矿井帷幕注浆堵水施工技术的应用

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1、目录第一章综述31.1煤矿涌水灾害治理形势分析31.2我国当前矿井水害治理现状31.3课题背景4第二章堵水方案的比选6第三章注浆机理分析83.1注浆的概念83.2注浆的分类83.3注浆的机理和分类8第四章工艺流程及操作要点104.1工艺原理104.2工艺流程104.3止浆墙的设计104.4注浆参数的选择104.5注浆材料的选择14第五章帷幕注浆堵水施工要领175.1止浆墙的施工175.2注浆参数的现场测定与修正185.3注浆钻孔的施工185.4注浆前压水试验195.5注浆195.6帷幕正前方的封堵注浆2

2、05.7注浆效果检验215.8帷幕效果检验215.9止浆墙的撤除，进行下一段帷幕注浆225.10施工注意事项22第六章施工劳动组织24第七章主要材料与设备257.1注浆泵257.2钻机257.3打钻供水采用系统供水257.4孔口管、混合器、抗震压力表、高压胶管257.5主要材料26第八章主要质量控制措施278.1质量控制标准278.2质量控制措施27第九章主要安全保证措施28第十章效果分析2910.1经济效果2910.2社会效果2910.3节能及环保效果30第十一章取得成果及创新点3111.1取得成果3

3、111.2创新点3111.3应用实例33参考文献35第一章综述1.1煤矿涌水灾害治理形势分析煤矿涌水灾害是指矿山在建设开发过程中，不同形式、不同水源的水通过某种途径进入矿井，并给煤矿建设和生产带来不利影响和灾害。并不是所有的矿井都存在水害，矿井水害的形成和发生是建立在特定的环境和条件之上的。造成矿井水害的主要水源有大气降水、地表水、含水层水、岩溶陷落柱水、断层水、以及旧巷或老空区积水等。近年来，随着煤炭资源的需求量增大和矿井向深部延伸，煤矿涌水灾害已成为煤矿安全杀手的主要灾害之一，其已成为我国乃至全世界

4、主要产煤国家影响安全生产的主要因素。据统计，至2010年3月28日，王家岭煤矿发生透水事故造成38名矿工遇难以来，全国发生大大小小透水事故数10起，伤亡人数上百人，造成经济损失上亿元。在目前我国的重点煤矿中，存在涌水灾害的矿井占了很大一部分比例，造成一次性死亡超过10人以上的矿难仅次于煤与瓦斯突出和瓦斯爆炸事故。在我国南方特别是重庆地区煤矿中，很多矿井开拓水平都已进入地下水位线以下，导致涌水灾害日趋严重，如磨心坡矿、盐井一矿、盐井二矿。此外，这些矿井又多以斜井开拓为主，且斜井坡度较大，施工条件差。斜井在

5、下行掘进过程中，若遭遇涌水灾害，则受到的安全威胁十分巨大，同时斜井涌水处理难度高，处理不当可能导致淹井等重大人员伤亡和财产损失。1.2我国当前矿井水害治理现状当涌水量很大，仅靠排水已不可能解决或有安全威胁时，采用注浆堵截水源通道，然后再进行排水，是矿井防治水害的重要手段之一。我国是世界上矿井涌水灾害最严重的国家之一，尽管现在国内许多煤矿针对矿井涌水已经建立了一套治水施工措施，但目前的治水施工依然存在诸多不足之处，而且大部分治理也是只治标不治本，不符合煤矿“长治久安”的建井要求。对那些涌水量大、造成涌水威

6、胁高的矿井，除了常规的疏干排水措施外，还必须寻求一种疏堵相结合的方法进行堵水，即帷幕注浆堵水施工技术。矿井进行帷幕注浆堵水具有如下几个方面的作用：一是通过帷幕注浆堵水后，可降低井下水的涌出量，从而减少矿井涌水带来的伤亡事故及重大恶性事故的发生，为煤矿安全生产创造一个有利的环境；二是注浆堵水后，可降低地表水的流失造成水井干涸、地面塌陷等一系列环境问题，从而减少了对生态环境的破坏。帷幕注浆堵水技术在我国始于上世纪70年代,之后经过30年的发展，在相关工程技术人员的不断努力和完善下，注浆材料、注浆机械和注浆工

7、艺都得到了很快的发展，使许多矿山工程施工中，注浆技术得到了很好的应用。但由于影响注浆效果的因素很多，因而在部分工程注浆施工中也出现了许多问题,从而也阻止了注浆技术的发展,例如重庆地区自八十年代以来,就很少采用帷幕注浆堵水这一施工方法。由于注浆浆液在在裂隙中的运动过程极为复杂，使得岩体注浆在很大程度上一种非可控制注浆，人们只能间接判断注浆固结体的形状和尺寸，这使注浆特别是帷幕注浆存在很大的盲目性。注浆效果以及帷幕的效果很大程度上依赖于工程技术员对注浆工艺的把握，因此施工技术的发展需要人员不断的大胆尝试、总

8、结和研究。1.3课题背景磨心坡胶带斜井工程位于重庆市北踣区东阳镇磨心坡街道磨心坡矿，属天府矿业公司磨心坡矿技改工程。该斜井是解决目前磨心坡矿主平硐运输能力严重不足的问题而设计，斜井从地面+230m工业广场开口，落平于-220m水平，设计全长共计2227m，断面13.51m2，巷道倾角11.17°。原施工单位在2007年9月20日中班施工到K1+114m时，工作面炮孔内穿水，导致淹井且在K1+093m处垮塌造成全断面填塞。我公司于2007年1