淺議注漿堵水在礦井水害防治中的應用
淺議注漿堵水在礦井水害防治中的應用
摘要： 通過03manbetx **************清煤斜巷工作麵突水機理，采用井下打鑽注漿堵水方案。
關鍵詞： 掘進工作麵 清煤斜巷 湧水 鑽孔 注漿 堵水 陷落柱
1. 概況
1.1 基本情況
***************煤業有限公司設計礦井生產能力為120萬噸/年。清煤斜巷掘進斷麵為半圓拱形，掘進斷麵為：高 2.87m，寬2.74m，該工作麵掘進到156 m時進行超前探測，探水眼中出現湧水，湧水量在13m3/h左右。
1.2 湧水來源
經過03manbetx 判斷認為，湧水來源為陷落柱邊緣與石炭紀灰岩水導通，為石灰岩岩溶裂隙含水層水。
1.3 注漿堵水原因
1.3.1陷落柱穿透了2#煤層頂板砂岩含水層，並成為2#煤層含水層的強大補給水源，如不對陷落柱進行治理，在2#煤層含水層中井巷工程一旦揭露與陷落柱有聯係的導水裂隙時，則會發生突水，不僅增加了礦井湧水量，而且威脅著2#煤層的安全開采。
1.3.2 突水後陷落柱內大量的充填物被高壓水衝出堆積在巷道，擴大了陷落柱空洞裂隙的體積，破壞了原有的平衡狀態，使陷落柱周邊岩體存在再次塌落的可能，特別是煤層強度低、結構疏鬆，更容易發生坍塌。因此，如不進行陷落柱治理，2#煤柱的塌落使煤柱厚度變薄，陷落柱二次突水的危險性進一步增大。
1.3.3 注漿封堵陷落柱，切斷奧灰水的補給通道，降低柱內水壓，可以減少陷落柱四周煤柱的留設厚度。
1.4 井下打鑽注漿方案
該方案首先是在工作麵前方的實體岩中，在鑽場內布置小型地質鑽機，打附孔，鑽孔進入過水通道附近，注入水泥、XDS、XJG。反複打孔，反複注漿，使雙液漿結實體，在過水通道內充塞、堆積。最後加壓注漿，達到封堵底板水的目的。
2. 注漿前準備：
2.1注漿材料：水泥、雙液注漿、單液注漿、注XDS、注XJG。
2.2水動力條件：動態水注漿
2.3工程目的：注漿堵水
2.4注漿工藝：孔內止漿注漿
2.5突水構造：陷落柱注漿
2.6選擇堵水方案應考慮的因素
2.6.1 突水水文地質條件。
水源、突水構造的類型、突水方式，井下與地麵施工條件等。
2.6.2 礦井受淹狀況與施工條件。
淹巷道、工作麵，還是淹水平、或是整個礦井，地麵與井下的施工條件等。
2.6.3本次突水與礦井今後防治水工作和煤炭生產接續的關係。
2.6.4不同方案的工期與工程造價因素
2.7突水災害
2.7.1水源：奧陶係強岩溶含水層
2.7.2水量：出水後13m³/h以上
2.7.3通道：隱伏導水陷落柱
2.7.4其他：陷落柱直徑達35m
3. 注漿參數的選擇
3.1 注入量的選擇
初始階段，每次注漿量不大於3m³。要達到封堵頂、底板水的目的，要求反複打孔，反複注漿。先注雙液漿，升壓後，再注單液水泥漿，單液漿要求嚴格控製注入量，防止漿液淹支架。
3.2注漿段高的選擇
從孔口開始，5m為一注漿段高。在一段高內，凡鑽孔出水超過1m³/h，停鑽注漿，鑽孔反複出水，反複注漿。
4. 壓水試驗
注漿前壓清水，根據壓水流量和壓辦情況，判斷鑽孔和過水通道是否連通，測定鑽孔的受注能力，決定液漿的種類和漿液的起始深度。檢查周邊是否有漏水現象。如有漏水，在注漿前進行處理。
5. 注漿施工
5.1 一期堵水注漿
根據壓水實際情況進行注漿配比，現場配比掌握準注液的初凝、終凝時間，並按終凝時間最短的漿液配比按地麵配比試驗數據進行注漿。根據注漿壓力調整流量、漿液濃度，注意注漿壓力，隨變化而變化，達到設計注漿壓力和堵水目的，即可停止注漿。鑽孔不到終孔深度，注漿時觀察孔口的壓力和泵的流量情況。鑽孔達到終孔深度，注意控製注入量，每次注漿不超過3m³為宜。從注漿開泵開始到注漿結束，做好詳細的注漿記錄。
5.2 二期加固注漿
經現場實地考察工作麵前方陷落柱部位和異常區域的巷道頂板仍需注漿加固，嚴防頂板再次出水，所以進行第二期注漿施工。二期注漿施工加固範圍定為15m。
5.3 三期探水注漿
通過第一，二期注漿施工，工作麵陷落柱部分的大股湧水完全封堵，工作麵向前15m範圍內已經加固。工作麵處仍有少部分淋水，故決定實施清煤斜巷工作麵三期探水注漿施工。先固管後探水，不能開鑽探水。探水孔湧水量達到2m³/h時，停鑽注漿。如鑽孔不出水，一次達到終孔，注漿封孔。
6. 堵水效果
本工程於2012年4月16日動工，2012年6月6日結束，施工鑽孔96個，總鑽孔進尺800m，安裝鋼管 199m，安裝球閥96個，突水點湧水完全封堵，工作麵沒有發現大量跑漿現象，取得了滿意的效果。工程共消耗水泥38噸，XDS注漿劑 23.6噸、XJG堵水劑3.7噸，注漿堵水工程圓滿成功。
7. 結束語
清煤斜巷工作麵注漿堵水成功後，不但消除了突水對采區造成的威脅.恢複了清煤斜巷工作麵的正常掘進，而且進一步加固了巷道頂底板。礦井安全生產掘進接替得以正常進行，促進了企業的安全穩定。經濟效益和社會效益十分顯著，此次堵水成功，我們初步掌握了注漿技術和注漿工藝流程，以及帶壓區域開采必須有規範設計，預測預報，有掘必探，遇水必治，先治後采的原則。為今後的地質防治水及安全生產積累了寶貴的經驗。
