鹤煤十矿是新建矿井，矿井设计生产能力60万t/a，所采煤层为二叠系山西组二1煤层，矿区南部有鹤壁许沟小煤矿在开采，由于小煤矿的乱采，造成十矿15采区不得不在采空区下施工。十矿15采区为新开拓区，地质资料较少；目前15采区-375m回风斜巷掘进位置在-320m等高线，巷道掘进已进入小煤矿采空区探测范围。为了保证在采空区下安全掘进，鹤煤十矿制定了专项措施并通过控制C3L8灰岩标志层，以保证施工安全。
1 工程概况
鹤煤公司十矿15采区-375m回风斜巷在采空区下掘进（图1），巷道顶板距离C3L8灰岩13m左右，距离二1煤层53m左右，巷道岩性为泥岩及砂质泥岩。由于巷道掘进已进入小煤矿探测采空区范围，掘进期间必须严格按照公司有关“有掘必探，先探后掘，先探后采”的工作原则进行超前探测；-375m回风斜巷在小煤矿采空区以下掘进必须保证不少于20米的超前距离。经勘探证实，采空区面积达328454m2，积水量1018300m3。打钻期间，如探二1煤层，按照公司要求必须进行下套管，但上部积水量水压大，下套管难度较大，探二1煤层对-375m回风斜巷施工人员存在重大安全隐患，且施工难度和施工时间较长。
为了控制巷道掘进层位，在超前探测期间以往都以二1煤层作为标志层，以二1煤层作为标志层，每月需要下2次深度为20m深套管，施工难度大（现鹤煤十矿不具备下20米的套管的能力）且施工周期长，下一次套管需要3-5d，对岩巷掘进影响很大。经过反复研究，巷道距离C3L8灰岩10m左右，决定在-375m回风斜巷超前探测期间设计岩石全孔取芯，控制C3L8灰岩作为标志层，来保证巷道掘进层位。
图1 -375m回风斜巷平面示意
2 方案实施
根据《矿井水文地质规程》(以下简称“规程”)规定：巷道在水淹区下或老窑积水区下掘进时，巷道与水体之间的最小距离，不得小于巷道高度的10倍。目前，-375m回风斜巷施工巷道断面净高3.5m，巷道距离采空区的距离为53m左右，巷道与采空区的间距符合“规程”规定（见图2）。但为了有效控制巷道与C3L8灰岩间的距离，通过在钻场内施工地质超前钻孔并全孔取芯，保证巷道与C3L8灰岩的间距，以指导巷道掘进。
2.1 孔口装置
根据《煤矿防治水条例》第20条规定：水压在1－3MPa时，止水套管长度10m。因此，使用Φ108mm止水套管，长度为10.5m。止水套管外壁每2m用Φ10mm的钢筋肋条焊上一圈，肋条长约20mm~30mm，每圈均匀布置4个，孔口前方安装Φ108mm的高压止水闸门，按设计位置和方向用混凝土将孔口管固定牢，并焊接便于测压Φ15mm的小管。
图2 钻探施工布置示意
2.2 钻孔施工及封闭工艺
（1）钻孔开孔选择Φ130mm孔径钻头，钻进10m后，将孔内冲净，内水排干，下Φ108mm止水套管。
（2）将加工好的止水套管下入孔内，并外露0.5m，将加工好的出气管下到孔口管上边，装好Φ108mm的高压止水闸门。
（3）采用海带、水泥、玻璃水封孔，要求钻孔必须封闭严实。待其凝固后，采用泥桨泵向止水套管内注水泥浆，直到注满为止，以出气管挤出水泥浆为准。
（4）凝固3天后打开孔口闸门，用Φ75mm的钻头钻进11m，用大于6MPa的压力向孔内注水，待压力稳定30分钟后观测孔口管周围的情况，如不漏水继续钻进至终孔。如漏水，则按上述要求重新封孔。
（5）根据钻探情况，如果需要对钻孔进行全孔取芯，则岩芯采取率不低于70%，取出的岩芯要及时存放在岩芯箱内并及时编号，进行岩性描述，对大于100mm的岩芯上井后立即用蜡封好，编号保存。
2.3 施工要求
（1）钻孔施工严格按设计要求的方位、开孔角度其误差不得超过±0.50 。
（2）严格控制钻杆弯曲，弯曲度不得超过5mm/（3m)。超过时，严禁再使用。
（3）孔口管要带有法兰盘，并在施工前要装上控制阀门。
（4）凝固期不得低于设计要求。
以往钻孔取岩芯在公司内部各矿都达不到要求，十矿在矿领导的大力支持下，购买了取芯钻杆及取芯钻头，通过在十矿的探索及应用能够很好的判断标志层，解决了判层问题，十矿在-375回风斜巷利用取岩芯解决了巷道距离煤层较远，很难判层的问题。
通过2个月的实施，取得了很好的效果，现消除了打钻和掘进期间的安全隐患，又为岩巷施工保证了施工时间，为矿井开拓接替奠定了基础。
3 效益分析
通过2个月的实施，利用取岩心解决了鹤煤十矿-375m回风斜巷掘进很难判层的问题。目前，已消除了打钻和掘进期间的安全隐患，为确保岩巷施工安全、实现正常的矿井开拓接替奠定了基础。
（1）创造直接经济效益20余万元。目前-375m回风斜巷已进行9次超前钻探，选择C3L8灰岩作为标志层每个钻场节约进尺34米，每米进尺耗资500元左右，每个钻场节省1.7万元，9次钻探共节省资金15.3万元。
（2）解决了巷道距离煤层较远、很难控制层位问题，避免了重大透水事故的发生。
（3）通过对-375m回风斜巷优选标志层的技术研究，整理出适合十矿特点巷道掘进层位控制施工方案，为以后优选标志层奠定基础，可在全公司条件类似地区进行推广。
参考文献：1. 鹤壁煤田冷泉井田精查补充勘探地质报告 1981.8
2. 鹤壁煤电公司煤矿地质测量有关规程规定 2004.1
