双液化学注浆在釜山矿井的技术实践

结合工程实践,介绍了双液化学注浆法封堵井壁涌水的化学材料组成,注浆施工工艺、设备等,从施工后的结果看,取得了良好的堵水效果,为今后煤矿井壁防渗注浆提供了参考.     

富含有害气体矿井井下探孔封孔工艺探究

以晋陕矿区某富含硫化氢气体矿井的涌水钻孔封堵为例,通过对钻孔结构、工程地质条件、钻孔涌水情况的分析,制定相应的钻孔封堵方案。并通过数次封堵试验,对封堵方案进行实时调整,最终确定采用分段封闭静压注浆法注浆:根据钻孔结构通过封孔塞将钻孔分为下段和上段,依次注浆封堵。封堵完成后钻孔孔口无水、硫化氢气体涌出,钻孔封堵效果良好。     

巨厚砂岩含水层单层井壁井筒高效注浆堵水技术及其应用

针对何庄煤矿副井淋水造成提升系统运行环境恶化情况,通过对井筒地层岩性、产状及涌水范围、涌水原因等因素进行分析,制定了井筒注浆方案。通过采取高低压、深浅孔相结合,采用小流量、中压注浆的快速注浆堵水技术,成功注浆封堵井筒壁后淋水,堵水效果和效益明显。     

斜井穿越风积砂层水砂突涌注浆治理研究

陕西榆林金鸡滩煤矿副斜井井筒表层广泛分布厚层风积砂,由于短时间内载重运输车的重复碾压,导致斜井底板破裂,发生水砂突涌灾害,严重威胁矿井安全。针对金鸡滩煤矿副斜井水砂突涌灾害治理难题,工程前期采用水泥注浆治理,起到了很好的固砂减水效果,但是并未完全封堵涌水通道;后期通过补注化学浆液,成功封堵了残存涌水通道。结合工程实践与模型试验,分析了斜井底板破裂原因、注浆治理效果及不同种类浆液的固砂堵水机理。现场治理效果与模型试验结果表明,水泥浆液主要以树根状劈裂脉固砂为主;化学浆液以劈裂和渗透堵水为主,在封堵残存涌水通道上更具优势,因此两种类型浆液配合使用效果更佳。本文研究结果可为该类水砂突涌灾害注浆治理提供试验依据和参考。在充分分析现场工程现象的基础上结合现场模型试验,对水泥浆液和化学注浆的扩散特点以及固砂堵水机理进行了研究。结果表明水泥浆液主要以树根状劈裂脉固砂为主,并不能完全封堵涌水通道;化学浆液以劈裂和渗透堵水为主,在封堵残存涌水通道上更具优势。并提出了两种类型浆液配合使用效果更佳的观点。     

封堵突水点的技术措施及工程效果

在突水点位置不准,构造不清的情况下,单家村煤矿利用井下拦水墙形成静水条件,采取地面钻孔注浆封堵井下奥灰突水点的技术措施,成功地封堵了大型突水点,为类似突水点的封堵积累了经验。文章简要介绍这次治水工程的技术措施和工程效果。     

火成岩裂隙含水层(体)注浆改造技术研究

康城煤矿北风井工程穿越h1火成岩裂隙承压含水层,为了克服突水、涌水、淋水,进行了注浆堵水、突水点封堵和超前预注浆施工,获得了h1火成岩裂隙发育规律和富水性等水文地质资料,为该区开采9煤层治理火成岩水提供技术依据.     

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.     

注浆堵水技术在煤矿铁路隧道中的应用

由于隧道衬砌裂缝严重,地下水和大气降水的补给,隧道内经常出现大量涌水,漏水情况严重,并时有落石情况发生,给矿井安全运输造成一定威胁。因此,结合山西天地王坡煤矿柏树底隧道工程实例,采用注浆堵水技术,针对不同涌水情况采取有效的堵漏措施,并改进注浆工艺和设备,有效封堵了隧道涌水,渗水量明显减少,注浆效果显著。     

掘进巷道涌水断裂缝隙探测及注浆堵水技术

为解决龙固煤矿辅2运输大巷顶底板涌水大的问题,采用井下瞬变电磁和地质雷达相结合的物探技术,确定巷道顶底板的岩层的富水区域。制定了浅层、深部注浆相结合及局部引流封堵的治水方案,优化钻孔布置,施工深部注浆堵水钻孔52个,巷道涌水量由720 m3/h减少到340 m3/h,顶板无集中淋水。     

