整體綱要(小曲率)驗(yàn)收終版

1、神華寧煤集團(tuán)金能公司3122工作面及3123工作面小曲率梳狀鉆孔項(xiàng)目驗(yàn)收?qǐng)?bào)告神華寧煤集團(tuán)金能公司神華寧煤集團(tuán)能源工程公司環(huán)境安全工程分公司神華寧煤集團(tuán)金能公司3122工作面及3123工作面小曲率梳狀鉆孔項(xiàng)目驗(yàn)收?qǐng)?bào)告施工單位： 鉆探三隊(duì)編 制： 鄭繼鵬施工負(fù)責(zé)： 劉保民副總工程師：高啟瑜技術(shù)總負(fù)責(zé)：王繼承二一三年九月目 錄1前言52 鉆孔設(shè)計(jì)情況62.1礦井概況62.1.1交通位置62.1.2地形地貌62.2項(xiàng)目區(qū)概況72.2.1 金能公司3123工作面72.2.2 金能公司3122工作面72.3 項(xiàng)目區(qū)小曲率梳狀鉆孔設(shè)計(jì)82.3.1 鉆場(chǎng)布置82.3.2鉆孔布置82.3.3鉆具組合102.3.

2、4工程量情況103.實(shí)際施工情況113.1鉆孔施工工程量113.2 鉆進(jìn)工藝153.3封孔情況153.4鉆孔瓦斯情況163.4.1瓦斯檢查163.5鉆遇巖層情況183.5.1 3123工作面施工鉆遇巖層情況183.5.2 3122工作面施工鉆遇巖層情況223.6實(shí)鉆情況233.6.1 3123工作面一號(hào)鉆場(chǎng)233.6.2 3122工作面一號(hào)鉆場(chǎng)304綜合分析及結(jié)論314.1 綜合分析314.2結(jié)論32附件：341前言金能煤業(yè)分公司成立于2006年2月，截止到2011年末，井田保有地質(zhì)儲(chǔ)量為8948.9萬(wàn)噸，采區(qū)地質(zhì)儲(chǔ)量為4337.7萬(wàn)噸，可采儲(chǔ)量為3202.6萬(wàn)噸。2012年，礦井計(jì)劃產(chǎn)量為2

3、40萬(wàn)噸。近年來(lái)，金能煤業(yè)分公司開(kāi)采二、三、五、六層煤（二層煤是三層煤保護(hù)層）過(guò)程中瓦斯治理的整體思路為二、三層煤主要采用常規(guī)鉆機(jī)施工穿層、順層鉆孔預(yù)抽，五、六層煤主要采用井下定向鉆機(jī)施工井下定向鉆孔預(yù)抽。由于三層煤屬松軟、低透氣性突出煤層，鉆孔成孔性差、設(shè)備技術(shù)手段有限和抽掘采關(guān)系緊張等原因，治理效果仍然有限，不能實(shí)現(xiàn)在本煤層中超前預(yù)抽。為有效解決金能煤業(yè)分公司三層煤的瓦斯問(wèn)題，擬在金能煤業(yè)分公司三層煤進(jìn)行井下小曲率梳狀鉆孔鉆進(jìn)工藝技術(shù)研究，即采用井下定向鉆機(jī)及配套在煤層底板中施工長(zhǎng)距離瓦斯抽采主鉆孔（原工藝在適宜煤層中），再通過(guò)施工梳狀多分支鉆孔進(jìn)入本煤層，以達(dá)到長(zhǎng)距離控制和預(yù)抽瓦斯的目的

4、。若該技術(shù)實(shí)施成功，對(duì)于解決神華寧煤集團(tuán)烏蘭礦和金能公司高突礦井的瓦斯問(wèn)題意義重大，作用深遠(yuǎn)。本次施工井下小曲率梳狀定向瓦斯鉆孔，主孔軌跡控制在三層煤底板3m-5m巖石中，上向分支孔依次穿過(guò)三煤、三煤頂板、二煤、二煤頂板處，該項(xiàng)目分兩個(gè)工作面進(jìn)行兩個(gè)階段施工。第一階段自2011年7月14日開(kāi)始施工3123工作面一號(hào)鉆場(chǎng)小曲率梳狀鉆孔，至2011年8月24日該鉆場(chǎng)施工完畢，施工累計(jì)進(jìn)尺1230米。實(shí)際施工過(guò)程中2-4#孔因出現(xiàn)瓦斯噴孔發(fā)生抱鉆事故而停鉆，3#孔所有的上向分支孔鉆遇目標(biāo)煤層時(shí)均出現(xiàn)瓦斯噴孔現(xiàn)象，為保證孔內(nèi)安全提前退鉆終孔。第二階段自2013年5月26日施工3122工作面一號(hào)鉆場(chǎng)小曲

5、率梳狀定向鉆孔，至2013年6月22日施工終孔，施工累計(jì)進(jìn)尺570米，該工作面一號(hào)鉆場(chǎng)1#孔在施工過(guò)程中1-1#孔鉆遇目標(biāo)煤層時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重的瓦斯噴孔現(xiàn)象，被迫停鉆，其他分支孔均因砂巖巖石硬度大致使鉆進(jìn)效率極低，甚至無(wú)法鉆進(jìn)，被迫停鉆終孔。兩個(gè)工作面施工總進(jìn)尺為1800米。2 鉆孔設(shè)計(jì)情況2.1礦井概況2.1.1交通位置金能井田位于寧夏回族自治區(qū)東北端的石嘴山市惠農(nóng)區(qū)境內(nèi)，包蘭鐵路與礦區(qū)12Km的鐵路專用線連接于惠農(nóng)火車站，由車站向南120Km至銀川，120Km至蘭州與隴海鐵路相接，109國(guó)道從礦區(qū)東部通過(guò)，110國(guó)道從礦區(qū)西部通過(guò)，公路向南可直達(dá)銀川、蘭州，向西與大武口、石炭井相連，向北可達(dá)烏達(dá)

