(3)查明井筒穿过的基岩段内各含水层的深度、厚度和岩性,并进行抽水试验及 流量测井,取得分段的水文地质参数,满足分层涌水量计算的要求,计算各含水层的涌 水量及预计各井筒涌水量。 (4)重点查明井筒的岩性分布,采集岩样,进行岩石物理力学性质测试 (5)查明井筒穿过的层段内有无断层及其它地质构造,特别是对井巷施工有影响的 不良地质因素。 (6)采样测定厚度大于0.8m煤层的瓦斯含量与成份,瓦斯突出指标。 (7)综合利用已有地质、水文地质资料和井筒检查孔资料,全面系统地进行工程地 质及水文地质评价,提交检查孔综合工程地质报告。 2.施工技术要求 (1)设计孔深应超过设计井筒深度20m左右 2)一般全孔取芯,采取率要求粘土和基岩层≥75%、主要煤层≥90%、破碎带 软弱夹层≥60%。 (3)取样:所见大于0.8m的煤层取煤质样、瓦斯样、突出指标样;分层取岩石样 做岩石物理力学及水性质测试:新地层取土工样及冻土样。 4)钻孔偏斜:钻孔偏斜率要求控制地1.5%以内,新地层及基岩风化带孔身不能 进入井筒半径之内 (5)简易水文观测:基岩段必须采用清水钻进,并做好简易水文观测工作 (6)测井:除常规测井外,基岩段须増测井径、井温、盐化扩散、声波及流量测 井工作。 (7)抽水试验:主要含水层必须进行抽水试验工作,以期获得水文地质资料。 8)做好现场岩芯鉴定工作,进行RQD质统计。 (9)终孔孔径一般不小于108mm (10)完成各项地质及水文地质任务后,钻孔采用速凝水泥浆全封闭。 3.应提供的成果资料 井筒检查孔施工完毕后,必须提供以下成果资料,以备建设单位使用。 (1)文字报告 包括工程概况,地质勘探工作,井筒地质及其它凿井技术条件,井筒水文地质与井筒涌水量预计
30 （3）查明井筒穿过的基岩段内各含水层的深度、厚度和岩性，并进行抽水试验及 流量测井，取得分段的水文地质参数，满足分层涌水量计算的要求，计算各含水层的涌 水量及预计各井筒涌水量。 (4)重点查明井筒的岩性分布，采集岩样，进行岩石物理力学性质测试。 (5）查明井筒穿过的层段内有无断层及其它地质构造，特别是对井巷施工有影响的 不良地质因素。 (6)采样测定厚度大于 0.8m 煤层的瓦斯含量与成份，瓦斯突出指标。 (7）综合利用已有地质、水文地质资料和井筒检查孔资料，全面系统地进行工程地 质及水文地质评价，提交检查孔综合工程地质报告。 2．施工技术要求 （1）设计孔深应超过设计井筒深度 20m 左右。 （2）一般全孔取芯，采取率要求粘土和基岩层≥75%、主要煤层≥90%、破碎带、 软弱夹层≥60%。 （3）取样：所见大于 0.8m 的煤层取煤质样、瓦斯样、突出指标样；分层取岩石样 做岩石物理力学及水性质测试；新地层取土工样及冻土样。 （4）钻孔偏斜：钻孔偏斜率要求控制地 1.5%以内，新地层及基岩风化带孔身不能 进入井筒半径之内。 （5）简易水文观测：基岩段必须采用清水钻进，并做好简易水文观测工作。 （6）测井：除常规测井外，基岩段须增测井径、井温、盐化扩散、声波及流量测 井工作。 （7）抽水试验：主要含水层必须进行抽水试验工作，以期获得水文地质资料。 （8）做好现场岩芯鉴定工作，进行 RQD 质统计。 （9）终孔孔径一般不小于 108mm。 （10）完成各项地质及水文地质任务后，钻孔采用速凝水泥浆全封闭。 3．应提供的成果资料 井筒检查孔施工完毕后，必须提供以下成果资料，以备建设单位使用。 （1）文字报告 包括工程概况，地质勘探工作，井筒地质及其它凿井技术条件，井筒水文地质与井筒涌水量预计 等。 （2）图纸
