塔然高勒煤矿首采区水文地质补勘工程质量管理

韩克勇

（神华杭锦能源有限责任公司，内蒙古鄂尔多斯 017400）

塔然高勒煤矿首采区水文地质补勘工程质量管理

韩克勇

（神华杭锦能源有限责任公司，内蒙古鄂尔多斯 017400）

本文简要介绍了塔然高勒煤矿首采区的基本概况，并通过对该区域地质及水文地质条件的研究，编制了塔然高勒煤矿首采区水文地质补勘工程实施方案，根据方案要求，制定了针对性的质量管理措施，并在施工过程中严格执行及完善，质量管理效果达到了预期效果，可为类似条件水文地质补勘施工项目提供参考和借鉴。

水文地质补勘 质量 管理

1 首采区概况

塔然高勒煤矿是神华集团杭锦能源公司的主力矿井，在立井井筒施工过程中，随着井筒逐渐向下延伸，水文地质条件发生了较大变化，特别是井筒实际涌水量（118m3/h）大大超过了原地质报告预计的涌水量（20m3/h），这给井筒施工造成了极大的困难。基于所揭露的矿井水文地质情况与原勘探报告出入较大，为保证矿井安全建设，避免水害事故，对塔然高勒煤矿首采区实施水文地质补勘，查清水文地质条件是非常必要的。塔然高勒煤矿水文地质条件复杂，依据井田出露地层层序、岩性及其富水性和煤层的关系，结合区域含水层划分情况，本井田主要含水层可划分4个含水岩组，见表1所示。

表1 井田主要含水层简表

上含水层主要岩性上部以灰绿、浅红色砾岩为主，下部为深红色泥岩、砂质泥岩夹细砂岩，具交错层理和大型斜层理。井田内地层厚度33.20～469.61m，平均190.32m。根据资料，涌水量变化较大，水量值在1.65～38.9m3/h之间。下含水层上部岩性主要为紫红色、杂色砂质泥岩、泥岩与灰绿、黄绿色粉砂岩互层，岩性下部为浅黄、青灰色中、粗砂岩，局部夹粉砂岩、砂质泥岩及薄煤层。南部地层厚度大，向北部厚度变薄。地层厚度135.45～421.79m，平均290.16m。与下伏延安组（J1-2y）呈平行不整合接触。据钻孔资料，涌水量在7.5～71.9m3/h之间。

2 首采区水文地质补勘施工项目方案

本设计由中煤科工集团西安研究院编制，主要包含以下几个部分：

2.1 钻孔布置

首采区水文地质补充勘探所布设的地面抽水试验孔，既是水文地质勘探孔，又是水文地质试验孔、水文观测孔；勘探阶段布置的地面抽水试验孔，在试验结束后留做煤矿开采过程中的长期水文观测孔使用。首采区水文地质补充勘探共设计钻孔12个，其中西一首采区和东一首采区各布置6个，分别为WB1～WB6孔和WB7～WB12孔，其中WB3、WB4孔和WB8、WB9、WB10孔为2个孔组，进行孔组抽水试验，其余孔进行单孔抽水试验，抽上层含水层水的钻孔有WB2、WB5和WB9孔，其余抽水层位为下层，上层含水层抽水孔的目标层位为K1zh～J2段含水层，下层含水层抽水孔的目标层位为J1-2y～J2段含水层。

2.2 钻孔结构

本次勘探工程水文钻孔分为三种结构，一种为上含水层段单孔抽水试验钻孔结构，第二种为下含水层段单孔抽水试验钻孔结构，第三种为孔组抽水试验中主抽水孔结构。对应的目标层位分别为J2～K1zh和J1-2y～J2含水层段。

