朱庄煤矿Ⅲ628工作面改底板含水层为隔水层技术

以朱庄煤矿Ⅲ628工作面底板灰岩含水层改为隔水层为例,介绍了防治底板承压水注浆加固的钻探和注浆工艺.钻探施工,注浆加固,将6煤底板以下52～58 m改造为隔水层,钻孔以斜孔为主,使钻孔揭露的含水层段尽量长,以增加注浆量,注浆工程采用地面注浆,注浆采取高标号水泥,高压稀浆,连续注浆方式进行的,提高浆液扩散半径,增加注浆量都有积极的作用.注浆后进行了二次电法检查,透孔注水检查注浆效果以及取芯验证注浆质量等.     

东曲矿斜巷穿灰岩含水层注浆堵水技术研究与应用

为保障排矸斜巷顺利通过L_1灰岩含水层,采用数值模拟软件进行动力水注浆浆液扩散规律的研究与分析,根据模拟结果将浆液的扩散划分为三个阶段:自由扩散、部分封堵和残留通道封堵阶段,基于数值模拟结果,结合具体地质条件,确定采用底板加固+帷幕注浆的方式进行注浆堵水作业,同时对注浆加固方案的各项参数进行,注浆结束后采用堵水率进行注浆效果的评价。结果表明:注浆结束后,含水层涌水水量小于1m~3/h,堵水率为97.5%,堵水效果非常好。     

注浆加固技术在陈四楼煤矿防治煤层底板突水中的应用

陈四楼煤矿在开采过程中受到煤层底板承压充水含水层的水害威胁,针对该情况,陈四楼煤矿应用不同注浆材料对该矿某区进行注浆加固。阐述了研究区注浆试验钻孔设计,并应用不同的注浆材料对研究区进行注浆加固。结果证明,注纯水泥浆液岩心及注蒙脱石和水泥等混合浆液岩心的抗压强度均较大,加固煤层底板强度的效果较好,而且注蒙脱石与水泥混合浆液扩散半径较大,相同情况下,一次注浆可以节省人力、物力,且蒙脱石的价格也比水泥低,更经济实用。     

复合强富水含水层帷幕薄弱带识别方法与靶向加固技术

为了治理复合强富水含水层帷幕薄弱带,以朱仙庄煤矿侏罗系灰岩含水层帷幕为研究对象,分析研究了帷幕薄弱带形成的主要原因与薄弱带识别方法,提出了以钻孔布置原则和靶向注浆技术为核心的帷幕薄弱带治理技术体系。结果表明：含水层各向异性、高速动水条件、地下水冲击或侵蚀作用以及构造条件是薄弱带发育的主要原因|加固钻孔布设在帷幕墙外主径流方向上,距离帷幕0.5～1倍扩散半径,孔间距及钻孔个数由浆液扩散距离和薄弱带长度决定|利用井下疏降产生的水压差形成动水条件,将传统加固方式发展为靶向注浆加固,可以使浆液有针对性地加固帷幕薄弱带。研究成果减少了注浆盲目性,降低了治理成本,实现了复合强富水含水层帷幕截流目标。     

多分支水平井注浆技术在防治灰岩水害中的研究与应用

采用多分支水平井注浆技术能较好地解决煤层底板高承压奥灰水突水问题，不同地区水文地质条件有所差异，需对其关键技术进行优化。以界沟煤矿东一10号煤层下太灰含水层为研究对象，系统阐述了多分支水平井注浆防水的技术原理和工艺流程，对比了水泥浆液、水泥—水玻璃浆液等性能，优选出注浆液；计算确定出水平井分支长度、分支间距、注入压力、注浆量等注浆关键参数，对现场应用效果进行了评价。结果表明:以水泥浆为注浆材料，水平分支长度在800 m左右，分支间距50 m，注入终压10 MPa，预测注浆量62 635 t；通过注浆成功封堵含水层，使三灰含水层及以上成为有效隔水层，为东一10号煤层开采提供了安全保障。     