6、、包頭等地；向東通過(guò)黃河大橋與內(nèi)蒙相連。2.1.2地形地貌金能井田位于賀蘭山與黃河之間的山前洪積區(qū)，地勢(shì)西高東低，略向黃河傾伏，由賀蘭山麓向黃河成15的坡度，地面標(biāo)高在+1091m+1143m之間，為沖積、洪積扇堆積平原，礦區(qū)西南部被第四系現(xiàn)代堆積物所覆蓋，東北部有基巖裸露。黃河從礦區(qū)東部流過(guò)，河床寬度一般約600m，黃河大橋以北頸縮為300m，河水深度一般為24m，最深8.6m，最高洪水位+1090.2m，最低洪水位+1084.43m，最大流量6500m3/s，最小流量110 m3/s，正常流量1800 m3/s，流速0.342.6m/s，含沙量高達(dá)53.1160.10Kg/ m3。2.2項(xiàng)

7、目區(qū)概況2.2.1 金能公司3123工作面金能公司3123工作面南起31區(qū)+600m+660m南回風(fēng)上山， 3123工作面切眼，北至31區(qū)+600m1#運(yùn)輸機(jī)石門以南60m，工作面走向長(zhǎng)1320m，傾向長(zhǎng)度130m?；仫L(fēng)水平在+660m，進(jìn)風(fēng)及運(yùn)輸水平在+600m。在32-31區(qū)600南中石門西400m范圍區(qū)域。2.2.2 金能公司3122工作面3122工作面位于31區(qū)第一亞階段北翼, 回風(fēng)水平+725m、運(yùn)輸水平+660m；北起3122切眼，南到3122回收通路；上段2328、2128工作面均已回采結(jié)束，南鄰3121采空區(qū)，與上段留設(shè)階段煤柱1030m。在3122工作面切眼東未開(kāi)采區(qū)域.2.

8、3 項(xiàng)目區(qū)小曲率梳狀鉆孔設(shè)計(jì)2.3.1 鉆場(chǎng)布置根據(jù)礦方巷道具備的條件，本次小曲率鉆孔施工共布置了2個(gè)鉆場(chǎng)。其中3122工作面一號(hào)鉆場(chǎng)布置在31區(qū)660北軌道巷與八號(hào)設(shè)備通路交匯處；3123工作面一號(hào)鉆場(chǎng)布置在32-31區(qū)600南中聯(lián)絡(luò)石門與31區(qū)600南軌道巷交匯處。2.3.2鉆孔布置(1)鉆孔布置平面布置本次梳狀鉆孔共布置了3個(gè)主孔，19個(gè)分支孔。其中3122工作面一號(hào)鉆場(chǎng)布置了1個(gè)主孔，編號(hào)1#孔，該孔設(shè)計(jì)9個(gè)分支孔，鉆孔編號(hào)依次為1#、1-1#、1-2#、1-3#、1-4#、1-5#、1-6#、1-7#、1-8#、1-9#。1#-5#上向分支孔開(kāi)孔間距為21m，5#-9#上向分支孔開(kāi)孔

9、間距為30m；3123工作面一號(hào)鉆場(chǎng)布置了2個(gè)主孔，編號(hào)為2#、3#孔，其中2#孔設(shè)計(jì)5個(gè)分支，3#孔設(shè)計(jì)5個(gè)分支，鉆孔編號(hào)依次為2#、2-1#、2-2#、2-3#、2-4#、2-5#、3#、3-1#、3-2#、3-3#、3-4#、3-5#，該鉆場(chǎng)上向分支孔開(kāi)孔間距30m，分支孔主要在距離3121工作面設(shè)計(jì)運(yùn)順下幫22m范圍內(nèi)開(kāi)始上調(diào)。鉆孔空間層位本次梳狀鉆孔施工過(guò)程中，主孔均控制在距離目標(biāo)煤層三煤底板3-5m的層位中進(jìn)行鉆進(jìn)，上向分支孔依次穿過(guò)三煤、三煤頂板、二煤、二煤頂板處。 (4)鉆孔結(jié)構(gòu)3123工作面 一開(kāi)：采用153mmPDC鉆進(jìn)8m，下復(fù)合材料管8米。 二開(kāi)：用96mmPDC鉆頭一

10、徑鉆進(jìn)至終孔。3122工作面一開(kāi)：采用165mmPDC鉆進(jìn)12m，下復(fù)合材料管12米。二開(kāi)：用96mmPDC鉆頭一徑鉆進(jìn)至終孔。 (5)封孔為防止孔口段因鉆孔液沖刷塌孔和封閉有害氣體，需對(duì)開(kāi)孔段進(jìn)行封孔，具體要求如下：3123工作面封孔必須采用封孔專用設(shè)備進(jìn)行封孔，封孔長(zhǎng)度不小于8m。封孔管外端必須超出巷幫且長(zhǎng)度不低于0.2m，下入封孔管時(shí)必須每隔3-4m在封孔管上加一扶正裝置，確保注漿時(shí)漿液均勻填充。采用水泥將封孔后必須靜止8小時(shí)，確保漿液充分凝固。封孔后保證鉆孔無(wú)漏水、漏氣現(xiàn)象。3122工作面封孔必須采用封孔專用設(shè)備進(jìn)行封孔，封孔長(zhǎng)度不小于12m。封孔管外端必須超出巷幫且長(zhǎng)度不低于0.2m

11、，下入封孔管時(shí)必須每隔3-4m在封孔管上加一扶正裝置，確保注漿時(shí)漿液均勻填充。注漿材料為賽瑞復(fù)合材料，注漿結(jié)束后必須靜置2小時(shí)。封孔后保證鉆孔無(wú)漏水、漏氣現(xiàn)象。2.3.3鉆具組合(1)開(kāi)孔：96mm鉆頭+73mm通纜鉆桿+73mm水尾(2)擴(kuò)孔：165mm鉆頭+73mm通纜鉆桿+73mm水尾 (3)鉆進(jìn)：96mm鉆頭+76mm螺桿馬達(dá)+76mm下無(wú)磁鉆桿+76mm測(cè)量短節(jié)+76mm上無(wú)磁鉆桿+73mm通纜鉆桿+73mm水尾2.3.4工程量情況本次井下試驗(yàn)梳狀鉆孔共設(shè)計(jì)3個(gè)主孔19個(gè)分支孔。其中，3122工作面一號(hào)鉆場(chǎng)共設(shè)計(jì)1個(gè)主孔9個(gè)分支孔，主孔工程量375米，分支孔工程量1090米，總工程量

