公丕进

（中煤科工集团西安研究院有限公司,西安 710077）

1 引言

近年来，煤矿井下钻孔已逐渐应用于煤矿水害防治领域，井下探放水钻孔技术发展较快，钻孔深度不断被刷新，2013年中煤科工集团西安研究院在陕西韩城桑树坪煤矿施工多组井下探放水孔，最大孔深达713m；2014年中煤科工集团西安研究院在内蒙古鄂尔多斯唐家会煤矿最大钻孔深度达1002m。然而与之配套的固孔工艺发展相对滞后，固孔是井下探放水孔关键环节之一，落后的固孔工艺已成为制约钻孔技术发展的瓶颈之一。探放水钻孔施工过程中往往会遇到高压、高流速的底板承压水，能否有效的封固合理长度的孔段直接关系到后续钻孔及疏放水的安全。因此开展固孔工艺及水泥浆外加剂的研究势在必行。

2 水泥浆正循环、反循环固孔工艺及优缺点

2.1 正、反循环工艺流程及注浆结构

目前国内井下探放水孔普遍采用水泥浆正循环泵送工艺，具体工艺流程是：钻至预定孔深后起钻，首先下入钢质套管，套管下深应比孔深少0.5—1m，同时孔口露出0.3—0.5m的套管作为进浆口，套管头部连接高压阀；然后用聚亚胺胶脂材料（马丽散）封固孔口处套管与孔壁之间的环空间歇，并在环空预埋设一根配有阀门的管路，作为泵送水泥浆过程中排放孔内积水及空气的通道。注浆结构如图1所示。

待孔口环空填充材料完全固化后，配置足量水泥浆，水灰比一般控制在0.6至1的范围内，由孔口闸阀泵注水泥浆。注浆过程中水泥浆顶替孔内积水等不断从孔口环空闸阀返出，直至孔口环空闸阀返出水泥浆后停止泵注，迅速关闭全部孔口闸阀，候凝48h，待水泥凝固后下钻扫套管内的水泥赛。……