1 目的、任務

1.1工作麵概況

###工作麵為北一盤區西區第一個工作麵，工作麵北邊為###與###井田邊界，西邊為吃開溝煤礦與###煤礦井田邊界，南邊為已形成的24206工作麵，東邊為北一盤區4^-2煤延伸大巷。工作麵切眼地表位於西###西南約300m處，撤架巷地表位於本井田北邊界神木至檸條塔新修道路西出口處。工作麵地表地勢總體呈西高東低特征，以梁峁溝穀、沙丘地貌為主，地表植被覆蓋。

###工作麵長1216m，寬300m。工作麵上覆基岩厚度為40～53m，風化基岩厚度10～15m。工作麵上方有###風井至常家溝水庫道路、鄉村簡易通村道路及廟宇。

1.2目的任務

基於上述緣由，陝西澄合華宇工程有限公司受###礦業公司和###煤礦委托，進行本次探放水工程，具體任務如下：

（1）用鑽探查明###工作麵頂板上覆延安組風化岩的富水狀況；

（2）對工作麵4^-2煤頂板上覆風化基岩水、鬆散沙層水進行預疏放，降低湧水強度。

2 工程概況及質量評述

2.1鑽孔施工概況

本次###工作麵頂板探放水工程合同簽訂工期45天,由於起初工作麵不具備施工條件,開工時間推遲至10月5日,我項目部投入兩台鑽機於10月5日開始至10月31日結束,曆時27天。該探放水工程設計鑽場數10個，鑽孔數為26個，設計總工程量為2597m。實際施工鑽場數為10個，鑽孔數為25個，實際施工總工程量為2511m。

本工程設計鑽孔數量為26個，切眼布置2個鑽場，各3個鑽孔，其它地方等間距布置風化基岩水探放孔，其中膠輔運4個鑽場各3個鑽孔，回風4個鑽場各2個鑽孔。在實際施工中膠輔運8#聯巷不通，無法施工，與礦方協調變更至膠輔運7#聯巷進行探放水施工，原三個鑽孔變更為兩個鑽孔(附變更設計)。探放水工程的鑽孔位置見鑽孔平麵布置圖

表2-1 ###工作麵鑽孔設計一覽表

孔號	位置	平距/m	垂距/m	斜長/m	仰角/°	方位角/°	備注
T1	切眼72米處	62	55	84	42	90	頂板水
T2		65	54	85	40	300	頂板水
T3		63	53	83	40	240	頂板水
T4	切眼220米處	60	50	78	40	90	頂板水
T5		60	51	78	40	300	頂板水
T6		60	52	78	40	240	頂板水
T7	膠輔運順槽11#聯巷	91	52	106	31	315	頂板水
T8		90	55	106	32	45	頂板水
T9		87	50	106	35	180	頂板水
T10	膠輔運順槽 7#聯巷	88	55	104	32	315	頂板水
T11		92	53	106	30	45	頂板水
T12		92	53	106	30	180	頂板水
T13	膠輔運順槽 5#聯巷	93	54	108	30	315	頂板水
T14		88	55	104	32	45	頂板水
T15		88	55	104	32	180	頂板水
T16	膠輔運順槽 2#聯巷	90	58	107	33	315	頂板水
T17		89	58	106	33	45	頂板水
T18		89	58	106	33	180	頂板水
T19	回風巷 11#硐室口	88	55	104	32	225	頂板水
T20		88	55	104	32	135	頂板水
T21	回風巷 8#硐室口	88	62	108	35	225	頂板水
T22		88	62	108	35	135	頂板水
T23	回風巷 5#硐室口	86	63	107	36	225	頂板水
T24		86	63	107	36	135	頂板水
T25	回風巷 2#硐室口	86	50	100	30	225	頂板水
T26		90	52	104	30	135	頂板水
合 計				2597

本次探放水工程施工的25個鑽孔中，25個孔均為探放頂板風化基岩水、鬆散砂層水。以上探放水孔以30~42°仰角向頂板含水層鑽進（詳見探放水工程鑽孔成果圖）。鑽孔水量從淋水至最大40m³/h不等，整個探放水成果見表2-2。

