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[摘 要]针对矿井突水时大量表土层泥砂瞬间涌入巷道，经过一段时间沉淀凝结，井下高位巷道及独头局部可能存在气体压缩液化。为了保证排水清淤施工安全，对突水后矿井的高压区采取泄压防突综合治理，防止二次事故及灾害的发生。
[关键词]打钻泄压 超前探放
中图分类号：TD163 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）33-0195-01
一、概述
本井田位于淮南复向斜中陈桥背斜的北翼西段，总体构造形态为一轴向北西西的复式向斜。地层倾角仅向斜南翼浅部露头部位和F101与F104二断层之间局部地段较陡（20°左右），一般较为平缓，多在5°～15°之间。井田内共发现断层31条，其中正断层30条，逆断层1条。本井田的构造复杂程度为中等。
井田基岩被厚度介于547.65～713.50m之间的南薄北厚的新生界所覆盖。按照沉积物的组合特征和含、隔水情况，可将新生界松散层自上而下大致分为一含、一隔、二含、二隔、三含、三隔和四含计4个含水层（组）和3个隔水层（组）。其中三隔主要由粘土、砂质粘土和薄层细砂等组成，粘土土质细、纯，可塑性较强，具膨胀性，厚度大（平均136m），但分布不稳定，不能构成稳定的隔水层（组）。四含厚度介于57～185m之间，平均85m左右，由上部的厚层中、细砂层和下部的砂砾层组成，砂层间夹薄层粘土和砂质粘土。其中含水砂层富水性中等，厚度大，全井田均有分布，且大部分与基岩直接接触，是基岩含水层的重要补给水源。
本井田新生界四含孔隙水、二叠纪煤系砂岩裂隙水和石炭系太灰岩溶裂隙水对井下开采均有较大影响，便成为本矿井开采的主要充水因素。
受不可抗拒的地质灾害的影响，矿井副井井壁在四含地层位置出现高压水孔，出水含有细砂及粘土，半小时内井壁发生出水增大及溃孔现象，一小时后矿井被淹。
在采取“抛、探、注、冻”处理施工方案后，进入矿井清淤修复施工阶段。为了保证排水清淤施工的安全，对井下可能存在的高压区域能量突然释放造成二次事故而采取综合防治等安全措施。
二、治理方案
（一） 对井下可能存在的高压区西翼回风一石门、炸药库回风道及胶带机石门三处从地面打排气泄压钻孔，进行排气泄压。
由于井下独头掘进较多，且有3条巷道属于上山掘进，出水后该处巷道迎头处于高压区域，可能存在气体压缩液化状态，为了消除对后期井巷排水清淤安全影响，对3处主要存在高压区域进行超前打钻失压。
施工方案为：
1、根据高压区域末端位置，采取高精度钻孔施工方案，钻孔位置偏差在1/800
2、分区段对钻孔进行下套管防止漏压穿压等事故发生。
3、在距离高压区末端还剩20m位置时停止钻进，在孔口设置防喷闸阀以防喷孔。设置好后继续钻进，当发现有泥浆涌喷或喷气顶钻时，停止施工，关小闸阀，控制压力均衡释放。待压力释放完后，继续钻进至设计位置。确认再无压力现象后，证明该压力区失压成功。
4、在确认所有泄压孔施工泄压成功后，再对泄压孔进行注浆封孔，防止地层水串至井下，影响后期井下清淤安全。
（二）在主井、副井、风井三井排水清淤期间，严格控制三井施工进度，保证三井水位及淤面落差控制在20m范围内，防止三井落差过大产生压差。造成水面及淤面产生瞬间升降。
在出水后，三井水面经常出现水面高差异常变化，进入排水清淤后，曾经出现淤面瞬间下降25m现象。在清淤过程中，采取三井同时施工，且水面或淤面控制在同一高度，控制在落差±20m范围内。
施工方案为：