2.3 技术要求

（1）钻孔位置：施工时具体孔位可根据现场地形起伏情况在小范围内做适当调整。孔组钻孔间距：WB3与WB4抽水孔间距为100m，WB8或WB10之间与WB9间距为50m，WB8与WB10抽水孔之间的间距为100m。（2）钻孔结构：终孔要求进入5-1煤底板以下20m，裸孔段孔径为Φ91mm，抽水段要求下入桥式过滤器，过滤器孔隙率不小于25%，过滤器与上部隔离套管的重叠部分要求为5m，钻孔开孔孔径和孔口管孔径、长度可自行决定，但套管和过滤器的孔径应严格遵循设计；钻孔抽水段抽水前，其下部裸孔必须水泥封闭，上部隔离段套管必须完成止水。（3）钻孔取芯：共计6个取芯钻孔，2孔组中2个取芯孔，另4个孔为WB1、WB5、WB11和WB12。钻探工程验收质量要求钻孔质量特甲级100%。岩芯鉴定及采样要求：岩芯分层详细、准确，合乎“国标”要求；采样符合“规程”、“规范”，包装完整、标签齐全。（4）岩屑录井：无芯钻进钻孔在钻进过程中必须全段进行岩屑录井，根据钻进的岩屑返出情况结合综合测井资料对地层进行判层。（5）简易水文观测：上钻后及下钻前各观测一次孔内水位，时间间隔不少于5分钟。钻进过程中每半小时观测一次冲洗液消耗量，若回次时间小于半小时则每回次观测一次；若消耗量突变则加密观测，必要时观测近似稳定水位。（6）孔斜：由于井田内地层中砾岩较多，孔斜要求百米内不超过1.0°，孔深每增加百米，孔斜递增不大于1.0°。（7）测井：全孔要求数字化测井，测井质量应达到《煤田勘探钻孔工程质量标准》甲级孔要求；并必须进行钻孔扩散法（盐化）测井。测井质量目标：测井成果质量100%达优质标准，测井综合评级均达甲级标准。（8）止水：要保证使用的止水套管质量合格，下管前要精细加工，准确丈量，并进行试下，套管之间采用电焊连接，焊缝不低于2遍，确保无气孔、砂眼。水泥凝固72h后，按规范要求进行封孔止水效果检查。止水检查采用压力差法，套管内注满水后连续2h管内水位平均下降不超过40mm，即认为止水合格；不合格则重新进行固井。合格后进行下部施工。（9）洗井：为了确保含水层透水性能良好，用清水替出井内岩屑、泥浆，注入三聚磷酸钠和十二烷基苯簧酸钠溶液浸泡6～24h后，拉活塞清洗含水层，最后替出洗井液，用压风机洗井至水清砂净时，下入潜水泵进行抽水试验。过滤管固管后，要采用CO2法洗井，破除井壁泥皮，要求抽水孔以水清为准，确保抽水试验资料的可靠性。（10）原始记录：钻孔原始记录要按规范的格式认真填写，内容要全面、准确、可靠。如遇有掉块、塌孔、缩（扩）径、漏（涌）水、逸气、涌砂、掉钻等情况时，要详细记录其发生的层位、深度及量值，对换径变层等重要环节要进行详细记录。（11）钻孔留设：所有钻孔终孔并完成相关试验后，短期内均留作水文地质长观孔，在孔口安装自动观测系统，暂不进行封孔。

2.4 抽水试验

（1）原则上采用单孔及孔组稳定流抽水试验，若抽水中水位持续下降，稳定的时间过长，可采用非稳定流抽水试验。（2）每个钻孔至少进行1次单孔抽水试验，试验时要根据地层及设备情况尽可能进行大流量或大降深抽水试验。（3）孔组抽水试验进行2次。首采区（西部）WB3、WB4孔组进行1次，WB3为主抽水孔，抽水层位为下层水，WB4为观测孔；首采区（东部）WB8、WB9、WB10孔组进行1次，主抽水孔为WB8，抽水层位为下层含水层。（4）为减少抽水试验工程量，单孔抽水和孔组抽水可同时进行，孔组主抽水孔抽水时其工程量可计入单孔抽水。

3 工程质量管理

工程质量管理目标是实施项目质量体系工作，提高质量控制和保证能力，使工程质量始终处于受控状态，严格按照规范要求组织施工，把好质量关，达到有关规程规范优良级标准。工程质量管理分为前、中、后三个阶段。

3.1 施工前的质量管理

（1）对施工队伍的资质进行重新的审查。施工单位为西安研究院，资质为地质勘探甲级，与投标时的情况相符。（2）建立健全了质量控制体系、质量自检制度等质量管理制度。（3）成立“项目协调组”。为了加强项目施工管理，协调西安研究院与业主、监理单位的关系，由各方共同成立了“项目协调组”。（4）为了确保本勘探项目按时、按质、高效地完成，西安研究院设立项目部，负责抓好质量管理等工作。（5）项目部建立层层负责的质量岗位责任体系，经理、总工程师、安全质量检查工程师、工程队长按相应职责、权限签订质量负责责任状，确保质量控制层层落实。（6）设专职质检工程师，工班设兼职质检员。项目部建立以经理为组长，总工程师为副组长的重点工程QC攻关小组，定期组织有关人员进行技术学习、质量教育、检查评定。（7）施工前检查：由施工负责人主持，施工技术部门参加对施工前准备工作进行全面检查，根据工程进度需要及时调配数量充足、先进适用的各类机械设备、仪器，并对设备进行认真保养，满足施工需要。对材料来源及数量、质量严格控制把关，不合格材料禁止进入现场。（8）组织公司相关单位，施工单位、监理单位对合同、施工方案、施工组织设计等进行详细的审阅。按相关技术标准完善相关图纸资料等。

3.2 施工过程中的质量管理

3.2.1 质量控制体系

建立健全纵、横向联合运作的质量管理组织体系和相应的规章制度。项目部及各施工作业单位在项目部质量安全组和业主、监理的指导下开展全面质量管理工作，以工作质量促工序质量、保工程质量，建立纵、横向相互制约监督机制和工序质量控制程序和方法。

