帷幕灌浆技术在石古前矿区岩溶处理中的应用

采用帷幕注浆治理矿山突水、地表场陷等地质灾害问题在日益注重环境保护的今天,已越来越普遍。矿山帷幕注浆属地下隐蔽工程,不可预见性较多,而且堵水效果受诸多因素影响,比如水文地质条件、注浆工艺、注浆参数及注浆原材料等都会影响堵水效果。目前我国还没有矿山注浆方面的规范规程可供参考,因此如何控制施工过程,达到较好的堵水效果成了大家普遍关注的焦点。     

岩溶矿区突水机理及预防

近年来煤矿突水事故较为频繁,如1984年6月开滦范各庄工作面突水,瞬时突水量高达740米~3/分,21个小时就将矿井全淹掉,几天后相邻的吕家坨也发生淹井事故;再如焦作演马庄矿1981年淹井后,采取注浆堵水,封堵突水口后进行恢复排水不到一年,1985年5月再度突水使矿井再次被淹。     

矿井水害发生机理及防治技术研究

为避免水害事故影响矿井的安全生产,以61101工作面为例在分析其地质、水文等条件的基础上,对顶板突水和底板突水机理展开研究,并在针对61101工作面顶板、底板突水危险性分析的基础上提出了对应的防治措施.     

底板裂隙突水防治技术的研究应用

为防止同煤某矿410盘区81022工作面底板裂隙突水,对底板裂隙突水进行危险性评价,采用FLAC3D软件建立力学过程数值模拟模型,结果表明,裂隙上方扩张宽度约0.028 m,随着监测层向下,裂隙扩张宽度逐渐变小,采用注浆加固技术对底板进行支护,钻探验证后钻孔的最大涌水量为6.9 m³/h,每个钻孔的涌水量都小于10 m³/h,加强了底板的隔水性能,提高了回采的安全性。     

超前深孔注浆在复合顶板工作面顶板管理中应用

20203综采工作面开切眼前方200 m范围内煤层顶板为复合顶板，回采面临较为严重的煤壁片帮、冒顶问题。为此提出将超前深孔注浆应用到采面顶板管理中，提高复合顶板区域内煤体、顶板强度。结合20203综采工作面现场情况，提出在回采巷道超前采面20～55 m范围内布置超前深孔注浆钻孔，钻孔100 m，实现煤层及上覆复合顶板加固；注浆浆液选用超细水泥浆，浆液胶结后可显著提高煤岩体强度。现场应用后，20203综采工作面在复合顶板区域内回采时片帮及冒顶问题得以解决，采面可保持4.8 m/d回采速度，现场应用取得较为显著的顶管管理效果。     

煤矿水文孔井下启封技术

为了解决钻孔突水事故,对水文孔进行注浆封堵,保证煤矿安全,以同忻煤矿8102工作面作为研究对象,优化井下启封技术,应用高压注浆法对水文孔进行封堵,在8102工作面皮带顺槽采用钻探、巷探的方式明确1602钻孔位置,并对其实施启封技术,成功完成井下封堵操作。现场实践证明,确定施工方案,实施高压注浆、钻探和巷探能够有效落实井下启封技术,确保煤矿生产的安全性,以免出现突水事故,而且还能有效降低成本投入,对同类型的钻孔启封具有一定的参考价值。     

综放工作面防治水技术应用实践

为了解决21000工作面采空区及顶板涌水问题,根据工作面出水点的不同形式,通过采取集水器导水、采空区设挡水堰截水、挖排水沟疏水3项治水措施进行涌水治理。经统计,3种措施共同排水量33~42 m3/h,有效控制了水情,确保了工作面正常生产。     

水峪煤业综放工作面过断层注浆加固技术研究

针对水峪矿6115工作面过断层期间顶板破碎的支护难题，首先对工作面的工程概况、断层概况进行分析，并总结了前期过断层期间发生冒顶事故的经验教训，制定了断层破碎带注浆加固原则，并设计了工作面过F14断层的巷道内超前注浆方案及工作面架前辅助注浆方案，实施了现场工程实践，有效解决了工作面过断层期间的端面煤岩体破碎问题，注浆效果得到验证，大幅减少了支架-围岩事故，保障了安全生产。     

