恒源公司Ⅱ617工作面底板注漿改造實(shí)踐

趙樓煤礦水文地質(zhì)條件復(fù)雜,受底板灰?guī)r水的威脅,針對(duì)619工作面現(xiàn)狀,先通過(guò)物探,探查出底板賦水性,劃定異常區(qū),合理選擇治理方案,利用注漿改造技術(shù),封堵底板裂隙帶,增加有效隔水層厚度,結(jié)合對(duì)灰?guī)r水有控制的排放,節(jié)約了大量治水費(fèi)用,可以達(dá)到安全回采和經(jīng)濟(jì)效益最佳結(jié)合,為解放受下部巖溶高承壓水威脅的煤炭開(kāi)采探索出了一條有效的途徑。

通過(guò)對(duì)注漿加固改造后的工作面底板進(jìn)行原位壓水試驗(yàn),求取注漿目的層滲透系數(shù)、單位吸水量,定量評(píng)價(jià)注漿加固改造的質(zhì)量;結(jié)合注漿終量、終壓參數(shù)、巖體裂隙漿液充填狀況和注漿前后工作面底板視電阻率對(duì)比,對(duì)工作面底板注漿加固改造質(zhì)量進(jìn)行了定性分析、綜合評(píng)價(jià)。

注漿泵是底板改造注漿及瓦斯鉆孔封孔施工中的重要設(shè)備,注漿泵的性能、質(zhì)量對(duì)底板加固工程及瓦斯鉆孔封孔工程的安全、質(zhì)量、高效起著關(guān)鍵作用。陳四樓礦在2517工作面底板注漿工作中,基于電動(dòng)雙液注漿泵（2tgz-60/210）不易搬遷、易損件多、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大等不足,根據(jù)2517工作面實(shí)際情況分析,決定選用zby3/16-22型煤礦新型液壓雙液注漿泵,其目的是提高底板注漿及瓦斯鉆孔封孔質(zhì)量和施工效率。

注漿泵是底板改造注漿及瓦斯鉆孔封孔施工中的重要設(shè)備,注漿泵的性能、質(zhì)量對(duì)底板加固工程及瓦斯鉆孔封孔工程的安全、質(zhì)量、高效起著關(guān)鍵作用。陳四樓礦在2517工作面底板注漿工作中,基于電動(dòng)雙液注漿泵(2tgz-60/210)不易搬遷、易損件多、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大等不足,根據(jù)2517工作面實(shí)際情況分析,決定選用zby3/16-22型煤礦新型液壓雙液注漿泵,其目的是提高底板注漿及瓦斯鉆孔封孔質(zhì)量和施工效率。

針對(duì)告成礦21041工作面奧陶系石灰?guī)r含水層富水性強(qiáng)的特點(diǎn),利用煤層底板注漿改造方式,解放受水威脅的二1煤層。文章簡(jiǎn)要介紹了告成煤礦21041工作面煤層底板注漿改造的施工工藝。

為了確保工作面的安全生產(chǎn),某煤礦采取底板注漿加固的方法對(duì)210工作面底板太原組灰?guī)r進(jìn)行全層全覆蓋的注漿,將底板太原組灰?guī)r含水層改造為隔水層,從而將底板突水危險(xiǎn)性系數(shù)降低到安全值以?xún)?nèi),實(shí)現(xiàn)了工作面安全回采.

