【正文】 12 主要為灰綠、藍(lán)灰、灰褐色夾紫斑的中、細(xì)粒砂巖和粉砂巖，夾少量的粗粒砂巖和泥巖，底部為一厚層灰白、黃褐或紅色含礫粗粒石英長(zhǎng)石砂巖，俗稱“七里鎮(zhèn)”砂巖，與下伏延安組含煤地層呈沖刷假整合接觸。 煤層 井田內(nèi)延安組含煤地層平均總厚 ，含煤層 27 層，平均總厚 ，含煤系數(shù)為 %。含夾矸 0～ 2層，厚度為 ～ 。按地下水賦存條件，可分為風(fēng)積沙潛水層、風(fēng)積～沖洪積潛水層，但水量都不大。是影響本井田的主要含水層。巖性主要為灰綠、藍(lán)灰、灰褐色夾紫斑的中、細(xì)粒砂巖和粉砂巖，夾少量的粗粒砂巖和泥巖，局部含礫；砂巖的成熟度較低，分選性差，接觸式膠結(jié)為主。該工作面運(yùn)輸巷位于紅柳井田的中部，工業(yè)廣場(chǎng)的西北部，一號(hào)回風(fēng)斜井井口西北 640～ 2420m,巷道大體平行于礦工業(yè)廣場(chǎng)至一號(hào)立風(fēng)井的道路，位于路西側(cè)約 390m處。平均 18186。平均 18186。可參考選取其平均值 ）； F —— 評(píng)價(jià)區(qū)疏干范圍面積； h —— 自含水層頂面算起的水頭高度； m—— 含水層厚度（取 本區(qū)定向鉆孔所覆蓋的 3121工作面 范圍內(nèi) H150 H160 H1705 三個(gè)勘探 鉆孔實(shí)際揭露該段含水層厚度的平均 值 ）。 (5)施工工期 根據(jù)以往常規(guī)鉆孔施工情況，工作面開(kāi)拓好后可由風(fēng)巷和機(jī)巷分別安排一臺(tái)常規(guī)鉆機(jī)同時(shí)進(jìn)行疏放水鉆孔的施工，單臺(tái)鉆機(jī)月進(jìn)度按照 1500m進(jìn)行計(jì)算，兩臺(tái)鉆機(jī)同時(shí)施工，施工完 15626m(不考慮施工過(guò)程中需臨時(shí)增加或減少的鉆孔工程量 )鉆孔施工工期預(yù)計(jì)需要 156天時(shí)間 (不考慮鉆機(jī)頻繁搬家轉(zhuǎn)場(chǎng)的時(shí)間 )。 ⑤根據(jù)試驗(yàn)鉆孔布孔間距進(jìn)行項(xiàng)目區(qū)鉆孔的布置。上分層含水層中布置的鉆孔有：一號(hào)鉆場(chǎng)中 7孔；二號(hào)鉆場(chǎng)中 7孔；三號(hào)鉆場(chǎng)中 5孔；四號(hào)鉆場(chǎng)中 11。鉆 進(jìn)入含水異常體部位并出水后， 邊鉆進(jìn)邊 進(jìn)行水量觀測(cè)。 3 ∮ 127mm 閘板閥 個(gè) 22 970 每個(gè)孔 1 個(gè) 4 2Mpa 抗震壓力表 個(gè) 22 150 每個(gè)孔 1 個(gè) 5 水泥 噸 27 500 每個(gè)孔平均封孔長(zhǎng)度 35m， 22 個(gè)孔總封孔長(zhǎng)度 770m，每 10m 用 7 袋，本工程共使用 539袋。 ②鉆孔施工順序： 一號(hào)鉆場(chǎng)鉆孔從機(jī)巷側(cè)鉆孔開(kāi)始施工，先施工下分層含水層鉆孔后施工上分層含水層鉆孔的順序進(jìn)行施工；二 36 號(hào)鉆場(chǎng)、三號(hào)鉆場(chǎng)鉆孔從機(jī)巷側(cè)開(kāi)始上下分層鉆孔交替進(jìn)行施工，施工過(guò)程中若鉆孔涌水量明顯減少可根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)對(duì)鉆孔布置進(jìn)行合理調(diào)整后繼續(xù)施工，四號(hào)鉆場(chǎng)鉆孔根據(jù)鉆孔編號(hào)順序進(jìn)行施工。 ② 3121 工作面內(nèi) 共布置了 22個(gè)定向鉆 孔，單孔預(yù)計(jì)涌水量按照 m3/h(上下分層平均值 )計(jì)算，預(yù)計(jì)定向鉆孔覆蓋范圍內(nèi)工作面 38 頂板直羅組下段粗砂巖含水層賦水靜儲(chǔ)量進(jìn)行全面疏放，疏放水時(shí)間約 176 天；周期來(lái)壓按 60m 計(jì)算，單孔預(yù)計(jì)涌水量按照 41 m3/h計(jì)算，周期來(lái)壓范圍內(nèi)疏放水時(shí)間約 29天，預(yù)計(jì)過(guò)程見(jiàn)表 42。 ③鉆探施工過(guò)程中采用常規(guī)鉆具，施工風(fēng)險(xiǎn)較定向工藝小。 ④定向鉆進(jìn)使用鉆具價(jià)格較昂貴，鉆探施工過(guò)程中風(fēng)險(xiǎn)較高。 鉆場(chǎng)搬家前，必須編制《井下鉆機(jī)搬家安全技術(shù)措施》，并由環(huán)安公司或礦方審定后嚴(yán)格執(zhí)行。 (2)擴(kuò)孔孔徑及深度必須符合設(shè)計(jì)要求。范圍內(nèi)，保證偏差在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。 (11) 為了確保實(shí)鉆軌跡盡可能與設(shè)計(jì)軌相一致，每鉆進(jìn)一根鉆桿（ 3m）測(cè)一次，并根據(jù)實(shí)鉆情況及時(shí)調(diào)整工具面，保證鉆孔軌跡符合要求。 (19) 每次下鉆前，要對(duì)孔底馬達(dá)進(jìn)行檢查并作試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)嚴(yán)禁下入孔內(nèi)；鉆進(jìn)時(shí)如果發(fā)現(xiàn)孔底馬達(dá)憋死，必須立即停泵，并緩慢釋放積蓄在鉆桿中的扭矩。 (1)鉆孔初次出水后，要觀測(cè)水量、水溫并采取水樣進(jìn)行水質(zhì)化驗(yàn)。 (5)探放水人員必須按照批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)施工，未經(jīng)審批單位允許，不得擅自改變?cè)O(shè)計(jì)。 (1)鉆孔綜合記錄表。 (1)定向疏放水鉆孔整體施工總結(jié)。 7 需礦方配合的工作 定向探放水鉆孔施工時(shí)需礦方配合好以下工作： (1)項(xiàng)目區(qū)鉆場(chǎng)配備 660V/1140V 獨(dú)立穩(wěn)定的供電。 (2)鉆孔終孔后觀測(cè)水壓、水量、水溫 并做好各項(xiàng)參數(shù)的記錄工作 。 (21) 水箱沉渣要定期清洗，保證含砂量小于 1%。 (13) 鉆遇構(gòu)造時(shí)，必須認(rèn)真分析和合理調(diào)整鉆孔軌跡。 (5)鉆進(jìn)時(shí)要保持鉆壓均勻，加減壓應(yīng)連續(xù)均勻地進(jìn)行，不得采用跳躍式忽高忽低地加壓。 (4)開(kāi)孔時(shí)操作要穩(wěn)，遵循輕壓 慢轉(zhuǎn)的原則。 (2)移鉆前檢查鉆機(jī)電氣設(shè)備及電纜無(wú)失爆現(xiàn)象發(fā)生，操作手把及履帶行動(dòng)是否靈活。 ⑥定向鉆機(jī)因設(shè)備能力方面的原因容易受地質(zhì)條件的限制，若地層起伏較大或施工過(guò)程中標(biāo)高變化超過(guò) 90m 的區(qū)域均無(wú)法施工，導(dǎo)致無(wú)法發(fā)揮其施工中長(zhǎng)距離鉆孔的優(yōu)勢(shì)。 ⑤施工鉆場(chǎng)及鉆孔數(shù)較多，鉆孔施工結(jié)束后疏放水參數(shù)收 集及鉆孔后期管理難度較大。 (1)定向鉆孔 本次 3121 工作面定向疏放水鉆孔共布置了 22 個(gè)定向鉆孔，鉆孔工程總量為 9517m，工程總費(fèi)用為 萬(wàn)元。 ②單孔預(yù)計(jì)涌水量按照 10 m3/h計(jì)算，預(yù)計(jì)對(duì)工作面頂板直羅組下段砂巖上分層賦水靜儲(chǔ)量進(jìn)行全面疏放，疏放水時(shí)間約 132 天；周期來(lái)壓按 60m計(jì)算，單孔預(yù)計(jì)涌水量按照 10m3/h計(jì)算，周期來(lái)壓范圍內(nèi)疏放水時(shí)間約 136天。 34 7 封孔用塑料管 米 781 155 較孔口 管每個(gè)孔需多增加 。 28 123 圖 43 井下放水孔孔口裝置示意圖 （ 壓力表 ￠ 127mm 閘板閥 ￠ 89mm 放水膠管 ） (7)固孔要求 ①固孔必須采用固孔專用設(shè)備進(jìn)行固孔，固孔深度穿過(guò) 泥巖段。 (3)鉆孔參數(shù)設(shè)計(jì) 25 在三維空間中，鉆孔設(shè)計(jì)參數(shù)是根據(jù)試驗(yàn) 區(qū)二煤底板等高線、邊界回風(fēng)巷中相關(guān)測(cè)點(diǎn)，先計(jì)算出鉆孔軌跡中每個(gè)控制點(diǎn)和鉆孔靶點(diǎn)的 X、 Y值和軌跡方位，根據(jù)頂板情況計(jì)算出 Z值和鉆孔軌跡傾角，再根據(jù)每個(gè)控制點(diǎn)和靶點(diǎn)的值，運(yùn)用插值計(jì)算方法，設(shè)計(jì)中間點(diǎn)的各參數(shù)值 (鉆孔的設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)附表 )。 (2)定向疏放水鉆孔設(shè)計(jì)的依據(jù) ① 《紅柳井田煤炭勘探地質(zhì)報(bào)告》 ② 礦井采掘、測(cè)量、觀測(cè)資料 ③ 《 3121工作面 北端沖刷帶定向疏放水鉆孔技術(shù)應(yīng)用研究 》 ④ 《煤礦防治水規(guī)定》 定向疏放水鉆孔設(shè)計(jì) (1)鉆場(chǎng)布置 根據(jù)項(xiàng)目區(qū)周邊巷道、現(xiàn)有排水通道情況及項(xiàng)目區(qū)工作面傾斜情況，本次定向鉆孔鉆場(chǎng)分別布置在 3121工作面運(yùn)輸巷和風(fēng)巷內(nèi)，共布置了四個(gè)鉆場(chǎng)。 (2)對(duì) 3121工作面內(nèi)頂板賦水性進(jìn)行探測(cè)并提前進(jìn)行疏放。 