定。操作台要安设风、水压表，无水严禁开钻，保证风水转换装置正常，水压大于2MPa、风压大于0.4MPa。
2、钻头、钻杆下入孔内之前要检查丝扣接头、钻杆曲直、是否通气，不合格的严禁使用。
3、施工前在钻孔开孔下风侧1米范围内规范悬挂瓦斯及一氧化碳便携仪。
4、开孔前要安装好防喷抽采装置。在正常钻进时要保持给进压力均匀，禁止无故拉动钻具，时刻注意孔内情况，发现问题及时处理。
5、钻进中要注意孔口排渣情况，若孔内出现顶钻、夹钻、瓦斯异常现象时，必须停止钻进，但不得拔出钻具。6、
6、预计见煤前，打开防喷孔装置抽采闸阀，施工人员必须密切观察施工地点瓦斯浓度。
7、施工人员必须持证上岗,规范操作，严禁正对孔口和钻杆，钻机与孔口之间必须使用防护挡板，挡板固定牢固可靠，防止孔内喷出的煤、岩粉打伤人员。
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8、钻孔终孔后，进行水力冲孔卸压，钻孔施工结束后30分钟内，进行注浆封孔合茬抽采，防止瓦斯超限。
四、抽采钻孔施工：
1、抽采钻孔施工流程
抽采钻孔：钻孔施工（防喷抽采装置）→穿过煤层至顶板3.0m→水力冲孔→封孔→注浆→合茬→抽采。
2、钻孔施工要求
抽采钻孔：采用φ113mm钻头开孔钻进至2m时提钻，换φ133mm钻头扩孔2m提钻，规范安装、使用防喷孔抽采装置（包含防喷挡板）；换φ113mm复合片钻头钻进见煤转换为压风排渣，至煤层顶板1.0m处；提钻至见煤点后1m处再转换为水力冲孔（冲煤造穴卸压，时间不低于30分钟），冲孔完毕后进行注浆封孔合茬。
3、预防钻孔喷孔措施
⑴钻孔施工前必须及时规范安装防喷抽采装置的孔口器，确保伸入孔内长度不低于0.3米，使用速凝水泥固定牢固。
⑵使用防喷抽采装置，排渣器的排渣口要经常清理保持排渣通畅，负压要调整到适当值，防止煤岩粉和水进入抽采管路。
⑶防喷抽采系统管路要安设负压表，抽放负压低于10KPa的，严禁穿煤施工。
⑷发生喷孔事故处理措施：发生钻孔喷孔时，立即停止钻进，严禁拔出钻具，增大孔口抽采负压，并从操作台将水便切换至抽采管路，能直接从钻杆芯和孔口入抽采系统。
4、水力冲孔施工程序及要求：
⑴提钻至见煤位置→水力冲煤（30min）→穿顶板→清理计算煤量。
⑵水力冲孔时操作台必须放在上风侧，离钻孔中轴线1.5米范围外。
⑶钻进过程中发生喷孔、瓦斯超限的现象停止水力冲孔，打开防喷抽采装置闸阀。
五、加长封孔及要求（每施工完一个钻孔，就进行封孔、注浆、合茬进行抽采）：
⑴封孔方式：“二堵一注”。
⑵封孔要求：Φ50mmPE管（25m）前端花管下1m处，捆扎一组囊袋，距孔口1m处捆扎第二组囊袋，迅速下入孔内，外露200mm留合茬用；下22m长回浆管，外露300mm，孔口用聚氨酯及速凝膨胀剂进行封堵严密。
⑶采用水泥浆(水灰比为1：1.5)注浆封孔，封孔长度不小于23m，合茬后第一周采取低压抽采。
⑷注浆封孔必须指定责任人，在注浆封孔的钻孔悬挂钻孔标志牌板。
⑸钻孔封孔采用风动隔膜泵注浆。检查注浆泵、拌浆桶能否正常使用、管路连接是否牢固。检查吸浆口和出浆口是否堵塞，检查活塞运行是否正常，检查手把是否灵敏可靠。
⑹钻孔合茬及改合茬期间带负压作业，控小负压，确保瓦斯不外溢。
⑺注浆泵进风管与风管路拨出的φ25mm拔哨，及注浆泵与出浆管连接必须用U型销，严禁使用铁丝或异物。用φ13mm变4分的直通焊接长200mm的4分镀锌管，一头用U型销与出浆管连接，一头插入钻孔的注浆软管并用铁丝连带保护，防止甩管伤人。
⑻注浆期间安排专门人员进行观察发现跑浆、片帮等现象，停泵立即用快干水泥封堵。
⑼在连接注浆管路或堵漏作业中，如需登高作业，则必须站在稳固的梯子上进行，登高超过1.5m时需佩戴保险带。
⑿注入（水：速凝膨胀剂比例=1:1）浆液，注至孔口返浓浆方为完成注浆。注浆结束后，管路卸压拆除冲洗。
六、视频收尺，进行钻孔验收及安全监控，视频监视范围要覆盖钻机、钻孔施工区域，施工人员手持展板正对视频，展示稳定3秒，并保证牌板上字迹工整、清晰。实现全过程记录钻孔施工（开孔，穿煤，冲孔，提钻，）、封孔、验收等情况。保证施工地点前后20m的文明作业环境，钻杆堆放整齐上架，钻机配套安全设施齐全、钻机干净整洁。
1035工作面里段200m面内穿层孔第2组，通过改进施工工艺，围岩先浅孔注浆，再深孔注浆、使钻孔钻进过程中，没有发生孔口片帮现象，也没有发生堵钻头现象，钻机进尺效率由原来105m∕日提高到130m∕日。由于注浆封住围岩裂隙，使围岩减少漏气率，有利于后期封孔。再通过加长封孔措施，使每2组钻孔抽采效果显著提高，浓度50﹪，流量0.26m3∕min，负压14kpa（每1组钻孔浓度2.8﹪，流量0.20m3∕min，负压8kpa）；余下每组都按此标准执行，达到了预抽瓦斯缩短消突时间的目标，为1035工作面尽快回采创造条件。
参考文献:
《煤矿安全规程》2016版。
论文作者:程大治
论文发表刊物:《防护工程》2019年11期
论文发表时间:2019/8/29
标签：钻孔论文; 注浆论文; 围岩论文; 冲孔论文; 瓦斯论文; 工作面论文; 钻杆论文; 《防护工程》2019年11期论文;