表2-2 探放水工程成果表

孔號	位置	平距/m	垂距/m	斜長/m	仰角/°	方位角/°
T1	切眼72米處	67	61	91	42	90
T2		65	54	85	40	300
T3		62	52	81	40	240
T4	切眼220米處	61	51	80	40	90
T5		60	50	78	40	300
T6		62	52	81	40	240
T7	膠輔運順槽11#聯巷	90	54	105	31	315
T8		91	57	108	32	45
T9		87	61	106	35	180
T11	膠輔運順槽7#聯巷	72	52	89	36	330
T12		95	55	110	30	180
T13	膠輔運順槽 5#聯巷	99	58	115	30	315
T14		90	56	106	32	45
T15		87	54	103	32	180
T16	膠輔運順槽 2#聯巷	92	60	110	33	315
T17		91	59	109	33	45
T18		86	56	103	33	180
T19	回風巷 11#硐室口	90	56	106	32	225
T20		85	53	101	32	135
T21	回風巷 8#硐室口	91	63	111	35	225
T22		84	59	103	35	135
T23	回風巷 5#硐室口	89	64	110	36	225
T24		89	64	110	36	135
T25	回風巷 2#硐室口	89	51	103	30	225
T26		92	53	107	30	135
合 計				2511

2.2質量評述

根據目前在井下施工的25個疏放水鑽孔表明，在已施工的鑽孔範圍內，基本查清了基岩厚度、風化基岩含水層厚度、含水性。經公司生產部、礦地測防治水科現場驗收，已施工鑽孔質量均符合設計和安全技術要求，達到了本次探放水的施工目的。

3 施工工藝及技術要求

3.1施工工藝

根據相關01manbetx 要求，本工程探放水的裸孔孔徑設計為75mm，孔口管孔徑Φ108 mm，長6 m，孔口管以下為裸孔。

本工程鑽探施工工藝如下：

（1）鑽機設置及角度調整（施工鑽孔角度的給定）：按設計的方位角及仰角給定。采取坡度規調整仰角，三角函數計算距離法調整方位角並用羅盤校驗。

（2）孔口管固管工藝：下入孔口管後，采用連體囊袋式結構，將高分子化學材料馬麗散雙組份進行預製包袋，用膠帶固定馬麗散後,依靠馬麗散優異的粘結、膨脹和密封性能實現快速密封。且依靠材料反應的膨脹壓力實現帶壓封孔，增加密封效果。

（3）鑽進方法：采用複合片鑽頭鑽進，遇硬岩層用人造鑲金剛石鑽頭鑽進，衝洗液采用清水，有塌孔現象時可改用泥漿鑽進，軟岩層可試驗用複合片（無芯）鑽頭鑽進。

（4）鑽進工藝參數為：人造鑲金剛石鑽頭鑽進時，轉數150-200rpm，壓力900-1000Kg，衝洗液量50L/min；金剛石複合片鑽頭鑽進時，轉數150-200rpm ，壓力：500-550Kg，衝洗液量50L/min。

（5）鑽孔施工時開孔口Φ127mm至孔深8 m，下入長6m、Φ108mm孔口管，固管後用Φ63.5鑽頭鑽進至設計層位。

（6）根據設計要求，鑽孔開孔方位及俯角偏差應≤1°。

（7）鑽進施工過程中隨時做好簡易的水文地質觀察。

（8）鑽探施工過程中嚴格按照有關要求做好鑽探原始記錄工作。

3.2技術要求

（1）確定鑽孔位置時，就由測量嚴格按設計進行標定，負責施工的人員必須親臨現場，共同標定鑽孔的位置、方位、角度。開孔後再進行鑽孔方位、角度校正，確保無誤後方可鑽進。未經設計部門同意，不得擅自變改。