高水压井筒底板注浆加固技术应用与研究

郑煤集团告成煤矿南翼副立井,井筒设计746 m,二1煤层底板太原群下段L1-4灰岩富水性强,水压大,严重影响井筒安全落底。为保证井筒安全落底,在充分分析该区域水文地质条件的基础上,对浆液、浆液扩撒半径以及根据岩溶裂隙发育程度,计算注浆孔个数,对L1-4灰岩段进行超前预注浆加固。物探结果表明,注浆对L1-4灰岩段改造效果理想,该成果对高水压类似井筒水害防治有一定的参考价值和指导意义。     

煤层底板薄层高压灰岩水害超前区域治理技术研究

针对煤层底板薄层高压灰岩水害问题,以桃园煤矿Ⅱ4采区10煤底板三灰含水层治理加固为例,通过施工地面定向钻孔组,进入未采区底板三灰后顺层钻进,揭露灰岩裂隙,并进行高压注浆治理,通过分段“探注结合”施工,有效封堵三灰溶隙、裂隙,最终将三灰含水层改造为隔水层,阻隔三灰及三灰下含水层水。结果表明,煤层底板薄层高压灰岩水害超前区域注浆封堵技术是安全和可行的,为其他矿区薄层灰岩水上带压开采提供了依据。     

注浆加固在过大型断裂构造中的应用

陈四楼煤矿北翼-640 m轨道暗斜井施工过程中巷道底板揭露L11灰岩,为防止灰岩含水层成为巷道涌水水源,对灰岩含水层进行注浆改造,同时注浆加固断层构造带,封堵围岩裂隙,保证断层不构成充水通道,保证巷道安全施工。     

新安矿底板灰岩水害超前探查治理技术研究与应用

为了解决新安矿采用常规回转钻进方式进行底板灰岩水害超前探查钻孔施工存在轨迹无法有效控制、钻孔深度小、存在治理空白区域的问题，提出了利用大功率定向钻进装备施工定向长钻孔来解决以上问题的技术方案，为了保证超前探查效果，进行了目标层精准定向钻进技术研究，同时，针对灰岩层出水后常规注浆加固方式存在的水泥堵孔问题，研究了孔内局部注浆加固技术。利用成套装备与技术，成功在新安煤矿15150综采工作面下部底板巷施工了2个孔深超过500 m的超前探查长钻孔，探清了该底板岩巷掘进方向前500 m范围底板奥灰含水情况，并在1#孔深280 m处成功实施了孔内局部注浆，注浆压力达到8 MPa，总注浆量达到514 t，在煤矿井下首次实现了孔内局部注浆，并取得了良好的注浆加固效果，为该底板岩巷的安全掘进提供了安全保障。     

黄河北煤田定向钻孔注浆效果的全周期评价方法

含水层注浆是治理煤矿底板水害的主要方法之一。为研究定向钻分支孔注浆的实际效果，以山东省邱集煤矿现场注浆作为工程背景，基于源头保障、过程控制、科学分析的注浆效果评价原则，通过钻孔顺层率、注浆终压、浆液流量、透水率、注浆后岩层渗透系数和涌水量等参数从注浆前、注浆中和注浆后3个时期对注浆效果进行全周期综合评价。结果表明，注浆改造后灰岩的渗透系数0.000 613 m/d，具备了极微透水岩体的条件，预计煤层开采时底板正常涌水量27.37 m3/h，最大涌水量41.06 m3/h，定向钻孔注浆对岩溶裂隙和导水通道等进行了有效封堵，满足了工作面的回采要求，表明定向钻孔注浆的全周期评价方法是科学合理的。     

立井过砂岩富含水层工作面预注浆分析

郑煤集团杨河煤业43采区樊寨副立井施工中需要穿过预计涌水量187 m³/h、厚57 m的砂岩含水层。针对第1回次采用普通水泥工作面预注浆、吸浆量少、升压快、效果差、达不到预期目的等不利情况，在后3回次采用大压力，白银水泥、超细水泥等新材料、单孔上下端正反同时注浆新工艺，采用压注清水、水玻璃，利用水玻璃的黏性，反复冲洗钻孔把细小裂隙中锈蚀颗粒带出，打开注浆通道，同时针对竖向裂隙多、横向裂隙不联系，加密钻孔布置，缩小注浆段高，取得了较好的注浆效果。     

