黄陵二号煤矿回风井洛河组含水层注浆治理实践

为解决黄陵二号煤矿三号回风立井井筒掘进期间涌水治理的难题,提出了一种截断井筒涌水补给水源、充填井筒壁后松动圈、提高井筒围岩稳定性的注浆支护方法。采用“探注—掘进—再探注—再掘进”的方法,对黄陵二号煤矿三号回风立井井筒水和井筒壁后岩层裂隙进行了治理,并采用壁后注浆帷幕截断了井筒涌水的补给水源。该方法从根源上解决了井筒涌水补给水源的问题,确保了施工安全,加快了施工进度,提高了工程质量,消除了井筒后期生产运行期间的安全隐患,对井筒涌水治理具有很好的参考价值。     

富水松散地层煤矿斜井井筒渗漏水治理技术

为有效治理富水松散地层煤矿斜井井筒渗漏水问题，保护地下水资源，消除井筒的安全隐患，开展了富水松散层煤矿斜井渗漏水特征分析、井筒渗漏水治理及加固技术研究，并进行了示范应用。研究结果表明：我国西部矿区松散层厚、渗透系数大、富水性强，易出现井筒渗漏水现象，渗漏水位置大多位于井筒底板开裂处、底板与腰墙接茬处、拱部裂隙或孔隙；通过垂直钻孔或倾斜钻孔在斜井井筒四周构筑侧向截水帷幕，可将富水松散层的水与井筒隔离，切断二者的水力联系，减少井筒涌水、渗水量；壁后注浆可充分填充斜井井筒周围因涌水携砂而形成的空洞、空隙，使井筒周围岩土体处于稳定状态、井筒受力均匀。骆驼山煤矿副斜井井筒富水松散层渗漏段治理结果显示：斜井井筒旋喷桩侧向帷幕截水效率高、效果好，井筒涌水量由治理前的31.2 m³/h降低至1.75 m³/h，较治理前减少了94.39%，井筒周围的地下水位抬升，降落漏斗基本消失，旋喷桩帷幕与壁后注浆相结合的方法有效解决了富水松散层煤矿斜井井筒渗漏水问题。     

斜井流砂层段壁后空洞探测及注浆处理技术

流砂层段斜井井壁漏水携砂造成井筒壁后空洞发育,采用地质雷达技术结合钻探验证确定了斜井流砂层段壁后空洞及富水区异常范围。为保证井壁稳定性,采用壁后注浆技术对壁后空洞及富水区进行处理。壁后注浆采用双管注浆工艺,注浆材料包括单液水泥浆及C-S浆。壁后注浆结束后,井壁涌水漏砂情况得到明显改善,检查孔压水试验结果表明井筒壁后注浆效果良好。     

大众煤矿新副井井筒壁后注浆堵水技术参数的计算确定与应用

为有效充填井筒壁后空间和围岩裂隙,封堵井壁漏水,减小井筒总漏水量,改善井筒环境,降低淋水对井筒内设施的腐蚀破坏,延长井筒服务年限,对井筒结构、工程质量（漏水段岩石性质、水源、漏水点大小及涌水量大小等因素）进行调查分析,计算确定了注浆带范围、方式和施工顺序、浆液类型及注浆参数。采用分段注浆,控制注浆压力,防止注浆压力过高破坏井筒壁的强度,造成井筒壁破损,保证防止浆液流失,有效解决了矿井井筒井下渗漏水问题,同时起到了充填、加固和堵水的作用。     

浅谈冻结段壁后及壁间注浆封堵地层水

对井筒冻结段施工后,如何及时采用壁间及壁后注浆的方法来充填加固和堵水,解决井筒涌水或突水问题作了简单的阐述,对注浆材料及注浆参数的选择等作了进一步的深入探讨,对井筒表土层与基岩的水力联系作了分析.最终得出结论:冻结段及时合理地封堵水源,能够确保井筒施工的安全、质量和速度.     

井筒过积水老空区的注浆堵水技术

裴沟煤矿副井井筒施工中揭露积水的老空区，导致发生两次突水淹井事故。从分析水源和涌水通道入手，采用工作面预注浆、壁后注浆及地面充填加固注浆相结合的综合防治水措施，使井筒涌水量降至10m^3／h以下，取得了较好的效果，消除了矿井水害威胁。     

高压旋喷桩在某煤矿含水层斜井掘进中的应用

骆驼山煤矿主斜井、副斜井在穿过第四系及其下部基岩风化带时井筒涌水量较大,井筒建成后该区段井壁持续涌水,其中主斜井该段涌水量峰值达到62.94 m3/h,副斜井该段涌水量峰值达到29.42 m3/h.为了治理井筒涌水,骆驼山煤矿对该段井筒采用高压旋喷桩加井下壁后注浆施工,最终成功解决了该段井筒水害问题,为斜井掘进施工提供了可行的解决方案.     

