煤炭科学技术

作者：王雪松, 程桦, 荣传新, 姚直书, 余大有,

关键词：钻井井壁, 井壁接茬, 渗漏水, 地面定向钻孔, 注浆,

煤矿钻井井壁为单层结构，在深厚表土层段其渗漏水将严重威胁矿井安全生产，建井阶段井壁接茬部位若存在施工缺陷，则会导致地下水腐蚀锈穿接茬部位金属及焊缝，造成井壁渗漏水，若不及时治理，易引发突水溃砂而酿成淹井事故。为探寻一种行之有效的治理技术，以许疃煤矿副井井筒井壁渗漏水治理为工程背景，开展了煤矿钻井井壁渗漏水治理技术研究。首先，结合矿井水文地质特征等信息分析了钻井法单层井壁渗漏水致因，发现许疃煤矿副井井壁接茬处发生渗漏水的主要原因是地下水中的\textHCO_3^ - 、\textC\textl^ - 共同作用腐蚀锈穿井壁接茬部位后，含水层之间越流补给的高压地下水通过孔隙连通性良好的壁后碎石充填层流入井筒内；然后，对比分析了许疃煤矿副井井筒井壁渗漏水治理采用壁后注浆和地面钻孔注浆的可行性与安全性，发现在流砂层中对采用钻井法施工的钢筋混凝土单层井壁进行壁后注浆，安全风险较大，影响井筒正常提升，且存在再次发生渗漏水的风险，而采用地面定向钻孔注浆技术的注浆量大，壁后充填层碎石间孔隙可被水泥浆充分填充，改善井筒防渗和承载能力，且施工人员全程在地面操作，安全性好，不影响井筒正常提升；最后，提出了针对深厚表土层煤矿钻井井壁渗漏水治理的地面定向钻孔注浆技术并进行工程示范，2个钻孔共注入130.9 m3水泥浆，完全充填了94.00～131.40 m层段壁后充填层碎石间孔隙，顺利封堵了井下94 m处出水点，经现场长期观测，该段井壁未再渗漏水。研究结果表明，针对深厚表土层段煤矿钻井井壁渗漏水治理，采用地面定向钻孔注浆技术的治理效果良好，安全性高。研究成果可为深厚表土层煤矿钻井井壁渗漏水治理提供一定的参考。

来源：2024年第7期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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