采空区上覆岩层透水治理实例研究

煤层开采后受构造及裂隙带影响,上覆砂岩含水层在采空区出现大面积滞后出水,出水通道具有多样性、复杂性和范围大等特点,地面直钻孔注浆堵水效果不佳。本文在地质条件探查分析的基础上,施工定向水平主孔和多个水平分支钻孔,采用地面定向钻进及注浆技术,在煤层顶板裂隙带中形成隔水层,取得了良好的注浆堵水效果。     

定向水平井封堵薄灰残余出水点技术研究与实践

针对牛儿庄矿56603工作面大青灰岩残余出水点确切位置不定且较分散、井下封堵不具备施工条件以及地面立井封堵探查效率低、工程量大的难点,提出采用地面定向水平井技术进行探查封堵并成功实施,堵水率100%。实践表明,应用地面定向水平井技术对薄层灰岩出水点进行探查封堵,提高了钻孔对薄层灰岩内导水裂隙、断层等导水通道的探查效率,解决了过去立井堵水对导水通道探查效率低、工程量大的问题;通过对揭露的薄层灰岩导水通道进行注浆封堵,能够实现对残余出水点的截流堵源,从而实现对薄层灰岩残余出水点的有效封堵。     

河南大峪沟煤业集团炭煤矿注浆堵水实践

河南大峪沟煤业集团炭煤矿施工水平巷道时发生底板宪水,采取加大排水量、地面钻孔注浆等措施进行治理,但收效甚微.为解决上述问题,在分析突水原因与特点后,提出先封堵巷道截流再钻探延伸封堵奥灰裂隙治源的综合注浆堵水施工的方案.采用地面钻孔、灌注灰砂浆,先形成堵水帷幕,再采用静水注浆工艺和综合注浆的方法,成功解决了炭煤矿动水注浆堵水难度大的问题.     

定向钻孔技术在我国煤矿地层注浆改造中的应用及发展

首先介绍了我国煤矿定向注浆的两种主要方式,即:小位移的"S"形定向钻孔井筒地面预注浆、大位移的"L"形定向钻孔地层大面积注浆(包括地面常规水平定向钻孔注浆、利用已有地质钻孔的地面水平定向钻孔注浆和井下水平定向钻孔注浆),实现了煤矿立井井筒地面"S"形定向钻孔深度与地面"L"形定向钻孔水平位移均超过1000m的岩层注浆改造。其次,指出随着煤矿开采不断向深部延伸与单个工作面规模的不断增加,定向钻孔注浆技术面临的理论、工艺与装备、效果检查与评价等问题。最后,指出应加强室内动水岩层注浆模拟试验台研制与注浆模拟实验研究、深部地层注浆效果探测方法与受注地层浆液扩散规律(尤其是水平定向钻孔注浆)研究、注浆效果的探测,找出影响深部地层浆液扩散的主要因素,揭示浆液扩散的规律。可为煤矿深部地层注浆方案的制定提供参考,也为定向注浆技术的研究指出了方向。     

煤层底板地面注浆堵水技术

以峰峰集团梧桐庄煤矿二采区182201工作面地面注浆堵水工程为例,介绍了水文地质条件复杂、受煤层底板承压水威胁的矿井煤层底板地面注浆堵水技术。注浆钻孔隔离煤层采空区(或煤层)的套管头位置偏离设计套管落点坐标水平距小于5 m;定向分支钻孔每打一个定向段要测斜一次,保证定向准确。注浆要连续,根据实际情况调整水、灰配比;注浆吸浆量小于50 ml/min,孔口压力达4 MPa,持续时间10 min以上。     

杨庄煤矿封闭不良钻孔治理技术应用

受采掘活动影响,杨庄煤矿Ⅲ610机巷放1孔组各钻孔套管封闭受到破坏,底板存在突水风险。为消除水害隐患,分析了煤层底板太原组上段灰岩含水层之间关系及各含水层富水性,统计了各含水层涌水量情况,选取治理关键层位,最终决定采用地面定向钻高压注浆治理技术针对性治理封闭不良钻孔水害问题。通过地面定向钻探、高压注浆组合工艺的实施,使放水孔孔底位置灰岩含水层岩溶裂隙得到充填加固,彻底切断导水通道,阻隔出水水源,总涌水量由350 m³/h逐步衰减至4 m³/h,堵水率达到99%,彻底根治了封闭不良钻孔水害问题,治理效果显著。     

龙固矿2#辅运大巷底板涌水段探测及注浆技术研究

在不影响2#辅助运输大巷正常运输的前提下,按照深部注浆减水的思路,直接通过钻孔对出水段灰岩层内的裂隙进行封堵,注浆浆液在灰岩裂隙中随水向巷道内运动扩散,从而达到在灰岩内堵水和加固巷道围岩裂隙的目的,实现堵水和加固并重的目标.     

