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《淺談煤層底板多層含水層注漿改造工藝》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、淺談煤層底板多層含水層注漿改造工藝承壓開采礦井對煤層底板進行注漿改造，目前在國內(nèi)已經(jīng)是一項比較成熟的技術(shù)。但國內(nèi)人多數(shù)地區(qū)進行底板注漿改造的含水層一般原離開釆煤層底板較遠，即使有多層含水層，含水層間間距也比較大，含水層間無水力聯(lián)系或聯(lián)系很弱。因此，只需要加固緊接底板的一層含水層即可。龍門煤礦煤層底板則具冇多層含水層，而如何成功對多個含水層進行底板注漿改造，是龍門礦必須解決的技術(shù)難題。否則，極易造成注漿事故,導(dǎo)致注漿失敗或影響底板改造效果，從而造成突水威脅。1、龍門煤礦礦井水文地質(zhì)條件概況1.1龍門煤礦礦井地質(zhì)條件概況龍門礦位于華北聚煤盆地南部的嵩箕
2、構(gòu)造區(qū)內(nèi)，屬嵩山背斜的北翼。礦區(qū)基木構(gòu)造形態(tài)為一緩傾斜的單斜構(gòu)造，煤系地層受東西向構(gòu)造控制，地層走向68°?85°，傾向338°?355。，傾角14°?22。,一般20。左右。區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂為主，寬緩的起伏次之。礦井水文地質(zhì)類型為復(fù)雜型。1.2龍門煤礦礦井內(nèi)主要含水層龍門煤礦煤層底板共有三層含水層，從下至上依次為：1.2.1寒武系上統(tǒng)窗山組碳酸鹽巖巖溶裂隙含水層，為二1煤層的間接充水含水層，上距二1煤底24.61-71.27m,一般間距約45m01.2.2石炭系上統(tǒng)太原組下段石灰?guī)r巖溶裂隙含水層（L1?L4石灰?guī)r），為二1煤層底板間接充水含水層，上
3、距二1煤層一般40mo1.2.3石炭系上統(tǒng)太原組上段石灰?guī)r巖溶裂隙含水層（L7?L8石灰?guī)r），為二1煤層底板直接充水含水層，上距二1煤層2.9-19.36m02、多含水層分層注漿工藝的研究1.1了解綜合水文開采條件，研究可行方案由于龍門煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜，所以含水層間可能存在變薄帶、構(gòu)造破碎帶、導(dǎo)水裂隙帶，致使含水層之間水力聯(lián)系密切，宏觀上實為一個含水體。若采用疏水降壓實現(xiàn)安全開采，則疏排水費用太高，浪費地下水資源且經(jīng)濟上不合理，經(jīng)長期生產(chǎn)實踐，我礦采取積極預(yù)防為主的帶壓開采，主要著眼于對隔水層、水壓、水量、構(gòu)造等綜合水文開采條件的認識，通過對各個含
4、水層注漿，改造其富水性，加固底板，封堵水源補給通道，提高其阻水能力，形成一定厚度的有效隔水層，從而防止釆中、采后突水，實現(xiàn)安全回采。2?2鉆場及鉆孔的布置方案在工作面上、下巖中巷，按底板注漿加固工程按漿液擴散半徑不大于30m均勻布設(shè)鉆孔（根據(jù)龍門礦多年實踐，注漿擴散半徑確定為30m,每個礦井地質(zhì)條件不相同，注漿擴散半徑因地而異），終孔層位經(jīng)突水系數(shù)計算選為L1灰?guī)r含水層，對于斷層裂隙發(fā)育區(qū)、頂板淋水較大區(qū)域及富水異常區(qū)重點加固，加密布孔。鉆孔布置在平面上呈放射狀展布，以斜孔為主，在剖面上長短結(jié)合，使鉆孔揭露的含水層段盡可能長，盡量與斷層、裂隙垂直或
5、斜交；鉆場之間的鉆孔盡量進行交叉布孔，以揭露最多的巖溶裂隙，避免出現(xiàn)注漿盲區(qū)。3、多含水層分層注漿工藝的關(guān)鍵技術(shù)3?1根據(jù)各個含水層位置，進行分層注漿鉆孔施工后在鉆進至16米?20米時下入①127mm、①108mm止水套管,用雙液注漿加固孔口管，并進行第一次試壓，對鉆孔上部含水層裂隙進行封堵。待水泥漿液初凝12小時后方可進行掃孔，掃孔超過孔口管長度lm,進行耐壓試驗，壓力達到8MPa,穩(wěn)壓30min以上，并且管壁周圍無跑漿、漏漿現(xiàn)象時方可繼續(xù)施工，若未達到上述要求則重新進行埋管；待鉆孔鉆進至出第一個含水層后（一般為L7灰?guī)r）進行第二次試壓，對第一個
6、含水層裂隙進行注漿封堵，并再次對上部裂隙封堵。試壓不合格嚴禁鉆進待試壓合格后繼續(xù)鉆進，在鉆進期間鉆孔揭露含水層時，若水量小于10m3/h,則繼續(xù)鉆進；若水量大于10m3/h則必須采用地面注漿站進行注漿，對所揭露含水層裂隙進行封堵，且鉆孔注漿結(jié)束初凝16h后方可進行掃孔，鉆進。待鉆孔施工至設(shè)計層位（一般為I」灰?guī)r），進行注漿封孔，封孔時再次對裂隙進行封堵。1.2施工工藝流程圖4、多含水層分層注漿改造在實際應(yīng)用中取得的成果龍門煤礦2405工作面底板多個含水層加固為對象進行實際操作驗證實驗，2405工作面底板改造工程共布設(shè)有14個鉆場，其中2405±巖中
7、巷有6個鉆場，下巖中巷有8個鉆場，共施工鉆孔159個，鉆孔密度22.78個/萬m2,平均孔深116.42m,累計鉆探進尺18510m,累計注漿量13667.55to現(xiàn)2405工作面已安全冋采完畢，通過2405工作面分層注漿改造底板改造前后物探情況及工作面回采情況分析：2405工作面底板注漿改造效果明顯，低阻異常區(qū)基本得到有效加固，對回采影響較小，目前工作面已經(jīng)完畢，除原采空區(qū)水量外，回釆區(qū)域內(nèi)增加水量約5m3/h,底板注漿改造取得很大成功。5、總結(jié)由于工作面底板有多個含水層，所以注漿改造極具復(fù)雜性，需要同時對多層含水層進行注漿改造，否則極易造成注漿
8、事故，導(dǎo)致注漿失敗。所以，龍門煤礦的煤層底板多層含水層分層注漿改造工藝的研究成功，解決了煤層底板具有多層含水層時為保證采煤
