破碎巖層鉆進技術研究

徐躍強

（開灤股份范各莊礦，河北 唐山 063000）

一、工程基本概況

3123N同層上方為2027采空區(qū)，上坡回采，經(jīng)分析有積水空間16426m3，積水最大深度16.9m，積水上限標高-429.9m，積水下限標高-446.8m，對3123N工作面風道473.5m～817.5m范圍內掘進施工構成水害威脅。為保證3123N風道安全施工，從3123N風道施工鉆孔超前探放2027采空區(qū)積水。

圖1 工程示意圖

二、工程實施方案

鉆機選用ZYJ420/200架柱式鉆機鉆進，注漿使用SDB-3手動注漿泵和BWD-320/12型煤礦用往復式泥漿泵。

施工中，根據(jù)破碎巖層的特性，先使用小徑φ54-67小徑鉆頭鉆過去破碎層，再使用φ94mm擴孔鉆具擴孔，φ94mm取芯鉆頭帶管鉆進，至無法繼續(xù)進尺，將套管留在孔內破碎帶中，起到護壁作用，使用φ54-65mm鉆頭穿過護壁套管繼續(xù)鉆進。

若巖層依然破碎，或無法再下套管護壁，則繼續(xù)向孔內注漿。從孔內拉出鉆桿是，先小水量沖凈孔內巖粉，緩慢拉鉆，最大限度保留已成鉆孔和破碎巖層內空隙，增加存漿空間，提高注漿效果，如此反復，直至可以鉆進。

三、工程實施情況

探2孔，位于3123N風道473.5m處，開孔傾角5.5°，開孔時間2017年9月12日六點班，終孔時間2017年9月18日兩點班，終孔孔深32.6m。鉆進至5米開始孔內落巷，13日注漿后效果不佳，9月15日下入8.3米護壁套管，使區(qū)域巖層趨于穩(wěn)定，成功進尺至13-14米落巷位置，16日沖清孔內巖粉后，注入水泥5袋，并于18日成功鉆透至采空區(qū)。

圖2 探2鉆孔護壁情況示意圖

探3孔：位于3123N風道473.5m處，開孔傾角7.2°，開孔時間2017年9月9（10）日兩點班，終孔時間2017年10月2日兩點班，終孔孔深40.5m。受鉆孔結構影響，探3孔無法再下入下一級套管護壁，只能進行多次注漿加固。22、26、28、30日四次注漿后，10月2日成功打入采空區(qū)內部。

四、結語

鉆探隊在火成巖區(qū)域及構造區(qū)煤巖層破碎鉆進積攢了實戰(zhàn)經(jīng)驗，在后續(xù)鉆探工作中，涉及該類地質條件工程，可以提前做好針對性準備：（1）使用更大孔徑鉆頭開孔，以多下入一級護壁套管；（2）使用更大扭矩鉆機，將護壁套管下的更深，加強護壁效果，且受破碎層影響更?。唬?）向破碎層內注漿時，延長等干時間，水泥上更高強度，提高注漿效果。