副斜井出水涌砂原因分析及抢险治理技术研究

介绍了金鸡滩煤矿副斜井出水涌砂灾害发生的过程,分析发现,短时间超大吨位车辆多次通行造成副斜井底板破裂、底板下覆砂层液化,是本次灾害发生的主要原因。制定了副斜井出水涌砂抢险治理方案,即:灾害抢险治理采用了"木垛内撑+帮部注浆"的方案,后期治理采取了"U型钢棚加固+壁后土层注浆"的方案。治理完成后副斜井已恢复正常通行,没有发生重复性出水涌砂现象,实践表明井筒治理效果较好。     

粘土水泥浆在煤层底板防突水注浆改造中的应用

在岩层裂隙注浆堵水方面,CL-C型粘土水泥浆与单液水泥浆相比,具有成本低、悬浮性好、抗渗性好、浆液扩散距离远、注浆堵水效果好等优点。葛泉煤矿东井部分9号煤层底板防突水注浆改造工程中,注浆材料选用了CL-C型粘土水泥浆,取得了很好的效果。该浆液在煤层底板防突水注浆改造工程中,可以广泛推广应用。     

注浆封堵底板涌水技术研究与实践

断层引起的底板灰岩突(涌)水是一种常见的水害类型,而注浆堵水又是常用的治理方法。在对突水因素、涌水特征和现场条件进行分析、论证的基础上,合理确定布孔方案;科学选择注浆参数;周密组织施工流程;从而达到了注浆堵水,消除水害隐患之目的。     

金鸡滩煤矿副斜井突水涌砂原因与抢险治理措施

以金鸡滩煤矿副斜井井壁破裂,导致严重突水涌砂灾害的抢险治理工程为背景,分析了造成井壁破裂突水涌砂灾害的原因,与抢险工程措施。副斜井在大吨位车辆循环碾压的过程中造成底板破裂,下覆砂层液化,造成突水涌砂灾害,地表快速发育多个塌陷坑,随时有溃砂淹井的风险。采用临时木垛支撑,有效缓解了井壁变形速率,结合帮部破壁注浆技术,有效封堵了水、砂来源与通道,达到了抢险治理的目的,为井筒的整体修复赢得了宝贵时间。     

严重出水涌砂斜井修复过程研究

主要介绍了金鸡滩煤矿副斜井严重出水涌砂灾害发生的过程及机理,灾害治理的原理、过程及效果。研究发现超大吨位车辆多次循环通行造成底板多处破裂、壁后砂层液化是斜井发生水砂灾害的根本原因。副斜井出水涌砂灾害治理分为2个阶段,抢险阶段采用了"木垛内撑+帮部注浆"的方案,后期加固阶段采用"U型钢棚+壁后砂层注浆加固"的方案。副斜井治理完成后,斜井前后回收及安装2个工作面的整套采煤装备,斜井没有发生出水量增加、底板破裂、出砂等不良现象,实践表明斜井修复效果较好。     

SJP水泥浆封堵强涌水钻孔可控注浆工艺技术研究

以云南毛坪铅锌矿勘查钻孔涌水治理实践为背景,针对金刚石钻进钻孔高涌水压力和大流量涌水的工程实际,对多种涌水治理方案进行了论证分析。依据实测的涌水量及涌水压力等参数,提出了可控注浆堵涌工艺。论述了SJP水泥浆基本组成及其性能特点,可控注浆止涌的工艺技术,分析了止涌注浆孔口压力变化与孔内浆液处境之间的关系,提出了止涌注浆压力变化中的"零起点"和"零末点"及h值等新概念,以及利用压力变化判断涌水通道类型的方法等。经3个涌水钻孔的注浆止涌的实践表明,按研究成果对大涌水量钻孔进行治理,有效封堵了这3个强涌水钻孔,保证了工程顺利施工。     

东曲矿斜巷穿灰岩含水层注浆堵水技术研究与应用

为保障排矸斜巷顺利通过L_1灰岩含水层,采用数值模拟软件进行动力水注浆浆液扩散规律的研究与分析,根据模拟结果将浆液的扩散划分为三个阶段:自由扩散、部分封堵和残留通道封堵阶段,基于数值模拟结果,结合具体地质条件,确定采用底板加固+帷幕注浆的方式进行注浆堵水作业,同时对注浆加固方案的各项参数进行,注浆结束后采用堵水率进行注浆效果的评价。结果表明:注浆结束后,含水层涌水水量小于1m~3/h,堵水率为97.5%,堵水效果非常好。     

