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摘 要 根据孟津煤矿施工巷道布置的层位和煤层具有突出危险性等施工难题。通过对层位钻孔施工效果的分析和研究，找出了施工过程中存在的问题，提出了合理的建议，以指导实际安全生产。
关键词 岩层层位；钻孔施工；探讨
中图分类号 TD 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)121-0144-01
孟津煤矿是义马煤业（集团）有限责任公司在建矿井，主采煤层为二1煤，厚0～9.1 m，平均2.24 m，赋存较稳定，二1煤底板下距奥陶系灰岩平均厚度72 m，遇破碎带有突水危险性，顶板以细—中粒砂岩为主，厚5.8 m～21.6 m，较稳定，岩性坚硬，其次有炭质泥岩、泥岩、砂质泥岩，厚1.6 m～5.0 m，性脆易碎，底板以砂质泥岩及泥岩为主，少数为粉砂岩或细砂岩，厚1.6 m～12.0 m。二2煤层底板距二1煤层顶板约24.8 m，层位稳定，厚度0～4.2 m，平均厚0.88 m，属不稳定局部可采煤层，底板有泥岩、炭质泥岩，其次为细—中粒砂岩。
1 施工布置
孟津煤矿现掘进巷道大部分布置在二1至二2煤层之间，一水平大巷标高为-322 m，在巷道的掘进过程中，存在着顶板压力大且有局部淋水、底板鼓起、岩层破碎、构造（断层、节理）发育、岩层变化大等问题，给巷道施工带来很大的难度，严重影响工程质量和掘进速度。为了保证施工质量，提高掘进速度，保障施工安全，就需要制定一套安全有效的施工方法，需要预先探明掘进前方的地质情况、岩柱厚度和煤层发育情况，根据施工实际情况，制定了“探30掘20预留10 m安全距离，控制岩柱厚度在3 m”的层位钻施工原则。
2 施工效果
经过大量的层位钻施工，证明“探30掘20预留10 m安全距离，控制岩柱厚度在3 m”的层位钻施工原则是行之有效的，能够保障施工安全，减少盲目性，给巷道施工起到一定的先行指导作用，但是也存在一些不足，就是在探明的岩柱厚度与实际有一定的误差，或两次探得的结果相差较大。如在施工外水仓距8#交岔点三角柱76.2 m处和97.6 m处时，两次探得同一地点巷道底距二1煤顶板距离相差在1.0 m左右。分析其原因可能存在以下三个方面：1）钻孔角度、钻具仗量不准。2）层位判断不准确。3）钻孔本身发生了孔斜。因此在以后的施工中要求要准确仗量钻孔角度、钻具长度，增强责任心，做到层位判断应准确无误，下面主要介绍一下钻孔孔斜的原因。
钻孔发生孔斜的原因很多，总的来说有地质因素和工艺因素两个方面。着重分析以下地质因素：1）钻孔在遇到裂隙且裂隙方向与钻孔方向近似时，钻孔将可能沿裂隙方向沿伸。2）当钻孔穿过软硬岩层互层时，因软硬岩层抵抗破碎的能力不同，使孔底产生不均匀破碎，造成钻速差，钻孔偏斜的方向和快慢，取决于钻孔与岩层层面的夹角的大小，以及岩层软硬的硬度差。①钻头由软岩进入硬岩时，钻孔方向与岩层层面所成的夹角，即“遇层角”小于15°～20°时，钻孔沿硬岩层层面弯曲，即所谓“顺层跑”（如图1），当“遇层角”大于15°～20°时，钻孔弯曲没有一定的规律，具体情况取决于岩层的硬度差（如图2）。②当钻头由硬岩层进入软岩层时，钻孔同样向硬岩层方向弯曲，这是因为与钻孔在软硬岩层中所形成的孔径大小不同有关。由于在硬岩层中钻进形成的孔壁间隙小，即使孔壁产生不均匀破碎，但粗径钻具受孔壁限制不易弯曲，故当钻孔由硬岩层向软岩层延伸时，弯曲强度小，而由软岩层进入硬岩层时，钻孔弯曲强度大（如图3）。3）在片理结构发育的地层中钻进（如泥岩层理较发育），钻孔将逐渐向层面的方向弯曲。当层面倾角很大时，会出现“顺层跑”现象（如图4）。4）在断层、节理发育，岩脉穿插的地层，钻孔容易发生强度大的弯曲。
3 注意事项
1）在以后的层位钻施工中，要认真准确的仗量鉆孔角度及钻具长度。2）要认真检查机械设备是否工作良好。3）不使用弯曲钻杆。
4）要加强责任心，做到判层准确无误。
参考文献
[1]长春地质学院、昆明地质学院合编.钻探工程.1979.
