薄层灰岩地面水平分支孔超前探查治理地质构造技术

针对矿井深部煤层开采受底板高承压奥灰水威胁的难题,羊东矿引入水平定向钻探先进技术,对8466工作面进行了地面区域治理。通过研究实践钻进中遇到褶曲、断层寻找大青薄层灰岩的方法,注浆封孔后高效率钻进等关键技术,在厚度为5.5 m的大青薄层灰岩中成功地施工了长距离水平分支钻孔,对地质构造进行了超前精准探查,注浆治理了导水构造和岩溶裂隙带,加固了大青薄层灰岩含水层。采用物探、钻探两种方法,对注浆治理效果进行验证,达到了封堵导水通道和加固煤层底板的目的,保证了工作面的安全开采。     

煤层底板薄层高压灰岩水害超前区域治理技术研究

针对煤层底板薄层高压灰岩水害问题,以桃园煤矿Ⅱ4采区10煤底板三灰含水层治理加固为例,通过施工地面定向钻孔组,进入未采区底板三灰后顺层钻进,揭露灰岩裂隙,并进行高压注浆治理,通过分段“探注结合”施工,有效封堵三灰溶隙、裂隙,最终将三灰含水层改造为隔水层,阻隔三灰及三灰下含水层水。结果表明,煤层底板薄层高压灰岩水害超前区域注浆封堵技术是安全和可行的,为其他矿区薄层灰岩水上带压开采提供了依据。     

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。     

巷道横穿灰岩承压含水层应用超前化学注浆技术

煤矿井下巷道横穿灰岩承压含水层时采用波雷因高分子双液化学浆超前注浆堵水技术克服了传统的采用水泥-水玻璃双液浆边掘进边封堵出水点注浆方法堵水效果不可靠、在掘进过程中易发生突水的不安全隐患的缺点.介绍了在峰峰集团黄沙矿-500水仓横穿野青灰岩承压含水层进行现场工业性试验的情况试验结果表明加固堵水效果明显.     

煤矿灰岩层水平井注浆技术研究

通过煤矿底板灰岩含水层水平井注浆加固治理,可较好地解决煤矿底板防治水难题。为了提高水平井注浆加固灰岩含水层的效果,以界沟煤矿东一下采区水平井为研究对象,根据灰岩含水层渗透性特征,确定了扩散半径、浆液类型及配比。结合水平孔钻进情况,运用破壁和清水洗井技术,进行压水试验和静压升压注浆加固治理;确定了注浆压力、终止流量、注浆数量;在注浆顺序、装备选型、水平注浆、效果验证等关键技术进行了研究应用。结果表明,治理区采用扩散半径27 m,灰岩采用水泥浆单浆液;清除泥皮,清水洗井,选配高速制浆和智能化注浆装备,进行孔口分段式注浆,递增升压至10 MPa,注浆量提升至0.8 t/m,有效提升加固治理效果。     

定向分支技术在浅埋深薄含水层治理中的应用

孙庄矿经过40余年的开采,上部煤层已经枯竭,仅在深部山青煤尚有部分煤炭储量,因受下伏大青灰岩含水层水和奥陶系灰岩含水层水威胁,至今尚未开采。为解决孙庄矿工作面底板水害问题,在地面施工定向水平钻孔,对平均厚度为5.5 m的大青灰岩进行注浆加固,将大青灰岩含水层改造为弱含水层或隔水层,增加661工作面山青煤层底板隔水层厚度,地面钻孔施工完毕后,通过井下钻孔取芯放水验证,大青灰岩含水层水量由治理前的15～138m~3/h转变为注浆治理后的0.6～8.1 m~3/h,说明大青灰岩含水层治理效果明显,为解放受水害威胁的浅埋深、薄含水层加固治理提供了经验和技术支撑。     

地面L型钻孔煤层底板注浆加固技术与装备研究

为了实现煤层底板超前注浆治理的目的,对地面L型定向钻孔煤层底板注浆加固原理、钻探设备、钻孔设计及钻进工艺进行了系统的研究,形成一套完整的技术与装备。通过赵固一矿18011工作面二_1煤层底板L_8灰岩含水层注浆加固现场实验,表明研究的钻探装备和钻进技术稳定可靠、工艺先进、煤层底板注浆加固效果良好,不仅丰富和完善了煤层底板水害防治技术,而且实现了区域煤层底板超前注浆改造,对安全高效开采大采深矿井高承压水煤层具有重要意义。     

注浆加固在过大型断裂构造中的应用

陈四楼煤矿北翼-640 m轨道暗斜井施工过程中巷道底板揭露L11灰岩,为防止灰岩含水层成为巷道涌水水源,对灰岩含水层进行注浆改造,同时注浆加固断层构造带,封堵围岩裂隙,保证断层不构成充水通道,保证巷道安全施工。     

新安矿底板灰岩水害超前探查治理技术研究与应用

为了解决新安矿采用常规回转钻进方式进行底板灰岩水害超前探查钻孔施工存在轨迹无法有效控制、钻孔深度小、存在治理空白区域的问题，提出了利用大功率定向钻进装备施工定向长钻孔来解决以上问题的技术方案，为了保证超前探查效果，进行了目标层精准定向钻进技术研究，同时，针对灰岩层出水后常规注浆加固方式存在的水泥堵孔问题，研究了孔内局部注浆加固技术。利用成套装备与技术，成功在新安煤矿15150综采工作面下部底板巷施工了2个孔深超过500 m的超前探查长钻孔，探清了该底板岩巷掘进方向前500 m范围底板奥灰含水情况，并在1#孔深280 m处成功实施了孔内局部注浆，注浆压力达到8 MPa，总注浆量达到514 t，在煤矿井下首次实现了孔内局部注浆，并取得了良好的注浆加固效果，为该底板岩巷的安全掘进提供了安全保障。     

