壓仰斜鉆孔孔口套管固管技術的研究

雷霆，滿小雨

（1.貴州省黔西縣谷里鎮青龍煤礦；2.貴州煤礦安全監察局林東監察分局，貴州 黔西 551550）

1 項目基本情況

11613工作面軌道順槽沿11611采空區布置，位于11611底抽巷上方。上區段11611工作面采空區標高均高于11613工作面，且11611采空區未留設泄水通道。受采動影響，上區段11607、11609及11611工作面采空區已基本連通，11607、11609、11611工作面采空區接受大氣降水補給，采空區存在大量積水，初步估算11611采空區積水量 35521.2m3、11607和 11609采空區積水量202291m3，對11613工作面軌道順槽掘進及后期11613工作面回采帶來嚴重威脅。為保障11613工作面生產安全，根據相關資料分析后，決定在11613邊界巷對11611采空區施工泄水鉆孔，提前疏放11607、11609、11611采空區積水。

11613邊界巷停頭位置標高1102.5m，采空區積水外延標高1180.2m，水位高差77.7m，預計鉆孔出水口最大水壓0.8MPa。為保障探放水工程的順利進行及11613底抽巷排水系統安全可控，必須解決孔口套管在高承壓狀態下的固管問題。

2 同類技術發展狀況

以往仰角鉆孔普遍鉆孔承壓較小，僅采用快速凝固材料對孔壁進行簡單封堵，防止鉆孔漏水、漏氣；而對高承壓仰斜鉆孔孔口封堵一直存在抗壓強度不夠，并且在鉆孔施工過程中存在鉆孔傾角偏差，孔口處理缺乏標準，對整個放水過程控制不夠理想。

3 項目實施內容

3.1 技術路線

高承壓仰斜鉆孔孔口套管固管技術旨在解決孔口護臂強度，鉆孔施工精度保障，孔口技術處理等方面入手，達到對整個放水過程控制的作用。

3.2 實施的方式、方法、步驟

下面通過對11613邊界巷探放水孔施工過程進行敘述，并介紹高承壓仰斜鉆孔孔口套管固管技術應用情況。

第一步：采用Φ94mm鉆頭以55°傾角開孔10.5m，并采用Φ225mm鉆頭擴孔10.5m。如下圖1。

圖1

第二步：下入Φ159mm套管10m，上部下入Φ20mmPE管10.4m，并采用速凝水泥或馬麗散封實孔口上部0.5m。如下圖2。

圖2

第三步：連接注漿泵和法蘭盤對孔壁進行注漿，待PE管返漿后關閉注漿泵和閘閥，清洗注漿泵。如下圖3。

圖3

第四步：水泥凝固后對鉆孔進行掃孔，并安裝閘閥進行打壓試驗。如圖4。

4 主要研究成果

高承壓仰斜鉆孔孔口套管固管技術解決了仰斜鉆孔固管強度的問題，并形成一套規范疏放帶壓積水的探放水孔作業流程，對探放水鉆孔施工和放水過程監測監控，具有重要意義。

圖4

5 主要創新點

本次技術推先過程主要創新點包括以下幾個方面。

（1）對鉆孔套管頂部和底部分別焊接長約0.3m錨桿，不但解決鉆孔套管安裝帶來的孔斜問題，而且增加了鉆孔注漿過程中的透氣性，便于漿液全孔封堵，出現未注漿盲區。如下圖5。

圖5

（2）保證注漿封堵長度和注漿過程對孔口預封堵段的壓力，采用導氣孔疏通孔內氣體，避免壓力急劇鼓開套管，導致注漿過程失敗。采用導氣孔排氣可以滿足孔內注漿液量，達到高承壓注漿效果。

（3）孔口處采用法蘭盤連接閘閥和測水壓裝置，不但可以控制放水過程，而且還可以關閉閘閥通過觀察水壓達到監測放水進度的目的。

6 取得的經濟效益和社會效益

11613邊界巷通過采用高承壓仰斜鉆孔孔口套管固管技術施工的探放水鉆孔，鉆孔固管安全，整個放水過程安全可靠。11611采空區積水得到很好疏放，對11613工作面軌道順槽掘進及后期11613工作面回采、11613底抽巷排水系統安全可控，起到安全保障作用。