朝川礦主采煤層為二1煤層,其底板隔水層薄且分布不穩(wěn)定,有的區(qū)域甚至尖滅。二1煤層底板灰?guī)r承壓含水層富水性強(qiáng)、水頭壓力高、補(bǔ)給來(lái)源豐富。針對(duì)朝川礦的水文地質(zhì)特點(diǎn),提出在二1-21070工作面采用底板注漿加固的方法堵截底板承壓水,以保證礦井安全開(kāi)采,并且對(duì)21070采區(qū)未來(lái)開(kāi)采的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià),認(rèn)為在對(duì)底板進(jìn)行注漿加固后,未來(lái)的開(kāi)采是安全可靠的。

朝川礦主采煤層為二，煤層，其底板隔水層薄且分布不穩(wěn)定，有的區(qū)域甚至尖滅。二，煤層底板灰?guī)r承壓含水層富水性強(qiáng)、水頭壓力高、補(bǔ)給來(lái)源豐富。針對(duì)朝川礦的水文地質(zhì)特點(diǎn)，提出在二廣21070工作面采用底板注漿加固的方法堵截底板承壓水，以保證礦井安全開(kāi)采，并且對(duì)21070采區(qū)未來(lái)開(kāi)采的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，認(rèn)為在對(duì)底板進(jìn)行注漿加固后，未來(lái)的開(kāi)采是安全可靠的。

利用實(shí)測(cè)斷層產(chǎn)狀及瞬變電法勘探來(lái)布置底板改造鉆孔,更有效的加快了防治水施工進(jìn)度。結(jié)合永煤公司陳四樓煤礦2517工作面實(shí)際情況,對(duì)該工作面進(jìn)行瞬變電法勘探初探、復(fù)探,根據(jù)結(jié)果布置底板改造鉆孔。

以車(chē)集煤礦2407綜采工作面底板注漿改造為例,根據(jù)煤層底板裂隙發(fā)育、太原組上段灰?guī)r水的原始導(dǎo)高距煤層較近這一特征,在設(shè)計(jì)注漿孔時(shí),上下巷交替布置鉆場(chǎng),在改造底板薄層灰?guī)r,變含水層為隔水層的同時(shí),還有效的封堵了煤層底板淺層導(dǎo)水裂隙。為類(lèi)似條件的礦井提供參考依據(jù)。

常村煤礦1106工作面水文地質(zhì)條件復(fù)雜,向斜、斷層等構(gòu)造發(fā)育,寒武系灰?guī)r溶隙含水層水壓2.74mpa,水害嚴(yán)重威脅安全生產(chǎn),防治水工程開(kāi)展難度大。通過(guò)在三軟煤層底板泥巖布置鉆場(chǎng),設(shè)計(jì)注漿改造方案,并創(chuàng)新了底板注漿改造工程施工工藝技術(shù),實(shí)現(xiàn)了1106工作面的安全回采,同時(shí)有效解決了三軟煤層底板注漿改造難題。

為了減少煤炭損失,提高工作面采出率,根據(jù)落差6.4～15.9m的f3大斷層對(duì)采煤工作面實(shí)際影響區(qū)域,對(duì)采煤工作面進(jìn)行改造。按斷層上盤(pán)與下盤(pán)將工作面改造成上、下2個(gè)水平的小型采煤工作面,巷道布置時(shí)綜合考慮上下2個(gè)采煤工作面的聯(lián)絡(luò)和銜接,便于支架和其他設(shè)備的回撤、運(yùn)輸和對(duì)接。在巷道支護(hù)中,采取合理的巷道斷面形狀及支護(hù)方式,不僅保證了改造巷施工時(shí)的質(zhì)量及安全,而且為順利回采創(chuàng)造了有利條件,同時(shí)也避免了采煤工作面直接回采過(guò)斷層引起冒頂或壓力過(guò)大的風(fēng)險(xiǎn)。

介紹了告成煤礦13071工作面在掘進(jìn)和回采過(guò)程中底板突水的經(jīng)過(guò),詳細(xì)地分析和判斷了底板突水的水源和導(dǎo)水通道,采取了有效的措施對(duì)采、掘工作面底板突水進(jìn)行治理。