定向造斜钻孔施工技术

在注浆封堵突水过水巷道钻孔中,应用新技术、新工艺,采用陀螺定向、造斜钻孔技术,解决了关键技术问题,使注浆堵水工程取得圆满成功。     

巷道周边半封闭注浆法在北山矿涌水治理中的应用

广西北山矿0 m水平巷道掘进过程中遇断层突水,为封堵富水断层在3个方向上对巷道的充水,采用巷道周边半封闭注浆法封堵涌水。由于断层裂隙带的裂隙发育极不规律,注浆孔涌水量差别极大,为保证注浆效果,针对不同涌水量的裂隙采用不同的水泥-水玻璃浆液配方。采用钻孔涌水量来估计该裂隙的注浆量,以此优化注浆参数和注浆施工工艺。最后采用检查孔法和注浆量分布特征法分析注浆效果,分析结果与巷道开挖后的实际结果一致。北山矿采用的注浆施工方法效果较好、工程量小、施工进度快,值得类似工程借鉴。     

新型大孔径静态破碎技术的试验研究

在传统静态爆破的基础上,提出了一种新型大孔径静态爆破技术,使用新型扩孔钻头结合机械堵孔器解决了大孔径静态爆破的冲孔问题。由于孔径的增大,使得破碎剂膨胀压力增大,膨胀剂反应速度加快,加大了堵孔难度。设计的新型扩孔钻头和新型堵孔器进行了孤岩块的大孔径静态爆破试验,试验结果证实了该新型大孔径静态爆破技术的可行性,达到了提高爆破能力和缩短破坏时间的预期目的。为今后的敏感地区岩石爆破工程开挖提供了新途径。     

义桥煤矿立井井筒涌水机理与注浆封堵技术

针对义桥煤矿复杂水文地质条件下深厚表土层立井壁破裂、井筒涌水严重,采用单液及双液水泥、水玻璃多次封堵无效的技术难题,结合井壁破裂理论中的施工质量说和竖直附加应力说,分析了义桥煤矿主副立井井壁涌水特征及变形破坏机理,在此基础上,研究了高分子化学材料马丽散N注浆封堵涌水、加固围岩机理,并制定了主副井筒表土段壁间注浆、基岩段壁后注浆的钻孔布置与施工工艺,并对注浆量、注浆压力等进行了过程监控,对井筒涌水量进行了长期监测,实测涌水量已小于0.05 m3/h,达到了防治井壁破裂、封堵涌水、稳定含水层水压的目的,缓释和抑制了井壁附加压力。     

斜井井筒涌水特征及注浆治理方法研究

为解决骆驼山煤矿斜井井筒形成后井壁涌水治理难题,提出了一种截断井筒涌水补给水源、充填井筒壁后松动圈、提高井筒围岩稳定性的旋喷注浆支护方法。采用旋喷注浆法截断主斜井井筒涌水补给水源,采用壁后注浆技术充填井筒长期涌水携砂所形成的空隙和空洞,加固井筒并进一步封堵井筒涌水|通过水位观测、流场变化分析、钻孔验证和涌水量变化分析等方法对注浆治理效果进行验证。结果表明,旋喷注浆和壁后注浆既可封堵井筒涌水,又能充填加固井筒壁后空隙和空洞,消除井筒后期生产运行期间的安全隐患,对斜井井筒涌水治理具有很好的参考价值。     

壁后注浆技术在尾矿库溢洪井隧道修护中的应用

针对铜街大沟尾矿库溢洪井隧道井壁出现渗漏、涌泥的现象,分析研究其渗漏的原因,提出壁后注浆堵漏防渗处理措施。通过浆液充填和胶结围岩的空洞和裂隙,在巷道的外围形成完整的注浆帷幕,有效地将地下含水层的涌水、涌泥封堵于壁后,同时还起到加固井壁的作用,避免因巷道失稳冒落而出现突发性事故,保证尾矿库安全运行。根据实际状况合理选择注浆材料、技术参数、施工工艺等,通过工程实际应用,效果显著。     

