淺埋煤層薄基巖巷道頂板涌水注漿封堵方法
發(fā)布時間:2021-11-20 13:38
針對采區(qū)開拓大巷頂板長期涌水的問題,結合其地質(zhì)及水文地質(zhì)條件,分析了出水水源及出水通道,提出了動水條件下淺埋煤層薄基巖巷道頂板涌水注漿封堵方法,以出水條件分析、鉆探揭露探查、引流注漿和現(xiàn)場數(shù)據(jù)監(jiān)測為基礎,結合注漿過程中的實時信息反饋,不斷優(yōu)化調(diào)整注漿方案,通過人工引流,分區(qū)注漿的方式,成功封堵巷道集中出水段,整體堵水率達98%,為礦方節(jié)約大量排水費用,并對類似的巷道出水治理提供可行的技術方案和支護建議。
【文章來源】:西部探礦工程. 2020,32(10)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
沿巷道東西向地層剖面圖
通過前期井下鉆孔探查及集中出水段區(qū)域,將本次治理范圍分為5個區(qū),A、B、D、E區(qū)風化基巖底面標高相對較高,出水量較小,首先對其進行封堵。因出水巷道范圍內(nèi)風化基巖含水層的水力梯度不大,A、B、D、E區(qū)在注漿壓力小于1MPa的情況下,無法實現(xiàn)漿液大面積擴散,通過對錨索孔返漿情況進行觀測,單孔注漿擴散范圍僅1~2m。因此針對薄基巖無法高壓注漿的情況下,水力梯度較小的自然引流對注漿封堵作用不明顯。由于C區(qū)鉆孔水量均較大,同時也位于風化基巖含水層底面的低洼處,放水可以形成水力梯度明顯的降落漏斗,并通過閥門控制鉆孔水量以達到人工引流和控制注漿的效果,見圖2。為了測定在人工引流作用下各區(qū)域間風化基巖含水層的連通性,對A、B、D、E各區(qū)域間的鉆孔進行壓注P.O.42.5普通硅酸鹽水泥漿,注漿壓力均為1MPa,漿液比重均為1.5g/cm3,同時將位于3715m里程處的C區(qū)放水孔打開至最大,出水量為8m3/h,觀測返漿時間及返漿比重,如表1所示。
注漿工程竣工后,4-2煤南部集中輔運巷3680~3750m里程段出水量從原先60m3/h,下降至1m3/h,整體堵水率達到98%,出水段注漿治理前后對比圖如圖4所示。每年可節(jié)約排水及污水處理費用124萬元,經(jīng)濟效益明顯,同時保護了陜北神府礦區(qū)寶貴的地下水資源。圖4 注漿治理實拍圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水泥基-玻璃纖維漿液在隧道注漿堵水工程中的應用[J]. 朱慶凱. 長江科學院院報. 2019(06)
[2]速凝漿液裂隙動水注漿擴散數(shù)值模擬與試驗驗證[J]. 劉人太,張連震,張慶松,楊磊,李志鵬,孫子正,張世杰,朱光軒. 巖石力學與工程學報. 2017(S1)
[3]孟津礦11011工作面突水水源判別及高壓動水注漿研究[J]. 張建英,張東營. 中國煤炭. 2015(06)
[4]礦井大流量動水注漿細骨料截流技術[J]. 姬中奎. 煤炭工程. 2014(07)
[5]礦井動水注漿的漿液控制技術[J]. 姬中奎. 煤礦安全. 2014(06)
[6]高強度微膨脹新型注漿材料動水注漿技術研究及應用[J]. 李金旺,張耀輝,葉云娜,張王磊,陳鵬宇. 煤炭工程. 2014(02)
[7]地下工程涌突水注漿止水漿液擴散機制和封堵方法研究[J]. 李術才,張霄,張慶松,孫克國,徐堯,張偉杰,李海燕,劉人太,李鵬. 巖石力學與工程學報. 2011(12)
[8]一種新型動水注漿材料的試驗與應用研究[J]. 劉人太,李術才,張慶松,原小帥,韓偉偉. 巖石力學與工程學報. 2011(07)
