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煤矿防治水注浆矿区应急堵水防治中的应用_天津赛智灌浆
来源: | 作者:天津赛智灌浆 | 发布时间: 2020-07-03 | 1009 次浏览 | 分享到:

煤矿防治水注浆堵水,不但减少了突水对采区造成的威胁.恢复了煤矿工作面的正常掘进,而且进一步加固了巷道顶底板。矿井安全生产掘进接替得以正常进行,促进了企业的安全稳定。经济效益和社会效益显著,完善的注浆技术和注浆工艺流程,以及带压区域开采必须有规范设计,预测预报,有掘必探,遇水必治,先治后采的原则。为今后的地质防治水及安全生产积累了宝贵的经验。


煤矿防治水注浆矿区应急堵水

煤矿防治水注浆矿区应急堵水防治中的应用


1.1矿区应急堵水基本情况

矿井生产能力为120万吨/年。清煤斜巷掘进断面为半圆拱形,掘进断面为:高2.87m,宽2.74m,该工作面掘进到156m时进行超前探测,探水眼中出现涌水,涌水量在13m/h左右。


1.2
涌水来源

经过分析判断认为,涌水来源为陷落柱边缘与石炭纪灰岩水导通,为石灰岩岩溶裂隙含水层水。


1.3
注浆堵水原因

1.3.1陷落柱穿透了2#煤层顶板砂岩含水层,并成为2#煤层含水层的强大补给水源,如不对陷落柱进行治理,在2#煤层含水层中井巷工程一旦揭露与陷落柱有联系的导水裂隙时,则会发生突水,不仅增加了矿井涌水量,而且威胁着2#煤层的安全开采。

1.3.2突水后陷落柱内大量的充填物被高压水冲出堆积在巷道,扩大了陷落柱空洞裂隙的体积,破坏了原有的平衡状态,使陷落柱周边岩体存在再次塌落的可能,特别是煤层强度低、结构疏松,更容易发生坍塌。因此,如不进行陷落柱治理,2#煤柱的塌落使煤柱厚度变薄,陷落柱二次突水的危险性进一步增大。

1.3.3注浆封堵陷落柱,切断奥灰水的补给通道,降低柱内水压,可以减少陷落柱四周煤柱的留设厚度。


1.4
井下打钻注浆方案

该方案首先是在工作面前方的实体岩中,在钻场内布置小型地质钻机, 打附孔, 钻孔进入过水通道附近, 注入水泥、XDSX JG。反复打孔,反复注浆,使双液浆结实体,在过水通道内充塞、堆积。加压注浆,达到封堵底板水的目的。


2.
注浆前准备:

2.1注浆材料:水泥、双液注浆、单液注浆、注XDS、注X JG

2.2水动力条件:动态水注浆

2.3工程目的:注浆堵水

2.4注浆工艺:孔内止浆注浆

2.5突水构造:陷落柱注浆

2.6选择堵水方案应考虑的因素的施工条件等。

2.6.1突水水文地质条件。

水源、突水构造的类型、突水方式,井下与地面施工条件等。

2.6.2矿井受淹状况与施工条件。

淹巷道、工作面,还是淹水平、或是整个矿井,地面与井下。

2.6.3本次突水与矿井今后防治水工作和煤炭生产接续的关

2.6.4不同方案的工期与工程造价因素

2.7突水灾害

2.7.1水源:奥陶系强岩溶含水层

2.7.2水量:出水后13m*/h以上

2.7.3通道:隐伏导水陷落柱

2.7.4其他:陷落柱直径达35m


3.
煤矿防治水注浆参数的选择

3.1注入量的选择

初始阶段,每次注浆量不大于3m。要达到封堵顶、底板水的目的,要求反复打孔,反复注浆。先注双液浆,升压后,再注单液水泥浆,单液浆要求严格控制注入量,防止浆液淹支架。

3.2注浆段高的选择

从孔口开始,5m为一注浆段高。在一段高内,凡钻孔出水超过1m³/h,停钻注浆,钻孔反复出水,反复注浆。


4.
压水试验

注浆前压清水,根据压水流量和压办情况,判断钻孔和过水通道是否连通,测定钻孔的受注能力,决定液浆的种类和浆液的起始深度。检查周边是否有漏水现象。如有漏水,在注浆前进行处理。


5.
煤矿防治水注浆施工

5.1一期堵水注浆

根据压水实际情况进行注浆配比,现场配比掌握准注液的初凝、终凝时间,并按终凝时间较短的浆液配比按地面配比试验数据进行注浆。根据注浆压力调整流量、浆液浓度,注意注浆压力,随变化而变化,达到设计注浆压力和堵水目的,即可停止注浆。钻孔不到终孔深度,注浆时观察孔口的压力和泵的流量情况。钻孔达到终孔深度,注意控制注入量,每次注浆不超过3m为宜。从注浆开泵开始到注浆结束,做好详细的注浆记录。

5.2二期加固注浆

经现场实地考察工作面前方陷落柱部位和异常区域的巷道顶板仍需注浆加固,严防顶板再次出水,所以进行二期注浆施工。二期注浆施工加固范围定为15m

5.3三期探水注浆

通过一,二期注浆施工,工作面陷落柱部分的大股涌水封堵,工作面向前15m范围内已经加固。工作面处仍有少部分淋水,故决定实施清煤斜巷工作面三期探水注浆施工。先固管后探水,不能开钻探水。探水孔涌水量达到2m³/h时,停钻注浆。如钻孔不出水,一次达到终孔,注浆封孔。

 

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