鉆探技術在煤礦防治水工作中的應用

曹旭東

(山西新景煤業(yè)有限責任公司，山西 陽泉 045000)

引言

我國煤炭儲量和產量豐富，但不少煤礦的水文地質條件復雜，最近幾年煤炭工業(yè)發(fā)展迅速，煤礦安全生產中出現的水災問題更加突出。煤礦突發(fā)事故(屋頂底板事故除外)造成的人員傷亡中，水災事故是繼煤氣事故之后的第二次。水災威脅已成為限制我國煤礦安全生產的重大危險。在常用的煤礦防水技術中，注漿改造、注漿堵塞、疏水性降血壓、大直徑排水和水文地質異常等勘探技術都已成為鉆探的重要手段，鉆井技術已成為煤礦防水工作的重要支。

1 鉆探技術應用于煤礦井下防治水的優(yōu)勢

在將鉆探科技應用到煤礦下治理水活動中時，能夠有效的提升作業(yè)的成效。經過調研我們得出了鉆探科技運用到煤礦井下治理水中的好處：第一，因為鉆探工作不會占用太多的空間，其相關設施的寬和高分別不超2米與5米；第二，用于鉆探工作的設施一般都不會太重，對于體型大點的設施還能夠拆分成小部件方便攜帶運輸；第三，因為鉆探設施的構造比較簡潔，因此非常容易操控并且安全程度非常高。

2 煤礦防治水的技術手段

2.1 物探技術

針對煤炭礦產下的水探測的首要環(huán)節(jié)便是應用物探技術，其在作業(yè)時可分為兩個方式：第一，電類法，其重點是針對礦產周圍的積水實施勘探工作，通常詳細的操控為直電流法與瞬面電層法；第二，地震法，其重點是用來勘探煤礦周邊的地質情況，通常會用到坑透、地質勘探儀器與瑞利波等設備。物探科技的優(yōu)勢就是不需投入太多資金、操控簡潔、勘探的緯度大、勘探用時較短。其劣勢就是物探成果多解化，因此只可以把其用于初始的水災害探測作業(yè)。

2.2 化探

運用部分比較適宜的科學器材針對礦井下水的分布狀況展開比較詳細整體的解析便是化探技術，所得解析成果必須和規(guī)范的礦下水質的有關數據展開比較，進而解析對象水樣本的品質情況。通常來講，化探技術一般都是用在礦井產生透水情況期間，實施的重點活動是對水源進行探測與進行水質的解析。次科技能夠在較短的時間里勘探到透水的標準方位和水質的有關數據，進而使得有關科技工作者按照探測成果制定對應的治理方案，此科技是當前應用較為普遍的地下水勘測技術。

2.3 鉆探技術

鉆探技術重點是運用專業(yè)的探放水鉆機針對目標范圍展開鉆孔式的勘探，簡稱為鉆探。鉆探技術又被劃分成專項勘探與常規(guī)性勘探。其中的常規(guī)性勘探指的是在對水文地質情況比較模糊的地區(qū)進行開采期間，為了確保開采活動區(qū)域的安全性，于是在開采活動區(qū)域的周圍展開排查方式的鉆探。而其中的專項勘探指的是針對已經存在的采空區(qū)域、井筒等有可能存在積水的地方和物探反常的地方展開專對性勘探的鉆探。鉆探的最大優(yōu)勢就是較為直觀高效，劣勢就是需要投放較多的資金和人力，操控起來較為復雜，通常只會將其用到治理水綜合方案的最后環(huán)節(jié)。

3 在煤礦井下采用鉆探技術進行防治水的具體方式

3.1 鉆探技術施工前

第一，設計工作者需要充分的了解作業(yè)的境況，針對礦區(qū)地下的巖石構造展開勘探，接著需要按照巖石的實際狀況來確定鉆孔的大小。鉆探作業(yè)是一個比較繁雜的過程，對專業(yè)性的要求比較高，因此必須由專業(yè)技能過硬的工人來實施。如果在進行鉆探作業(yè)時稍有疏忽就容易使得整體工作失敗，因此，在鉆探工作開始以前，需要選出專業(yè)技能強的人員，其需要持有上崗資格證書。第二，需要在進行作業(yè)以前，充分的檢測作業(yè)范圍內的安全程度，針對礦下的地下區(qū)域進行頂板與支板的支護活動，還需要檢測礦下有沒有積水和積氣的狀況，給工作人員創(chuàng)造良好的安全的作業(yè)環(huán)境。第三，在相關技術工人進到礦下時，需要提醒其佩戴安全保護用具，并且保證保護用具能夠正常的應用。