定向孔注浆技术在田兴铁矿水灾治理中的应用

透水是矿井常见的主要灾害之一。矿井透水事故发生后,在地面施工定向注浆钻孔,通过注浆,对涌水进行封堵,是一种安全可靠的治水方案。田兴铁矿-480m水平巷道水灾治理中,运用定向钻进技术,克服地形限制,在工业广场内布孔,将钻孔钻至透水巷道,进行注浆堵水和加固,成功地封堵住了涌水,取得了很好的效果。     

帷幕注浆堵水技术在罗河铁矿的应用

罗河铁矿矿床是由大型高磷高硫含钒钛磁铁矿及硫铁矿、硬石膏矿组成的多矿种隐伏矿床。矿体间接顶板次生石英岩的孔洞裂隙承压水、上覆岩层风化带的裂隙潜水和侧向的粗安岩类裂隙潜水是矿坑充水的主要来源。在-540 m首采段距离上方含水层距离仅120～140 m,为充分考虑确保采矿作业和深部开拓采准工程安全,同时为合理开采矿产资源,有效保护环境水资源,决定采用帷幕注浆堵水技术方案。帷幕注浆试验共设计7个钻孔,均布置在帷幕轴线上,采用不同孔距单排直线的布置形式,通过帷幕注浆试验,堵水效果良好,以吕荣值3 Lu为合格检验标准,则合格率达到92%以上,说明该矿区的堵水工程采用帷幕注浆法是行之有效的。     

综合注浆技术在港道堵水中的应用

在治理矿井涌（突）水，堵住涌（突）水水源的同时必须防止临近区域受压产生新的突水而影响矿井的安全生产。在开滦东欢砣矿－500m水平201绕道废巷注浆堵水工程中，充分体现了“一防二堵”的施工理念。该工程为一利用现代综合注浆技术治理井下明水的典型案例，采用了定向造孔技术，在地面向需要加固注浆范围内的岩层施工分支钻孔进行注浆，然后根据注浆的不同阶段及岩层裂隙的发育情况采用了不同类型的浆液进行注浆以达到预期的堵水效果，取得了巨大的经济效益和社会效益。     

刘庄煤矿回风井井筒地面预注浆技术

针对高角度裂隙发育的石英砂岩这类有特殊性的含水层,吸取刘庄煤矿东区几个井筒注浆施工的经验、教训,在西区回风井井筒地面预注浆堵水工程中,研究采用了环绕井筒沿切线方向打定向斜孔、增加钻孔密度、提高钻孔揭露高角度裂隙的机率等注浆技术,取得了良好的效果。着重介绍了注浆技术方案、施工工艺、注浆效果及经验、体会等。     

新集二矿111305采空区水的注浆封堵实践

新集二矿111305工作面为寒武系地层推覆体下开采工作面,工作面自2010年回采结束后其采空区水量受寒武系灰岩水（通过风巷4-3＃钻孔）补给,水量达到110 m3/h左右,大大增加了矿井涌水量并加重矿井排水负荷,增加了排水费用,因此,需要对111305采空区出水点进行注浆堵水,由于井下施工安全威胁较大,需在地面施工钻孔进行注浆堵水,但该工作面地面位置为花家湖水面,施工难度较高,为此,利用水上平台采用主孔与分支孔相结合的方法成功地对111305采空区出水点进行了注浆封堵,注浆结束后,井下111305采空区水量降至22 m3/h ,减小了矿井涌水量及排水费用,提高了矿井排水系统安全保障能力。     

向斜轴部裂隙带与钻孔导通出水综合治理技术

向斜轴部导水裂隙带与钻孔深部导通出水综合治理方法,研究如何快速有效地治理向斜轴部导水裂隙带,与2102输送带顺槽P3-8钻孔深部导通出水难题,并快速有效地封堵出水通道、顺利对P3-8钻孔进行注浆终孔,保证2102工作面底板注浆改造施工进度和施工质量。     