山东霄云煤矿陷落柱突水治理实践

突水是矿山的主要灾害之一,矿井突水一般来势凶猛,常会在短时间内淹没坑道,给矿山生产带来危害,造成人员伤亡。在富水的岩溶水充水的矿区及顶底板有较厚高压含水层分布的矿山区,在构造破碎的地段,常易发生矿井突水。但只要查明水文地质条件,采取措施,矿井突水是可以预防和治理的。山东霄云煤矿1313工作面突水水量大,而工作面无钻孔,两顺槽掘进中发现的9条断层也不导水,判断不是钻孔、断层导水。突水事故发生后,通过水位、水温及水质化验分析,确定为奥灰水,导水通道为隐伏陷落柱。通过对突水点进行盖帽封堵、对突水通道进行注浆封堵,有效地封堵了过水通道,并满足了《煤矿防治水细则》的要求。     

矿井大流量动水注浆细骨料截流技术

以桑树坪煤矿为例,研究了细骨料在矿井大流量动水注浆中的应用,总结了以往矿井动水注浆中使用的截流材料,阐述了桑树坪煤矿突水和堵水工程的过程,分析了骨料截流的机理和细骨料在动水截流中的可能性,论述了采用细骨料砂子进行截流的工艺和方法,研究了桑树坪矿动水截流的条件。实践表明,在突水量达8000m3/h的矿井大流量动水截流中,只使用细骨料而不使用粗骨料也能完成截流任务;桑树坪煤矿堵水中砂子能成功截流与动水压力小及过水面积大有关。     

立井井筒注浆封堵固液耦合数值模拟

针对某煤矿复杂水文地质条件下立井井筒严重涌水的实际情况,采用理论分析和数值模拟相结合的综合研究方法,深入分析了立井井筒涌水机理;结合井筒围岩特性和周围地下水渗流场的变化规律,通过试验研究,选择以马丽散N为主的注浆材料;在考虑水体作用条件下,通过FLAC3D对立井井筒注浆封堵进行固液耦合数值模拟,分析了马丽散N在立井井筒注浆封堵中的使用效果;经过实测煤矿涌水量最终小于0.05 m3/h,达到了防治井壁破裂、封堵涌水的目的,抑制了井壁附加应力。     

深井巷道断层涌水探查与封堵治理

针对某矿-808 m胶带巷变坡点以下15 m处集中出水点、涌水段落岩体破碎、围岩稳定性差、长年涌水严重影响胶带运输和巷道安全、增加了矿井的排水费用等情况,通过分析该矿的工程地质和水文地质条件,确定涌水水源为M5细砂岩含水层,巷道切割M5砂岩导致顶板涌水,涌水类型为断层导通型;运用瞬变电磁法和高密度电法综合物探与水力连通试验,确定了涌水来源及主要通道分布情况;应用Visual MODFLOW(VMF)数值模拟方法对地下水流场及运移情况进行了分析,提出“深部截源、浅层加固”封堵治理思路;最终确定了包含注浆钻孔设计、注浆参数选择等治理方案,方案在现场得到实施;运用涌水量对比法进行注浆效果评价,注浆封堵治理取得显著效果。该研究成果对类似工程具有一定的指导意义。     

矿坑涌水封堵治理过程中岩溶导水通道连通性研究

受含水层岩溶发育不均匀性影响,大水矿山矿坑涌水导水通道空间分布位置的探查存在较大技术难度,难以针对性制定矿山防治水方案。以强岩溶地区某大水矿山矿坑涌水治理工程为背景,选择食盐作为示踪剂,通过连通试验研究了注浆孔揭露岩溶通道与矿坑主要涌水点之间的水力联系,并在标定水样电导率-食盐浓度对应关系的基础上,计算了岩溶通道补给水源汇入涌水点的比例。试验结果表明,该岩溶通道与矿坑-30m水平最大涌水点连通性好,示踪剂回收率达到88.45%以上,可判断其为主补给通道。此通道经“投料+注浆”封堵治理后,涌水点水量由2.4万m3/d降至500m3/d,保障了安全生产。研究结果表明:连通试验在岩溶管道流充水矿山导水通道探查方面具有良好的适用性,是查明导水通道与矿坑涌水点连通性和补给量的可靠技术手段,能够为大水矿山制定防治水策略提供有效技术依据,避免因条件不清而造成的盲目施工,具有显著的经济效益和社会效益。