12、1465米；3123工作面一號(hào)鉆場(chǎng)共設(shè)計(jì)2個(gè)主孔10個(gè)分支孔，主孔進(jìn)尺639米，分支孔進(jìn)尺1276米。設(shè)計(jì)總工程量為3380m。具體情況見(jiàn)下表：3122工作面梳狀鉆孔工程量統(tǒng)計(jì)表孔號(hào)孔長(zhǎng)(m)預(yù)計(jì)巖孔 長(zhǎng)度(m)分支點(diǎn)(m)分支孔 工程量(m)累計(jì)孔深(m)工程量1#375375 3753751-1#116521711162871161-2#119431921193111191-3#117412131173301171-4#123492341233571231-5#123492551233781231-6#123492851234081231-7#123493151234381231-8#12

13、3493451234681231-9#12349375123498123合計(jì)(m) 14653123工作面梳狀鉆孔工程量統(tǒng)計(jì)表孔號(hào)孔長(zhǎng)(m)預(yù)計(jì)巖孔 長(zhǎng)度(m)分支點(diǎn)(m)分支孔 工程量(m)累計(jì)孔深(m)工程量2#318318 3183182-1#120791681202881202-2#129671981293271292-3#129672281293571292-4#129272581293871292-5#12955288129417129合計(jì)（m） 9543#321321 3213213-1#128791711282991283-2#128672011283291283-3#1266

14、72311263571263-4#126272611263871263-5#13255291132423132合計(jì)(m) 9613.實(shí)際施工情況3.1鉆孔施工工程量 本次項(xiàng)目施工共分兩個(gè)工作面進(jìn)行施工，其中3123工作面采用后退式開(kāi)分支進(jìn)行施工；3122工作面采用前進(jìn)式開(kāi)分支進(jìn)行施工。具體施工順序如下： 3123工作面一號(hào)鉆場(chǎng)施工兩個(gè)鉆孔，施工順序?yàn)椋合仁┕?#孔，后施工3#孔。該鉆場(chǎng)鉆孔施工順序?yàn)椋?#孔2-5#分支孔2-4#分支孔，施工工程量606m；3#鉆孔施工順序?yàn)椋?#孔3-5#分支孔3-4#分支孔3-3#分支孔3-2#分支孔3-1#分支孔,施工工程量為624m ，該工作面總工程量為

15、1230m。3122工作面1#鉆孔施工順序?yàn)?#孔1-1#分支孔1-2#分支孔1-3#分支孔1-4#分支孔1-5#分支孔1-6#孔。 上述兩個(gè)鉆場(chǎng)累計(jì)施工總工程量為1800米，較下達(dá)設(shè)計(jì)批復(fù)少1580米，具體見(jiàn)附表：14附表 金能公司小曲率梳狀鉆孔實(shí)際施工工程量序號(hào)施工地點(diǎn)鉆孔號(hào)設(shè)計(jì)參數(shù)實(shí)際施工實(shí)際驗(yàn)收工程量（m）終孔層位備注方位角()傾角()分支點(diǎn)（m）設(shè)計(jì)深度(m)設(shè)計(jì)工程量(m)開(kāi)孔時(shí)間終孔時(shí)間方位角()傾角()分支點(diǎn)（m）施工深度(m)13122工作面1號(hào)鉆場(chǎng)1#44.9123753752013.5.262013.6.2243.599.59375三煤21-1#1712871162013

16、.6.22013.6.6主孔中施工249249白砂巖31-2#1923111192013.6.82013.6.1115324693砂巖41-3#2133301172013.6.122013.6.1420727972砂巖51-4#2343571232013.6.162013.6.1826430339砂巖61-5#2553781232013.6.182013.6.2129134857砂巖71-6#2854081232013.6.212013.6.2333339360砂巖合計(jì)109657013123工作面1號(hào)鉆場(chǎng)2#197.583183182011.7.142011.7.271988318537頁(yè)巖

17、22-5#216.80.52884171292011.7.272011.7.2733921三煤接主孔直接施工32-4#216.80.52583871292011.7.292011.8.1218.1-0.229133948三煤43#190.583213212011.8.152011.8.201918321321三煤53-5#孔216.812914231322011.8.202011.8.21217.695.1927333057三煤63-4#孔207.342613871262011.8.212011.8.21217.695.1920122869三下煤73-3#孔200.55231357126201

18、1.8.212011.8.221985.6915922827三煤83-2#孔191.7172013291282011.8.222011.8.23191.113.47214169三煤93-1#孔190.5131712991282011.8.232011.8.24191.1912.94812981三煤合計(jì)153712303.2 鉆進(jìn)工藝(1)一開(kāi)鉆進(jìn)3122工作面：采用96mmPDC鉆頭73mm鉆桿回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)12m，然后再更換165mmPDC鉆頭擴(kuò)鉆孔至開(kāi)孔深度，下入108mm復(fù)合材料管，采用使用賽瑞進(jìn)行固孔；3123工作面：采用96mmPDC鉆頭73mm鉆桿回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)12m，然后再更換153mmPD

19、C鉆頭擴(kuò)鉆孔8m，采用水泥漿進(jìn)行封孔。 (2)二開(kāi)鉆進(jìn)：采用96mmPDC鉆頭孔底馬達(dá)+下無(wú)磁鉆桿+測(cè)量探管+上無(wú)磁鉆桿+73mm通纜鉆桿定向鉆進(jìn)。(3)定向鉆進(jìn)過(guò)程中每3m測(cè)量一次鉆孔實(shí)際傾角、方位角和螺桿馬達(dá)工具面向角，并根據(jù)實(shí)鉆情況及時(shí)調(diào)整工具面，保證鉆孔軌跡符合要求。 3.3封孔情況本次鉆孔施工，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求擴(kuò)孔、封孔，累計(jì)擴(kuò)孔3個(gè)，其中3123工作面一號(hào)鉆場(chǎng)采用水泥漿加復(fù)合材料管封孔，3122工作面一號(hào)鉆場(chǎng)采用賽瑞加復(fù)合材料管封孔，封孔后檢查未出現(xiàn)漏水漏氣現(xiàn)象，具體如下表：序號(hào)工作面鉆場(chǎng)鉆孔下套管長(zhǎng)度及規(guī)格備注1 3123一號(hào)2#108mm6mm8m2一號(hào)3#8米、108mm6m

