古汉山矿注浆堵水的经验和教训.pdf

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1、2012年第3期能源技术与管理65doi：10396．issn1672—9943．2012．03．027古汉山矿注浆堵水的经验和教训邢会安(焦作市神龙水文地质工程有限公司，河南焦作454100)[摘要]在我国，煤矿水害事故的危害程度仅次于瓦斯，而治理煤矿水害最好的方法就是注浆堵水。通过对古汉山矿井下堵水工程和地面堵水工程的分析研究，总结出了许多新的煤矿3-作面防治水的经验和教训，这些经验和教训对于煤矿的防治水工作具有十分重要的意义。[关键词]钻孔导斜；工作面堵水；底鼓跑浆；封孔质量[中图分类号]TD743[文献标识码]B[文章编号]1672-

2、9943(2012)O3．()06531矿井概况2工作面概况古汉山矿于1991年开工，2003年11月正式13051工作面位于l3采区的中部，西部为13投产。矿井设计生产能力为120万，采煤方法采区轨道上山，其它三面均为没有开采的新区。工为走向长壁倾斜分层全部跨落采煤法。地面标作面最低标高一362m，最高标高一417m。工作面高+96．5m，现生产水平标高一450m，排水高度走向长566m，倾斜宽82m。540m。古汉山矿不仅水大、瓦斯大，而且矿压问题煤层走向N54。，倾角平均13。，厚度4．60m。非常突出。二煤下距I喀灰岩含水层33m左右

3、，其间由砂古汉山矿位于太行山南麓，为一总体向南东岩、砂质泥岩、灰岩和泥岩组成。倾斜的单斜构造。地层倾向N133。，倾角9o~19。。工作面上风道中段揭露一断层。断层走向比较大的断层有11条，断层走向以北东和北西向N55。，倾向N315。，倾角3O。一55。，落差3．80—为主，均为高角度正断层，井田内落差较大的断层6．50m。断层在工作面的走向上的延展长度500m。大部位于井田的边界。在回采13051工作面之前，13051工作面在古汉山矿主要地层是：奥陶系马家沟组；石炭井下进行了底板注浆加固改造工程。注浆加固改二叠系；第三、第四系。其中二叠系

4、山西组为主要造工程共施工27个钻孔，总进尺2841m。钻孔最含煤地层，二煤是目前的开采煤层。小出水量0．01drain，最大出水量1．3dmin，总涌水古汉山矿主要含水层有6个。第四系冲、洪积量8．97{min。钻孔共注粘土浆2595m，注水泥孔隙含水层、基岩风化裂隙带含水层、二迭系砂岩808．50t。裂隙含水层属弱含水层，一般采用排水方法加以从钻孔施工情况看，钻孔出水量大小不一。这治理。IJ8灰岩裂隙岩溶含水层由于距离煤层较近，说明了L8灰岩的不均一陛。出水层位大部分位于经常出水，是防治水的主要对象。L2灰岩裂隙岩溶IJR灰岩含水层及L8灰

5、岩含水层以下。含水层和奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层由于距离煤3工作面突水情况层较远，一般情况下不会出水。但一旦出水，其后果严重。13051工作面于2009年12月15日开始回矿井从建井至今已发生大小突水40次，其中采。2010年1月3日当工作面回采40m时，在大于5drain的9次，小于5dmin的31次。随着开下风道和上部断层带附近突水。突水初始水量采标高的不断加深，出水点的水量不断增大，近几2．60{min。其中下风道突水量2．00dmin，上部断年，浅部IJR灰岩水与深部L2、0：灰岩水联系越来层带突水量0．60{min0以后出水点逐渐向上

6、位越密切。移，最后出水点在断层带位置固定。随着工作面的矿井正常排水能力45{min，最大排水能力推进，水量不断增加。表面看，出水点位置在下风54{min。本次堵水前矿井总涌水量41drain。道老塘侧，实际上出水点位置在上风道断层带部66邢会安古汉山矿注浆堵水的经验和教训2012年第3期位，如图1所示。和水压是导水通道形成的主要动力。0444．3煤层底板注浆加固质量原因ij吼1147~M)＼一[J^UB，(1)注浆站设备老化以及水泥供应不及时影＼．—、3135。，H=3m，1q～响注浆加固质量。、、、：≥I＼煤道(2)底板注浆改造设计不全面。

7、由于断层位jljf、、、二===、、、二o、、、于工作面边沿的上风道附近，断层带与L灰岩的＼交面线位于工作面以外，通常注浆钻孔加固的范8围是工作面以里，这样就造成了断层带没有注浆《錾鸯．加固。图113051工作面倾斜剖面图(3)钻孔封闭不良。2010年2月18日，工作面出水量12．80drain，5井下注浆堵水情况及分析整个工作面被淹，停止回采。2010年4月1日，工作面在没有回采的情况下水量达到13．80dmin。5．1井下注浆堵水情况本次注浆堵水与以前的注浆堵水工程相比，古汉山矿13051工作面出水后，山东龙兴地有以下两0个特点：一4是在

8、工4作面存在一条和工作质工程公司古汉山项目部在井下进行了注浆堵水^∞^加∞^^^∞^m)∞面走向平行的走向断层；二是在工作面停止回采工作，总计施工钻孔6个。其中复孔