龙场煤矿主斜井水害治理技术研究

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1、龙场煤矿主斜井水害治理技术研究摘要：根据龙场煤矿矿建过程中取得的地质及水文地质资料，结合前期的瞬变电磁和高密度电法物探资料，采取超前探查注浆、长短孔注浆堵水等措施，分析研究含水层的裂隙发育规律特征，采用注浆堵水工艺封堵出水点，减少矿井排水费用，保证矿井的安全牛产。关键词：主斜井；物探；注浆堵水DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.053龙场煤矿主斜井口标高+1360.00m,井筒断面宽度4.8m,巷道净断面18.54m2,设计长度1197m,倾角-23。,采用锚网喷支护。巷道自上向下依次揭露三叠纪下统茅草铺组（Tim）、夜郎组九级滩段（Tly3）、玉

2、龙山段（Tly2）、沙堡湾段（Tlyl）、二叠系上统长兴组（P3c）和二叠系上统龙潭组（P31）等地层。2014年7月15日，贵州省黔西县内遭遇百年一遇的特大暴雨，矿区范围内连续3天地面降雨量达到260mm,导致矿井主斜井495m底板岀现出水点，最大出水量150m?/h,因当时正处于雨季，只能采取疏排水方案进行处理。经分析该出水点是以岩溶通道出水为主，岩溶裂隙出水为辅的涌岀形式，严重危及矿井安全，因此井筒注浆堵水工作显得尤为重要。1区域水文地质情况井田内含（隔）水层自上而下主要有：第四系孔隙含水层（Q）、三叠系下统茅草铺组（Tim）岩溶裂隙含水层、三叠系下统夜郎组九级滩段（Tly3）隔水

3、层、夜郎组玉龙山段（Tly2）岩溶裂隙含水层、夜郎组沙堡湾段（Tlyl）隔水层、二叠系上统长兴组（P3c）岩溶裂隙含水层、二叠系上统龙潭组（P31）灰岩、细砂岩岩溶裂隙含水层、龙潭组（P31）泥岩类隔水层、二叠系上统峨眉山玄武岩组（P30）裂隙含水层、二叠系中统茅口组（P2m）岩溶裂隙含水层。井田内有35个钻孔中揭露该层，其中25个钻孔40层次冲洗液明显漏失或全漏，漏水孔率高达71.4%o岩芯见有大量水蚀溶孔、裂隙发育，局部见有溶洞，充水空间发育。龙场矿区地下水以大气降水补给为主，地表水补给次之。大气降水与地表水通过溶蚀裂隙等以面状分散的形式补给，地下水迳流明暗交替，最终以泉水、地下暗河

4、的形式排泄。区内地下水补、径、排主要受降水、地形地貌、岩性、地质构造等控制，既有区域的统一规律，又有随地段变化的明显差异。由于地形切割高差较大，地形坡度较陡，季节性溪沟及岩溶发育，在雨季绝大部份形成原地接受补给，就地小溪排泄。大气降雨是区内地下水主耍的补给来源，补给期集中在每年雨季。由于溶蚀裂隙较发育，降水通过溶沟、溶槽、溶蚀裂隙及落水洞等注入地下，并以地下河或泉的形式排泄于河流中或地势低洼处，降水主要是通过溶蚀裂隙、构造裂隙及风化裂隙方式渗入补给地下水。通过龙场井田的地表勘查，地下水幣体径流方向为雨朵河方向，地下裂隙较发育，最终在16、17泉以泉点的形式排泄于雨朵河。2物探情况2014

5、年6月27日，中煤科工集团西安煤科院来矿对龙场煤矿主斜井495ni处进行水情物探，结果如下：从图1分析可知，有一个含水地带在上方130度方向60m处向下延伸,到止前方时角度为改变，但是距离变为40m并继续延伸，含水带向下一直延伸并不断向右靠拢，从图3分析可知，含水带已经变化为90度方向并向前20m位置。说明含水带位置不断变化，并不断向巷道靠近。除了这个含水带，还有第二个含水地区，从图1中可以看出90度方向70m到80m处有一低阻异常区，在图2中变化到右侧前方大片低阻异常,而在图3中大片低阻区域又向止前方靠拢，范围较大，但并没有向巷道靠近的趋势。3出水原因分析龙场煤矿井田在北东向构造控制下

6、，主要含水层的分布也沿构造线方向出露展布成带状。受含水层与隔水层出露空间位置变化的控制，井田内地表水与地下水互为补给、转化频繁。地下水通过岩溶管道、暗河、泉水等循环、径流、排泄，显示出循环浅、径流短、交替强烈、局部集中排泄的特点，总体由西南向东北运移，并通过暗河形式在井田外排泄，主斜井495ni出水点正处于16号泉、17号泉排泄口附近区域，或者说主斜井495m出水点正处于主径流带上。根据现场实地调查及主斜井出水点涌水情况分析，该出水点为碳酸盐岩夹基岩裂隙水，溶蚀裂隙较发育，降水通过溶沟、溶槽、溶蚀裂隙等流入地下。水源来自该区西南方向的落水洞，通过对现场及井田区域的水文地质调查来看，大气降

7、水是该区域落水洞的主要补给来源，其动态变化受大气降水控制，枯水季节泉水流量较小，暴雨后流量猛增，该区域落水洞的标高大都在+1350m左右，与出水点处的标高相差200m,最大水压2兆帕。主斜井495米岀水点实际揭露出水点水量变化范围在40~200m?/h左右,4堵水技术方案根据主斜井495m出水点的岩溶裂隙发育情况、巷道围岩的地质条件、出水位置、水量、水压等，采用短孔注浆封堵围岩漏水点注浆方案。4.1注浆设计注浆加固钻孔呈梅花形布置，