20、m8m33122一號(hào)1#12米、108mm6mm12m合計(jì)28米3.4鉆孔瓦斯情況3.4.1瓦斯檢查鉆孔終孔后由礦方進(jìn)行聯(lián)抽，并每周對(duì)鉆孔瓦斯檢測(cè)情況進(jìn)行登記到鉆場(chǎng)瓦斯管理牌板上，我隊(duì)人員每周將終孔后觀測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行登記入冊(cè)，連續(xù)進(jìn)行跟蹤三個(gè)月，具體情況見(jiàn)下表。3123工作面小曲率梳狀鉆孔瓦斯抽放參數(shù)記錄表時(shí)間孔號(hào)瓦斯?jié)舛龋?）流量（m3/min）負(fù)壓（MPa）備注2011.8.162#80.40.025事故孔2011.8.222#80.40.025事故孔2011.8.292#70.390.025事故孔2011.9.72#70.380.025事故孔2011.9.142#70.380.024事故孔

21、2011.9.212#70.380.024事故孔2011.9.282#60.380.025事故孔2011.10.82#60.380.024事故孔2011.10.192#50.380.025事故孔3123工作面小曲率梳狀鉆孔瓦斯抽放參數(shù)記錄表時(shí)間孔號(hào)瓦斯?jié)舛龋?）流量（m3/min）負(fù)壓（MPa）備注2011.8.293#150.420.0252011.9.73#140.420.0252011.9.143#130.410.0242011.9.213#130.410.0242011.9.283#130.400.0242011.10.83#120.40.0242011.10.193#110.40.0

22、25從上述兩個(gè)鉆孔的抽采情況分析，在相同負(fù)壓的情況下，3#鉆孔的瓦斯流量和濃度明顯大于2#孔的數(shù)據(jù)，原因是3#孔及分支孔鉆遇目標(biāo)煤層較多，且成孔性較好，2#鉆孔只有兩個(gè)分支鉆孔遇目標(biāo)煤層，且其中一個(gè)分支孔發(fā)生抱鉆事故，致使瓦斯抽采效果明顯降低。3122工作面小曲率梳狀鉆孔瓦斯觀測(cè)參數(shù)記錄表時(shí)間孔號(hào)瓦斯?jié)舛龋?）備注2013.6. 61#82013.6.131#52013.6.201#72013.6.291#52013.7.61#62013.7.131#42013.7.201#32013.7.271#32013.8.51#42013.8.121#32013.8.201#42013.8.271#3

23、因該鉆場(chǎng)鉆孔在鉆進(jìn)過(guò)程中只有1-1#孔遇目標(biāo)煤層，且鉆遇煤層只有0.6米，遇煤后發(fā)生瓦斯噴孔現(xiàn)象，孔內(nèi)返出大量的積渣，隨后測(cè)量瓦斯?jié)舛葹?%，之后在主孔鉆進(jìn)中時(shí)，隨著瓦斯的釋放，瓦斯?jié)舛染墎?lái)緣低，瓦斯抽采效果一般。3.5鉆遇巖層情況3.5.1 3123工作面施工鉆遇巖層情況一號(hào)鉆場(chǎng)2#鉆孔鉆遇巖性序號(hào)孔深（m）巖性備注10-120頁(yè)巖2120-123三下煤煤破碎嚴(yán)重387-93頁(yè)巖87m處開(kāi)分支493-126砂巖5126-144三下煤孔內(nèi)無(wú)返水678-90頁(yè)巖78m處開(kāi)分支790-96砂巖896-111頁(yè)巖9111-120砂巖10120-138頁(yè)巖11138-150三下煤12150-159頁(yè)巖

24、孔內(nèi)無(wú)返水1342-141頁(yè)巖42m處開(kāi)分支14141-150砂巖15150-162頁(yè)巖16162-177砂巖17177-199頁(yè)巖18199-203三下煤19203-255頁(yè)巖20255-264砂巖21264-336頁(yè)巖335m-336m為泥巖22336-339三煤泵壓高，有卡鉆現(xiàn)象23291-333頁(yè)巖332m-333m為泥巖24333-337.5三煤發(fā)生抱鉆事故一號(hào)鉆場(chǎng)3#鉆孔鉆遇巖性序號(hào)孔深(m)巖性備注10-120頁(yè)巖2120-126砂巖3126-134頁(yè)巖4134-142砂巖5142-162頁(yè)巖6162-180砂巖7180-204頁(yè)巖8204-218砂巖9218-261三下煤煤軟破

25、碎10261-315頁(yè)巖11315-318泥巖12318-321三煤13273-327頁(yè)巖273m處開(kāi)分支14327-330三煤15201-210頁(yè)巖201m處開(kāi)分支16210-216砂巖17216-228三下煤煤軟破碎18159-180頁(yè)巖159m處開(kāi)分支19180-189砂巖20189-192三下煤21192-209頁(yè)巖22209-222砂巖23222-226泥巖24226-228三煤2572-90頁(yè)巖72m處開(kāi)分支2690-113砂巖27113-114三下煤28114-126頁(yè)巖29126-138砂巖30138-139泥巖31139-141三煤3248-99頁(yè)巖48m處開(kāi)分支3399-1