（2）鑽機安裝前必須詳細檢查施工硐室的支護是否安全可靠，如有不安全情況，必須先支護好後在安裝。

（3）鑽孔開孔鑽進8m後下設Φ108×6.5mm的孔口管，孔口管長度6.0m，固管采用連體囊袋式結構，將高分子化學材料馬麗散雙組份進行預製包袋，用膠帶固定馬麗散後,依靠馬麗散優異的粘結、膨脹和密封性能實現快速密封。孔口管安裝4寸中壓閘閥進行耐壓試驗，試驗壓力為2.0MPa，持續時間不少於30分鍾，確定不漏水不裂縫，試驗合格後方可鑽進，否則重新開孔。

（4）揭露含水層之前，安裝防噴裝置後，方可繼續鑽進。

（5）若發現孔內岩層鬆動、來壓、見水或孔內水量、水壓突然加大或頂鑽時，必須立即停鑽，但不得撥出鑽杆，向礦調度室、技術部門及時彙報，妥善處理。情況危急時，必須立即撤出受水威脅人員。

（6）鑽孔探到水後，應根據礦井排水能力及水倉容量，控製放水孔的流量或調整排水能力。

4 疏放水效果03manbetx

4.1鑽孔湧水量及變化情況

本次施工的25個疏放水鑽孔湧水情況詳見疏水情況表4-1。

可以看出，25個鑽孔中，4個孔水量介於1~3.0m³/h之間，占比16%；2個孔水量介於4～10m³/h之間，占比8%；2個孔水量介於11～50m³/h之間，占比8%；無水和僅有少量淋水的鑽孔合計17個，占比68%。探放水鑽孔湧水量數據說明，4^-2煤層上覆頂板水總體富水性弱；含水層富水性在空間上存在差異，局部存在相對富水異常區。

4.2疏放水效果03manbetx

###工作麵從鑽孔成孔放水截至2017年11月16日，所有鑽孔累計湧水量從初始的105m³/h衰減至目前的13m³/h，衰減率為87.6%，累計疏放水量20101m³，從鑽孔湧水量變化情況來看，本次水量較大的地段不是集中在地表溝穀區域，而位於基岩正常地段，該富水區域的水經過一段時間的疏放呈逐漸減小的趨勢，說明該富水區域以靜儲量為主，動態補給水較少。

通過鑽孔湧水量衰減情況03manbetx ，本次探放水對###工作麵上覆各含水層的疏降取得了顯著效果，並表明疏放目標含水層富水性弱，滲透性差，補給有限，以靜儲量為主。本工作麵最大湧水量T11鑽孔湧水量變化曲線來看，鑽孔水量在初始的72個小時內急劇衰減，然後呈緩慢下降趨勢，說明鑽孔控製範圍內的頂板水以靜儲量為主，動態補給水較少。

表4-1###工作麵鑽孔湧水量一覽表

序號	孔號	鑽場	湧水量（m3/h）		疏放時間/天			總疏放水量
			初始	現狀	起始	截至	累計	m3
1	T4	切眼220米處	2	1	10.6	11.16	40	1060
2	T5		淋水	無	/	/	/	/
3	T6		淋水	無	/	/	/	/
4	T1	切眼70米處	淋水	無	/	/	/	/
5	T2		淋水	無	/	/	/	/
6	T3		淋水	無	/	/	/	/
7	T7	膠輔運11#聯巷	淋水	無	/	/	/	/
8	T8		淋水	無	/	/	/	/
9	T9		淋水	無	/	/	/	/
10	T11	膠輔運7#聯巷	40	3	10. 20	11.16	26	3368
11	T12		3	3	10.20	11.16	26	1872
12	T13	膠輔運5#聯巷	3	無	10.21	10.26	5	360
13	T14		8	2	10.21	11.16	26	1872
14	T15		6	無	10.22	10.27	5	720
15	T16	膠輔運2#聯巷	淋水	無	/	/	/	/
16	T17		淋水	無	/	/	/	/
17	T18		40	5	10.24	11.16	22	10561
18	T19	回風11#硐室口	淋水	無	/	/	/	/
19	T20		淋水	無	/	/	/	/
20	T21	回風8#硐室口	淋水	無	/	/	/	/
21	T22		淋水	無	/	/	/	/
22	T23	回風5#硐室口	3	無	10.29	11.2	4	288
23	T24		淋水	無
24	T25	回風2#硐室口	淋水	無
25	T26		淋水	無
合計			105	13				20101