（1）质量控制程序，图1所示。

（2）工作程序，图2所示。

（3）质量自检制度：施工中检查、定期检查、预验检查。1）施工中检查。施工现场技术人员配合质量检查人经常对施工的各个环节和工序质量进行检查，对不利于保证工程质量的施工方法和质量不合格的工程，要求施工负责人及时改正和处理，必要时签发工程质量问题通知单要求限期解决。检查内容：位置，结构是否符合设计规定；是否严格按照施工技术交底资料和技术规范、操作规程正确施工，工程质量是否符合《验收》要求；施工原始记录是否齐全，记录量是否及时详实；按照《验收》要求逐项进行预检，不合格工序在监理工程师检查前处理完毕，预验合格后填写检查证、备齐有关附件报请监理工程检查。2）定期检查。由施工负责人主持，技术人员参加，对检查中发现的施工技术问题，提出改进意见。3）预验检查。工程完毕后，技术部门根据有关规定编制好竣工文件，并由施工负责人主持竣工工程预验检查。检查工程现场是否按设计要求或有关协议规定清理、恢复达到标准。

（4）技术资料管理。施工技术文件和资料，是施工过程中的重要依据或原始记录，是编制竣工文件、施工技术总结、进行质量事故分析、工程成本分析等项工作的基本依据。认真收集、妥善管理技术文件和资料是施工技术管理的基础工作之一，杜绝事后伪造、篡改、补填资料的发生。

（5）负责质量的人员管理。1）为实施本合同指派的项目经理、技术负责人和专业负责人未经业主和监理工程师的同意不无故不到位或被替换。2）项目经理、项目技术负责人、施工计划负责人、财务负责人的替换必须经业主批准。其中项目经理、项目技术负责人离开工地7天以上必须向监理工程师请假并指定代理人，经监理工程师同意后方可离开。3）对负责质量的人员进行动态管理。对各分项工程、各工序负责人按时间顺序登记造册，建档立卡，并在阶段性工程交工验收时向监理工程师提交副本，作到无论哪道工序出了质量事故，均能找到各级负责人。

3.2.2 质量管理措施

（1）整体质量保证措施。1）建立完善的质量保证体系、质量工作程序和岗位质量责任制、将质量数量和各岗位的经济利益挂勾。2）开工前组织有关工程技术人员和钻机施工人员认真学习质量保证体系、质量工作程序和岗位质量责任制。3）实行各级岗位责任制，项目技术负责为质管会主任负责，项目组长对项目总工负责，各专业人员对项目组长负责，层层落实责任，严把质量关。4）实行小组自检、项目检查、项目部验收及甲方监理审查验收制度。小组自检是一项经常性工作，及时发现问题及时补充修正；项目检查为阶段性的，按要求分期进行室内及野外检查，发现问题及时补充修正。五、做好“三边”工作，加强综合研究。对各种原始资料应及时进行检查校对，发现问题必须到现场检查后据实更正，不许在室内凭记忆修改。六、服从监理指令，接受监理对各项工作、指导、指正。

（2）岩芯鉴定及采样质量保证措施。1）组织项目组成员认真学习各专业执行的最新国标、规范、规程，认真学习标书的内容。使得专业人员在工作中能够保持协调一致，基础资料规范合理。2）严格执行各项技术政策，贯彻技术制度。3）建立严格的岗位质量责任制度，做到奖罚分明，执行有力。4）各种原始编录（填图、鉴定、采样），必须按时在现场完成，取全取准第一手资料，当天的原始资料，当天整理完毕。5）服从项目经理、监理工程师的指导。6）钻孔质量验收严格按标准进行，不得徇私舞弊。7）严格执行“三级”质量验收管理，发现问题及时寻求原因，现场解决。8）岩芯鉴定手稿、原始日报要保持准确、清楚、完整、齐全。9）各种样品按技术要求包装、存放、及时送验。

（3）测井工程质量保证措施。1）严格按规范要求对仪器进行刻度、调校及测试。2）严格按地质设计及地质任务施测。3）对两种仪器进行严格的一致性检查，现场对各种曲线进行误差检查。4）现场对各种原始记录进行全程监测，对不符合规程规定者，进行现场处理，使之符合规范要求。

3.3 工程完成后的质量管理

（1）按合同的要求进行竣工检验，检查未完成的工作和缺陷，及时解决质量问题。（2）制作竣工图和竣工资料等。

4 质量控制效果评价

本次水文地质补充勘探共施工水文地质钻孔13个，完成进尺9382.79m；注水试验3层次，单孔抽（注）水试验8层次，多孔抽水2次；综合数字测井9283.44m；采集全分析水样11组，同位素水样11组；采集岩石力学样本30组。钻孔质量依据《煤田勘探钻孔质量标准》（原煤炭工业部，1987）进行综合评级验收，13个钻孔质量综合验收为3个特级钻孔，10个甲级钻孔，特甲级孔率100%，野外工作验收通过。塔然高勒煤矿首采区水文地质补勘施工项目对施工质量控制是有效的，达到了预定目标，可为类似条件水文地质补勘施工项目提供参考和借鉴。

［1］薛丽.浅议建设单位全要素及全过程项目管理与控制要点［J］.四川建材，2012（04）∶200-201.