3.2 鉆探施工中

在鉆探工作開始以后操控者必須站到鉆機的側邊，嚴格禁止其站到立軸的下邊和機械運轉的部位，運轉部位更不可以堆放別的物品。在對鉆桿進行延伸操作時需要按照規(guī)范來操控，嚴格禁止佩戴手套來操控。在鉆探期間需要關注鉆機的轉動速度和鉆孔的深度，在排除卡鉆等問題期間不能勝利硬拽。在鉆探期間需要仔細、精準的登記每次鉆孔的具體情況。在鉆探期間還需要有地測工作者跟隨進行初始登記，在煤巖層出現異常情況時需要實時登記異常情況的具體問題，如深度與性質，記錄的訊息需要真實詳細，每次鉆到一定深度或者在替換鉆探用具時，需要量測一下鉆桿的數目和鉆孔的深度，在終孔以前還需要再次核實。在鉆孔作業(yè)期間，假如發(fā)生煤巖層突發(fā)松動、來壓、片幫的問題或者鉆孔中的水壓和水量突發(fā)性的變大，還有發(fā)生頂鉆情況時，需要立刻叫停工作，登記其孔的深度然后把鉆桿進行固定，注意不可以將鉆桿拔出，然后立刻上報煤礦調度中心，盡快采取有效措施。

3.3 鉆探完畢后

在鉆孔工作完成以后如果孔中有水留出，需要派專門人員實時觀察出水程度和氣體等狀況，同時做好登記。如果鉆孔已經完成了鉆探的目標，在沒有別的用處時需要及時將孔封堵好。

4 鉆探技術在煤礦防治水工作中的具體應用

在進行礦下采掘活動期間，如果碰到頂板和兩幫部分存在踩空區(qū)域、離積水區(qū)域較近等狀況時，需要展開鉆探查驗。在勘探頂板踩空區(qū)域期間，需要運用常規(guī)勘探和專項勘探互為綜合的模式，常規(guī)勘探能夠有效的補充專項勘探，主要用處就是補充專項勘探沒有勘探到的地方。常規(guī)勘探的超前距為了確保安全性取30米。幫距取20米。為了有效的提升常規(guī)勘探的安全程度，在展開工作期間，嚴禁用手直接把持鉆具實施鉆探活動。在進行鉆探以前，必須針對煤巖層的積水區(qū)域、積水程度等狀況展開解析，然后按照規(guī)劃程序應該根據技術工作者現場標注鉆孔的傾角、方位角、孔的深度；規(guī)定運用專門的探水鉆機、專業(yè)的探放水團隊來進行工作。在探放斷裂結構水的期間，鉆孔需要根據采掘方位的正前方向布控，或是含水體的方位采用扇形的模式來布控。鉆孔的個數不可以低于3個，在含水體方位的鉆孔個數不可以低于2個。在作業(yè)期間需要按照《防治水細則》。通過核算以后，明確了超前距和止水套管的距離以后，根據煤巖層的實際參數實施鉆孔的規(guī)劃，確定鉆孔的各類數據和作業(yè)的流程。根據對應的數據按照流程進行作業(yè)。在作業(yè)期間如果煤巖層發(fā)生了異常情況需要實時考察巖性；如果發(fā)生了鉆孔流水的狀況，需要查看水質、水壓、預估積水量與補給量同時還需要展開放水試驗，安裝礦井排水的性能和水倉的容納量，操控放水孔的水流速度和調節(jié)排水的程度，清潔水倉和水溝等等；鉆孔中如果沒有水，需要對鉆孔內部進行注水活動，實施注水耐壓性試驗。

5 結束語

綜上所述，要有效地防治水災，必須在如何確?？碧饺藛T生命安全的基礎上，有效地提高煤礦地下防水工作中鉆井技術的應用質量和效率。鉆井技術必須能夠在實際應用中充分發(fā)揮作用，有效減少操作誤差，提高煤礦井下防治水工作質量。