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。     

安里煤矿副井井筒注浆加固方案及施工工艺

安里煤矿第四系、新近系地层厚度达390余米,井筒外围存在着较厚的泥岩,当前涌水量偏大,对井筒的安全带来很大的隐患,必须对井壁进行注浆加固。通过预先造孔,采用注浆加固的方法提高井壁的承载力,减少井筒外侧所受到的竖直附加力,以达到预防井壁破裂和封堵涌水点的目的,对基岩含水层段进行检查补充注浆,封堵出水通道,减少井筒涌水量。     

主副井井筒注浆堵水加固工艺参数的合理确定

针对郭家河煤矿主副井井筒(斜井)施工中穿越白垩系含水层,井筒淋水大、顶底板泥岩遇水膨胀而导致底鼓严重、难以维护的问题,提出了采用ZKD高水速凝材料注浆堵水加固的方法治理该井筒,并且通过力学计算模型确定了合理的注浆参数。实践表明,井筒采用ZKD高水速凝材料注浆堵水加固后,大大提高了井筒围岩的强度与承载能力,及时封堵了水源,底鼓现象明显改善,现场实践取得了良好的效果。     

煤矿立井钻井法过松散含水砂层预加固技术研究

为了使煤矿立井钻井法凿井能顺利通过松散含水砂层,结合可可盖煤矿中央风井区松散含水砂层的地质特征,提出了对立井井筒采取桩基帷幕预加固处理的技术方案。通过混凝土咬合桩和MJS旋喷桩两种桩基帷幕加固方案的实施性对比,确定了MJS旋喷桩在松散含水砂层地质条件下能顺利实施,并通过建立有限元模型和理论计算,确定了MJS旋喷帷幕桩的合理施工参数。结果表明,MJS旋喷帷幕桩在立井井筒松散层周围形成了强度合格的帷幕加固体,实际施工中确保了煤矿立井钻井法凿井能顺利通过松散含水砂层,其施工工艺可为类似条件下煤矿立井井筒施工提供参考。     

转龙湾煤矿副斜井底板破裂及出水携砂治理技术

为了解决转龙湾煤矿副斜井底板严重破裂及出水携砂的问题，在分析副斜井现状及潜在威胁的基础上，参考相关治理经验，设计采用“底板强化加固+壁后砂层注浆加固”的总体方案对副斜井进行治理。底板强化加固主要以12#矿用工字钢为主体结构|壁后注浆孔呈排状布置，主注水泥浆液，注浆过程严格控制压力，同时进行底板监测。副斜井治理完成后治理段已无任何出水现象，目前已安全通行了两个工作面的采煤装备，未出现返渗、底板破裂现象，治理效果较好。     

立井井筒注浆封堵固液耦合数值模拟

针对某煤矿复杂水文地质条件下立井井筒严重涌水的实际情况,采用理论分析和数值模拟相结合的综合研究方法,深入分析了立井井筒涌水机理;结合井筒围岩特性和周围地下水渗流场的变化规律,通过试验研究,选择以马丽散N为主的注浆材料;在考虑水体作用条件下,通过FLAC3D对立井井筒注浆封堵进行固液耦合数值模拟,分析了马丽散N在立井井筒注浆封堵中的使用效果;经过实测煤矿涌水量最终小于0.05 m3/h,达到了防治井壁破裂、封堵涌水的目的,抑制了井壁附加应力。     

斜井穿越风积砂层水砂突涌注浆治理研究

陕西榆林金鸡滩煤矿副斜井井筒表层广泛分布厚层风积砂,由于短时间内载重运输车的重复碾压,导致斜井底板破裂,发生水砂突涌灾害,严重威胁矿井安全。针对金鸡滩煤矿副斜井水砂突涌灾害治理难题,工程前期采用水泥注浆治理,起到了很好的固砂减水效果,但是并未完全封堵涌水通道;后期通过补注化学浆液,成功封堵了残存涌水通道。结合工程实践与模型试验,分析了斜井底板破裂原因、注浆治理效果及不同种类浆液的固砂堵水机理。现场治理效果与模型试验结果表明,水泥浆液主要以树根状劈裂脉固砂为主;化学浆液以劈裂和渗透堵水为主,在封堵残存涌水通道上更具优势,因此两种类型浆液配合使用效果更佳。本文研究结果可为该类水砂突涌灾害注浆治理提供试验依据和参考。在充分分析现场工程现象的基础上结合现场模型试验,对水泥浆液和化学注浆的扩散特点以及固砂堵水机理进行了研究。结果表明水泥浆液主要以树根状劈裂脉固砂为主,并不能完全封堵涌水通道;化学浆液以劈裂和渗透堵水为主,在封堵残存涌水通道上更具优势。并提出了两种类型浆液配合使用效果更佳的观点。     