大型含导水构造与突水通道封堵技术

根据矿井水文地质特征和突水原因,对突水通道和涌水水源进行分析,采用分阶段注浆封堵方案,引流式和压入式结合,精确调配浆液浓度的注浆系统,实现快速封堵大型含导水构造带通道突水治理技术。     

高水压煤与瓦斯突出工作面底抽巷突水治理技术

焦作矿区大多数矿井为底板高承压水和煤与瓦斯突出的矿井,为了解决瓦斯问题需要在工作面底板施工底抽巷,而底抽巷更接近底板承压含水层,因此突水危险性高;为解决底板突水问题需要采取底板注浆加固措施。九里山矿14141工作面底抽巷进行底板注浆加固施工过程中发生钻孔突水事故,此类事故具有薄隔水层注浆封堵时巷道易变形、底鼓突水点难以控制、补给源水量充分和涌水难以自流等治理难点。通过采用引排钻孔涌水、降低突水点压力、施工钻孔堵水注浆、堵截突水点导水通道、拦截突水水源等综合治理方法,有效治理了"V"字型巷道复杂环境下钻孔突水点的突水。该治理方法对于焦作矿区等大水矿区同时又是煤与瓦斯突出矿井的水害防治工作有很高的实用价值。     

富水砂层段副斜井底板破裂危害及治理技术

转龙湾煤矿副斜井底板结构薄弱,建成后短短几年时间内,即出现严重底板破裂及出水携砂现象,且呈现恶化趋势,有涌水溃砂风险,严重威胁矿井的安全。副斜井治理采用"底板强化加固+壁后砂层注浆加固"的总体方案,底板强化加固主要以12#矿用工字钢为主体结构;壁后注浆孔排状布置,主注水泥浆液,注浆过程严格控制压力,同时进行底板监测。副斜井治理完成后治理段已无任何出水现象,目前已安全通行了两个工作面的采煤装备,未出现返渗、底板破裂的现象,表明治理效果较好。相关治理经验可为类似问题斜井的治理提供参考。     

转龙湾煤矿副斜井底板破裂及出水携砂治理技术

为了解决转龙湾煤矿副斜井底板严重破裂及出水携砂的问题，在分析副斜井现状及潜在威胁的基础上，参考相关治理经验，设计采用“底板强化加固+壁后砂层注浆加固”的总体方案对副斜井进行治理。底板强化加固主要以12#矿用工字钢为主体结构|壁后注浆孔呈排状布置，主注水泥浆液，注浆过程严格控制压力，同时进行底板监测。副斜井治理完成后治理段已无任何出水现象，目前已安全通行了两个工作面的采煤装备，未出现返渗、底板破裂现象，治理效果较好。     

Experimental Investigation of the Pressure and Water Pressure Responses of an Inclined Shaft Wall During Grouting

A scale model test with a geometric scale of 1:20 was carried out to simulate chemical grouting in a geological prototype of the auxiliary inclined shaft of the Jinjitan coal mine, Shaanxi Province, to address water and sand inrush accidents. The pressure responses in the surrounding sand layers to grouting of an inclined shaft was experimentally investigated using soil pressure and pore water pressure sensors. Grout propagation was observed by slicing the stabilized mass after grouting. The results show that grouting of the roof, side wall, and floor of the inclined shaft caused pressures to both increase and decrease; after the slurry fully gelled, the pressure on the roof and side wall of the inclined shaft was effectively released, but accumulated on the floor. The water pressure on the roof and side wall of the inclined shaft went through three stages: low amplitude fluctuations, high amplitude fluctuations, and a sudden drop. The floor water pressure experienced stages of pressure fluctuation, maintenance, and recovery. The propagation and solidification of the slurry increased the pressure on the shaft wall. By analyzing the solidified grouted mass, we found that contact among particles within the penetration radius can be classified into three types: a gelled slurry skeleton, an integrated granular particle and slurry skeleton, and a granular particle skeleton. Moreover, the reinforcement mechanism of grouting is mainly fracturing and permeation. The results imply that the designed grouting pressure in the floor should be slightly less than in the roof and side wall to avoid secondary failure of the floor. During actual grouting, fracturing occurs first under high grouting pressure, while permeation occurs as grouting pressure decreases.     

