先分清两种钻孔的成孔条件
顺层孔沿煤层钻进,穿层孔从岩层打穿进入煤层。两种孔的孔身环境不同,封孔器的用法也不同,套用同一套参数,总有一类孔吃亏。
顺层孔的特点
顺层孔全程在煤层里,孔身长,煤体松软段多,钻进时塌孔、缩径的概率高。孔口段受钻机震动和煤壁风化影响,稳定段往往要往里找。
穿层孔的特点
穿层孔孔口多在岩层段,岩石段孔形稳定、孔壁硬,是天然的封孔好位置;穿进煤层后孔身条件变差,但那一段通常不在封孔范围内。穿层孔倾角变化大,上仰与下斜孔的施工受力差别明显。
封孔深度与封孔段位置怎么定
顺层孔:封孔段选在孔口稳定段
顺层孔封孔深度要盖过巷道周边的围岩裂隙带,同时封孔段尽量落在孔口附近的稳定煤段。孔口煤体破碎时,宁可加深封孔深度避开破碎段,也不要把囊袋坐在松软煤里。
穿层孔:优先利用岩层段
穿层孔把封孔段放在岩层段内,岩层孔壁规整,囊袋贴得实,注浆量也好控制。封孔深度按设计盖住裂隙带,岩层段不够长时才考虑往煤层里延伸,延伸段要评估塌孔风险。
囊袋与封孔段长的选择
顺层孔的囊袋考虑
顺层孔孔径因缩径、塌孔变化大,下放前必须核对实际孔径与囊袋配套规格,孔形差的孔先通孔再下放。封孔段长适当加长,弥补煤壁密封条件差的短板。
穿层孔的囊袋考虑
穿层孔岩层段孔形规整,囊袋规格按岩层孔径选,坐封可靠性高。倾角大的孔要注意囊袋与注浆管在斜孔里的受力,下放匀速,避免卡在变径位置。钻孔倾角对封孔的影响一文对上仰、下斜、水平孔的差别有专门说明。
注浆量与防塌措施的差别
顺层孔吃浆特点与防塌
顺层孔周围煤体裂隙发育,吃浆量波动大,注浆以返浆和压力稳定为停注判据,不预设固定注浆量。塌孔严重的顺层孔,先按塌孔对封孔的影响给出的应对顺序处理孔身,再谈封孔,顺序颠倒会连封孔器一起埋进去。
穿层孔吃浆特点与防塌
穿层孔岩层段吃浆集中在裂隙,注浆压力按设计控制,防止浆液沿大裂隙串到远处。穿层孔的主要塌孔风险在煤层段,那段一般不承担密封任务,防塌重点是保住下放通道和抽采段的过流断面。
两种孔共用的停注原则
孔型不同,停注判据是同一条:返浆正常、压力稳定。差别在盯的部位——顺层孔怕吃浆不满,重点看压力稳不稳;穿层孔怕沿裂隙串浆,重点看注浆压力有没有冲高。
顺层孔与穿层孔对照表
| 对照项 | 顺层钻孔 | 穿层钻孔 |
|---|---|---|
| 孔口环境 | 煤壁,易破碎风化 | 多为岩石段,孔形稳定 |
| 封孔段位置 | 孔口稳定煤段,盖过裂隙带 | 优先岩层段,盖过裂隙带 |
| 囊袋规格核对 | 按实际孔径核,防缩径扩径 | 按岩层孔径选,规格稳定 |
| 注浆量控制 | 波动大,以返浆与压力定停注 | 按设计压力控制,防串浆 |
| 防塌重点 | 通孔、护壁、避开破碎段 | 保下放通道与过流断面 |
下井前的分孔型检查单
- 按孔型分两组备料:顺层孔多备通孔器具与加长封孔段方案,穿层孔核对岩层段长度与孔径记录;
- 顺层孔逐孔查孔形,塌孔孔按应对顺序处理后再下放封孔器;
- 穿层孔核对倾角与孔深,斜孔下放匀速,中途卡阻不硬顶;
- 两类孔的停注判据都按返浆与压力稳定执行,注浆量不做硬指标;
- 封孔记录注明孔型、封孔段位置与孔口环境,回撤复用时按孔型分开评价。
封孔器的组成、安装步骤与停注判据在注浆封孔器一文里有完整说明,本文只讲孔型差异。把对照表发给打钻与封孔两个班组,备料和验收按孔型分开走,交接班时孔型、孔径、封孔段位置三样随记录移交。
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