承压水上煤层开采巷道底板突水注浆防治技术.pdf

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1、IFOlitlMI论i-ao承压水上煤层开采巷道底板突水注浆防治技术口陈桂磊山东煤炭技师学院孙轲山东能源肥矿集团白庄煤矿工程背景隔水层厚度小，突水系数较高。4131胶带巷道位于4131工作面以东。全长413采区是位于井田9群煤最上部，根据勘探资料，165m，上限标高：一283．2111，下限标高：一297．1111，该采区9≠≠煤距徐灰10—1煤2()．67～32．61m，平均目前涌水最39．59111／h。该工作面所含煤岩层走向29．01m，徐灰含水层富水性较强，并与奥灰存在垂344o～355o，倾向74o一85。，倾

2、角5。～9。，平直水力联系，采区内徐灰单孔最大涌水最216m／h均7o。煤层厚度1．7(】～1．9(1m，平均1．8()n1。巷(1{11一Lxf4孔)，经计算目前4131胶带道徐灰突水系道位于一单斜构造中，探测3条断层落差在数为(】．419MPa／m>()．1MPa／m，隔水层厚度小和2．()～3．5m．均为不含导水断层。突水系数较大是导致底板出水的根本原因。工作面主采9栉煤，煤层直接顶为砂质页岩，煤柱失稳，矿压作用降低了隔水层的厚度厚13．16m，灰深灰黑色致密．局部成互层，含茎4131胶带道两帮进行了窄条带穿采，采

3、留比为叶片化石。老顶为细砂岩．厚8．39m，灰色长石，采宽3m留宽5In'符合设计规定。但是，留设的5II1石英砂岩，泥矽质胶结。直接底为粘土页岩。厚煤柱，在水压与矿压的长期共同作用下，已经松软、1．15m，深灰色较致密，含植物根部化石。老底为溜帮，使原来1．5111高地煤柱被压缩一半，支撑力达砂质页岩，厚8．(／5m，砂质页岩与细砂岩互层．呈不到原设计要求，导致采区发生底鼓滞后出水。水平层理。工作面主要有徐灰和奥灰两种含水层。徐灰注浆方案设计及应用厚度8．66～15．3111111，平均11．99n1一距9煤根据出水点

4、情况，从出水区域边界外推15m划2()．67～32．61m，平均29．(I1m，下距奥灰平均定注浆范同，首先对断层_卜盘徐灰含水层进行注浆；11．17m。奥灰含水层：厚约821m，f距9≠≠煤55m其次对断层下盘徐灰含水层及断层破碎带进行注浆，左右。隔水层主要以砂质页岩、砂岩、砂页为主。使出水点下部周闹徐灰变成隔水层．达到根治水忠的目的。巷道底板突水机理分析钻孔设计4131胶带巷道在掘进过程中于28日11：50时首先施工徐、奥灰观NCL，注浆钻孔均匀布嚣观测突水53／h，29日6时观测突水量42m／h，在注浆范罔内，按照

5、徐灰浆液有效扩散半的经验目前突水景稳定在39．591"11／h。值取10n，共设计9个钻孔，旱扇形布置，根据注断裂裂隙破坏了隔水层的完整性浆情况再确定是万增加钻孔。出水I：北侧穿采湘予道迎头处发商一条断钻孔结构层(倾角+52。落!．1ln1)．出水去化f断层f盘，注浆孔的终孔孔径不小于73111111，Ihf是对该地段煤层底板岩层节理裂隙发育明，削弱了隔9≠≠煤层底板下的承压含水层进行注浆堵水，因而在水层地抗水压-z¨,匕h力。进行注浆改造的同时必须保证破坏底板隔水层，52，矿业装备MININGEQUIPMENT因井下注

6、浆钻孔孔口周底板裂隙发育，为防止同(2)注浆方法结套管时发生底鼓，故钻孔下双层套管，一级套管注浆采丌j施工二孔(左右各一孔)注浆二孔的下15m作为孔口管并安装高压闸阀。在钻进过程施工方法，为确保浆液的扩散和充填饱满，注浆为中涌水量大于6m／h就进行注浆，钻进至揭露徐灰一次性注浆(奥灰观测孔最后注浆)。顶部前进行一次注浆下二级套管，然后揭露徐灰。注浆方式(1)注浆钻孔设计套管为双层结构，钻孔开孔注浆采川地面注浆站连续注浆方法，如果进浆孔径146X4．5mm，下127nlnl第一层孔口套管，量过大时或发现出水点漏浆，采用井下

7、注浆站进行有效长度15n1。第二层止水套管为1I18X4．5mnl，间歇式注浆。套管必须下至徐灰顶部，要求套管外露长度为0．2m，注浆参数的确定采用73mm孔径钻进至徐灰底板以下1m终孔。①注浆压力：一般为4．0～5．0MPa。(2)奥灰观测孔设计套管为三层结构，钻孔②浆液配比的选择：根据注浆孔注浆前放水情开孔孔径146X4．5Innl，下127mm第一层况确定注浆浆液配比，注浆过程中浆液配比一般采孔口套管，有效长度15nl，第二层止水套管为用稀一浓一稀原则，初步确定以下浆液配比选择．108X4．5nlnl，套管必须下至

8、徐灰顶部，第三层在注浆过程中根据现场实验情况进行调整。止水套管为89X4．5mm，下至奥灰顶板，要求套注浆初期浆液水灰比1．5：1．注浆过程中浆液管外露长度为0．2rn，采用寸)73mm孔径钻进奥灰水厌比1：1或适当增加浆液浓度．注浆起压后浆液含水层10m终孔。水灰比1．3：1。(3)套管同结方法及耐压试验③注浆结束