强富水灰岩区下矿体绿色开采理念与实践

针对吴庄铁矿井下涌水量大,地表有村庄,农田不允许塌陷,尾矿库已饱和等复杂的开采环境,提出了适合该矿的绿色开采理念及技术措施。采取“地表井下联合以帷幕注浆为主的外截内排”的防治水方案,即在地表灌溉渠浇筑、锚喷以阻断地表水体对井下的间接补给,地面帷幕注浆封堵富水断层,阻断水源通道,以及井下浇筑堵水墙防止注浆液从突水点涌出、流失的地面井下联合防治水措施。选用分段空场采矿嗣后充填法,利用尾砂胶结料及时对空区进行充填,为空区顶板和注浆帷幕的稳定性提供了保障,避免了地表塌陷。 研制了一种适合2种进料方式的地表充填站,取自尾矿库的干料采用自卸汽车运输至充填站,由大倾角皮带机输送至砂仓,而选厂排放的尾砂,直接经管道泵送。项目实施后,井下正常涌水量由原来的1 260 m3/h减少到300 m3/h,降低了76%,节省了排水费用,并且保护了地下水资源;采用的充填采矿法避免了地表塌陷,减少了征地及迁村的费用,同时将回采率由原来的67%提高到89%;而选用尾砂作为充填料,又有效解决了尾砂堆放的问题。     

Experimental Investigation of the Pressure and Water Pressure Responses of an Inclined Shaft Wall During Grouting

A scale model test with a geometric scale of 1:20 was carried out to simulate chemical grouting in a geological prototype of the auxiliary inclined shaft of the Jinjitan coal mine, Shaanxi Province, to address water and sand inrush accidents. The pressure responses in the surrounding sand layers to grouting of an inclined shaft was experimentally investigated using soil pressure and pore water pressure sensors. Grout propagation was observed by slicing the stabilized mass after grouting. The results show that grouting of the roof, side wall, and floor of the inclined shaft caused pressures to both increase and decrease; after the slurry fully gelled, the pressure on the roof and side wall of the inclined shaft was effectively released, but accumulated on the floor. The water pressure on the roof and side wall of the inclined shaft went through three stages: low amplitude fluctuations, high amplitude fluctuations, and a sudden drop. The floor water pressure experienced stages of pressure fluctuation, maintenance, and recovery. The propagation and solidification of the slurry increased the pressure on the shaft wall. By analyzing the solidified grouted mass, we found that contact among particles within the penetration radius can be classified into three types: a gelled slurry skeleton, an integrated granular particle and slurry skeleton, and a granular particle skeleton. Moreover, the reinforcement mechanism of grouting is mainly fracturing and permeation. The results imply that the designed grouting pressure in the floor should be slightly less than in the roof and side wall to avoid secondary failure of the floor. During actual grouting, fracturing occurs first under high grouting pressure, while permeation occurs as grouting pressure decreases.     

多含水层条件下大断面立井开凿综合防治水实践

为探究需要穿越多个含水层时立井井筒施工过程的有效防治水措施,在孟村煤矿开展了具体实践应用。根据地层分布情况,结合井筒开凿前、开凿时以及成井后的防治水需要,从主动、被动两方面考虑,选取了全深冻结、双层钢筋混凝土浇筑、射孔注浆、壁间壁后注浆相结合的综合防治水措施。实践表明,整个建井过程中未发生过任何较大的淋水现象,整个过程中总水量小于2 m3/h,为井筒的施工创造了良好的作业条件,顺利通过了洛河组巨厚砂岩中等富水性含水层;该综合防治水技术的成功运用为类似条件下的井筒防治水工作提供了宝贵的经验,具有一定的推广价值。     

中空注浆锚索在顶板淋水主斜井堵水支护加固中的应用

针对古城煤矿主斜井巷道掘进过程中顶板出现的锚索孔淋水严重影响支护效果和施工进度的情况,通过巷道钻孔探放水探测发现顶板存在很多强度较低的泥岩岩层,开挖后在原岩应力的作用下,容易产生裂隙,此时的裂隙会导致水从裂隙中渗透出来,对施工与支护造成不良影响。基于注浆锚索的堵水支护加固和注浆理论,通过理论计算选择了合适的主斜井顶板淋水段的注浆锚索支护方案和注浆参数并在主斜井里程590~599m进行注浆锚索试验,确定注浆锚索施工的具体参数。根据注浆锚索试验段的矿压观测表明,注浆锚索堵水支护加固措施在古城矿主斜井淋水试验段取得了成功应用。     

唐口矿风井井筒围岩压水扩缝复合注浆堵水工艺研究

井筒井壁注浆是广泛用于矿山凿井的特殊工艺,解决了井壁裂隙涌水的问题,但是在一些特殊条件下,井壁微裂隙的可注性极差,导致注浆效果并不理想。文章主要研究微裂隙压水扩缝复合注浆工艺在唐口矿的应用,对此工艺进行理论和试验的深入研究,解决了微裂隙注浆的难题,使注浆效果达到预期。