奥灰岩溶水上带压开采区域超前治理防治水技术

针对邯邢矿区煤层开采受奥灰承压水威胁及保水开采的现状,提出了区域超前治理防治水技术,以超前主动、区域治理、全面改造、带压开采为指导原则,该技术在邯邢矿区奥灰含水层顶部区域超前注浆改造中进行应用,以孔口终压1.0 MPa、稳定30 min以上和单孔吸浆量小于50 L/min作为注浆结束标准。试验过程中采用地面多分支水平钻进关键技术,最终达到注浆加固煤层底板含水层及奥灰顶部改造含水层目的,大幅降低煤层底板突水可能性,安全开采出受承压水威胁的煤炭资源。     

超前探测预注浆加固技术在陈四楼煤矿的应用

陈四楼煤矿目前八采区和五采区深部大巷水平标高分别达到了-593 m和-720 m,大巷底板承受的太原组灰岩含水层水压也分别达到了5 MPa和5.5 MPa,大巷施工中遇到落差较大(10m以上)导水性断层时,受矿压和放炮震动等影响可能发生突水危险。为避免突水事故影响矿井安全生产,采取超前探测的方法对前方断层的产状及导水性进行探查,然后对巷道前方的断层附近底板灰岩进行注浆加固,再辅以电法勘探对加固效果进行验证,以达到安全通过断层的目的。     

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。     

薄层灰岩注浆效果研究

薄层灰岩对深部八层煤开采威胁极大,通过放水试验、物探等手段查清区域水文地质条件,采用高压注浆、拉力注浆、引流注浆等先进注浆技术对含水层进行注浆改造,确保工作面安全开采。     

煤层底板含水层突水危险性评价及防治对策

根据平煤八矿己组煤底部的L2灰岩含水层、L7灰岩含水层和寒武灰岩含水层的地质和水文钻孔资料,通过分析己组煤底板含水层的水位标高及己组煤与含水层的距离,利用突水系数法对L2和L7薄层灰岩含水层以及寒武厚层灰岩含水层的突水危险性进行评价和突水危险性分区,结合断层的发育情况设计底板灰岩水的防治水方案,制定了己组煤底板含水层的疏水降压、岩层井下注浆加固和井下强排水的防治水方案,为矿井己组煤安全生产奠定了基础。     

注浆改造技术在10_Ⅱ煤底板薄层灰岩水防治中的研究与应用

10Ⅱ煤底板隔水层因受上覆8、9煤回采所造成的叠加破坏影响,其完整性及隔水性能大大降低,下伏薄层灰岩含水层严重威胁10Ⅱ煤的安全回采。通过研究注浆改造技术,合理选择注浆参数,在改造含水层突水性的同时,对隔水层进行注浆加固,增强其隔水性,达到安全回采。     

羊东矿8472工作面区域治理与分析

峰峰集团羊东矿水文地质条件复杂,目前开采的2号煤及4号煤工作面全部受底板奥灰威胁。采用地面区域超前注浆加固治理技术对4号煤层下伏大青灰岩含水层进行探查及注浆加固,来实现2号煤及4号煤的安全带压开采是本文研究的重点。本文通过对羊东矿8472工作面区域治理的全过程进行论述和分析,为今后相邻工作面的治理工作提供技术借鉴。     

注浆技术在岩溶合水层中的应用

新田煤矿为基建矿井,采用斜井开拓,井筒施工进入至玉龙山灰岩含水层时,发生了出水,造成了三条井筒局部被淹.井筒出水之后,采取了在井筒超前预注浆封堵、加固含水层的方法,安全顺利地通过了该含水层.     

工作面底板浅部灰岩注浆改造技术与实践

以淮北朱庄矿Ⅲ628工作面底板灰岩含水层改造工程为例,系统介绍了6煤防治底板灰岩含水层注浆加固改造工程的背景条件、实施方案与钻进、注浆工艺。依据注浆量、透孔或取芯验证和一、二次物探对比等综合测试技术,评价注浆改造效果。     

告成煤矿南翼副井超前探与预注浆加固探讨

告成煤矿南翼副井工程为产业升级改造项目,由于受底板含水层水害威胁,所有井巷工程均进行超前探和预注浆加固。针对南翼副井水文地质条件,对底板预注浆钻孔和超前探钻孔进行了优化设计。通过注浆加固改造含水层,防止了底板承压水突出。在超前探施工中通过取芯钻进查明了巷道前方岩层情况,防止近煤层施工和误揭二1煤层,为井巷工程施工提供了安全保障。     

煤矿深部巷道群穿灰岩推覆体水害超前治理技术

煤矿深部巷道高水压和高地应力下掘进,水害和破碎围岩是面临的主要水文和工程地质问题,以淮北邹庄煤矿87采区系统大巷群穿推覆体高压灰岩含水层和F25断层为研究对象,提出利用地面定向多分支孔顺巷探查和分段高压注浆技术,对巷道群穿含水层和断层破碎带进行超前区域治理。查明了太原组灰岩和断层破碎带的空间位置和形态。通过分段高压注浆在巷道周边形成了隔水圈带,含水层有效改造范围大于30m,改造后验证钻孔出水率降低约50%,单孔最大涌水量小于2m3/h。高压劈裂注浆固结了断层破碎岩体,巷道在断层带掘进未发生片帮、掉顶,采用锚喷支护即顺利穿过。地面定向多分支孔注浆技术是解决深埋巷道掘进面临的破碎围岩和水害问题的有效手段,实现了由井下治理到地面治理,边掘边治到掘前治理,逐段治理到区域治理的治灾理念转变,可广泛应用在巷道穿深大断裂或高承压含水层的超前治理。