井下仰孔钻头缠绕铁丝网的处理措施

井下仰孔钻头缠绕铁丝网的处理措施

兖州矿业（集团）公司济宁三号煤矿在淄博矿业集团公司岱庄煤矿钻透积水体时，钻头缠绕了铁丝导致钻机卡钻。带压退钻后，缠绕的铁丝又损坏、松动了套管，采取重新定钻、塞堵等措施，对钻孔进行了安全、成功的处理。

岱庄矿32301工作面正上方为31301工作面采空区，该区域内3上和3下层间距33m，根据资料预计区内自-206.0m标高以下为老塘水积水区，积水体高度约30m，最大积水量约89929m3。在回采32301工作面前须完全放出上覆的老塘水，以确保工作面的安全生产。

⑴缠网卡钻。①钻透积水体后，孔下流量206m3/h；出现钻机不旋转异常情况时，水流清澈稳定，一旦旋转就有大量煤屑物随水冲出；钻机旋转压力增加1.6MPa，钻杆向后缩退0.5m，钻孔马上被堵。②根据陡然上升的旋转压力，结合水流变化情况，参照预透点煤层较厚铺双网的资料，推断钻头可能缠绕老塘内铁丝网。③随着钻机旋转，铁丝网越缠越多，带动大量碎屑物，造成水流不畅或堵孔。旋转压力达5.9MPa时，钻杆只能原地转动，形成卡钻。

⑵卡钻应急处理。对固定套管的支柱进行固定，清理MYZ-150钻机立柱周边杂物，重新升紧立柱和拉杆；旋转压力达6.9MPa时，开启钻机低速旋转后退，对缠绕的铁丝网进行拉撕破坏，同时利用钻孔壁砂岩将铁丝拉断、磨薄；26min后后退压力降至4.6MPa，钻机可后退。但仍较正常的2.7MPa后退压力高，分析认为钻头上仍残留不少铁丝网。

⑶套管损坏及应急处理。①准89mm套管端头距准108mm孔底有0.2m返浆空隙，钻头上缠绕的残留铁丝网在该处受挤压，扫掉了封孔的水泥砂浆，膨胀后的铁丝网受套管的阻挡，形成第二次卡钻，此时钻孔流量达312m3/h，临时水仓已灌满，水位上升速度很快。为确保不造成淹头淹面事故，将旋转后退压力增到8.3MPa，强行将钻头退出。②改进后套管，增加后端防拉钢筋圈、防旋肋条和前端升紧钢筋圈。在8.3MPa后退旋转压力下，套管没有旋转，但出现前后50mm位移，套管稳定性被破坏。退出钻头关闭高压闸阀，大量老塘水从孔口周边顶板流出，起不到应有止水作用。此时水位距抽水大泵仅0.5m，情况异常紧急。③重新开启套管闸阀，使老塘水均从套管下泄，快速割开2段气筒，升紧4棵支柱，支柱上端用备板护住气筒并连锁支柱。④关闭闸阀，使套管内不跑水，老塘水均从顶板流出，钻孔下方操作环境得到改善。撕下一段棉袄团成球状，塞入闸阀阀芯外段空隙，开动钻机，在不旋转的情况下将堵塞物顶紧顶牢。⑤开启闸阀，将堵塞物推入钻孔内，超过套管0.7m后，水量骤减到不足10m3/h，此时水位即将淹到电机开关，避免了开关被淹停电后几万立方米的老塘水泄下造成的重大水灾事故。

（兖州矿业集团设计研究院李剑峰报道）