回采工作面采前底板注浆加固工艺应用

九龙矿井煤层埋藏深、水压大,受底板承压灰岩含水层影响,多次发生突水事故。针对这一问题,结合九龙矿实际情况,在南翼15248工作面采用煤层底板注浆加固工艺。经过工艺改造实践后,15248工作面不存在水害隐患,底板承受的水压力也满足要求,目前该工作面即将安全回采结束,为类似情况矿井提供了借鉴经验。     

综采工作面底板超前注浆加固技术研究

针对综采工作面底板破碎、受突水威胁严重的问题,以山西某矿11121工作面地质条件为基础,对底板超前加固技术进行了研究。通过分析底板岩层岩性的分布情况,对合理的注浆层位进行了研究,确定了底板超前注浆的合理钻孔层位、注浆材料、注浆方法与设备,并对11121工作面底板注浆方案进行了设计。根据各钻孔的注浆情况,工作面底板的注浆效果较好,浆液能够较好的在底板岩层中扩散,并且工作面推进过程中底板并没有出现底鼓与突水等情况,表明本次注浆对底板的加固效果较好。     

黄沙矿112124掘进工作面突水原因分析

针对冀中能源峰峰集团黄沙矿112124工作面突水的问题,依据对该工作面所进行的大量水文地质工作,以及工作面底板突水和治理突水工程所获得的水文地质资料,论述突水的经过,分析突水事故产生的直接原因和间接原因,总结事故教训,为类似情况提供经验借鉴。     

深部复合顶板大采高工作面回采过断层技术研究

深部开采复合顶板综采工作面过断层期间面临顶板稳定性差、管理困难等问题，为确保采面安全高效过断层，以51103综采工作面过F8断层为例，提出采用挑顶卧底法过断层，并综合使用调整采高降低采煤机割岩量、提高推进速度及降低顶板、煤壁管理难度。过断层期间，采用适当增大液压支架工作阻力、顶板及煤壁注浆、顶板及煤壁铺设柔性纤维网等方式提高顶板及煤壁稳定性。现场应用后，采面过断层期间保持4.8 m/d推进速度，由于割岩量较小采煤机截割齿磨损不严重，同时顶板及煤壁始终保持稳定，取得较为显著的过断层效果。     

金佳矿石门快速揭煤技术研究

为有效、精准抽采待揭煤层区域瓦斯,精准消突并缩短揭煤全过程的时间,提升揭煤效率,本文针对金佳矿揭煤区域实施的抽采钻孔抽采瓦斯过程中,揭煤区域以外的瓦斯涌入而造成瓦斯含量大、揭煤周期长问题,采用了注浆封闭揭煤区域后再施工抽采钻孔及注浆固化煤层顶板的方式,对石门快速揭煤技术做出了研究。通过对设计效果对比分析得出：与传统工艺揭煤的122运输石门揭过18#煤层相比,工作面达到消突目的,顶板得到有效控制,揭煤周期缩短了60.8%,减少钻孔施工3869m,经济节约772.0万元。该技术提高了抽采效率,缩短了石门揭煤周期,达到安全高效快速揭煤,是金佳矿面对高瓦斯强突煤层防突治理技术的重大突破。     

注浆技术在破碎顶板支护管理中的有效应用

破碎顶板支护管理中关于注浆技术的应用尤为重要,其对于顶板支护的效果强化,保障顶板的稳定性和工作安全均具有积极意义。本次研究中以回采工作面为工程背景,针对回采工作面中发生采面顶板破碎的原因进行分析,并有针对性地提出注浆加固技术措施,确保采面顶板稳定。现场应用结果表明,注浆加固后顶板破碎岩层的承载能力、整体稳定性显著提升,有效缓解了回采巷道顶板冒落、围岩变形量大以及顶板在护理管理中的困难等难题,能够有效为后期的回采工作创造条件。     