表 31 3121 工作面直羅組下段砂巖含水層 靜儲(chǔ)量計(jì)算表 21 估算范圍 走向長(zhǎng)度 （ m） 斜長(zhǎng) （ m） 含水層厚 （ m） 給水度 靜儲(chǔ)量（ 萬(wàn)m3） 工作面范圍內(nèi)下段含水層 1154 300 周期來(lái)壓 （ 步距按60m 計(jì)算）內(nèi) 60 300 4 項(xiàng)目區(qū)疏放水方案 寧煤集團(tuán)所轄的鴛鴦湖礦區(qū)、馬家灘礦區(qū)目前水害治理主要通過(guò)常規(guī)鉆機(jī)施工大角度仰角鉆孔和采用井下定向鉆機(jī)施工中長(zhǎng)距離井下定向仰角鉆孔提前疏放頂板水。 (2)向斜：大羊其向斜自工作面北端至南端延伸 1600m，于向斜軸部附近，壓力較大， 2煤內(nèi)生節(jié)理較發(fā)育，易破碎，根據(jù)試驗(yàn)鉆孔施工情況，泥巖隔水層較破碎，含水層本層粗砂巖無(wú)破碎現(xiàn)象。直 接頂為粉、細(xì)砂巖，平均 厚度 約 ， 其上為平均厚度約 。 井下位置 :3121工作面運(yùn)輸巷南起 31采區(qū)運(yùn)輸巷，北至 3121 工作面切眼導(dǎo)硐，巷道平行于 2 煤輔運(yùn)大巷、 2 煤膠帶巷，西與 3122工作面運(yùn)輸巷相鄰。根據(jù)鉆孔含水層等厚線圖分析，該層位較穩(wěn)定，巖性完整程度隨埋藏深度自淺而深增高，為影響本井田的主要含水層 。根據(jù)地層沉積旋迴、巖性特征及水文地質(zhì)特征，直羅組底部粗粒砂巖為主要標(biāo)志層，將含水層劃分為 上段和下段兩個(gè)含水層（七里鎮(zhèn)砂巖含水層）。垂向上，對(duì)井田影響較大的含水層為直羅組下段砂巖含水層（ Ⅱ ）及 2～ 6煤間砂巖含水層（ Ⅲ ）；以往抽水試驗(yàn)資料： Ⅱ 含水層單位涌水量為～ L/s 地質(zhì)構(gòu)造 井田褶曲構(gòu)造為主，由西向東有長(zhǎng)梁山向斜、鴛鴦湖背斜、張家廟向斜、張家廟背斜、大羊其向斜、馬家灘背斜，并伴生次 一級(jí)的向背斜。 13 全區(qū)可采煤層 3 層、大部可采煤層 8 層、局部可采煤層 8 層、不可采煤層 4 層。巖性以灰褐、紫紅、紫褐色粉砂巖和泥巖為主，夾灰白、灰綠 色中～細(xì)粒砂巖，底部普遍有一層褐紅色砂巖與下伏直羅組地層呈假整合接觸。經(jīng)鉆孔揭露井田內(nèi)地層由老至新依次有：三疊系上統(tǒng)上田組（ T3s）；侏羅系中統(tǒng)延安組（ J2y）、直羅組（ J2z）；侏羅系上統(tǒng)安定組（ J3a）；古近系漸新統(tǒng)清水營(yíng)組（ E3q）和第四系（ Q）。北部有國(guó)道主干線銀（川）～青（島）高速公路 (GZ25)及國(guó)道 307線東西向通過(guò)，距 井田約 20km；井田西側(cè)有磁窯堡～馬家灘三級(jí)公路南北向通過(guò)，從馬家灘向南接于鹽興一級(jí)公路，向西與 211 國(guó)道相接；鴛（鴦湖）～馮（記溝）一級(jí)公路可直接通往井田。 41′ 38″至 106176。 