浅谈注浆改造煤层底板灰岩含水层

煤层底板下的灰岩含水层给煤矿的安全开采带来很大的隐患，通过注浆法改造底板灰岩含水层，从而达到安全开采。     

煤层底板含水层注浆改造技术应用

为防止工作面回采过程中受底板灰岩承压水威胁,通过对底板改造钻探工程信息、突水事件进行分析,建立起二2煤底板三带结构模型、煤层底板垂直改造观等技术,发现二2煤底板存在三类异常带,分别是砂岩裂隙带、原始导高带、灰岩含水层富水带。发现矿区底板改造钻孔浆液运移以沿纵深裂隙作垂直运动为主,而不是顺层水平运动为主的规律,通过对2209工作面进行底板注浆改造减少近170 m~3/h的排水量,效果明显。     

注浆改造技术在底板灰岩含水层治理中的应用

根据矿区的水文地质条件和工作面的瞬变电磁勘探结果,通过研究注浆改造技术,选择合理的注浆参数,成功地对朝川矿三井已16-17-21020工作面10～78 m、97～170 m和212～261 m段底板含水层进行了注浆改造.注浆后工作面没有出现底板裂缝及新的涌水点,原涌水点水量明显减少,且比较稳定,整个工作面涌水量小于10 m3/h,为矿井开采防治水害提供了决策依据.     

底板巨厚灰岩含水层上段注浆改造技术

为了避免因底板隔水层厚度不足而在回采过程中发生奥灰突水,采用黏土水泥混合注浆材料,高注浆压力条件下,按照平均孔距40 m,异常区段加密布孔,钻孔进入奥灰30~50 m等原则,在加固煤层底板隔水层的同时,重点改造了奥灰含水层顶段,增加了有效隔水层厚度,也提高了底板隔水层的隔水强度,最终实现了孟津煤矿12011工作面的安全回采。     

煤层底板灰岩承压含水层注浆加固改造技术研究与应用

针对注浆钻孔的优化设计问题,给出了新的注浆加固改造方法与流程。首先分析回采工作面地质及水文地质条件,依据含水层水压计算突水系数,确定煤层底板隔水层注浆加固段范围及含水层注浆改造段范围;然后按网格法设计出每个钻场的钻孔平面位置,力求平面钻孔布置均匀;剖切每个钻场每个钻孔的地质剖面图,结合平面和构造条件优化钻孔方位和倾角,使工作面底板加固层和改造层无论在平面上还是在剖面上的注浆效果最佳。实例研究表明,该方法具有良好的效果。     

煤层底板薄层灰岩注浆改造技术

古汉山井田位于二1煤层底板的L8灰岩水为煤层回采时的主要突水水源,灰岩厚度一般为6~8 m,采用成熟的薄层灰岩注浆改造技术对其进行改造,变含水层为隔水层或弱含水层,确保了工作面安全回采。     

矿井煤层底板含水层注浆改造技术

根据焦作矿区5个矿井的煤层底板含水层注浆改造工程的实践,阐述了实施煤层底板含水层注浆改造技术时注浆孔、注浆压力、注浆材料、浆液配比、注浆量、终压及稳定时间等注浆参数的确定和选择,分析了工程施工的步骤、存在的问题与处理方案及工程实施的效益。研究表明,该技术不但可有效防止突水事故的发生,而且经济合理,同时还能有效地保护地下水资源,具有较高的推广应用价值。     

注浆法在斜巷过灰岩含水层中的应用

东曲矿排矸斜巷在掘进接近灰岩含水层时出现底板涌水现象。分析了涌水的原因及特点,制定了注浆治理的总体方案,并对注浆孔的布置、注浆过程参数、注浆材料等进行设计。通过实际开挖检验,注浆后斜巷穿越含水层段几乎没有出现出水现象,说明注浆达到了预期效果,同时也说明注浆法完全适用于类似工程问题的治理。     

煤层底板含水层注浆改造技术在焦作矿区的应用

文章根据焦作矿区水文地质条件极其复杂、突水频繁、水害威胁严重的实际情况分析了煤层底板含水层注浆改造的必要性和可行性,阐述了实施煤层底板含水层注浆改造技术的基本内容及工程应用实践,取得显著经济效益和社会安全效益。     

多分支水平井注浆技术在防治灰岩水害中的研究与应用

采用多分支水平井注浆技术能较好地解决煤层底板高承压奥灰水突水问题,不同地区水文地质条件有所差异,需对其关键技术进行优化。以界沟煤矿东一10号煤层下太灰含水层为研究对象,系统阐述了多分支水平井注浆防水的技术原理和工艺流程,对比了水泥浆液、水泥—水玻璃浆液等性能,优选出注浆液;计算确定出水平井分支长度、分支间距、注入压力、注浆量等注浆关键参数,对现场应用效果进行了评价。结果表明:以水泥浆为注浆材料,水平分支长度在800 m左右,分支间距50 m,注入终压10 MPa,预测注浆量62 635 t;通过注浆成功封堵含水层,使三灰含水层及以上成为有效隔水层,为东一10号煤层开采提供了安全保障。     