26、02三下煤34102-126頁(yè)巖35126-129三煤終孔3.5.2 3122工作面施工鉆遇巖層情況一號(hào)鉆場(chǎng)1#鉆孔鉆遇巖性序號(hào)孔深(m)巖性備注10-18頁(yè)巖218-24細(xì)砂巖324-36頁(yè)巖436-45砂巖 545-63頁(yè)巖663-69砂巖769-75頁(yè)巖875-100砂巖9100-104三下煤10104-120頁(yè)巖11120-126砂巖12126-132頁(yè)巖13132-141細(xì)砂巖14141-198頁(yè)巖15198-219細(xì)砂巖16219-225頁(yè)巖17225-243砂巖18243-248.4灰頁(yè)巖19248.4-249三煤泵壓高，渣量大20153-186頁(yè)巖153m處開(kāi)分支21186-1

27、89砂巖22189-237頁(yè)巖23237-246砂巖246m巖石硬無(wú)法鉆進(jìn)24207-278頁(yè)巖207m處開(kāi)分支25278-279砂巖279m巖石硬無(wú)法鉆進(jìn)26264-300頁(yè)巖264m處開(kāi)分支27300-303砂巖303m巖石硬無(wú)法鉆進(jìn)28291-345頁(yè)巖291m處開(kāi)分支29345-348砂巖348m巖石硬無(wú)法鉆進(jìn)30333-389頁(yè)巖333m處開(kāi)分支31389-393砂巖停鉆終孔3.6實(shí)鉆情況3.6.1 3123工作面一號(hào)鉆場(chǎng)2#鉆孔：開(kāi)孔方位為198度，與設(shè)計(jì)偏差0.5度，開(kāi)孔傾角為8度，與設(shè)計(jì)偏差0度。開(kāi)孔方位與傾角均符合設(shè)計(jì)要求。2011年7月14日中班開(kāi)孔，2011年8月1日2-

28、4#側(cè)向分支孔施工至339米（進(jìn)入三層煤4.5米）因發(fā)生抱鉆被迫終孔。具體施工情況如下：（1）該孔開(kāi)孔為巖石，按照設(shè)計(jì)要求，主孔軌跡全部控制在目標(biāo)煤層三層煤以下3m-5m之間該孔，在120米至123米為3下煤，施工進(jìn)入3下煤后出現(xiàn)煤破碎卡鉆現(xiàn)象，無(wú)法繼續(xù)施工，被迫退鉆。（2）為保證安全，退鉆至87米處開(kāi)分支以繞過(guò)破碎帶，施工至126米全部為砂巖，且硬度系數(shù)較大。126米至144米為3下煤，且在遇3下煤時(shí)發(fā)生破碎卡鉆現(xiàn)象，經(jīng)沖劃孔至正常。2011年7月18日夜班施工3下煤時(shí)，孔內(nèi)返水返渣正常，但泵壓忽高忽低，退鉆檢查鉆具時(shí)發(fā)現(xiàn)，編號(hào)為S31798的孔底馬達(dá)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)，更換天津馬達(dá)后下鉆至144米處

29、（3下煤）開(kāi)始施工時(shí)泵壓突然升高，且有抱鉆現(xiàn)象，來(lái)回反復(fù)沖孔劃眼時(shí)，發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)無(wú)返水，檢查發(fā)現(xiàn)與礦方600水平專用回風(fēng)巷施工的59#鉆場(chǎng)13#孔穿孔，返水返渣全部從59#鉆場(chǎng)13#孔返出，被迫停止鉆進(jìn)。（3）2011年7月18日中班退鉆至78米處開(kāi)分支，以緩慢降低傾角，使其遇3下煤較晚的形式進(jìn)行施工，所以施工至138米全部為巖石，138米至150米為3下煤，且存在破碎現(xiàn)象，鉆進(jìn)至149米時(shí)孔內(nèi)無(wú)返水，檢查發(fā)現(xiàn)返水返渣又從59#鉆場(chǎng)13#孔返出，直至施工至159米處依然無(wú)返水。為確?？變?nèi)安全，將鉆具退至安全地段，聯(lián)系礦方進(jìn)行封堵13#孔，然后準(zhǔn)備繼續(xù)施工。2011年7月20日早班在下鉆時(shí)沖孔時(shí)仍然

30、無(wú)回水，檢查發(fā)現(xiàn)13#孔被沖開(kāi)，無(wú)法封堵。（4）2011年7月20日中班退鉆至42米處開(kāi)分支以左偏對(duì)穿孔5米的方位進(jìn)行施工，至施工至312米處全部為巖石，但部分返水依然從59#鉆場(chǎng)13#孔返出，被迫再次協(xié)助礦方封堵該13#孔。2011年7月24日早班施工到199米至203米處3下煤順利通過(guò)，直至2011年7月27日夜班施工至318米處2#主孔終孔。（5）接主孔從318米處繼續(xù)增傾角施工2-5#側(cè)向分支，施工至335.5米遇三層煤底板泥巖，按措施要求將孔內(nèi)所有鉆具全部退出，卸掉上、下無(wú)磁和探管，采用馬達(dá)連接鉆桿進(jìn)行揭煤施工，至339米（進(jìn)入三層煤3米）有噴孔抱鉆現(xiàn)象，噴出大量的煤粉。（6）為保證

31、安全，及時(shí)退鉆至291米處開(kāi)分支施工2-4#分支，2011年7月30日夜班施工至333米處遇泥巖，隨后將孔內(nèi)鉆具退出，同樣將測(cè)量系統(tǒng)卸掉，采用馬達(dá)連接鉆桿下鉆施工，2011年8月1日早班施工至334.5米、垂深42米處遇3#煤，遇煤后孔內(nèi)發(fā)生噴孔。為保證孔內(nèi)安全，將鉆退至333米處進(jìn)行沖孔劃眼待泵壓正常后繼續(xù)鉆進(jìn)，至336米時(shí)泵壓在460psi至600psi跳動(dòng)，經(jīng)反復(fù)沖孔劃眼后正常后緩慢施工339米泵壓為500 psi左右，當(dāng)再次加鉆桿開(kāi)泵沖孔時(shí)泵壓驟升至1000psi, 操作人員立即帶水提鉆，提鉆400mm后被卡住，且無(wú)法旋轉(zhuǎn)，鉆具只能再400mm范圍內(nèi)活動(dòng)，發(fā)生噴孔抱鉆事故。落入孔內(nèi)鉆具