5水文地質條件03manbetx

5.1工作麵頂板充水條件分析

根據地質資料，本區域4^-2煤主要的含水層為風化基岩含水層，其次為孔隙潛水含水層。地表水體主要接受淺層地下水補給和大氣降水。潛水含水層以接受大氣降水直接補給為主，侏羅係孔隙裂隙承壓水主要接收區域側向補給和上部地下水的滲透補給。

###工作麵水文地質條件簡單， 該工作麵為北一盤區西區第一個工作麵，工作麵北邊為###與張家峁井田邊界，西邊為吃開溝煤礦與###煤礦井田邊界，南邊為24206工作麵，東邊為北一盤區4^-2煤延伸大巷。工作麵切眼地表位於西黑圪墶村西南約300m處，撤架巷地表位於本井田北邊界神木至檸條塔新修道路西出口處。工作麵地表地勢總體呈西高東低特征，以梁峁溝穀、沙丘地貌為主，地表植被覆蓋。

在回采階段，頂板一旦垮落後將使頂板風化基岩水、第四係鬆散沙層水全部湧入到工作麵內，會對工作麵造成較大影響,因此需要采取必要的防治水措施，確保工作麵回采安全。

5.2鑽孔揭露後工作麵水文地質特征分析

根據本次探放水鑽孔湧水量分析，施工25個鑽孔目前工作麵出水鑽孔為5個，鑽孔編號分別為T4、T11、T12、T14、T18，初始湧水量分別為2m³/h、40 m³/h、3 m³/h、8m³/h、40 m³/h，正常湧水量分別為1m³/h、3 m³/h、3 m³/h、2m³/h、5 m³/h，說明該處鑽孔內湧水主要是鬆散層水，該範圍內頂板含水層含有一定水量，在經過多日的疏放，該處所有出水鑽孔從初始的105m³/h衰減至13m³/h（11月16日），水量衰減率為87.6%，鑽孔對含水層水的疏放效果顯著，說明該富水區域地下水以靜儲量為主，動儲量補給有限。

截止2017年11月16日，施工的25個鑽孔中有5個鑽孔有出水，鑽孔湧水量從初始的105m³/h衰減至目前的13m³/h，衰減率為87.6%，累計疏放水量20101m³，說明該區域地下水以靜儲量為主，動儲量補給量有限，通過本次探放水工程，基本解除###工作麵的水害威脅。

6 工作麵防治水措施

（1）做好工作麵湧水量、順槽兩側各湧水點的水量觀測工作。

（2）排水係統是防治水工作的前提和堅強後盾，完善井下及工作麵低窪地段排水，適度增加排水能力，提高抗災能力，確保工作麵總體排水係統能力不低於300m³/h，保證設備正常運轉，加強各排水點的清汙工作。

（3）水泵、水管、閘閥及相關配電設備和輸電線路，都必須經常檢查和維護，所有設備的零配件都應補充齊全，並對全部水泵進行一次同時運行的排水試驗，發現問題，及時處理。

（4）回采之前必須製定詳細的防治水安全技術措施，加強下井人員防治水安全教育技術培訓。

7 結論及建議

7.1結論

（1）本次探放水工程累計施工了25個鑽孔，均為無芯鑽進，鑽探總進尺為2511m。

（2）本次施工的25個鑽孔中，4個孔水量介於1~3.0m³/h之間，占比16%；2個孔水量介於4～10m³/h之間，占比8%；2個孔水量介於11～40m³/h之間，占比8%；無水和僅有少量淋水的鑽孔合計17個，占比68%。探放水鑽孔湧水量數據說明，4^-2煤層上覆頂板水總體富水性弱；含水層富水性在空間上存在差異，局部存在相對富水異常區。截至11月16日，本次探放水工程累計已疏放水量20101m³。

（3）根據鑽孔湧水量衰減程度分析，###工作麵頂板富水區域以靜儲量為主，動儲量補給有限，通過本次探放水工程，頂板水對工作麵正常生產影響較小，可以進行正常回采工作。