石炭二叠系特厚煤层奥灰水害地面区域探测及治理技术研究

塔山矿石炭系3-5#特厚煤层8228工作面受奥灰水影响,工作面被迫停掘排水,为解决这一难题,采用地面钻孔在治理目标层施工定向水平钻孔进行注浆堵水截源,同时利用地面骨料孔对陷落柱顶部进行充填和加固处理,保证了工作面正常生产。     

螺杆定向钻井技术在煤矿注浆堵水工程中的应用

地面超深注浆堵水钻孔由于受到岩石的各向异性、岩石硬度差距较大的互层以及人为钻进操作工艺不合理等因素影响,钻孔偏斜率难以控制,往往出现终孔偏距严重超限,无法满足注浆要求的现象,严重影响注浆效果甚至造成钻孔报废。采用定向钻井技术可以在偏距严重超限的注浆钻孔内且岩石完整、硬度较软和曲率半径合理的孔段施工分支定向钻孔,达到纠偏或重新施工分支注浆钻孔的目的。     

深井顶板水害定向钻孔及控域注浆关键技术

煤层开采易引发工作面顶板大面积突水灾害,注浆治理技术为有效的水害治理手段。针对王楼煤矿工作面开采过程中顶板侏罗系含水层突水灾害治理难题,根据构造动力学分析导水通道及集中出水点,采用地面定向钻孔及控域注浆技术堵截导水通道。结合工作面监测涌水量、水文观测孔水文变化及物探结果分析可知,注浆堵水效果显著。     

分层泄压双液注浆封堵高压水技术实践

针对节理裂隙发育的砂岩裂隙水,根据其水压高、水量大、流速快的特点,采用分序次钻孔排水泄压、水泥—水玻璃双液注浆逐次形成帷幕加固圈的方法进行堵水。注浆分3个序次,梅花型布设注浆孔,孔深分别为1.5,3.0,5.0 m,浅孔注浆时保持深孔排水泄压。注浆材料水泥浆水灰比为(0.8～0.7)∶1,水泥浆与水玻璃液体积比为1∶(0.6～0.8)。不同序次的钻孔注浆压力不同,其值为0.5～4.5 MPa,浆液凝胶时间为90～150 s。为保证帷幕加固效果,注浆顺序为先距出水点较远地段而后出水点地段,同一地段先底板、侧帮而后顶板。注浆后,堵水效果明显。     

地面区域水害治理技术在赵固一矿的应用

为了解决赵固一矿18采区煤层底板灰岩含水层水害威胁,在传统的井下注浆堵水技术基础上,结合地面定向水平孔技术,提出了煤层底板水害地面区域超前治理技术,介绍了赵固一矿二₁煤底板L8灰岩地面区域水害治理方案,总结了施工过程中的钻孔和注浆关键技术及其实施过程。采用分支孔“跳孔”注浆技术,在治理区域共注浆43次,注入干料94 277.30 t,水泥33 317.70 t,黏土46 892 m³。区域水害治理施工参数能够较好地反映底板灰岩改性加固效果,在两侧分支孔注浆施工后,中间孔每米注入干料和钻孔单位吸水率均大幅减小,表明前序孔通过注浆施工后,已经对该孔附近的裂隙进行了一定程度的充填和加固,地层的渗透性明显降低,间接验证注浆效果。探孔作业结果表明,应用地面区域水害治理技术已将L8灰岩改造成了弱含水层,治理效果良好。研究成果可为赵固一矿及其他矿区煤层底板含水层治理提供依据。     

裂隙岩体化学加固和堵水技术研究及应用

文章对巷道不同区域的出水性质进行了分析,根据裂隙岩体化学加固和堵水岩体质量评价方法,利用裂隙岩体化学快速加固和堵水材料优选系统软件,对不同出水区域的注浆材料及参数进行了优选,制定了不同的实施方案。该技术在麻黄煤矿主副井筒堵水和加固的实践中取得了明显效果。     

井下动水注浆堵水技术研究

在井下施工堵水钻孔,利用骨料器和地面注浆系统,动水封堵井下出水点.该方法具有工程量小、费用低、堵水率高、工期短等特点,不仅改善了生产环境,而且还创造了良好的经济效益.