32、為96鉆頭1個(gè)、76孔底馬達(dá)1根、73鉆桿112根；穿巖穿煤情況為孔口至199米為巖石，199米至203米為3下煤，203米至331米為頁(yè)巖，331米至334.5米為3層煤底板泥巖，334.5米至339米為3層煤。（7）事故發(fā)生后，根據(jù)孔內(nèi)情況，先后制定了四套處理方案進(jìn)行打撈。第一套處理方案采用92鉆頭+89套銑鉆桿套銑時(shí)，套銑至96米時(shí)泵壓升高至1000psi,經(jīng)沖劃孔泵壓持續(xù)不降，開(kāi)始退鉆檢查鉆具，在退鉆時(shí)泵壓突然降至500psi,扭矩降至1000psi,退鉆至第9根鉆桿時(shí)，發(fā)現(xiàn)鉆桿脫扣。檢查發(fā)現(xiàn)89mm套銑鉆桿第9根鉆桿公扣磨損，更換被磨損的鉆桿后，再次下至孔內(nèi)帶住魚(yú)頭后，往外提鉆時(shí)該處

33、再次脫扣，反復(fù)進(jìn)行上述步驟提鉆依然一直脫扣。第二套處理方案是采用73反絲母錐連接73反絲鉆桿先將孔內(nèi)的73反出，直至露出89鉆桿魚(yú)頭后，將落入孔內(nèi)的89退出，再將孔內(nèi)正絲鉆桿外反。2011年8月6日夜班，將孔內(nèi)73正絲鉆桿反出44根，在反出孔內(nèi)73正絲鉆桿的同時(shí)將落入孔內(nèi)的23根89套銑鉆桿帶出。2011年8月7日用73反絲鉆桿帶89反絲母錐，紉住73正絲鉆桿魚(yú)頭處外反時(shí)，因起拔壓力和旋轉(zhuǎn)扭矩大,無(wú)法反外，退鉆檢查時(shí)89反絲母錐損壞（被劈開(kāi)）。且在之后的套銑中終因鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)無(wú)力而無(wú)法打撈。第三套處理方案是采用70鉆桿連接70導(dǎo)向頭下至孔內(nèi)，對(duì)入孔內(nèi)132米處73正絲鉆桿魚(yú)頭。再用89鉆桿連接95

34、筒狀鉆頭沿70導(dǎo)向鉆具掃孔下鉆過(guò)孔內(nèi)鉆桿魚(yú)頭后。采用73反絲鉆桿連接外徑89反絲母錐反孔內(nèi)73正絲鉆桿。2011年 8月11日早班用73反絲鉆桿連接89反絲母錐外反時(shí)反出孔內(nèi)73正絲鉆桿5根，即鉆桿魚(yú)頭在147米處。截止2011年8月12日89套銑鉆具套銑至192米處，因旋轉(zhuǎn)扭矩和起拔壓力太大無(wú)法套銑。2011年8月13日因鉆機(jī)推進(jìn)油缸壞而無(wú)打撈，8月14日夜班至8月15日夜班采用73反絲鉆桿連接89發(fā)絲母錐外反73鉆桿時(shí)因鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)無(wú)力外反無(wú)果。2011年8月15日早班至8月25日夜班因施工3#孔未進(jìn)行處理。第四套方案是采用MK-5型鉆機(jī)外反，8月25日早班至8月26日中班搬運(yùn)MK-5型鉆機(jī)至

35、鉆場(chǎng)并調(diào)節(jié)試運(yùn)轉(zhuǎn)正常。將1根63鉆桿與1根73反絲鉆桿焊接，然后連接89反絲母錐將落入孔內(nèi)的鉆具反出。2011年8月27日早班采用MK-5型鉆機(jī)外反時(shí)，因旋轉(zhuǎn)扭矩太小無(wú)法外反。再次采用VLD-1000系列鉆機(jī)外反，當(dāng)班在打撈過(guò)程中，退鉆檢查發(fā)現(xiàn)89反絲母錐斷裂在孔內(nèi)，被迫使用73反絲鉆桿連接73反絲公錐進(jìn)行處理，將孔內(nèi)斷裂的母錐反出，且反出一根73正絲鉆桿，同時(shí)73反絲公錐絲扣磨損，無(wú)法再次使用。2011年8月27日中班采用73反絲鉆桿連接89反絲母錐再次反出3根鉆桿，但89反絲母錐斷裂。因前期打撈過(guò)程中發(fā)現(xiàn)89反絲母錐存在質(zhì)量問(wèn)題，所以8月28日至30日在再次加工反絲母錐，使其外徑加變?yōu)?1

36、mm。2011年8月30日中班至2011年9月1日早班共反出13根鉆桿，9月1日中班在外反時(shí)，發(fā)現(xiàn)91反絲母錐橫向斷裂，且斷裂的母錐有長(zhǎng)度為100mm紉在鉆桿魚(yú)頭上。（見(jiàn)附圖）2011年9月2至9月4日采用73反絲鉆桿連接反絲公錐外反無(wú)效，且1個(gè)73反絲公錐絲扣被磨平?？變?nèi)情況：46根73鉆桿、1根馬達(dá)和1個(gè)96鉆頭。鉆桿魚(yú)頭在198米處。3#鉆孔：開(kāi)孔方位為191度，與設(shè)計(jì)偏差0.5度，開(kāi)孔傾角8度，與設(shè)計(jì)偏差0度。主孔施工至321米因遇三層煤有噴孔抱鉆現(xiàn)象，被迫終孔；側(cè)向分支孔均按措施要求施工終孔。具體施工如下：（1）該孔孔口至216米為巖石，216米至261米為3下煤，施工進(jìn)入3下煤后出

