煤矿探水钻孔封孔工艺的优化与应用

董 华

（晋能控股煤业集团四老沟矿，山西 大同 037031）

1 四老沟矿概况

晋能控股煤业集团四老沟矿2106巷井下位于主运大巷东北部，工作面东部为四老沟矿8102工作面，北部为四老沟矿与同忻矿矿界，西部未开拓。

2106巷设计长度为1 400 m，巷道断面规格（宽×高）为4.5 m×3.5 m，巷道掘进煤层为3号—5号煤层，平均厚度为11.3 m，施工巷道沿煤层底板进行平行掘进，截止目前巷道已掘进500 m[1-2]。

2106巷上覆有侏罗系2号、4号采空区，对应2106巷上覆210~650 m，层间距为54 m，预计积水量约0.6万m3；在4号层有四老沟矿8401、8403、8405、8407、8409、8411采空区，位于2106巷860~1 150 m段，层间距为60 m左右，预计积水量约0.37万m3。为了保证巷道安全掘进，避免透水事故的发生[3-4]，2106巷掘进前期主要采用钻探技术手段进行放水施工，巷道迎头煤壁共计布置5个探水钻孔，钻孔具体布置参数如表1所示。

表1 2106巷前期探水钻孔技术参数表

2 2106巷掘进前期钻孔封孔工艺问题分析

1）封孔长度不合理.2106巷掘进煤层为3号—5号合并煤层，煤层平均厚度为11.3 m，巷道掘进高度为3.5 m，留顶煤厚度为7.8 m，而巷道掘进前期探水钻孔布置在工作迎头距顶板1.5 m处，钻孔仰角为25°，通过计算可知探水钻孔在顶煤段长度为22 m，而通过窥视钻孔发现，钻孔在顶煤13 m范围内钻孔壁裂隙发育，局部出现塌孔现象，而原钻孔封孔长度为9.0 m，位于顶煤破碎区内，导致钻孔封孔效果差，放水时很容易出现透水事故。

2）封孔工艺落后。2106巷掘进前期探水钻孔主要采用膨胀水泥进行封孔，封孔长度为6.0 m，膨胀水泥虽然具有凝固速度快、粘接效果好等优点，但是膨胀水泥渗透效果差，钻孔封孔段煤体高度裂隙发育，若无法对裂隙进行填充封堵，无法起到预期的封孔效果。……