恒源公司Ⅱ617工作面底板注漿改造實踐

趙樓煤礦水文地質(zhì)條件復(fù)雜,受底板灰?guī)r水的威脅,針對619工作面現(xiàn)狀,先通過物探,探查出底板賦水性,劃定異常區(qū),合理選擇治理方案,利用注漿改造技術(shù),封堵底板裂隙帶,增加有效隔水層厚度,結(jié)合對灰?guī)r水有控制的排放,節(jié)約了大量治水費用,可以達到安全回采和經(jīng)濟效益最佳結(jié)合,為解放受下部巖溶高承壓水威脅的煤炭開采探索出了一條有效的途徑。

通過對注漿加固改造后的工作面底板進行原位壓水試驗,求取注漿目的層滲透系數(shù)、單位吸水量,定量評價注漿加固改造的質(zhì)量;結(jié)合注漿終量、終壓參數(shù)、巖體裂隙漿液充填狀況和注漿前后工作面底板視電阻率對比,對工作面底板注漿加固改造質(zhì)量進行了定性分析、綜合評價。

注漿泵是底板改造注漿及瓦斯鉆孔封孔施工中的重要設(shè)備,注漿泵的性能、質(zhì)量對底板加固工程及瓦斯鉆孔封孔工程的安全、質(zhì)量、高效起著關(guān)鍵作用。陳四樓礦在2517工作面底板注漿工作中,基于電動雙液注漿泵（2tgz-60/210）不易搬遷、易損件多、工人勞動強度大等不足,根據(jù)2517工作面實際情況分析,決定選用zby3/16-22型煤礦新型液壓雙液注漿泵,其目的是提高底板注漿及瓦斯鉆孔封孔質(zhì)量和施工效率。

注漿泵是底板改造注漿及瓦斯鉆孔封孔施工中的重要設(shè)備,注漿泵的性能、質(zhì)量對底板加固工程及瓦斯鉆孔封孔工程的安全、質(zhì)量、高效起著關(guān)鍵作用。陳四樓礦在2517工作面底板注漿工作中,基于電動雙液注漿泵(2tgz-60/210)不易搬遷、易損件多、工人勞動強度大等不足,根據(jù)2517工作面實際情況分析,決定選用zby3/16-22型煤礦新型液壓雙液注漿泵,其目的是提高底板注漿及瓦斯鉆孔封孔質(zhì)量和施工效率。

針對告成礦21041工作面奧陶系石灰?guī)r含水層富水性強的特點,利用煤層底板注漿改造方式,解放受水威脅的二1煤層。文章簡要介紹了告成煤礦21041工作面煤層底板注漿改造的施工工藝。

為了確保工作面的安全生產(chǎn),某煤礦采取底板注漿加固的方法對210工作面底板太原組灰?guī)r進行全層全覆蓋的注漿,將底板太原組灰?guī)r含水層改造為隔水層,從而將底板突水危險性系數(shù)降低到安全值以內(nèi),實現(xiàn)了工作面安全回采.

朝川礦主采煤層為二1煤層,其底板隔水層薄且分布不穩(wěn)定,有的區(qū)域甚至尖滅。二1煤層底板灰?guī)r承壓含水層富水性強、水頭壓力高、補給來源豐富。針對朝川礦的水文地質(zhì)特點,提出在二1-21070工作面采用底板注漿加固的方法堵截底板承壓水,以保證礦井安全開采,并且對21070采區(qū)未來開采的危險性進行評價,認為在對底板進行注漿加固后,未來的開采是安全可靠的。

朝川礦主采煤層為二，煤層，其底板隔水層薄且分布不穩(wěn)定，有的區(qū)域甚至尖滅。二，煤層底板灰?guī)r承壓含水層富水性強、水頭壓力高、補給來源豐富。針對朝川礦的水文地質(zhì)特點，提出在二廣21070工作面采用底板注漿加固的方法堵截底板承壓水，以保證礦井安全開采，并且對21070采區(qū)未來開采的危險性進行評價，認為在對底板進行注漿加固后，未來的開采是安全可靠的。

利用實測斷層產(chǎn)狀及瞬變電法勘探來布置底板改造鉆孔,更有效的加快了防治水施工進度。結(jié)合永煤公司陳四樓煤礦2517工作面實際情況,對該工作面進行瞬變電法勘探初探、復(fù)探,根據(jù)結(jié)果布置底板改造鉆孔。

以車集煤礦2407綜采工作面底板注漿改造為例,根據(jù)煤層底板裂隙發(fā)育、太原組上段灰?guī)r水的原始導(dǎo)高距煤層較近這一特征,在設(shè)計注漿孔時,上下巷交替布置鉆場,在改造底板薄層灰?guī)r,變含水層為隔水層的同時,還有效的封堵了煤層底板淺層導(dǎo)水裂隙。為類似條件的礦井提供參考依據(jù)。

