【正文】 ，平均厚度 ，與直羅組地層分布規(guī)律相似，含水層厚度沿馬家灘背斜軸南部抬升使得南部厚度較薄，自南而北厚度逐漸增大。 上 段含水層 ：包括底部砂巖含水層隔水頂板以上各含水層，井田廣泛分布。含水層厚約 ～ ，平均厚度 ，北部沿古近系粘土層零點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。 下 段含水層 ：井田的主要直接充水含水層之一，分布于整個井田，含水層厚 ～ m，平均厚度 ,根據(jù)含水層中隔水層情況該含水層又分為 上下兩個分層 。底部為一厚層灰白、黃褐或紅色含礫石英長石粗砂巖，俗稱 “ 七里鎮(zhèn) ”砂巖，砂巖底部含石英小礫石，泥質(zhì)膠結(jié)、顆粒支撐，膠結(jié)程度較 17 差，松散～較松散，錘擊易碎，遇水振蕩或手捻可散。 雖然地面抽水試驗資料及水質(zhì)分析成果顯示，井田內(nèi)直羅組含水層單位涌水量較小、滲透性差，但本區(qū) 含水層富水性受上覆地層巖性、風(fēng)化裂隙帶影響較大：如 13線以北，古近系粘土層較薄，甚至為零，受傾向張性斷層影響，巖性裂隙較為發(fā)育，因此，富水性相對較強。 (4)地下水的補給、涇流和排泄 井田地下水補給來源，主要為大氣降水，其次為含水層之間的越流補給。 地面位置： 3121 工作面位于紅柳井田的中部，工業(yè)廣場的西北 18 部。該工作面回風(fēng)巷位于一號回風(fēng)斜井井口西北 640～ 2420m,巷道大體平行于礦工業(yè)廣場至一號立風(fēng)井的道路，位于路西側(cè)約 390m 處。 3121工作面計劃 2020 年 5月開采，月推進度 166m ，預(yù)計 2020年 1 月初回采結(jié)束?！?155186?！?26186。工作面所采煤層為 2 煤， 煤質(zhì)特征為 黑色 、 塊狀，半暗型，絲 絹 、絲炭光澤， 參差狀斷口 ，含黃鐵礦結(jié)核， 為 簡單結(jié)構(gòu)的 穩(wěn)定厚煤層，煤種為不粘結(jié)煤 （ BN）。 老頂為直羅組下段 下分層 粗砂巖含水層， 平均 厚度 約 ；其上為 平均厚度約 的 泥巖 隔水層 ；再向上為 平均 厚 約 下段 上分層 粗砂巖含水層?！?155186。～ 26186。煤巖層沿走向、傾向均有一定的起伏變化。 項目區(qū)所屬工作面開采煤層為 2煤， 2煤老頂直羅組粗砂巖裂隙孔隙含水層是影響本井田的主要充水含水層。 3121 工作面頂板直羅組下段粗砂巖含水層靜儲量預(yù)計 根據(jù)紅柳煤礦 1121 工作面 涌水機理，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量為主，因此，需要對 3121 工作面 頂板充水含水層進行靜儲量預(yù)測計算，為疏放水鉆孔 工程布置提供依據(jù)。 故本次計算中： Q 靜儲量 = Q 重力 =μ d?F?m（ 2） 上式中： Q 彈 —— 地下水彈性儲存量； μ e—— 彈性釋水系數(shù) (可參考選取 － )； μ d—— 含水層重力給水度（根據(jù)紅柳礦地質(zhì)報告附表 8－ 煤層頂?shù)装鍘r石物理力學(xué)性質(zhì)試驗成果匯總表，對 33個 2 煤頂板直羅組粗砂巖樣孔隙度測試成果進行綜合，其中最大值 ,最小值，平均值 。 利用以上公式，分別對 定向鉆孔覆蓋范圍內(nèi) 3121工作面頂板直羅組 下段 粗砂巖的 含水層 總靜儲量 及下一次周期來壓井下定向鉆孔覆蓋范圍內(nèi)含水層的靜儲量進行 估算，結(jié)果分別為 萬 m m3，具體 見表 31 所示。為了使選擇的方案可靠和合理，環(huán)境安全工程分公司分別對常規(guī)疏放水鉆孔、井下定向疏放水鉆孔進行了設(shè)計、對比分析，最終確定了最可行的方案。 (2)鉆孔布置 本次工作面常規(guī)疏放水鉆孔共布置了 119 個鉆孔，其中開切眼布置了 7 個鉆孔；機巷布置了 49 個鉆孔；風(fēng)巷布置了 63個鉆孔。 (4)費用概算 根據(jù)紅柳煤礦 1121 工作面施工井下常規(guī)疏放水鉆孔費用情況，常規(guī)鉆孔費用按照每米 816 元單價進行計算，本次工作面疏放水鉆孔工程總量為 15626m，預(yù)計費用為 萬元。 定向疏放水鉆孔的目的 (1)繼續(xù)研究中長距離定向鉆機施工中長距離定向探放水鉆孔的鉆進工藝。 (3)根據(jù)工作面回采過程中的涌水情況對比分析常規(guī)鉆孔與定向鉆孔疏放水效果，為后續(xù)頂板水疏放鉆孔布置提供一定的指導(dǎo)作用。 ②定向鉆孔 試 驗工程盡可能以 鉆孔成孔性、 提高疏放水量為目的。 ④根據(jù)工作面含水層特點分上下兩個含水層分別布置鉆孔進行頂板水的疏放。 ⑥根據(jù)井下定向探放水鉆機能力，結(jié)合工作面情況，合理布置鉆孔長度。其中，一號鉆場布置在距離工作面開切眼北 40m處，二號鉆場布置在距離 3121工作面運輸巷二部皮帶安裝聯(lián)絡(luò)巷北 24 113m處，三號鉆場布置在在距離 3121工作面運輸巷二部皮帶安裝聯(lián)絡(luò)巷南 118m 處，四號鉆場布置在 3121工作面回風(fēng)巷內(nèi)距離 31采區(qū)2 煤回風(fēng)巷北 134m 的聯(lián)絡(luò)巷巷口處。其中一號鉆場布置了 7 個鉆孔，鉆孔編號依次為： 7；二號鉆場布置了 8個主孔 1 個分支孔，鉆孔編號依次為： 2 8；三號鉆場布置了 5 個鉆孔，鉆孔編號依次為 5； 四號鉆場布置了 2 個主孔 2 個分支孔，鉆孔編號依次為： 1 21。其中，下分層含水層中布置的鉆孔有：一號鉆場中 6孔；二號鉆場中 2 8孔；三號鉆場中 4；四號鉆場中 21。 綜上所述，本次定向疏放水鉆孔在上分層中共布置了 12個鉆孔，在下分層中共布置了 10個鉆孔。 (4)鉆具組合 ①開孔： φ 96mm鉆頭 +φ 73mm 通纜鉆桿 +φ 73mm水尾 ②擴孔： φ 165mm鉆頭 +φ 73mm通纜鉆桿 +φ 73mm水尾 (下分層含水層鉆孔 ) φ 195mm 鉆頭 +φ 73mm 通纜鉆桿 +φ 73mm水尾 (上分層含水層鉆孔 ) ③鉆進： φ 96mm 鉆頭 +φ 76mm 螺桿馬達 +φ 76mm 下無磁鉆桿+φ 76mm 測量短節(jié) +φ 76mm 上無磁鉆桿 +φ 73mm 通纜鉆桿 +φ 73mm 水尾 (5)鉆孔結(jié)構(gòu) 本次 井下 定向 疏水鉆孔 均 自煤層頂板完整粉砂巖段開孔，鉆孔開孔 至煤層直接頂 板粉砂巖、泥巖段 。施工上分層含水層鉆孔采用 φ 195mm 擴孔鉆頭進行擴孔后 下 設(shè)φ 159mm，壁厚 8mm 的孔口管 固孔， 在含水層 中 以 φ 96mm 裸孔鉆進至終孔位置 ，鉆孔結(jié) 構(gòu)如圖 4 42 所示： 26 直徑96mm至終孔直徑165mm直徑127mm采用水泥漿進行填充直徑1 2 7 m m 閘板閥 圖 41 下分層含水層鉆孔結(jié)構(gòu)圖 27 直徑195mm直徑159mm采用水泥漿進行填充直徑127mm閘 板閥出隔水層泥巖2m直徑133mm至終孔直徑96mm 圖 42 上分層含水層鉆孔結(jié)構(gòu)圖 (6) 孔口裝置 探放水或需要收集放水時的水量、水壓等資料時， 需 要安裝質(zhì)量合格耐壓達 4Mpa 的控水閥門（ φ 127mm閘板閥或蝶閥 ） 和 壓力表。為了不影響鉆探施工進度， 在孔口管固孔牢固后 將孔口三通連接好并且 安裝 好 孔口閥門 后方可下鉆 。 孔口裝置示意圖如圖 43 所示。 ②孔口管外端必須超出巷幫 ，并采用固孔專用設(shè)備向孔內(nèi)注入固孔液 (水泥砂漿 )，注完后必須保證靜置到固孔液凝 固為止。 