关键词 岩层层位；钻孔施工；探讨
中图分类号 TD 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)121-0144-01
孟津煤矿是义马煤业（集团）有限责任公司在建矿井，主采煤层为二1煤，厚0～9.1 m，平均2.24 m，赋存较稳定，二1煤底板下距奥陶系灰岩平均厚度72 m，遇破碎带有突水危险性，顶板以细—中粒砂岩为主，厚5.8 m～21.6 m，较稳定，岩性坚硬，其次有炭质泥岩、泥岩、砂质泥岩，厚1.6 m～5.0 m，性脆易碎，底板以砂质泥岩及泥岩为主，少数为粉砂岩或细砂岩，厚1.6 m～12.0 m。二2煤层底板距二1煤层顶板约24.8 m，层位稳定，厚度0～4.2 m，平均厚0.88 m，属不稳定局部可采煤层，底板有泥岩、炭质泥岩，其次为细—中粒砂岩。
1 施工布置
孟津煤矿现掘进巷道大部分布置在二1至二2煤层之间，一水平大巷标高为-322 m，在巷道的掘进过程中，存在着顶板压力大且有局部淋水、底板鼓起、岩层破碎、构造（断层、节理）发育、岩层变化大等问题，给巷道施工带来很大的难度，严重影响工程质量和掘进速度。为了保证施工质量，提高掘进速度，保障施工安全，就需要制定一套安全有效的施工方法，需要预先探明掘进前方的地质情况、岩柱厚度和煤层发育情况，根据施工实际情况，制定了“探30掘20预留10 m安全距离，控制岩柱厚度在3 m”的层位钻施工原则。
2 施工效果
经过大量的层位钻施工，证明“探30掘20预留10 m安全距离，控制岩柱厚度在3 m”的层位钻施工原则是行之有效的，能够保障施工安全，减少盲目性，给巷道施工起到一定的先行指导作用，但是也存在一些不足，就是在探明的岩柱厚度与实际有一定的误差，或两次探得的结果相差较大。如在施工外水仓距8#交岔点三角柱76.2 m处和97.6 m处时，两次探得同一地点巷道底距二1煤顶板距离相差在1.0 m左右。分析其原因可能存在以下三个方面：1）钻孔角度、钻具仗量不准。2）层位判断不准确。3）钻孔本身发生了孔斜。因此在以后的施工中要求要准确仗量钻孔角度、钻具长度，增强责任心，做到层位判断应准确无误，下面主要介绍一下钻孔孔斜的原因。
钻孔发生孔斜的原因很多，总的来说有地质因素和工艺因素两个方面。着重分析以下地质因素：1）钻孔在遇到裂隙且裂隙方向与钻孔方向近似时，钻孔将可能沿裂隙方向沿伸。2）当钻孔穿过软硬岩层互层时，因软硬岩层抵抗破碎的能力不同，使孔底产生不均匀破碎，造成钻速差，钻孔偏斜的方向和快慢，取决于钻孔与岩层层面的夹角的大小，以及岩层软硬的硬度差。①钻头由软岩进入硬岩时，钻孔方向与岩层层面所成的夹角，即“遇层角”小于15°～20°时，钻孔沿硬岩层层面弯曲，即所谓“顺层跑”（如图1），当“遇层角”大于15°～20°时，钻孔弯曲没有一定的规律，具体情况取决于岩层的硬度差（如图2）。②当钻头由硬岩层进入软岩层时，钻孔同样向硬岩层方向弯曲，这是因为与钻孔在软硬岩层中所形成的孔径大小不同有关。由于在硬岩层中钻进形成的孔壁间隙小，即使孔壁产生不均匀破碎，但粗径钻具受孔壁限制不易弯曲，故当钻孔由硬岩层向软岩层延伸时，弯曲强度小，而由软岩层进入硬岩层时，钻孔弯曲强度大（如图3）。3）在片理结构发育的地层中钻进（如泥岩层理较发育），钻孔将逐渐向层面的方向弯曲。当层面倾角很大时，会出现“顺层跑”现象（如图4）。4）在断层、节理发育，岩脉穿插的地层，钻孔容易发生强度大的弯曲。
3 注意事项
1）在以后的层位钻施工中，要认真准确的仗量鉆孔角度及钻具长度。2）要认真检查机械设备是否工作良好。3）不使用弯曲钻杆。
4）要加强责任心，做到判层准确无误。
参考文献
[1]长春地质学院、昆明地质学院合编.钻探工程.1979.