1、三井在采取冻结措施后，同时进行井筒排水作业，待有一井到淤面后其他井筒也停止排水，保持三井筒总是保持在同一水平，防止由于落差过大，造成水面或淤面瞬间变化造成事故。
2、井筒清淤时，在吊盘下方安装一层清淤施工作业盘，留有清淤作业孔。采取防坠防滑措施，同时保证安全退路的通畅，防止淤面突然上升或下降，造成人身事故。
3、在三井筒内同时设置两台潜水泵及两台卧泵（一用一备），在水量增大时，能够及时降低水位，保持水位在控制的范围内。
4、加强淤面观测，对三井筒淤面进行定期观测，对淤面存在异常落差，采取防范措施，保证排水及清淤施工安全。
（三）采取先探后掘的施工措施，对井下水及淤砂存在的可能状态，采取针对性措施，对水及淤泥可能出现位置、状态及危害程度进行评估治理。
在进入巷道清淤施工后，经常会出现淤沙溃塌或巷道顶部瞬间涌水现象，严重威胁施工人员的安全，为了保证施工安全，采取了“超前探放、先探后掘”的原则。
施工方案为：
1、进入巷道清淤施工后，对可能存在的淤沙溃塌或巷道顶部瞬间涌水现象采取针对性措施，安排钻机对施工方向进行平行打钻，并对易出水的巷道顶部再增加一组仰角钻孔（仰角12？左右），钻孔深度以打到障碍物停钻，清淤施工时保证清淤方向留有10m的超前距，保证清淤施工安全。
2、疏通好巷道的水沟，对变形失效的水沟进行恢复施工；另对局部低洼段采取挖水养子，设电泵（或临时风泵）进行排水；并在巷道内主要排水点设置沉淀池，防止作业面异常涌水（淤沙）堵塞巷道，损坏设备及工器具。
3、贯彻异常涌水立即撤人的应急响应机制，保证好清淤巷道的安全退路。在发生不可控或异常大量涌水时，立即组织撤人。
三、治理效果
在三井排水清淤前的三个排压孔施工过程中，曾经出现透孔后瞬间压力释放，将钻孔泥浆顶射出50m左右的高空。进入排水清淤施工阶段后，多次出现井筒水位及淤面或高或低现象、巷道涌水（淤沙）突然增大，以及瞬间涌水（淤沙）达400m？左右的施工险情。但在采取以上泄压防突综合治理方案后都化险为夷，保证了矿井恢复施工的安全。
[关键词]打钻泄压 超前探放
中图分类号：TD163 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）33-0195-01
一、概述
本井田位于淮南复向斜中陈桥背斜的北翼西段，总体构造形态为一轴向北西西的复式向斜。地层倾角仅向斜南翼浅部露头部位和F101与F104二断层之间局部地段较陡（20°左右），一般较为平缓，多在5°～15°之间。井田内共发现断层31条，其中正断层30条，逆断层1条。本井田的构造复杂程度为中等。
井田基岩被厚度介于547.65～713.50m之间的南薄北厚的新生界所覆盖。按照沉积物的组合特征和含、隔水情况，可将新生界松散层自上而下大致分为一含、一隔、二含、二隔、三含、三隔和四含计4个含水层（组）和3个隔水层（组）。其中三隔主要由粘土、砂质粘土和薄层细砂等组成，粘土土质细、纯，可塑性较强，具膨胀性，厚度大（平均136m），但分布不稳定，不能构成稳定的隔水层（组）。四含厚度介于57～185m之间，平均85m左右，由上部的厚层中、细砂层和下部的砂砾层组成，砂层间夹薄层粘土和砂质粘土。其中含水砂层富水性中等，厚度大，全井田均有分布，且大部分与基岩直接接触，是基岩含水层的重要补给水源。
本井田新生界四含孔隙水、二叠纪煤系砂岩裂隙水和石炭系太灰岩溶裂隙水对井下开采均有较大影响，便成为本矿井开采的主要充水因素。
受不可抗拒的地质灾害的影响，矿井副井井壁在四含地层位置出现高压水孔，出水含有细砂及粘土，半小时内井壁发生出水增大及溃孔现象，一小时后矿井被淹。