矿井奥灰水带压开采技术分析及防治水措施

针对奥陶系灰岩含水层富水性强、水压大、水位高等问题,分析了矿井奥灰水带压开采及防治水技术以及井田水文地质条件,确定10、11、13号煤层矿井水文地质类型为中等。研究了奥灰含水层富水特征及煤层底板隔水性能,在正常块段工作面掘进过程中受到底板奥灰水的威胁小,是相对安全的;但在构造破坏地带,因断层、陷落柱等具有导水性,在承压区内有可能发生突水,并提出了导水构造、巷道掘进、工作面、底板注浆加固及改造等防水措施。研究为后续矿井安全开采提供了技术支持。     

巷道注浆支护浆液渗透扩散规律研究

为了研究某煤矿注浆的渗透扩散规律,对岩体裂隙特征进行了分析,然后对岩体裂隙渗透注浆进行了假设,并根据煤矿的现场具体工程概况,建立了单裂隙模拟渗透注浆扩散系统,研究了不同水灰比浆液扩散距离与时间关系。研究得出,浆液黏度与浆液扩散距离呈反比;随着裂隙张开度的增大,浆液扩散半径也越来越小,此时浆液扩散半径与裂隙张开度表现为正比关系;浆液扩散距离与注浆压力呈正比。研究为煤矿巷道的注浆支护提供了一定的理论基础。     

煤层底板含水层注浆改造技术应用

为防止工作面回采过程中受底板灰岩承压水威胁,通过对底板改造钻探工程信息、突水事件进行分析,建立起二2煤底板三带结构模型、煤层底板垂直改造观等技术,发现二2煤底板存在三类异常带,分别是砂岩裂隙带、原始导高带、灰岩含水层富水带。发现矿区底板改造钻孔浆液运移以沿纵深裂隙作垂直运动为主,而不是顺层水平运动为主的规律,通过对2209工作面进行底板注浆改造减少近170 m~3/h的排水量,效果明显。     

煤层底板水害预测与超前预治理技术

煤矿水害防治工作是煤矿安全生产工作的重中之重。针对煤层底板水害防治问题,介绍了实际生产过程中针对掘进工作面和回采工作面突水危险性预测的常规方法,对其优缺点进行综合分析,从而进行煤层底板突水危险性的预测评价,进而制定工作面超前预治理的技术方案,主要包括应用煤层底板含水层注浆改造技术对煤层底板突水可能性大的区域进行注浆改造,或利用煤层底板含水层疏水降压技术对危险区域进行疏水降压。上述这些措施的使用,最大限度地避免了水害事故的发生,实现了安全开采。     

义桥煤矿立井井筒涌水机理与注浆封堵技术

针对义桥煤矿复杂水文地质条件下深厚表土层立井壁破裂、井筒涌水严重,采用单液及双液水泥、水玻璃多次封堵无效的技术难题,结合井壁破裂理论中的施工质量说和竖直附加应力说,分析了义桥煤矿主副立井井壁涌水特征及变形破坏机理,在此基础上,研究了高分子化学材料马丽散N注浆封堵涌水、加固围岩机理,并制定了主副井筒表土段壁间注浆、基岩段壁后注浆的钻孔布置与施工工艺,并对注浆量、注浆压力等进行了过程监控,对井筒涌水量进行了长期监测,实测涌水量已小于0.05 m3/h,达到了防治井壁破裂、封堵涌水、稳定含水层水压的目的,缓释和抑制了井壁附加压力。     

钻孔压水试验预测井筒涌水量的研究与实践

基于煤矿凿井施工前需注浆减小井筒涌水量,为准确检验顾桥矿副井注浆堵水效果,利用压水试验和抽水试验2种方法求得该井筒岩层的渗透系数,并采用承压转无压完整井大井法公式分别计算了井筒注浆后的剩余涌水量。试验结果表明：压水试验预测井筒涌水量3．690m^3／h,抽水试验预测涌水量4．660m^3／h。井筒实际开凿涌水量为3．708m^3／h,经比较,压水试验预测涌水量与井筒开凿后实际涌水量相差0．018m^3,比抽水试验结果更为接近实际涌水量。因此,采用压水试验对含水层井筒涌水量进行预测是实用可靠的,且工艺简单,施工工期短、费用低。