文章分析了21101工作面底板充水因素,根據(jù)工作面實(shí)際情況,從注漿材料、注漿參數(shù)選擇、鉆場(chǎng)及注漿孔布置等方面對(duì)煤層底板注漿改造進(jìn)行設(shè)計(jì),并從鉆孔施工、注漿工藝、注漿質(zhì)量檢驗(yàn)等方面對(duì)底板注漿改造施工技術(shù)進(jìn)行了論述,結(jié)果表明,通過(guò)對(duì)21101綜采面底板實(shí)施注漿改造技術(shù)方案后,礦井涌水量明顯下降,為礦井安全生產(chǎn)提供了技術(shù)保障。

總結(jié)了關(guān)于注漿孔鉆探施工的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn),探索了注漿改造高效施工的方法。

注漿堵水是煤礦防治水的主要方法之一。文中通過(guò)實(shí)例,簡(jiǎn)要介紹了動(dòng)水條件下的注漿封水方案的選擇及其施工工藝。

論文介紹了鄭煤集團(tuán)公司裴溝礦在"三軟"厚煤層綜放工作面32051創(chuàng)新性地運(yùn)用底板注漿改造技術(shù),總結(jié)了這一技術(shù)在防治承壓水突出中的經(jīng)驗(yàn)和效果。

濟(jì)寧市太平煤礦用一對(duì)立井開(kāi)拓,主井深257m,副井深252m。表土段采用凍結(jié)法鑿井,基巖段灰?guī)r含水層采用地面預(yù)注漿法鑿井。主井注漿段為210～240.4m,副井為210～239.5m,主、副井各布置4個(gè)孔,采用水泥漿注漿,并加入三乙醇胺早強(qiáng)劑,設(shè)計(jì)有效擴(kuò)散半徑為6m。

汾源煤業(yè)作為霍州煤電集團(tuán)的第一個(gè)底板注漿加固工作面,其底板注漿加固效果的評(píng)價(jià)方法對(duì)后續(xù)工程具有示范作用。通過(guò)分析首采工作面水文地質(zhì)條件、確定注漿工程的施工方案、實(shí)施工程施工方案和注漿效果綜合評(píng)價(jià),保證了該礦首采工作面能夠安全回采。首采工作面底板注漿加固(改造)綜合技術(shù)可以為礦井后續(xù)工作面的安全開(kāi)采提供工程示范。

山腳樹(shù)礦北采區(qū)22151綜采工作面在回采過(guò)程中,由于其上覆的22121采面在回采工程中有50米煤層變薄不可采,導(dǎo)致22151綜采工作面進(jìn)入煤柱應(yīng)力區(qū)后,出現(xiàn)溜子底板瓦斯超限。本文從瓦斯來(lái)源分析、瓦斯治理措施、施工注意事項(xiàng)、取得的效果等方面論述綜采工作面底板瓦斯的治理實(shí)踐,以便確保綜采工作面的安全回采。

突水通道是突水形成的必要條件,為此,對(duì)工作面底板的突水機(jī)理進(jìn)行理論研究。結(jié)合下三帶理論,將工作面底板的突水類(lèi)型劃分為正常型和構(gòu)造性,對(duì)采場(chǎng)采動(dòng)作用下工作面底板隔水層進(jìn)行三帶劃分和厚度計(jì)算。結(jié)果表明,正常型突水過(guò)程的本質(zhì)就是應(yīng)力場(chǎng)和滲流場(chǎng)相互耦合作用不斷加強(qiáng)的過(guò)程；不導(dǎo)水?dāng)鄬愚D(zhuǎn)變?yōu)榱藢?dǎo)水型斷層,這是導(dǎo)致突水發(fā)生滯后的機(jī)理所在。

結(jié)合新橋煤礦2203工作面水文地質(zhì)條件復(fù)雜、周?chē)徑貐^(qū)突水頻繁、水害威脅嚴(yán)重的實(shí)際情況,分析了煤層底板含水層注漿改造的必要性,闡述了實(shí)施煤層底板含水層注漿改造的設(shè)計(jì)內(nèi)容及工程應(yīng)用實(shí)踐方法,此技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和安全效益。