井筒检查钻平面图: 基岩面等高线及风化带等厚线图 水平切面图 过井筒检查孔剖面图及过各井筒剖面图: 井筒检查孔综合柱状图及井筒预计柱状图 抽水试验综合成果图及流量测井综合成果图 井筒预计涌水量图等 (3)各种测试报告计算表等 (六)冻结孔、注浆孔施工技术要求 1.冻结孔施工技术要求 包括冻结钻孔施工及冻结两个方面 (1)钴孔结构:所下套管不少于φ127m (2)孔斜要求很高,确保一定的垂直度,孔身不得进入井筒荒径内 (3)各组钻孔应均匀分布。 (4)全孔不取芯 2.注浆孔施工技术要求 包括注浆钻孔的施工及注浆两个方面 3.注浆钻孔施工技术要求 (1)原则上全孔不取芯,作为注浆检查孔的钻孔在主要含水层段取芯,用以检査孔 浆效果。 (2)注浆段原则上采用清水钻进 (3)注浆段孔径,一般不小于中114~118mm (4)孔斜控制在5‰之内 5)注浆检査孔每一注浆段要进行压试验或抽水试验,用以计算注浆后井筒剩余涌 水量,检查注浆效果。 4.注浆施工技术要求 (1)确定注浆段(一般主要含水层作为一个注浆段,注浆段高不宜大于80m等)。 (2)确定注浆压力:注浆压力一般为静水压力的2.5倍左右。 (3)确定注浆量 注浆量的计算公式2-1-1 Q=A I RHn B/ 式2-1-1
31 井筒检查钻平面图； 基岩面等高线及风化带等厚线图； 水平切面图； 过井筒检查孔剖面图及过各井筒剖面图； 井筒检查孔综合柱状图及井筒预计柱状图； 抽水试验综合成果图及流量测井综合成果图； 井筒预计涌水量图等。 （3）各种测试报告计算表等。 （六）冻结孔、注浆孔施工技术要求 1．冻结孔施工技术要求 包括冻结钻孔施工及冻结两个方面。 (1)钻孔结构：所下套管不少于φ127mm。 (2)孔斜要求很高，确保一定的垂直度，孔身不得进入井筒荒径内。 (3)各组钻孔应均匀分布。 (4)全孔不取芯。 2．注浆孔施工技术要求 包括注浆钻孔的施工及注浆两个方面。 3．注浆钻孔施工技术要求 (1）原则上全孔不取芯，作为注浆检查孔的钻孔在主要含水层段取芯，用以检查孔 注浆效果。 (2)注浆段原则上采用清水钻进。 (3)注浆段孔径，一般不小于φ114～118mm。 (4)孔斜控制在 5‰之内。 (5)注浆检查孔每一注浆段要进行压试验或抽水试验，用以计算注浆后井筒剩余涌 水量，检查注浆效果。 4．注浆施工技术要求 (1)确定注浆段（一般主要含水层作为一个注浆段，注浆段高不宜大于 80m 等）。 (2)确定注浆压力：注浆压力一般为静水压力的 2.5 倍左右。 (3)确定注浆量。 注浆量的计算公式 2-1-1： Q=AπR 2 Hnβ/M 式 2-1-1
式中:O--本段浆液预计注入量 A--浆液消耗系数 R-—浆液有效扩散半径 H--注浆段厚度 m--岩石裂隙率 B--.液充填系数 M--浆液结实率 (4)浆液:岩帽段采用单液水泥浆,其它注浆段采用粘土水泥浆 (5)注浆结束标准 终量:岩帽段终量要求不大于60l/min,岩帽以下粘土水泥浆终量要求不大于 2501/min。 稳定时间:注浆压力达到设计压力并稳定20min以上。 (6)注浆材料及配比 注浆材料主要为粘土、水泥、水玻璃。 配比:岩帽段采用单液水泥浆加速凝剂,速凝剂为食盐和三乙醇胺,食盐用量为水 泥量的5%,三乙醇胺用量为水泥量的0.5%。其水灰比为1:1~0.5:1。 粘土水泥浆调配原则为:原浆比重在1.18~1.25kg/cm3,每方浆中水泥用量为100 250kg,每方浆中S型结构添加剂用量为10~301 (七)定向技术 为适应井筒注浆三同时的要求及各类工程钻孔准确定位,必须采用定向技术,我处 自2002年引进石油系统有线随钻定向测斜仪后,使用效果非常良好。