浅谈底板注浆改造设计和超前探设计相结合在龙门煤矿应用

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1、浅谈底板注浆改造设计和超前探设计相结合在龙门煤矿应用　　中图分类号：TD文献标识码：A文章编号：1007-0745（2013）11-0119-01钻孔超前探水是在巷道掘进前方按一定位置和方向布置一定数目的钻孔探明地下水和工程地质情况，并据巷道排水能力控制放水眼的流量，以改善巷道施工条件，保证巷道安全施工的防水措施。煤层底板含水层注浆改造主要通过布置钻场，大面积施工注浆钻孔，通过注浆钻孔注浆来充填底板各含水层的岩溶裂隙和导水裂隙，从而大大减弱含水层的富水性并切断水源补给通道，将受注含水层改造为隔水层或弱含水层，同时增强了煤层底板隔水

2、层的强度，降低工作面底板出水的可能性。一、试用工作面水文地质条件概况1、2003岩中巷概况2003岩中巷设计工程量1243m，设计掘进层位为L7灰岩中下部，西部与20第三中部车场相连，东部与-175m轨道下山相连，南部、北部均为未采实体。该巷道是门煤矿通风降阻的重要工程，又是保证2003工作面正常接替工作的重要巷道。2、2003岩中巷水文地质条件62.12003岩中巷直接充水水源为L7～L8灰岩岩溶裂隙水，L7～L8灰岩平均厚度14m，局部裂隙较发育，富水性较强，对巷道掘进有一定影响，需要进行超前探注。2.22003岩中巷间接充水

3、水源为L1～L2灰岩岩溶裂隙水，L1～L2灰岩平均厚度3.5m，含水量较大，需要进行底板注浆改造。2.32003岩中巷威胁安全生产的含水层主要为寒武纪灰岩含水层。2003岩中巷寒武系灰岩含水层上距L7～L8灰岩底板约为30m。2.42003岩中巷附近的20轨道上山已经进行了超前探注及底板加固注浆改造。从20轨道上山底板注浆加固情况分析，2003岩中巷底板灰岩含水层局部裂隙发育，富水性较强；由于构造的影响，L1～L2灰岩极易与寒武纪灰岩含水层导通，致使2003岩中巷底板水文地质条件较为复杂。二、应用技术参数1、超前探注方案设计1.1

4、钻场布置以及设备选型在2003岩中巷共设计钻场23个，左右两帮钻场插花布置，同侧钻场间距为100m，异侧钻场间距为50m。钻场宽×深×高=5.0m×4.5m×2.6m。该工作面选用ZDY1900S型钻机，井下注浆泵选用2TGZ-60/210型，地面注浆泵选用3ZBG148-212/19-27-75型泥浆泵。61.2设计依据1.2.1《煤矿防治水规定》。1.2.220采区煤层底板等高线图及2003岩中巷设计图。1.2.32003岩中巷实测剖面图。1.3终孔层位2003岩中巷超前探注钻孔的终孔层位为L7～L8灰岩、L1灰岩。1.4方案

5、设计原则性1.4.12003岩中巷超前探注钻孔的终孔层位为L7～L8灰岩、L1灰岩，没有特殊情况，禁止进入寒武系灰岩岩溶含水层。1.4.22003岩中巷每个钻场超前探注钻孔最少要包括一个平孔，两个下斜孔（下斜孔点位布置与底板注浆改造钻孔相同，可以与底板注浆改造钻孔结合）；巷道掘进层位发生变化时，如：灰岩含水层位于掘进巷道上方时，布置上斜钻孔，终孔位置以距巷道顶板2～3m为宜。1.4.3对施工过程中发现富水性、导水性较好的区域及特殊地带（断层裂隙发育区、顶板淋水较大区域及富水异常区）要随时补孔和增加检查孔。1.4.4钻孔布置以斜孔为

6、主，钻孔揭露的含水层段尽可能长，尽量与断层、裂隙垂直或斜交。1.5方案设计目的6打钻探测巷道前方导水构造，注浆封堵导水裂隙，加固巷道底板，提高巷道底板抗压强度；注浆改造太原组下段L7灰岩及L1灰岩含水层，使含水层变为隔水层，增加有效隔水层厚度。2、底板注浆改造方案设计2.1底板注浆加固改造的机理煤层底板含水层注浆改造主要通过在2003岩中巷布置钻场，大面积施工注浆钻孔，通过注浆钻孔注浆来充填底板各含水层的岩溶裂隙和导水裂隙，从而大大减弱含水层的富水性并切断水源补给通道，将受注含水层改造为隔水层或弱含水层，同时增强了煤层底板隔水层的

7、强度，降低了工作面底板出水的可能性，从而保证工作面的安全回采。2.2方案设计原则性2.2.12003岩中巷底板注浆加固工程终孔位置为L1灰岩底，没有特殊情况，禁止进入寒武纪灰岩含水层。2.2.2为保证注浆效果，2003岩中巷底板注浆加固工程按浆液扩散半径不大于30m布设，钻孔落底平面间距一般为30～40m，特殊地带（断层裂隙发育区、顶板淋水较大区域及富水异常区）加密布孔。2.2.36钻孔布置在平面上呈放射状展布，以斜孔为主，在剖面上长短结合，使钻孔揭露的含水层段尽可能长，尽量与断层、裂隙垂直或斜交；钻场之间的钻孔尽量进行交叉布孔，

8、以揭露最多的岩溶裂隙，避免出现注浆盲区。2.2.4终孔点辐射L1灰岩含水层，钻孔布置不仅考虑终孔落点的平面分布，而且考虑钻孔穿越的空间布局，空间上把煤层底板改造成很多箱形隔水单元，隔断工作面深部与外围导水构造之间的水力联系。2.2.5对施工过程中发