集團(tuán)公司于 2020 年 10 月決定為環(huán)境安全工程公司采購(gòu)一臺(tái)ZDY6000LD 井下定向探放水鉆機(jī)施工井下定向鉆孔進(jìn)行水害治理，同時(shí)，經(jīng)能源工程公司立項(xiàng)，集團(tuán)公司確定《中長(zhǎng)距離定向鉆進(jìn)技術(shù)在礦井水害治理中的應(yīng)用研究》科 技項(xiàng)目為 2020年科技項(xiàng)目，實(shí)施該科技項(xiàng)目共分五個(gè)階段，即第一階段準(zhǔn)備工作（收集資料及編制方案設(shè)計(jì)和采購(gòu)設(shè)備），第二階段現(xiàn)場(chǎng)施工，第三階段收集數(shù)據(jù)，第四階段綜合分析及編制成果報(bào)告，第五階段組織項(xiàng)目驗(yàn)收。目前主要影響礦井開(kāi)采的含水層為直羅組砂巖含水層組，含水層厚 , 平均厚度 127 m，該含水層滲透性差，為富水性較強(qiáng)含水層。從目前施工情況 8 和觀測(cè)數(shù)據(jù)情況來(lái)看，《 中長(zhǎng)距離定向鉆進(jìn)技術(shù)在礦井水害治理中的應(yīng)用研究》科技項(xiàng)目攻克了許多技術(shù)難題，取得了階段性成果，效果顯著和明顯，可得出以下初步 結(jié)論：一是 中長(zhǎng)距離定向鉆機(jī)施工中長(zhǎng)距離定向探放水鉆孔是可行的；二是可實(shí)現(xiàn)在 在中硬完整地層中開(kāi)分支技術(shù)；三是較常規(guī)鉆孔相比，可縮減大量鉆孔工程量、延長(zhǎng)疏放水時(shí)間、增加鉆孔在含水層中的穿行距離和高效地超前探放水， 提高疏水效果， 可有效解決神華寧煤集團(tuán)寧東礦區(qū)煤層頂板低滲透性含水層水常規(guī)鉆孔疏放效果差的問(wèn)題。 56′ 56″之間。另外， 10 擬建的太（原）～中（衛(wèi)）～銀（川）鐵路從井田北部約 15km處東西向通過(guò)。 (2)侏羅系中統(tǒng)延安組（ J2y） 為一套內(nèi)陸湖泊三角洲沉積，是井田內(nèi)主要含煤地層，在井田內(nèi)沒(méi)有出露，鉆孔揭露厚度 ～ ，平均 。 (6)第四系（ Q） 井田內(nèi)廣泛發(fā)育，底部為白堊系礫巖風(fēng)化殘留卵礫石和鈣化結(jié)核；中部為沖淤積的黃沙土；頂部為現(xiàn)代風(fēng)積沙丘及沙土層。井田內(nèi)見(jiàn)煤點(diǎn) 91個(gè)，煤層厚度 ～ ，平均 ，可采厚度 ～，平均 ，屬中厚～厚煤層。井田最高高程點(diǎn)位于 H1407孔西邊的山丘上，海拔高程為 +，最低高程點(diǎn)位于 H3005 孔附近，海拔高程為 +，井田內(nèi)最大相對(duì)高差 130m,未見(jiàn)地表涇流。 侏羅系中統(tǒng)直羅組裂隙孔隙含水層（ Ⅱ ） 本含水層全井田發(fā)育，廣泛分布，屬干旱條件下的河流沉積物。含水層厚約 ～ ，平均厚度 ，北部沿古近系粘土層零點(diǎn)線以北與表層第四系含水層、古近系風(fēng)化層含水層形成統(tǒng)一含水層。 (4)地下水的補(bǔ)給、涇流和排泄 井田地下水補(bǔ)給來(lái)源，主要為大氣降水，其次為含水層之間的越流補(bǔ)給?！?155186。～ 155186。 3121 工作面頂板直羅組下段粗砂巖含水層靜儲(chǔ)量預(yù)計(jì) 根據(jù)紅柳煤礦 1121 工作面 涌水機(jī)理，二煤頂板含水層 周期性涌水水量以直羅組下段粗砂巖含水層古封存地下水靜儲(chǔ)量