顾桥井筒“S” 型注浆钻孔的施工,望峰岗矿井井筒“Y”型注浆钻孔的施工,都是在定向技术的指导 下顺利完工,工程质量优良。 1.定向设备的组成 主要部件为定向仪、螺杄、无磁钻铤,地面监测系统、水路密封系统等。 2.应用原理 第一:重力垂直向下的原理 重力高边 第二:大地磁性原理 磁性高边 当钻孔偏角大于3°时,采用重力高边定位化较准确,当钻孔偏角小于3°时,采 用磁性高边定位化较准确
32 式中：Q----本段浆液预计注入量 A----浆液消耗系数 R----浆液有效扩散半径 H----注浆段厚度 n----岩石裂隙率 β----浆液充填系数 M----浆液结实率 (4)浆液：岩帽段采用单液水泥浆，其它注浆段采用粘土水泥浆。 (5)注浆结束标准 终量：岩帽段终量要求不大于 60l/min，岩帽以下粘土水泥浆终量要求不大于 250l/min。 稳定时间：注浆压力达到设计压力并稳定 20 min 以上。 (6)注浆材料及配比 注浆材料主要为粘土、水泥、水玻璃。 配比：岩帽段采用单液水泥浆加速凝剂，速凝剂为食盐和三乙醇胺，食盐用量为水 泥量的 5%，三乙醇胺用量为水泥量的 0.5%。其水灰比为 1:1～0.5:1。 粘土水泥浆调配原则为：原浆比重在 1.18～1.25kg/cm3，每方浆中水泥用量为 100～ 250kg，每方浆中 S 型结构添加剂用量为 10～30l。 （七）定向技术 为适应井筒注浆三同时的要求及各类工程钻孔准确定位，必须采用定向技术，我处 自 2002 年引进石油系统有线随钻定向测斜仪后，使用效果非常良好。顾桥井筒“Ｓ” 型注浆钻孔的施工，望峰岗矿井井筒“Ｙ”型注浆钻孔的施工，都是在定向技术的指导 下顺利完工，工程质量优良。 1．定向设备的组成 主要部件为定向仪、螺杆、无磁钻铤，地面监测系统、水路密封系统等。 2．应用原理 第一：重力垂直向下的原理 重力高边 第二：大地磁性原理 磁性高边 当钻孔偏角大于３°时，采用重力高边定位化较准确，当钻孔偏角小于３°时，采 用磁性高边定位化较准确
3.定向技术施工顺序 将带牙轮钻头的螺杆,无磁钻铤连接钻杆下入孔底,然后将有线定向仪从钻杆内下 至预定位置,地面连接好各种线路,打开计算机,屏幕上将显示孔底的顶角、方位,扭 转钻杆将方位调整到所需要的位置后固定,开动水泵,在合适的泵压下,钻头向下钻进 直至顶角方位合适,完成定向。 4.应用实例 下面附图是顾桥矿注1#孔与S1孔采用定向技术对接示意图(见图2-1-1)。 顾桥矿井主井注1孔与S1孔采用定向技术对接示意图 注1孔主井井筒 19.9 5.5 486.10 832.50 (八)矿井水文地质钻探 1.地面水文观测网的建立
33 3．定向技术施工顺序 将带牙轮钻头的螺杆，无磁钻铤连接钻杆下入孔底，然后将有线定向仪从钻杆内下 至预定位置，地面连接好各种线路，打开计算机，屏幕上将显示孔底的顶角、方位，扭 转钻杆将方位调整到所需要的位置后固定，开动水泵，在合适的泵压下，钻头向下钻进， 直至顶角方位合适，完成定向。 4．应用实例 下面附图是顾桥矿注１＃孔与Ｓ１孔采用定向技术对接示意图（见图 2-1-1）。 图 2-1-1 （八）矿井水文地质钻探 1．地面水文观测网的建立 5.5 19.9 S1孔 注1孔 主井井筒 486.10 832.50 定向斜孔钻进段 顾桥矿井主井注1孔与S1孔采用定向技术对接示意图