常村煤礦1106工作面水文地質(zhì)條件復(fù)雜,向斜、斷層等構(gòu)造發(fā)育,寒武系灰?guī)r溶隙含水層水壓2.74mpa,水害嚴重威脅安全生產(chǎn),防治水工程開展難度大。通過在三軟煤層底板泥巖布置鉆場,設(shè)計注漿改造方案,并創(chuàng)新了底板注漿改造工程施工工藝技術(shù),實現(xiàn)了1106工作面的安全回采,同時有效解決了三軟煤層底板注漿改造難題。

為了減少煤炭損失,提高工作面采出率,根據(jù)落差6.4～15.9m的f3大斷層對采煤工作面實際影響區(qū)域,對采煤工作面進行改造。按斷層上盤與下盤將工作面改造成上、下2個水平的小型采煤工作面,巷道布置時綜合考慮上下2個采煤工作面的聯(lián)絡(luò)和銜接,便于支架和其他設(shè)備的回撤、運輸和對接。在巷道支護中,采取合理的巷道斷面形狀及支護方式,不僅保證了改造巷施工時的質(zhì)量及安全,而且為順利回采創(chuàng)造了有利條件,同時也避免了采煤工作面直接回采過斷層引起冒頂或壓力過大的風(fēng)險。

介紹了告成煤礦13071工作面在掘進和回采過程中底板突水的經(jīng)過,詳細地分析和判斷了底板突水的水源和導(dǎo)水通道,采取了有效的措施對采、掘工作面底板突水進行治理。

文章分析了21101工作面底板充水因素,根據(jù)工作面實際情況,從注漿材料、注漿參數(shù)選擇、鉆場及注漿孔布置等方面對煤層底板注漿改造進行設(shè)計,并從鉆孔施工、注漿工藝、注漿質(zhì)量檢驗等方面對底板注漿改造施工技術(shù)進行了論述,結(jié)果表明,通過對21101綜采面底板實施注漿改造技術(shù)方案后,礦井涌水量明顯下降,為礦井安全生產(chǎn)提供了技術(shù)保障。

總結(jié)了關(guān)于注漿孔鉆探施工的現(xiàn)場經(jīng)驗,探索了注漿改造高效施工的方法。

注漿堵水是煤礦防治水的主要方法之一。文中通過實例,簡要介紹了動水條件下的注漿封水方案的選擇及其施工工藝。

論文介紹了鄭煤集團公司裴溝礦在"三軟"厚煤層綜放工作面32051創(chuàng)新性地運用底板注漿改造技術(shù),總結(jié)了這一技術(shù)在防治承壓水突出中的經(jīng)驗和效果。

濟寧市太平煤礦用一對立井開拓,主井深257m,副井深252m。表土段采用凍結(jié)法鑿井,基巖段灰?guī)r含水層采用地面預(yù)注漿法鑿井。主井注漿段為210～240.4m,副井為210～239.5m,主、副井各布置4個孔,采用水泥漿注漿,并加入三乙醇胺早強劑,設(shè)計有效擴散半徑為6m。

汾源煤業(yè)作為霍州煤電集團的第一個底板注漿加固工作面,其底板注漿加固效果的評價方法對后續(xù)工程具有示范作用。通過分析首采工作面水文地質(zhì)條件、確定注漿工程的施工方案、實施工程施工方案和注漿效果綜合評價,保證了該礦首采工作面能夠安全回采。首采工作面底板注漿加固(改造)綜合技術(shù)可以為礦井后續(xù)工作面的安全開采提供工程示范。

山腳樹礦北采區(qū)22151綜采工作面在回采過程中,由于其上覆的22121采面在回采工程中有50米煤層變薄不可采,導(dǎo)致22151綜采工作面進入煤柱應(yīng)力區(qū)后,出現(xiàn)溜子底板瓦斯超限。本文從瓦斯來源分析、瓦斯治理措施、施工注意事項、取得的效果等方面論述綜采工作面底板瓦斯的治理實踐,以便確保綜采工作面的安全回采。

突水通道是突水形成的必要條件,為此,對工作面底板的突水機理進行理論研究。結(jié)合下三帶理論,將工作面底板的突水類型劃分為正常型和構(gòu)造性,對采場采動作用下工作面底板隔水層進行三帶劃分和厚度計算。結(jié)果表明,正常型突水過程的本質(zhì)就是應(yīng)力場和滲流場相互耦合作用不斷加強的過程；不導(dǎo)水?dāng)鄬愚D(zhuǎn)變?yōu)榱藢?dǎo)水型斷層,這是導(dǎo)致突水發(fā)生滯后的機理所在。

結(jié)合新橋煤礦2203工作面水文地質(zhì)條件復(fù)雜、周圍鄰近地區(qū)突水頻繁、水害威脅嚴重的實際情況,分析了煤層底板含水層注漿改造的必要性,闡述了實施煤層底板含水層注漿改造的設(shè)計內(nèi)容及工程應(yīng)用實踐方法,此技術(shù)在實際應(yīng)用中取得了顯著的經(jīng)濟效益和安全效益。