37、現(xiàn)煤破碎卡鉆現(xiàn)象，因煤硬度系數(shù)較低，無(wú)法正常增傾角，致使施工3下煤的進(jìn)尺較多。261米至315米為頁(yè)巖，315米至318米為泥巖，按措施要求施工三層煤底板泥巖后，將孔內(nèi)鉆具全部退出，卸掉上、下無(wú)磁和探管，采用馬達(dá)連接鉆桿下至孔底直接揭三層煤2米后因出現(xiàn)瓦斯噴孔，且有抱鉆現(xiàn)象，被迫退鉆終主孔。（2）2011年8月20日夜班退鉆至273米出開(kāi)分支施工3-5#側(cè)向分支孔。施工至327米處遇三層煤底板泥巖，按措施要求于泥巖選擇退鉆，采用馬達(dá)連接鉆桿直接揭三層煤施工，施工至330米處（進(jìn)入三層煤2米）泵壓突然升高，為確保安全，退鉆終3-5#分支孔。（3）2011年8月21日夜班退鉆至201米處施工3-4

38、#分支孔，至219米處遇3下煤，遇3下煤后因傾角驟降而無(wú)法施工，直至228米處傾角依然無(wú)法增大，被迫退鉆終3-4#側(cè)向分支孔，（4）退鉆至159米處開(kāi)分支施工3-3#孔，施工至225米處遇三層煤底板泥巖，至226米處遇三層煤，按措施要求施工至228米處（施工三層煤2米）退鉆終3-3#孔。（5）2011年8月22日早班退鉆至72米處開(kāi)分支施工3-2#孔，施工至139米處遇三層煤，按措施要求施工至141米（進(jìn)入煤層2米）退鉆終該分支孔。（6）2011年8月23日早班退鉆至48米處開(kāi)分支施工，至127米處遇三層煤，直至129米處因三層煤瓦斯?jié)舛却?，有噴孔抱鉆現(xiàn)象，被迫退鉆終孔。該鉆孔實(shí)際施工總工程量

39、為624米。3.6.2 3122工作面一號(hào)鉆場(chǎng)1#鉆孔：開(kāi)孔方位43.59度，與設(shè)計(jì)偏差1.31度，開(kāi)孔傾角9.59度，較設(shè)計(jì)小2.41度。于2013年5月26日早班開(kāi)孔，2013年6月23日夜班施工至393米處（砂巖）因巖石硬度大無(wú)法鉆進(jìn)而終孔，共施工6個(gè)上向分支孔，累計(jì)總進(jìn)尺570米。具體施工如下：（1）該孔采用礦方ZDY6000S鉆機(jī)施工，首先更換鉆機(jī)卡瓦，鉆機(jī)正常后回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)12米，擴(kuò)孔12米，封孔12米，開(kāi)孔全部為頁(yè)巖。（2）施工至39米處遇砂巖，至48米處穿過(guò)砂巖再次進(jìn)入頁(yè)巖，施工至66米處又遇砂巖，72-78米為頁(yè)巖，78-100米處為細(xì)砂巖，100-104米處（垂深15.45米）

40、為三下煤，比設(shè)計(jì)提前27米遇三下煤。（3）過(guò)三下煤后為頁(yè)巖，120-126米為砂巖，126-135米為細(xì)頁(yè)巖，135-141米為細(xì)砂巖，巖石較硬，141米至174米為頁(yè)巖，174-198米為砂質(zhì)頁(yè)巖，198米至219米為細(xì)砂巖，219-225米為頁(yè)巖，225-231米為細(xì)砂巖，234-243米為白砂巖，在過(guò)灰頁(yè)巖后直接進(jìn)入目標(biāo)煤層（48.4米遇煤），遇煤后孔內(nèi)返渣量大，及時(shí)向公司業(yè)務(wù)部門申請(qǐng)，根據(jù)公司要求，直接選擇退鉆開(kāi)分支，退鉆至153米處開(kāi)分支施工主孔。（4）退鉆在153米開(kāi)分支，層位距離三煤底板約5.5m。153-183米為頁(yè)巖；186-189米為砂巖；192-195米為頁(yè)巖；198米為

41、頁(yè)巖；201-228米為頁(yè)巖；231-237米為砂質(zhì)頁(yè)巖，巖石較硬；240米至243米為細(xì)砂巖，巖石較硬；246米為白砂巖，巖石較硬；每班施工進(jìn)度緩慢，根據(jù)施工交代單的要求，連續(xù)3個(gè)班次每班進(jìn)尺僅3m時(shí)立即停止施工上向分支孔。退鉆至207米處開(kāi)分支施工主孔。（5）施工至264米處開(kāi)始施工上向分支孔，至278米處遇砂巖，緩慢鉆進(jìn)至279米處因巖石硬度較大無(wú)法正常鉆進(jìn)，退鉆至264米處開(kāi)分支施工1-4#孔，施工至303米處為砂巖，巖性依然硬度較大，經(jīng)與公司協(xié)商，退鉆至291米處開(kāi)分支在頁(yè)巖中施工。（6）施工至333米處開(kāi)始上挑分支孔，至348米處遇硬砂巖，退鉆至333米處開(kāi)分支再次施工主孔，于20

42、13年6月22日中班主孔施工至375米處主孔施工終孔。再施工上向分支孔時(shí)至393米處遇砂巖，巖石硬度大，施工緩慢，經(jīng)公司同意，退鉆終孔驗(yàn)收。4綜合分析及結(jié)論4.1 綜合分析（1）層位分析：3123工作面一號(hào)鉆場(chǎng)從已施工的2個(gè)鉆孔鉆遇地層分析，開(kāi)孔在三下煤底板巖石中，主孔軌跡控制在目標(biāo)煤層底板3m-5m之間，至三下煤時(shí)均遇煤軟或破碎情況，如3-4#孔因煤層軟無(wú)法抬升傾角而終孔。兩孔遇目標(biāo)煤層時(shí)均受瓦斯噴孔出現(xiàn)抱鉆現(xiàn)象而終孔。3122工作面一號(hào)鉆場(chǎng)1-1#孔遇目標(biāo)煤層三層煤出現(xiàn)噴孔現(xiàn)象，其他分支孔在第四層頁(yè)巖中開(kāi)分支后，施工至第五層砂巖中因巖石硬度大無(wú)法鉆進(jìn)而終孔。 （2）瓦斯突出噴孔分析：受三層