水文地质条件复杂型矿区(井),应建立地面水文观测网。观测网布孔设点前,必 须有专门设计。观测点应布置在下列地段 (1)对矿井生产建设有影响的主要含水层; (2)影响矿井充水的地下水集中迳流带(构造破碎带) (3)可能与地表水有水力联系的含水层 (4)矿井先期开采的地段 (5)在开采过程中水文地质条件可能发生变化的地段; (6)人为因素可能对矿井充水有影响的地段 (7)井下主要突水点附近,或具有突水威胁的地段 (8)疏干边界或隔水边界处 观测点的布置,应尽量利用现有钻孔、井、泉等 2.地面水文观测孔施工技术要求 水文地质钻探不单纯是为了采取岩芯,研究地质剖面,而且还必须取得含水层的基 本水文地质资料,以及对地下水进行动态观测,为此施工技术有更高的要求 (1)钻孔结构 一般观测试验层(段)孔径不应小于φ110m;下过滤器时,过滤器的直径不应小 于φ108,对于大口径抽水孔,其抽水层段的孔径一般不应小于中200m。如果利用地质 钻孔作抽水或观测孔时,其孔径不应小于φ91m (2)孔斜要求 水文地质钻孔的孔斜一般不宜过大,孔深在100m以内孔斜不得大于1°,当孔深大 于100m和小于300m时,孔斜不得大于3°,当孔深大于300m时孔斜不得大于5° (3)钻孔止水 非观测段必须进行隔离止水,并采取有效的隔离止水效果检查。止水材料有水泥、 海带、膨胀橡胶、粘土及沥青等。一般采用压水或注水方法进行止水效果检査。 (4)钻进方法及要求 一般采用清水钻进,当遇新生界松散地层及断层破碎带时可采用无固相稀泥浆钻 (5)洗孔 无论采用清水钻进或稀泥浆钻进,成孔后必须进行洗孔。洗孔方法有活塞洗井、高 压自射流洗井、压风机震荡洗井、CO2洗井及焦磷酸钠化学洗井等
34 水文地质条件复杂型矿区（井），应建立地面水文观测网。观测网布孔设点前，必 须有专门设计。观测点应布置在下列地段： (1)对矿井生产建设有影响的主要含水层； (2)影响矿井充水的地下水集中迳流带（构造破碎带）； (3)可能与地表水有水力联系的含水层； (4)矿井先期开采的地段； (5)在开采过程中水文地质条件可能发生变化的地段； (6)人为因素可能对矿井充水有影响的地段； (7)井下主要突水点附近，或具有突水威胁的地段； (8）疏干边界或隔水边界处。 观测点的布置，应尽量利用现有钻孔、井、泉等。 2．地面水文观测孔施工技术要求 水文地质钻探不单纯是为了采取岩芯，研究地质剖面，而且还必须取得含水层的基 本水文地质资料，以及对地下水进行动态观测，为此施工技术有更高的要求。 （1）钻孔结构 一般观测试验层（段）孔径不应小于φ110mm；下过滤器时，过滤器的直径不应小 于φ108，对于大口径抽水孔，其抽水层段的孔径一般不应小于φ200mm。如果利用地质 钻孔作抽水或观测孔时，其孔径不应小于φ91mm。 （2）孔斜要求 水文地质钻孔的孔斜一般不宜过大，孔深在 100m 以内孔斜不得大于 1°，当孔深大 于 100m 和小于 300m 时，孔斜不得大于 3°，当孔深大于 300m 时孔斜不得大于 5°。 （3）钻孔止水 非观测段必须进行隔离止水，并采取有效的隔离止水效果检查。止水材料有水泥、 海带、膨胀橡胶、粘土及沥青等。一般采用压水或注水方法进行止水效果检查。 （4）钻进方法及要求 一般采用清水钻进，当遇新生界松散地层及断层破碎带时可采用无固相稀泥浆钻 进。 （5）洗孔 无论采用清水钻进或稀泥浆钻进，成孔后必须进行洗孔。洗孔方法有活塞洗井、高 压自射流洗井、压风机震荡洗井、CO2 洗井及焦磷酸钠化学洗井等