井下近水平定向钻进技术在煤矿奥灰水害防治中的应用
2023-10-07毛怀勇刘凯祥贺晓浪
中国煤炭地质 2023年8期
毛怀勇,王 正,刘凯祥,邹 宏,贺晓浪,苏 文,冯 洁
(1.山西中煤担水沟煤业有限公司,山西朔州 036000;2.中煤能源研究院有限责任公司水文地质研究所,陕西西安 710054)
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平朔矿区煤系基底多为奥陶系灰岩含水层,随着矿区下组煤层的开采和断层、褶皱、陷落柱等构造因素的叠加影响,多数矿井不同程度地受到底板岩溶水带压开采威胁[1-4]。长期以来,各矿井多是利用传统回转探查治理工艺对已圈定好的工作面底板岩层进行注浆加固改造来消除这一水害威胁[5-6],但传统探查治理工艺面临的施工安全风险大、钻孔利用率低、采掘接替矛盾突出等问题日益凸显[7-8]。井下近水平定向钻进技术,以其钻孔深度大、顺目标层钻进、一孔多分支等优势,逐渐成为矿井水害高效治理的新手段[9-10]。该技术最早多应用于煤矿瓦斯抽采治理等方面[11-12],后凭借其独特的优势,逐渐拓展应用到老空水长距离探放、构造探查、水害防治等方面[13-14]。相关学者对其钻屑粒度分布特征规律开展了相关研究,其结果对岩屑清除工艺与钻进设备的选型具有一定参考价值[15];另外,随着钻进机械水平的不断发展,钻进深度已从早期的百米级跨越至现在的千米级,且钻孔深度记录仍在不断突破[16-17]。目前,井下近水平定向钻进技术已在多个矿区矿井水害防治方面得到应用,并取得较好的安全与经济效益,但针对平朔矿区下组煤开采水文地质特征条件,尚未开展过相关应用研究。
担水沟煤矿位于平朔矿区南部,矿井9204工作面底板奥灰水带压开采压力约3.06MPa,受面内大型断层构造带影响,回采面临着严峻的奥灰水害风险。……
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