43、煤物理性質(zhì)特點(diǎn)，為確保主孔的成孔性，兩個(gè)工作面鉆孔主孔在巖石中鉆進(jìn)時(shí)孔內(nèi)正常，成孔性較好。兩個(gè)工作面鉆遇目標(biāo)煤層時(shí)均遇瓦斯噴孔現(xiàn)象，煤層軟且瓦斯壓力大。（3）開(kāi)分支對(duì)比分析：3123工作面一號(hào)鉆場(chǎng)鉆孔采用后退式開(kāi)分支施工。優(yōu)點(diǎn)是鉆遇目標(biāo)煤層發(fā)生噴孔時(shí)，能退鉆至合適的分支點(diǎn)開(kāi)分支施工，保證孔內(nèi)正常。缺點(diǎn)是分支點(diǎn)難以按設(shè)計(jì)要求布置，且開(kāi)分支施工上向分支孔傾角難以及時(shí)抬升。如2-4#和2-5#孔剖面軌跡基本趨于重合。3122工作面一號(hào)鉆場(chǎng)采用前進(jìn)式開(kāi)分支施工。優(yōu)點(diǎn)是分支孔能較好的按設(shè)計(jì)施工，缺點(diǎn)是施工上向分支孔后一旦發(fā)生嚴(yán)重的瓦斯噴孔后，主孔難以鉆進(jìn)。（4）巖石中開(kāi)分支的分析：兩個(gè)工作面鉆場(chǎng)鉆孔的主

44、孔軌跡都在目標(biāo)煤層底板以下3m-5m的巖石中鉆進(jìn)，施工上向分支孔時(shí)都在主孔巖石中合適的分支點(diǎn)開(kāi)分支，受巖石硬度的影響，每開(kāi)一次分支需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能完成。4.2結(jié)論從已施工的兩個(gè)工作面3個(gè)鉆孔分析得出：因主孔軌跡在底板巖石中鉆進(jìn)，所以成孔性較好。采用前進(jìn)式開(kāi)分支和后退式開(kāi)分支各有利弊，且在巖石中開(kāi)分支需用時(shí)間較長(zhǎng)。鉆遇目標(biāo)煤層是均出現(xiàn)現(xiàn)噴孔且有抱鉆現(xiàn)象的發(fā)生，其主要原因有一方面由于三層煤較軟（尤其是底分層），采用清水鉆進(jìn)工藝無(wú)法護(hù)壁，使其成孔性差極容易塌孔，另一方面三層煤瓦斯壓力和含量大，施工過(guò)程中頂鉆、噴孔現(xiàn)象嚴(yán)重，極易發(fā)生埋鉆。3122工作面一號(hào)鉆場(chǎng)1#孔在施工過(guò)程中因砂巖巖石硬度大致使鉆

45、進(jìn)效率極低，甚至無(wú)法鉆進(jìn)，被迫停鉆終孔。附件：附1：鉆孔實(shí)鉆參數(shù)表附2：金能公司3122工作面及3123工作面井下小曲率梳狀鉆孔設(shè)計(jì)批復(fù)附:3：金能公司3122工作面及3123工作面井下小曲率梳狀鉆孔竣工驗(yàn)收單附4：金能公司3122工作面及3123工作面井下小曲率梳狀鉆孔實(shí)鉆平剖面圖附件1 鉆孔實(shí)鉆參數(shù)表3123工作面一號(hào)鉆場(chǎng)2#鉆孔實(shí)鉆參數(shù)孔深鉆孔磁方位角鉆孔傾角E向位移鉆孔垂深水平位移左右偏差巖性孔號(hào)0.0 198.00 8.00 0.0 0.0 0.0 0.00 頁(yè)巖主孔9.0 197.50 7.00 -2.3 1.1 8.9 -0.04 頁(yè)巖主孔12.0 197.00 6.90 -3.

46、1 1.5 11.9 -0.08 頁(yè)巖主孔15.0 197.50 6.69 -3.8 1.8 14.9 -0.12 頁(yè)巖主孔18.0 198.00 7.40 -4.6 2.2 17.9 -0.13 頁(yè)巖主孔21.0 197.67 6.59 -5.4 2.6 20.8 -0.14 頁(yè)巖主孔24.0 197.23 6.59 -6.2 3.0 23.8 -0.17 頁(yè)巖主孔27.0 197.50 7.40 -6.9 3.4 26.8 -0.20 頁(yè)巖主孔30.0 198.50 8.00 -7.7 3.8 29.8 -0.20 頁(yè)巖主孔33.0 199.00 8.09 -8.6 4.3 32.7 -0

47、.16 頁(yè)巖主孔36.0 198.00 8.30 -9.4 4.8 35.7 -0.14 頁(yè)巖主孔39.0 197.10 8.80 -10.1 5.3 38.6 -0.16 頁(yè)巖主孔42.0 197.19 9.19 -10.9 5.8 41.6 -0.20 頁(yè)巖主孔45.0 197.19 10.00 -11.6 6.3 44.6 -0.24 頁(yè)巖主孔48.0 198.10 10.50 -12.4 6.8 47.5 -0.26 頁(yè)巖主孔51.0 198.60 11.00 -13.2 7.4 50.5 -0.24 頁(yè)巖主孔54.0 198.39 11.40 -14.0 8.0 53.4 -0.22

48、 頁(yè)巖主孔57.0 197.69 11.90 -14.8 8.6 56.3 -0.22 頁(yè)巖主孔60.0 197.19 12.69 -15.6 9.3 59.3 -0.25 頁(yè)巖主孔63.0 197.30 13.09 -16.3 10.0 62.2 -0.28 頁(yè)巖主孔66.0 198.39 13.19 -17.1 10.6 65.1 -0.29 頁(yè)巖主孔69.0 198.69 13.69 -17.9 11.4 68.0 -0.27 頁(yè)巖主孔72.0 198.19 14.09 -18.7 12.1 70.9 -0.24 頁(yè)巖主孔75.0 197.60 14.59 -19.5 12.8 73.9 -0.25 頁(yè)巖主孔78.0 196.10 15.19 -20.1 13.6 76.8 -0.