浅埋煤层薄基岩巷道顶板涌水注浆封堵方法

发布时间：2021-11-20 13:38

　　针对采区开拓大巷顶板长期涌水的问题,结合其地质及水文地质条件,分析了出水水源及出水通道,提出了动水条件下浅埋煤层薄基岩巷道顶板涌水注浆封堵方法,以出水条件分析、钻探揭露探查、引流注浆和现场数据监测为基础,结合注浆过程中的实时信息反馈,不断优化调整注浆方案,通过人工引流,分区注浆的方式,成功封堵巷道集中出水段,整体堵水率达98%,为矿方节约大量排水费用,并对类似的巷道出水治理提供可行的技术方案和支护建议。 

【文章来源】：西部探矿工程. 2020,32(10)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

沿巷道东西向地层剖面图

通过前期井下钻孔探查及集中出水段区域，将本次治理范围分为5个区，A、B、D、E区风化基岩底面标高相对较高，出水量较小，首先对其进行封堵。因出水巷道范围内风化基岩含水层的水力梯度不大，A、B、D、E区在注浆压力小于1MPa的情况下，无法实现浆液大面积扩散，通过对锚索孔返浆情况进行观测，单孔注浆扩散范围仅1～2m。因此针对薄基岩无法高压注浆的情况下，水力梯度较小的自然引流对注浆封堵作用不明显。由于C区钻孔水量均较大，同时也位于风化基岩含水层底面的低洼处，放水可以形成水力梯度明显的降落漏斗，并通过阀门控制钻孔水量以达到人工引流和控制注浆的效果，见图2。为了测定在人工引流作用下各区域间风化基岩含水层的连通性，对A、B、D、E各区域间的钻孔进行压注P.O.42.5普通硅酸盐水泥浆，注浆压力均为1MPa，浆液比重均为1.5g/cm3，同时将位于3715m里程处的C区放水孔打开至最大，出水量为8m3/h，观测返浆时间及返浆比重，如表1所示。

注浆工程竣工后，4-2煤南部集中辅运巷3680～3750m里程段出水量从原先60m3/h，下降至1m3/h，整体堵水率达到98%，出水段注浆治理前后对比图如图4所示。每年可节约排水及污水处理费用124万元，经济效益明显，同时保护了陕北神府矿区宝贵的地下水资源。图4 注浆治理实拍图

【参考文献】：
期刊论文
[1]水泥基-玻璃纤维浆液在隧道注浆堵水工程中的应用[J]. 朱庆凯.  长江科学院院报. 2019(06)
[2]速凝浆液裂隙动水注浆扩散数值模拟与试验验证[J]. 刘人太,张连震,张庆松,杨磊,李志鹏,孙子正,张世杰,朱光轩.  岩石力学与工程学报. 2017(S1)
[3]孟津矿11011工作面突水水源判别及高压动水注浆研究[J]. 张建英,张东营.  中国煤炭. 2015(06)
[4]矿井大流量动水注浆细骨料截流技术[J]. 姬中奎.  煤炭工程. 2014(07)
[5]矿井动水注浆的浆液控制技术[J]. 姬中奎.  煤矿安全. 2014(06)
[6]高强度微膨胀新型注浆材料动水注浆技术研究及应用[J]. 李金旺,张耀辉,叶云娜,张王磊,陈鹏宇.  煤炭工程. 2014(02)
[7]地下工程涌突水注浆止水浆液扩散机制和封堵方法研究[J]. 李术才,张霄,张庆松,孙克国,徐尧,张伟杰,李海燕,刘人太,李鹏.  岩石力学与工程学报. 2011(12)
[8]一种新型动水注浆材料的试验与应用研究[J]. 刘人太,李术才,张庆松,原小帅,韩伟伟.  岩石力学与工程学报. 2011(07)
[9]单一裂隙动水注浆扩散模型[J]. 湛铠瑜,隋旺华,高岳.  岩土力学. 2011(06)
[10]矿井高压裂隙涌水综合治理方法的现场试验[J]. 张霄,李术才,张庆松,李海燕,武文东,刘人太,林明远.  煤炭学报. 2010(08)



本文编号：3507438