压仰斜钻孔孔口套管固管技术的研究

雷霆，满小雨

（1.贵州省黔西县谷里镇青龙煤矿；2.贵州煤矿安全监察局林东监察分局，贵州 黔西 551550）

1 项目基本情况

11613工作面轨道顺槽沿11611采空区布置，位于11611底抽巷上方。上区段11611工作面采空区标高均高于11613工作面，且11611采空区未留设泄水通道。受采动影响，上区段11607、11609及11611工作面采空区已基本连通，11607、11609、11611工作面采空区接受大气降水补给，采空区存在大量积水，初步估算11611采空区积水量 35521.2m3、11607和 11609采空区积水量202291m3，对11613工作面轨道顺槽掘进及后期11613工作面回采带来严重威胁。为保障11613工作面生产安全，根据相关资料分析后，决定在11613边界巷对11611采空区施工泄水钻孔，提前疏放11607、11609、11611采空区积水。

11613边界巷停头位置标高1102.5m，采空区积水外延标高1180.2m，水位高差77.7m，预计钻孔出水口最大水压0.8MPa。为保障探放水工程的顺利进行及11613底抽巷排水系统安全可控，必须解决孔口套管在高承压状态下的固管问题。

2 同类技术发展状况

以往仰角钻孔普遍钻孔承压较小，仅采用快速凝固材料对孔壁进行简单封堵，防止钻孔漏水、漏气；而对高承压仰斜钻孔孔口封堵一直存在抗压强度不够，并且在钻孔施工过程中存在钻孔倾角偏差，孔口处理缺乏标准，对整个放水过程控制不够理想。

3 项目实施内容

3.1 技术路线

高承压仰斜钻孔孔口套管固管技术旨在解决孔口护臂强度，钻孔施工精度保障，孔口技术处理等方面入手，达到对整个放水过程控制的作用。

3.2 实施的方式、方法、步骤

下面通过对11613边界巷探放水孔施工过程进行叙述，并介绍高承压仰斜钻孔孔口套管固管技术应用情况。

第一步：采用Φ94mm钻头以55°倾角开孔10.5m，并采用Φ225mm钻头扩孔10.5m。如下图1。

图1

第二步：下入Φ159mm套管10m，上部下入Φ20mmPE管10.4m，并采用速凝水泥或马丽散封实孔口上部0.5m。如下图2。

图2

第三步：连接注浆泵和法兰盘对孔壁进行注浆，待PE管返浆后关闭注浆泵和闸阀，清洗注浆泵。如下图3。

图3

第四步：水泥凝固后对钻孔进行扫孔，并安装闸阀进行打压试验。如图4。

4 主要研究成果

高承压仰斜钻孔孔口套管固管技术解决了仰斜钻孔固管强度的问题，并形成一套规范疏放带压积水的探放水孔作业流程，对探放水钻孔施工和放水过程监测监控，具有重要意义。

图4

5 主要创新点

本次技术推先过程主要创新点包括以下几个方面。

（1）对钻孔套管顶部和底部分别焊接长约0.3m锚杆，不但解决钻孔套管安装带来的孔斜问题，而且增加了钻孔注浆过程中的透气性，便于浆液全孔封堵，出现未注浆盲区。如下图5。

图5

（2）保证注浆封堵长度和注浆过程对孔口预封堵段的压力，采用导气孔疏通孔内气体，避免压力急剧鼓开套管，导致注浆过程失败。采用导气孔排气可以满足孔内注浆液量，达到高承压注浆效果。

（3）孔口处采用法兰盘连接闸阀和测水压装置，不但可以控制放水过程，而且还可以关闭闸阀通过观察水压达到监测放水进度的目的。

6 取得的经济效益和社会效益

11613边界巷通过采用高承压仰斜钻孔孔口套管固管技术施工的探放水钻孔，钻孔固管安全，整个放水过程安全可靠。11611采空区积水得到很好疏放，对11613工作面轨道顺槽掘进及后期11613工作面回采、11613底抽巷排水系统安全可控，起到安全保障作用。