[9]單一裂隙動水注漿擴散模型[J]. 湛鎧瑜,隋旺華,高岳. 巖土力學. 2011(06)
[10]礦井高壓裂隙涌水綜合治理方法的現(xiàn)場試驗[J]. 張霄,李術才,張慶松,李海燕,武文東,劉人太,林明遠. 煤炭學報. 2010(08)
本文編號:3507438
【文章來源】:西部探礦工程. 2020,32(10)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
沿巷道東西向地層剖面圖
通過前期井下鉆孔探查及集中出水段區(qū)域,將本次治理范圍分為5個區(qū),A、B、D、E區(qū)風化基巖底面標高相對較高,出水量較小,首先對其進行封堵。因出水巷道范圍內(nèi)風化基巖含水層的水力梯度不大,A、B、D、E區(qū)在注漿壓力小于1MPa的情況下,無法實現(xiàn)漿液大面積擴散,通過對錨索孔返漿情況進行觀測,單孔注漿擴散范圍僅1~2m。因此針對薄基巖無法高壓注漿的情況下,水力梯度較小的自然引流對注漿封堵作用不明顯。由于C區(qū)鉆孔水量均較大,同時也位于風化基巖含水層底面的低洼處,放水可以形成水力梯度明顯的降落漏斗,并通過閥門控制鉆孔水量以達到人工引流和控制注漿的效果,見圖2。為了測定在人工引流作用下各區(qū)域間風化基巖含水層的連通性,對A、B、D、E各區(qū)域間的鉆孔進行壓注P.O.42.5普通硅酸鹽水泥漿,注漿壓力均為1MPa,漿液比重均為1.5g/cm3,同時將位于3715m里程處的C區(qū)放水孔打開至最大,出水量為8m3/h,觀測返漿時間及返漿比重,如表1所示。
注漿工程竣工后,4-2煤南部集中輔運巷3680~3750m里程段出水量從原先60m3/h,下降至1m3/h,整體堵水率達到98%,出水段注漿治理前后對比圖如圖4所示。每年可節(jié)約排水及污水處理費用124萬元,經(jīng)濟效益明顯,同時保護了陜北神府礦區(qū)寶貴的地下水資源。圖4 注漿治理實拍圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水泥基-玻璃纖維漿液在隧道注漿堵水工程中的應用[J]. 朱慶凱. 長江科學院院報. 2019(06)
[2]速凝漿液裂隙動水注漿擴散數(shù)值模擬與試驗驗證[J]. 劉人太,張連震,張慶松,楊磊,李志鵬,孫子正,張世杰,朱光軒. 巖石力學與工程學報. 2017(S1)
[3]孟津礦11011工作面突水水源判別及高壓動水注漿研究[J]. 張建英,張東營. 中國煤炭. 2015(06)
[4]礦井大流量動水注漿細骨料截流技術[J]. 姬中奎. 煤炭工程. 2014(07)
[5]礦井動水注漿的漿液控制技術[J]. 姬中奎. 煤礦安全. 2014(06)
[6]高強度微膨脹新型注漿材料動水注漿技術研究及應用[J]. 李金旺,張耀輝,葉云娜,張王磊,陳鵬宇. 煤炭工程. 2014(02)
[7]地下工程涌突水注漿止水漿液擴散機制和封堵方法研究[J]. 李術才,張霄,張慶松,孫克國,徐堯,張偉杰,李海燕,劉人太,李鵬. 巖石力學與工程學報. 2011(12)
[8]一種新型動水注漿材料的試驗與應用研究[J]. 劉人太,李術才,張慶松,原小帥,韓偉偉. 巖石力學與工程學報. 2011(07)
[9]單一裂隙動水注漿擴散模型[J]. 湛鎧瑜,隋旺華,高岳. 巖土力學. 2011(06)
[10]礦井高壓裂隙涌水綜合治理方法的現(xiàn)場試驗[J]. 張霄,李術才,張慶松,李海燕,武文東,劉人太,林明遠. 煤炭學報. 2010(08)
本文編號:3507438
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