榆林矿区厚松散层矿井水文地质特征与井筒涌水分析

西北地区地质结构和岩层含水条件不同于东部地区。为研究榆林矿区厚松散层和砂层地质结构条件下的矿井涌水情况,以袁大滩煤矿为工程背景,分析了矿井水文地质特征,计算了井筒涌水量,对矿井涌水进行了评价。结果表明：矿井岩层裂隙丰富,上覆松散层含水层和砂岩含水层较厚,对井筒安全使用存在威胁|主斜井、副斜井、进风立井和回井立井的井筒涌水量分别为243m/h、388m/h、1409m/h和1388m/h|袁大滩煤矿比榆阳煤矿、榆树湾煤矿的井筒涌水量大,进风立井涌水量特别显著,在开采过程中应该加强防水措施。     

砂层渗透注浆加固效果模型试验研究

渗透注浆是煤矿井筒穿越砂层段防渗加固的重要手段之一,为研究砂层渗透注浆加固效果,研发了一套砂层渗透注浆模型试验装置,该装置具备多个试样同时注浆、不拆模测试注浆试样渗透系数等功能;以抗压强度、变形模量、渗透系数作为评价砂层渗透注浆加固效果的性能指标,选取砂层粒径级配、黏性土含量、浆液水灰比、注浆压力4个因素作为渗透注浆效果的影响因素,开展了砂层渗透注浆加固效果正交试验,获得了影响砂层渗透注浆效果的主控因素以及不同条件下砂层注浆加固体的变形破坏特征。研究结果表明:砂层经渗透注浆加固后,3 d抗压强度可达到0.5~8.5 MPa,3 d变形模量可达到35~750 MPa,1 d渗透系数可达到10-6~10-7 cm/s数量级;浆液水灰比是控制砂层注浆加固效果的主控因素,随着浆液水灰比的增加,砂层注浆加固体抗压强度、变形模量及抗渗性能均显著降低;砂层注浆加固体破坏模式受浆液水灰比影响显著,低水灰比(W/C=0.8左右)对应整体破坏模式,高水灰比时(W/C=1.6左右)水泥浆液析水效应对加固体破坏过程产生影响,使其呈现出局部破坏模式,在砂层渗透注浆加固工程中应尽可能选用低水灰比的水泥浆液。     

地面注浆与疏水降压技术在煤矿突水治理中的应用

通过对赵家寨煤矿12201工作面突水过程及原因的分析,结合赵家寨煤矿水文地质条件,此次注浆堵水工程采用了井下与地面相结合的注浆方案对突水进行治理。在井下布置防水挡沙墙,再针对性地布设地面截流和注浆孔,采用地面注浆与井下疏水降压技术,使12201工作面突水得到了快速、有效的治理。该工程使井下和地面突水治理相结合的方法在注浆堵水中得到充分应用。     

唐口煤矿主井井简注浆堵水方案及应用

针对唐口煤矿地质条件复杂、涌水量较大等特点,提出了采用单液水泥浆和黏土水泥浆等2种浆液对主井井筒进行地面预注浆。注浆工程竣工后,开挖施工井筒,对整个注浆段剩余涌水量进行实测统计发现:井筒剩余涌水量不足2m3/h,平均堵水率为96.9%,注浆堵水效果显著。     

高压旋喷在斜井井筒过流沙层施工中的技术研究

介绍在鄂庄煤矿副斜井井筒施工过程中,在过流沙层中,利用高压旋喷帷幕注浆成功的完成了副井井筒的施工,使高压旋喷管桩应用范围得到了进一步发展,保证了安全快速施工,是一项值得推广和应用的技术。     

振兴矿地面排矸线过涵硐过淤泥带总结

该文通过介绍鹤岗矿业集团振兴煤矿45施工队采用注浆方式成功对地面排矸线进行施工,证明了以玻璃水和水泥浆为主的注浆方式对巷道工作面出现涌水淤泥塌落有较好的效果。     

魏墙井田副斜井涌水量的求解

井筒涌水量是矿山建设和生产过程中单位时间内流入井筒的水量,是矿山设计部门确定排水设备和制定防治水措施的主要依据。井筒涌水量准确的预测对于防止矿井突水、淹井等矿山恶性事故、降低生产成本、保障矿山安全生产具有重要意义。本文以魏墙井田副斜井涌水量计算为目标,利用已有抽水试验资料确定了副斜井所在地层水文地质参数,采用不同的计算方法对比求解了副斜井涌水量,为井田进一步工作提供重要参考。     

田兴铁矿静水止浆垫治水技术研究

针对田兴铁矿3#主井工作面出水实际状况及岩性特征,对"抛渣注浆"和"静水止浆垫"两种深水下注浆治水方案进行分析,研究得出"静水止浆垫"方案具有注浆工艺和结构设施简单、施工管理容易、劳动强度低的特点。同时,根据力学平衡原理计算素水泥止浆垫厚度,以及注浆水泥、早强剂材料的消耗量。通过"静水止浆垫"方案的实施,使出水量得到显著控制,为加强止浆垫、工作面钻孔注浆施工作业创造有利条件。