斜井迎水注浆治水技术

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1、斜井迎水注浆治水技术　　摘要：斜井在掘进过程中，未配备先进的水文地质探测设备，易误揭地下暗河。在排水系统不完善情况下，造成淹井事故、影响工程进度等。详细的地质资料与实地踏勘结合，制定的斜井迎水注浆方案，该技术的应用，避免了事故进一步扩大，有效的治理了矿井水害。　　关键词：斜井掘进，迎水注浆，地下暗河，矿井水害　　一工程概述　　1、工程施工概况　　副斜井井筒断面设计为半圆拱形，井筒设计长度845米，倾角-23°净宽4.6m，净高3.7m，净断面积14.69，掘进断面积16.49，采用锚网喷支护。现已施工至782.2m，距离落底还有62.8m，工作面标高+1624.5m。　　2、透水经过　　7月2

2、6日凌晨，副斜井掘进工作面发生突水事故。突水点主要在工作面及工作面退后5米范围内，首先突水是从底板开始。刚发生突水时，涌水量达到180m3/h；在突水2小时后，涌水量为140m3/h；在突水发生10小时后涌水量为120m3/h，并一直保持该数值。由于工作面排水准备不足，发生突水后造成副斜井井筒被淹90米。突水时，出水点伴有气体喷出，造成工作面较大雾气，工作面瓦斯浓度0.2%。8　　7月30日午时，工作面积水排完，仅余工作面退后3米处、巷道右帮底角一个出水点。工作面退后1米右帮可见一小断层。底板积水处有气泡现象，工作面瓦斯浓度为0.1%，另外还有硫化氢的臭鸡蛋气味。　　二水文地质概况　　1、地表

3、水　　工作区6-9月份为雨季，全年降水量152.2毫米，年蒸发量2105.4毫米。　　艾维尔够呈一狭长谷地，地形西高东低，沟二边区常年积雪及大气降水是工作矿区补给水源，艾维尔沟河是工作区的常年性河流，全长70公里，汇水面积375平方公里，河水动态变化较大，5月到12月气温升高，冰雪融化增加促进使地表水增加。　　2、地下水　　地下水的变化受地表水的控制，但要滞后一段时间。工作区含水层可分为第四系松散岩土透水含水层、下侏罗统八道湾组含煤岩系含水层、构造破碎带断裂含水带。　　①第四系松散岩土类强含水层：富水性较强，和艾维尔沟地表水有水力联系而获得补给能力较强，主要分布在河床及河流两岸和支沟内，含水层

4、主要为Q4的冲积层。由砂砾石及卵石、漂石组成，厚度10到20米不等，渗透性能各处不一，为主要水患。　　②下侏罗统八道湾组含煤岩系含水层：含煤12层，1930改扩建工程只针对1到6号煤层，此次副斜井工作面揭露岩石为3号―4号煤层间的中砂岩。现工作面岩石裂隙发育，揭露断层。　　③构造破碎带断裂含水带，目前工作面退后一米右帮揭露断层，并夹有断层泥，断层走向与井筒夹角近80°。8　　④根据地质资料调查，本工作区周围200米范围内不存在溶岩水和老窑采空区。　　⑤目前工作面出水点在距迎头退后三米位置右帮底部。出水口位于砂岩裂隙，裂隙宽度约5厘米。　　3、涌水分析　　①根据地质资料分析，此次副斜井突水基本排

5、除老窑积水、溶岩水、大断层水的可能。　　②根据水文观测记录，在副斜井工作面西北方向830m处，为生产矿井+1802水平猴车道，此巷道比副斜井工作作面标高高177m，在副斜井工作面出水之前，始终有10m3/h左右的涌水，顶板有明显淋水水柱。副斜井突水后，该巷道淋水逐渐减小，至7月31日已基本没有淋水。　　③综合述分析，初步判断副斜井工作面涌水主要为4号煤层顶板粗砂岩的裂隙水，4号煤在地面露头处于河床附近，从露头处涌水得到补给。　　三迎水注浆治水技术　　1、注浆施工方案　　首先在工作面出水点，及工作面向后10米范围内进行壁后注浆，堵水加固。　　①壁后注浆对工作面迎头、顶、帮、底板进行加固，加固后的

6、围岩用做止浆岩柱，防止注浆时岩壁跑浆。　　②在工作面右帮底角集中出水点，埋设疏水管，在壁后注浆完成后，利用疏水管进行顶水高压注浆。　　③巷壁发生跑浆时，及时采用双液浆进行加固封堵。8　　④工作面进行预注浆，布置6个钻孔，其5个钻孔呈放射状包围井筒，一个在井筒中心位置，用作检查孔。注浆深度设计为80m。　　⑤钻孔采用ZJL-400钻机，注浆采用YZB-170/19-22Kw液压双液型注浆泵。2、注浆设计　　⑴壁后注浆　　①布孔方式：工作面退后10m范围内，在无淋水的位置，以间排距1.5m进行全断面三花布孔。出水点附近进行密集布孔，视出水情况，钻孔间排距在200～500mm之间调整。共计钻孔约11

7、0个。　　②钻孔尺寸：采用风锤钻孔，钻孔直径φ42mm。钻孔深度3m。　　③花管（注浆管）：花管选用1寸半无缝钢管，即外径为φ40mm无缝钢管。注浆管长度为1.5m。注浆管埋入深度1.4m，在注浆管其前段1m段内，每5cm均匀布置三个φ10mm的孔，以利于浆液扩散。花管外端焊接一个变节，引出50mm长的6分无缝钢管，6分钢管上安装高压阀门，用以注浆完成后封闭注浆管。　　④注浆压力：设计注浆终孔压力