煤层底板含水层注浆改造在赵家寨煤矿的应用

郑煤集团赵家寨煤矿首采面煤层距离底板直接充水含水层平均仅10m,水量大水压高,局部地段构造发育,底板隔水层岩石完整性差,疏放难度大,为此采用了底板含水层注浆改造技术,变含水层为相对隔水层,降低充水威胁,保证了安全回采。     

底板注浆加固含水层技术在白坪矿的应用

介绍了白坪煤矿11071工作面的水文地质情况,经直流电法物探和底板突水危险性计算,预计存在底板突水的可能。采用底板注浆法对含水层薄弱地段进行加固,取得了良好的安全效果,具有一定的借鉴价值。     

干河煤矿清理斜巷K2灰岩高压含水层预注浆施工技术

霍州煤电集团有限责任公司干河煤矿主井清理斜巷需穿越K2灰岩含水层,其含水层带压达5 MPa,水文地质条件复杂。主要介绍了对高压含水层的注浆堵水工艺,为巷道的安全掘进、防止巷道突水提供了可行的借鉴经验。     

水文地质条件极复杂矿井底板灰岩承压水防治技术分析

以水文地质条件极复杂的平顶山天安煤业股份有限公司朝川矿一井为背景,对底板石炭系和寒武系灰岩承压水进行综合分析,针对不同水文地质单元灰岩水位的可疏性,通过研究和实践,制订了以疏水降压为主,能疏尽疏、综合治理的灰岩承压水防治策略,保证了矿井安全生产和持续发展。     

华北煤田下组煤底板岩溶含水层注浆改造技术应用及发展趋势

我国华北煤田含煤地层主要为石炭—二叠纪。由于煤系地层绝大多数直接沉积在奥陶系灰岩强承压岩溶含水层之上,其下部煤层(下组煤)距离奥陶系灰岩较近,开采过程中多次发生底板突水事故。为此,我国专家学者开展了大量的研究工作,在下组煤底板突水危险性评价理论和方法方面取得了丰富的研究成果。但是,由于华北煤田分布广,地质水文地质条件千差万别,这些理论和方法存在一定的局限性,下组煤突水事故仍时有发生。因此,下组煤底板岩溶含水层注浆改造成为近年来我国煤炭行业重点研究的课题之一。首先系统地介绍了我国下组煤底板岩溶含水层大面积注浆改造布孔方式发展历程,即由井下巷道扇形钻孔→井下巷道定向钻孔→地面定向钻孔;其次介绍了放水试验法、钻孔涌水量法和电阻率CT、震波检层、无线电波透视与瞬变电磁等物探方法在下组煤底板岩溶含水层大面积注浆改造效果评价中的应用状况;最后指出了未来下组煤防治水技术的发展趋势:(1)在进一步深入研究底板突水理论的基础上,研究浆液和下组煤底板岩溶地层的相互作用机理;(2)采用地面定向钻孔方式,对下组煤底板岩溶含水层进行注浆改造,优化注浆工艺;(3)结合水平定向钻孔工艺,研究经济高效的物探技术,实现对深部下组煤底板突水危险性和底板岩溶含水层注浆改造效果的精准探测与评价。     

煤层底板薄层灰岩地面定向孔注浆技术

为实现恒源煤矿Ⅱ634、Ⅱ635工作面的安全回采,对治理区域地层、地质构造及水文地质条件做了详细分析,设计了构造发育区煤层底板薄层灰岩超前探查治理方案;并且以克服注浆施工难点为出发点,研究了地层及构造探查技术和水平孔注浆技术.实际钻探、注浆及验证效果良好,保证了治理区域巷道顺利掘进和主采煤层的安全回采.     

偃龙矿区奥陶系强岩溶含水层底板注浆改造技术

偃龙矿区地处豫西地区,矿井深部开采二1煤层受奥陶系强含水层岩溶裂隙水威胁,奥灰水压不断增高,煤层底板构造发育、隔水层不稳定等突水因素影响了安全回采。通过水文地质资料分析与瞬变电磁技术进行底板富水性探测,建立了底板注浆改造深度精确计算模型,提出了偃龙矿区二1煤层底板注浆改造水害防治技术,并进行了工业性试验。结果表明:12061工作面底板分布有3种类型富水异常区,富水异常区域岩层节理、裂隙较为发育,异常区覆盖工作面底板大部,工作面底板存在突水危险性;菱形钻孔布置有利于减小孔间距,最终确定底板注浆改造深度为65 m、注浆压力为9 MPa与注浆扩散半径为25 m,对太原组下段及奥陶系灰岩含水层注浆变含水层为相对隔水层,切断了底板奥陶系灰岩含水层与二1煤层的水力联系;底板注浆封堵后,检验孔水量不大于10 m3/h,钻孔孔壁光滑,原5个富水异常区消失,注浆改造效果显著。     

灰岩岩溶含水层开拓巷道预注浆效果模拟分析

针对某矿山灰岩岩溶含水层开拓工程突水问题,采用Phase2软件建立拟开拓区流固耦合模型,利用有限元模拟分析注浆前后巷道开挖过程中的围岩变形、孔隙水渗流速度和巷道涌水量.结果表明:通过预注浆治理,有效充填封堵了灰岩岩溶含水层的过水通道,提高了围岩的物理力学指标和完整性,增强了围岩的抗变形能力和抗渗性能,可有效避免巷道掘进...