工程量情況 本次定向疏水鉆孔預(yù)計工程總量為 9517m，其中一號鉆場鉆孔繼 29 續(xù)做為試驗孔進行施工，若試驗成功則二號、三號、四號鉆場的鉆孔做為后續(xù)推廣應(yīng)用的鉆孔進行施工，具體情況見下表： 一、一號鉆場 鉆場 孔號 開孔參數(shù) 分支點 （ m） 累計孔深 (m) 工程量 (m) 預(yù)計封孔長度（ m） 終孔層位下段粗砂巖含水層 方位角 傾角 一號鉆場 1 30 456 456 28 上分層 2 25 498 498 37 下分層 3 30 522 522 28 上分層 4 25 552 552 37 下分層 5 30 450 450 28 上分層 6 25 279 279 37 下分層 7 30 222 222 28 上分層 合計 (m) 2979 223 二、二號鉆場 鉆場 孔號 開孔參數(shù) 分支點（ m） 累計孔深(m) 工程量(m) 預(yù) 計封孔長度（ m） 終孔層位下段粗砂巖含水層 方位角 傾角 二號鉆場 1 25 318 318 37 下分層 2 30 324 324 28 上分層 21 99 315 216 上分層 3 25 348 348 37 下分層 4 30 381 381 28 上分層 5 25 423 423 37 下分層 6 30 471 471 28 上分層 7 25 525 525 37 下分層 8 30 334 334 28 上分層 合計 (m) 3340 260 三、三號鉆場 鉆場 孔號 開孔參數(shù) 分支點（ m） 累計孔深(m) 工程量(m) 預(yù)計封孔長度（ m） 終孔層位下段粗砂巖含水層 方位角 傾角 三號鉆場 1 30 384 384 28 上分層 2 190 25 426 426 37 下分層 3 177 30 477 477 28 上分層 4 25 534 534 37 下分層 30 5 30 297 297 28 上分層 合計 (m) 2118 158 四、四號鉆場 鉆場 孔號 開孔參數(shù) 分支點（ m） 累計孔深(m) 工程量(m) 預(yù)計封孔長度（ m） 終孔層位下段粗砂巖含水層 方位角 傾角 四號鉆場 1 30 309 309 28 上分層 11 105 294 189 上分層 2 62 25 300 300 37 下分層 21 45 327 282 下分層 合計 (m) 1080 65 總計 (m) 9517 706 費用概算 本項目采用的鉆機為改造后的井下定向鉆機，施工工藝為井下定向探放水工藝，其與井下定向瓦斯鉆孔所采用的鉆機及工藝較為相似，但又存在全部在巖層中鉆進、封孔長度大、孔口需安裝閘板閥及壓力表等不同之處，因此，本項目費用概算一方面依據(jù)《神華煤炭建設(shè)井巷工程消耗量補充定額》（試行 2020基價），一方面又結(jié)合與井下定向瓦斯抽放鉆孔工藝的不同進行測算，具體見表 1 和附表 2： 表 1 ZDY6000LD 鉆機井下定向疏放水鉆孔定額測算表 單位 :100m 備注 定額編號 ZB375 和 ZB376 鉆機型號 ZDY6000LD井下定向探放水鉆機 鉆孔深度（ m) ＜ 500 ＜ 700 ＜ 500 ＜ 700 項目 單位 單價 /元 原定額 原總價（元） 現(xiàn)單價 /元 現(xiàn)定額 原定額 原總價（元） 現(xiàn)單價 /元 現(xiàn)定額 現(xiàn)總價（元） 現(xiàn)總價（元） 人工 井下直接工 工日 14 237 14 15 237 15 井下輔助工 工日 3 237 3 3 237 3 材料 ∮ 153mm擴孔鉆頭 個 3680 63 3680 66 3680 ∮ 96mm回轉(zhuǎn)鉆頭 個 6000 102 6000 108 6000 ∮ 96mm 定向鉆頭 個 6000 552 6000 588 6000 通纜水便 個 8000 8000 240 80