超大断面隧道临近溶洞围岩突水失稳破坏特征分析

为了研究超大断面隧道临近溶洞掌子面开挖的围岩突水失稳破坏特征,本文以武深高速李洞隧道为背景,利用FLAC 3D数值模拟软件建立了数值计算模型,分别分析了围岩应力、位移、塑性区和涌水量等关键因素随隧道开挖的变化规律,研究了溶洞水压对隧道围岩稳定性的影响规律。研究结果表明：(1)当掌子面距离前方岩溶隧道小于6 m时,掌子面与溶洞之间的围岩应力最大值达到6.32 MPa,掌子面最大位移迅速增大至约200 mm;(2)当掌子面距离溶洞-18 m～-8 m时,隧道掌子面涌水量处于200 m³/h以下,当掌子面距离溶洞-8 m～-2 m时,涌水量迅速增大至7371 m³/h,势必发生突水事故;(3)隧道掌子面最大位移和涌水量均与溶洞水压呈指数式增长关系,掌子面开挖遇前方有溶洞应采取疏水降压以及补强掌子面岩体的措施。     

综采工作面过空巷支护技术研究

以5603综采工作面过5601空巷为工程研究对象,根据5601空巷赋存条件、煤层赋存特征以及采面地质构造发育情况,提出采用高水充填、注浆加固方式控制空巷围岩变形,并进行现场工业应用。结果表明,在5601空巷受F64断层影响位置采用高水充填空巷,可对空巷围岩进行有效支撑,从而避免空巷围岩有较大变形;在地质构造不发育区超前采面40m时对空巷巷帮进行注浆,超前采面35m开始对空巷顶板进行补强加固;采面过空巷期间围岩始终稳定,未出现顶板冒落、片帮等事故。研究成果可为其他矿井类型情况下的综采工作面过空巷提供参考借鉴。     

矿井底板突水的机理分析及防治措施的研究

针对我国煤矿开采中底板突水现象日益严重的情况,通过分析底板突水的机理,根据突水机理制定相应的防治措施,从而减少底板突水对煤矿开采的危害。本文具体分析完整底板突水机理与裂隙底板突水机理以及具体的防治措施,分析结果表明:当底板完整岩层隔水带所受到的压力大于底板突水的极限水压力时,发生底板突水;当底板完整岩层隔水带所受到的压力小于底板突水的极限水压力时,不发生底板突水;当底板完整岩层隔水带所受到的压力等于底板突水的极限水压力时,此为临界状态;裂隙的劈裂长度与水压力成正比,水压力越大劈裂长度越长。采用留设隔水煤柱、降低水压、注浆堵水等措施可以有效减少底板突水造成的危害。     

高压大流量出水钻孔井下快速封堵研究

冀中能源股份有限公司章村矿1817工作面遇到一废弃水源井,出水量达140 m3/h,并且水压高、孔径大、套管破损,现场条件恶劣,封堵十分困难,通过采用钻孔视频、封堵器、化学浆加固、注浆等多种手段进行了综合封堵,取得了良好效果。     

工作面开采前防治水安全性研究

为预防水害事故影响工作面的安全生产,以某煤矿1033工作面为例在分析其水文地质条件的基础上,对该工作面的突水溃砂、底板突水以及断层突水危险性进行分析,并根据开采条件评估结果综合提出防治水措施.     

大型断层下盘奥灰顶段及断层带注浆加固技术

根据大型断层下盘奥灰顶段距上部巷道实际隔水层厚度为16m,仅比安全隔水层厚度大3.6m的情况,提出了提前对断层下盘奥灰顶段及断层带进行注浆加固改造,将奥灰顶段15m(垂距)改造为隔水层,增加巷道底板安全隔水层厚度,注浆加固结果表明成功的避免了巷道可能发生的突水事故,保证了附近工作面回采安全,确保了大型断层上部巷道能够长期使用,取得了显著的安全和经济效益,这种方法有较高的实用性,以较小的投入达到了巷道继续使用的目的,对于其他矿井进行类似的工作,提供了良好的依据。