煤矿建井施工技术与质量控制措施

杨勇 重庆中环建设有限公司

煤矿建井施工技术与质量控制措施

杨勇 重庆中环建设有限公司

煤矿生产的基础就是建设矿井，煤矿矿建井凿井施工作业较为复杂，施工危险性较大，所以特别注重矿建井凿井施工质量，而保障施工质量的重要方面就是施工技术，另一方面就是矿建井凿井施工的安全管理措施。

矿井建设 钻探施工 下管措施

由于矿井建井凿井工程前期投资高、工程施工时间长、施工自然条件复杂、施工难度较大、工程作业强度较高，造成的施工安全事故较多。在这些安全施工中大多数都是违章工作和管理疏忽造成的。矿井建设施工安全不仅关系构建和谐社会和改革发展，更是直接关系到施工人员的生命安全，所以要改进和提高矿井建井凿井施工技术，探究矿井施工的安全管理措施，这样可以有效的减少发生在矿井建设方面的安全事故。

一、矿井建井凿井施工技术

（一）膨胀粘土地质施工技术

有些地区的土质为膨胀粘土地质，在这种地质建设矿井，就要使用特殊的施工技术。在煤矿建设过程中要遵循“先让后抗，二者集合”的施工原则，这样可以较快地通过膨胀粘土层。所谓的“让”就是在挖井时，在竖直方向建设卸压槽，卸压槽的大小为15厘米宽，20厘米深，长度为一模段高，每个卸压槽相隔2米。用芦苇进行填充，当粘土膨胀时，膨胀出来的土就会流到卸压槽内，实现卸压的目的。

（二）斜井开拓施工技术

斜井的开拓方式分为主、副井，主要用于缓倾斜和倾斜煤层的开拓。运输方式限制了斜井的倾斜角度，当倾斜角在25度和3O度之间一般使用矿车进行提升，当角度在30以上时则用箕斗进行提升，当角度小于17度就可以使用带式输送机进行提升。斜井开拓与竖井开拓相比，斜井开拓要简单得多，施工速度比竖井也快得多，工程投资相对于竖井来说也较低。

（三）矿井建井使用的爆破技术

在煤矿建井施工中通常使用爆破技术。爆破技术就是使用炸药在水、空气、土石或是其他物体中爆炸将物体的原结构破坏，爆破技术是非常重要的施工工序，在煤矿建井方面有着不可取代的地位。在矿井建井中使用的爆破技整，没有受到明显的破坏。光面爆破技术是控制爆破的一种，使用光面爆破能够使井壁受损小、井壁平整、稳定性好。

二、瓦斯井钻井施工工艺

（一）施工主要设备

主要设备：RPS-3000型钻机；3NB-1000型泥浆泵；AJ31/125型钻塔；JNS-1除砂器；SQ型单点测斜仪；JDT-5A型陀螺仪；ZL165-7A型螺杆钻具；BQ350型固井泵2台；水泥浆混合器2套；15m3搅拌机2台；110kW、200kW电机各2台；10kW电焊机3台。

（二）钻井方法

本工程采用导向孔钻进，分段扩孔成井的钻井方法，选择方法的依据是地层的岩性和设备的能力；钻探施工方法是前导钻孔先用小直径（311mm）在井孔中心钻进。导向孔随钻进监测孔斜。导向孔穿过基岩风化带至完整岩石停钻后，第一次扩孔成井径760mm；第二次扩孔成井径1000mm。

（三）钻孔垂直度的控制

有效保证钻孔的垂直度，是关系到安放井管和固井止水质量的关键因素。311mm前导孔的防斜是应用“满眼钻进”工艺技术。其它两级扩孔钻进是利用在扩孔钻头前加设上一级直径的钻头作为超前导向防斜。

（四）311mm前导孔满眼钻进防斜

311mm满眼钻进防斜钻具的组成：在最靠近311mm钻头上部安装近钻头稳定器，在距离近稳定器的上部4.50m的位置安装中稳定器，在距离近稳定器上部9.5m和19.0m位置安装两个上稳定器，钻具的总体长度达到了20m。满眼防斜钻具选用203mm×66mm的大直径厚壁钻铤，有效的提高了防斜钻具的弯曲刚度。

（五）760mm和1000mm扩孔钻进防斜

在加工焊制760mm的扩孔钻头时，在超出钻头的底部加设一个311mm的三牙轮钻头，长度为0.8m，与扩孔钻头呈阶梯状。其作用一是清除扩孔钻进时掉落到前导孔内的钻渣，二是作为扩孔钻进时的超前导向，使760mm钻孔中心与311mm前导孔的钻孔中心一致。在钻头上部钻铤的20m和40m的位置上加设略小于扩孔钻头直径的导向圈，以保证钻进加压时钻铤的弯曲刚度。

三、钻井灌注桩质量控制措施

（一）混凝土坍落度控制

混凝土的坍落度对成桩的质量有一定的影响，在施工中，和易性好、润滑性能好、均匀度好的坍落度混凝土才是合格的产品，只有合理的坍落度混凝土才具有灌注性、连续性以及密实性等优势，通常对它的控制范围应在十八厘米到22厘米之内。

（二）桩头质量控制

相关规定要求指出，将桩的顶部浮浆层凿除之后，必须保证桩顶部标高与桩身混凝土具有较高的质量。钻孔灌注桩在实际施工过程中，要想将桩头的质量进一步提高，就必须将其最后一道工序的灌注量进行有效的控制，桩顶不能太低，浮浆高度符合要求后，显露出来的桩顶混凝土必须要与设计强度值相一致，这就需要灌注混凝土的高度要比桩顶的标高大。

（三）建立质量管理小组，进一步强化落实质量保证措施

工程在建设过程中，必须坚持政府监督、社会监理的方针政策，同时，建立质量小组，以此将质量管理责任制度进一步健全与完善，在工程项目部门的领导之下，应把好质量关，做好质量管理工作，并将各个岗位责任制度进行明确划分。同时，由工程施工技术负责人员担任组长，将施工过程中的检查验收工作做好，根据当前工程质量方面的规范要求，严格对施工的各个工序质量进行控制。

所有的质量管理人员以及特殊的操作人员都必须进行全面的培训，没有资格证书的一律禁止上岗。根据施工具体要求的不同，在汇报技术与安全情况时，应由施工人员、质量管理人员以及安全人员担任汇报工作，在实际中必须根据工程质量的三级验收制度进行。

[1]韩广德.中国煤炭工业钻探工程学[M].北京：煤炭工业出版社，2000.

[2]杨健，孙家应，余大有等.煤矿地面大口径瓦斯抽排钻孔施工关键技术[J].煤炭科学技术，2010（11）.