在采取“抛、探、注、冻”处理施工方案后，进入矿井清淤修复施工阶段。为了保证排水清淤施工的安全，对井下可能存在的高压区域能量突然释放造成二次事故而采取综合防治等安全措施。
二、治理方案
（一） 对井下可能存在的高压区西翼回风一石门、炸药库回风道及胶带机石门三处从地面打排气泄压钻孔，进行排气泄压。
由于井下独头掘进较多，且有3条巷道属于上山掘进，出水后该处巷道迎头处于高压区域，可能存在气体压缩液化状态，为了消除对后期井巷排水清淤安全影响，对3处主要存在高压区域进行超前打钻失压。
施工方案为：
1、根据高压区域末端位置，采取高精度钻孔施工方案，钻孔位置偏差在1/800
2、分区段对钻孔进行下套管防止漏压穿压等事故发生。
3、在距离高压区末端还剩20m位置时停止钻进，在孔口设置防喷闸阀以防喷孔。设置好后继续钻进，当发现有泥浆涌喷或喷气顶钻时，停止施工，关小闸阀，控制压力均衡释放。待压力释放完后，继续钻进至设计位置。确认再无压力现象后，证明该压力区失压成功。
4、在确认所有泄压孔施工泄压成功后，再对泄压孔进行注浆封孔，防止地层水串至井下，影响后期井下清淤安全。
（二）在主井、副井、风井三井排水清淤期间，严格控制三井施工进度，保证三井水位及淤面落差控制在20m范围内，防止三井落差过大产生压差。造成水面及淤面产生瞬间升降。
在出水后，三井水面经常出现水面高差异常变化，进入排水清淤后，曾经出现淤面瞬间下降25m现象。在清淤过程中，采取三井同时施工，且水面或淤面控制在同一高度，控制在落差±20m范围内。
施工方案为：
1、三井在采取冻结措施后，同时进行井筒排水作业，待有一井到淤面后其他井筒也停止排水，保持三井筒总是保持在同一水平，防止由于落差过大，造成水面或淤面瞬间变化造成事故。
2、井筒清淤时，在吊盘下方安装一层清淤施工作业盘，留有清淤作业孔。采取防坠防滑措施，同时保证安全退路的通畅，防止淤面突然上升或下降，造成人身事故。
3、在三井筒内同时设置两台潜水泵及两台卧泵（一用一备），在水量增大时，能够及时降低水位，保持水位在控制的范围内。
4、加强淤面观测，对三井筒淤面进行定期观测，对淤面存在异常落差，采取防范措施，保证排水及清淤施工安全。
（三）采取先探后掘的施工措施，对井下水及淤砂存在的可能状态，采取针对性措施，对水及淤泥可能出现位置、状态及危害程度进行评估治理。
在进入巷道清淤施工后，经常会出现淤沙溃塌或巷道顶部瞬间涌水现象，严重威胁施工人员的安全，为了保证施工安全，采取了“超前探放、先探后掘”的原则。
施工方案为：
1、进入巷道清淤施工后，对可能存在的淤沙溃塌或巷道顶部瞬间涌水现象采取针对性措施，安排钻机对施工方向进行平行打钻，并对易出水的巷道顶部再增加一组仰角钻孔（仰角12？左右），钻孔深度以打到障碍物停钻，清淤施工时保证清淤方向留有10m的超前距，保证清淤施工安全。
2、疏通好巷道的水沟，对变形失效的水沟进行恢复施工；另对局部低洼段采取挖水养子，设电泵（或临时风泵）进行排水；并在巷道内主要排水点设置沉淀池，防止作业面异常涌水（淤沙）堵塞巷道，损坏设备及工器具。
3、贯彻异常涌水立即撤人的应急响应机制，保证好清淤巷道的安全退路。在发生不可控或异常大量涌水时，立即组织撤人。
三、治理效果
在三井排水清淤前的三个排压孔施工过程中，曾经出现透孔后瞬间压力释放，将钻孔泥浆顶射出50m左右的高空。进入排水清淤施工阶段后，多次出现井筒水位及淤面或高或低现象、巷道涌水（淤沙）突然增大，以及瞬间涌水（淤沙）达400m？左右的施工险情。但在采取以上泄压防突综合治理方案后都化险为夷，保证了矿井恢复施工的安全。