单侯矿井特大突水事故地面注浆封堵技术研究与应用.pdf

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1、第2期矿山测量No．220l2年4月MINESURVEYINGADr．2O12doi：10．3969／j．issn．1001—358X．2012．02．003单侯矿井特大突水事故地面注浆封堵技术研究与应用夏欢阁(开滦蔚州矿业公司单侯矿，河北张家口075000)摘要：文中针对单侯矿井发生特大突水事故以后，采取各种补充勘探手段对突水原因进行详查，采取地面注浆封堵手段对突水点进行有效封堵，避免了矿井淹井事故的发生，为特大型水灾事故应急治理提供了借鉴经验。关键词：突水事故；补充勘探；地面注浆；有效封堵中图分类号：TD854．5文献标识码：B文章编号：1001—358X(2012)0

2、2—0015—04单侯矿井是隶属于开滦(集团)蔚州矿业公司的造中。区域汇水面积770km，大气降水是奥灰含水一座新建的大型矿井，2004年5月1Et开工建设，层的主要补给来源，总体补给量为4172．4m。／min，2006年l0月开始联合试运转，2009年3月9Et正式扣除区域排泄量，剩余奥灰含水层补给量为投产。矿井地质储量3．13×10。t，可采储量1．48×975．3m／min。10。t，设计生产能力150万t／a，服务年限68．1a，井单侯矿井奥灰含水层强径流带位于单侯井田19田开拓方式为立井单水平中央石门开拓，水平标高—9、16—17、13—10—3至南留庄9—6、

3、5—1钻孔一+650m。带。19—9孔及其附近孔抽水试验稳定时间14d，降矿井主要可采煤层自下而上为1号煤、5号煤、6深10．065m，涌水量332m。／h。证明该区下奥陶统号煤，矿井先期开采上部的6号煤层，矿井采用走向灰岩含水层渗透性较好，但补给条件较差，属地下水长壁后退式综合机械化的采煤方法。以储存量为主的中等～强(局部)条件。1矿井水文地质条件1．3水文地质单元边界条件蔚县盆地岩溶水系统为一封闭而完整的水文地1．1主要含水层质单元，盆地四周灰岩裸露区是地下水的主要补给单侯井田位于蔚县矿区中南部，属蔚县盆地壶区，大气降水为地下水的主要补给源。5—1、9—6、流河水文地质

4、单元，矿井水文地质条件为复杂型岩19—9孑L群抽水试验确认了西部暖泉——大湾断层、溶充水矿床。东部F33断层、南部的壶流河断层为隔水断层。由井田内共有5个含水层，自下而上分别为：于该区域裸露灰岩面积小，降水人渗条件差，大气降(1)寒武系石灰岩岩溶裂隙承压含水层，富水性水直接补给较小，单侯水文地质单元补给源主要来较弱。自大湾——暖泉断层及区内第四系砂砾卵石含水层(2)奥陶系下统灰岩岩溶裂隙承压含水层，厚度“天窗”补给。变化较大，平均70m，最大101．60m，岩性以白云质1．4矿井涌水量灰岩为主，水位标高957．34m，为富水性中等的含水根据《单侯矿井精查地质报告》：正常涌水

5、量层。290m／h，最大涌水量650m／h，奥灰突水量(3)侏罗系中统一下统的下花园组砂岩裂隙含水层，为煤系直接充水含水层，富水性较弱。1147m／h。目前矿井涌水量258．38in／h，最大涌(4)中侏罗统后城组砾石孔隙裂隙承压含水层，水量548．28In／h，水源主要来自于奥灰含水层。富水性极弱。1．5受奥灰含水层威胁情况(5)第四系砂砾卵石孔隙承压含水层，厚度901号煤层距离奥灰含水层1—10IT／，采掘工程承～182．42m，富水性为弱～中等的含水层。受静水压力1．9～3．6Mpa，突水系数均远远大于1．2奥灰含水层富水性0．1Mpa／m，隔水层厚度不能满足安全开采

6、要求，全单侯井田奥灰含水层处于一个半封闭的蓄水构部处于突水危险范围。15第2期矿山测量5号煤层下距奥灰含水层的隔水层厚度1．6～(2)地面水文地质补充钻探92m，静水压力1．9～3．6Mpa，5煤层绝大部分区域单侯矿对东翼轨道大巷出水点地面对应位置为有突水危险区。60m×60m范围进行地面水文地质补充钻探工作，6号煤层在首采区下距奥灰含水层的隔水层厚布置四个水文地质钻孔，以实探确定区域内含隔水度18～60m，大部分区域距奥灰含水层的隔水层厚层组分布、构造导含水性能等情况。并根据测井资度为35m左右，突水系数均小于0．1Mpa／m，平均料、简易水文观测资料、水化学分析资料，确

7、定含水为0．085MPa／m，可进行带压开采。层、断层导含水带的分布、发育规律，获取水文地质参数，为突水点治理提供依据。2单侯矿井东翼轨道大巷出水经过及原因分析4东翼轨道大巷防水闸墙设计和施工(1)东翼轨道大巷出水经过东翼轨道大巷突水事故发生时，单侯矿井正在为提高地面注浆堵水效果，变动水注浆为静水矿井东翼进行首采区的开拓系统施工，2007年3月注浆，在地面注浆工作进行之前在东翼轨道大巷迎1Et东翼轨道大巷施工到615m位置时，发生少量涌头施工一道防水闸墙。水，涌水量为10m／h。巷道底部刚刚揭露5号煤(1)防水墙设