摘要：本文结合黄陵建庄煤矿地面瓦斯抽放泵站瓦斯抽放钻孔下管及固井的施工实例,总结出大口径瓦斯抽排放井的下管和固井施工技术:先进行贯穿，成井后，使用吊车下管，巷道内套管支护后，封堵下方，管内注水保持内外压力平衡，内注式注入混凝土返至钢管与孔壁之间的环形空间。
关键词：大口径瓦斯排放孔；下管；套管支护；固井
一、概况
本次施工钻孔1个，工程量430m，设计工程量：井径φ1000mm，井深：430m，下入钢管（套管）规格φ730mm×15mm×435m无缝钢管。实际穿透巷道顶部孔深431.5米，巷道高度5米。
二、套管总重量
总重量 = (0.73-0.03) ×3.14×0.015×7.85×435=112.6T
三、下套管措施
1、下管准备及焊接方式
（1）下管前做好思想动员工作,进行严密组织和分工,明确各岗位工作内容。
（2）认真检查起重设备和工具以及钢绳, 各处绳卡,配电柜和电焊机。
（3）对每根管进行丈量, 校直并编号, 按下管顺序详细记录每根钢管的编号和长度以及施工人员,有弯度的管应提前进行校验和位置标记,安装时进行错位安装,严防连续对弯。
（4）清理现场,清除孔口附近障碍物。
（5）穿销孔回补圆弧片依据割取时钢管编号分1号和2号,回补时对应原切割位置焊接密实及牢固。
（6）下钢管前应严格通井，消除阻卡井段，用φ730mm遛孔器将孔内阻碍物通开。
（7）采用开孔穿销提吊下管法,提吊钢管采用100T和70T吊车提吊.
（8）无缝钢管连接采用焊接并贴条加固, 焊口焊接采用 打底焊一圈、 填充焊满, 进行贴片焊接, 贴片之间焊口进行盖面焊, 盖面焊要求出圆弧凸舌,确保焊接质量,贴条规格为（150×60×12）mm钢板;
（9）焊接前将焊口表面用磨光机打磨干净, 不得有锈蚀、 油渍及其它污变, 坡口, 穿销孔, 焊口内外清理范围不小于20mm,对坡口角度不符合要求的用手提砂轮修磨;
距端口600mm的位置对正切割一组φ180 mm的圆孔，作为下钢管的横梁穿孔。
（10）井口地面用混凝土打10cm后垫层，增强地面支撑强度，防止地面塌陷。
（11）套管坐在地面上两根长度相同、高度相同长方体钢梁上（长：1.2m，宽0.2m,高0.25m），钢梁平衡紧挨钢管。
焊接前要检查管端面的坡口角度, 钝边、 间隙不符合要求进行修磨或重新割出管端坡口;
（12）钢管对口检查接合和直度合格后方可进行点焊, 点焊应对称施焊, 点焊焊条使 用与接口焊接相同 的焊条, 点焊高度应与第一层焊接厚度一致, 点焊时发现裂纹等缺陷应及时处理;
（13）每个焊口完工后由焊接质量负责人对焊缝连接情况进行检查验收, 必须保证使焊缝接口和筋板焊接牢固, 符合设计及强度要求;
（14）焊口焊好后,提起井管,拔出孔口穿销。补上销孔,检验合格并签宁确认,待冷却检查合格后才可下入孔内;
（15）在下管过程中,对每根钢管进行复量。按入孔顺序准确记录,及时监测计算并预报钢管下入深度。
（16）进孔第一根钢管管内用圆形钢板堵住焊接，做管底，圆形钢板距管端400mm。
（17）钢管焊接采用气体保护焊，以保证焊接质量。
2、下管安全措施
（1）下套管过程中井下必须拉起8mx6m警戒线,并悬挂警示牌严禁入内。
（2）吊装作业中,起重臂及吊物下严禁站人。吊装前,要做好现场清理工作,以利操作。施工人员必须正确佩戴安全帽,高空作业时,必须系好安全带。
图1 井底套管固定示意图
（1）井下巷道；（2）套管；（3）方木基座；（4）喷浆层；（5）护网；（6）阻隔钢板；（7）棉被纱网阻流层；（8）加固钢轨；（9）锚索
图2
（1）井下巷道；（2）套管；（3）方木基座；（4）喷浆层；（5）护网；（6）阻隔钢板；（7）棉被纱网阻流层；（8）加固钢轨；（9）锚索；（10）水泥砂浆泵车；（11）水泵车；（12）水泥砂浆返高；（13）井筒内水位；（14）在阻隔钢板开小口，加入2寸塑料水管5-7个，方便排出洛河层的水，高度不一，防止水泥浆堵住。
（3）吊装作业时, 必须由专人指挥, 使用统一指挥信号或手势,并且全体施工人员熟悉。凡参加施工的人员, 必须熟悉起吊方法和工程内容,按方案要求进行施工,并严格执行规程规范。在整个吊装过程中,要遵守现场秩序,服从命令听从指挥,不吊擅自离开工作岗位。
吊装时, 钢丝绳应垂直起吊, 不准斜吊, 不准在起吊中振动或调整支腿, 如必须找平机身, 应先将起吊物放下再调整。
（4）不准用吊车吊拔埋在地下或冻结在地面、 设备上的物件.
（5）起吊物件时,应在被吊物上牢固的绑扎晃绳,以控制重物的悬空位置。
（6）吊起重物后, 司机不准离开操作室, 运行中不准维修、 焊接起重机及吊起的物件.
四、固井
1、水泥采用油井专用混凝土，强度C30，水:：175kg；水泥461kg；砂：512kg，石子：1252kg配合比0.38：1:1.11:2.72，密度2.36g/cm3
2、石子砾径3-5mm，砂为天然河沙。
3、下完管后井底支护，钢管与巷道顶板之间环形间隙用烂棉被等封闭，再用钢板做托盘，用锚索固定。用8目不锈钢网喷浆固定，后用液压缸顶住。
如图1：
4、采用内注式注入混凝土返至钢管与孔壁之间的环形空间(固钢管),采用水泥砂浆固井,期间焊管内注水,管内水位略高水泥浆返高，采取措施保持管内水位与管外水泥砂浆高度接近以平衡钢管内外压力（图2）。
5、注浆采用重力自流式方法，用商砼车直接放出砂浆自流至井管与井壁之间环控，第一次注入6方砂浆，第二次注入10方砂浆，直至井底不在出水，然后逐渐加大注浆方量和频次，砂浆凝固间隔72小时。
6、水泥返至地面，与地面平衡，保证井口不晃动、不下沉
7、无缝钢管顶部必须保持水平,并高出地面1.50m。
8、完井后无缝钢管上口按建设方要求予以保护。
五、结论
1、大口径瓦斯排放管道孔的施工设计目的层应为巷道内并贯穿；
2、使用吊车下管安全、程序简单；
3、使用此类固井，使固井质量明显提高。
参考文献
[1]《给水排水管道工程施工及验收规范》 (GB50268-2008)中国建筑工业出版社.2008.
[2]《地质勘探安全规程》 (AQ2004-2005)煤炭工业出版社.2005.
作者简介
刘超辉，男（汉族），1988年生，助理工程师，专科，现就职于陕西省一九四煤田地质有限公司，从事钻探技术工作，陕西省铜川市印台区延安路82号，电话：18992906221，电子邮箱：2674502581@qq.com。
论文作者:刘超辉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/26
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