煤層中防水閘牆滲漏治理工藝

煤層中防水閘牆滲漏治理工藝

齊蓬勃

澄合礦務局董家河煤礦公司，陝西、澄城715209　　

摘要：介紹煤層中混凝土防水閘牆用馬麗散注漿治理牆體周圍嚴重滲漏問題，

關鍵詞;承壓開采；煤層中防水閘牆：注漿：馬麗散

董家河煤礦屬於受奧灰水嚴重威脅、水文地質條件複雜（Ⅲ類）並具有突水危險性的礦井，進入二水生產以來開采的三個工作麵都出現了底板突水被，湧，水源主要來自煤層底版，屬奧陶紀灰岩岩容水間接補給，湧水量　150M³/h---　200 M³　/h左右，工作麵回采結束後一般都需要施工防水牆，以便控製采空區湧水，過去一般都采用混凝土澆注施工，但施工完後防水牆滲漏問題一直沒有得到解決。

1檔水牆所處地質條件

檔水牆處於工作麵順槽5號煤層中，其直接頂板多為粉砂岩或中粒砂岩，5號煤平均　3.97米　左右，結構比較複雜，5號煤層直接底板主要為石英砂岩，厚度　2.0米　左右，較堅硬。

2防水閘牆結構

2004年設計施工的22502兩道檔水牆處巷道底版標高+　291M　－　294M　，承受的奧灰水最大靜壓為　8.5kg/cm²，檔水牆上部處於煤層頂板上，施工了兩個　800mm　深的鋸齒型槽，兩幫將平均深度為　1.7M　已鬆動的煤炭全部處理掉，並在兩幫掛了　50mm　×　50mm12號鉛絲編織的網，並安裝了　1.8M　的錨杆，錨杆間排距為　800mm　×　800mm　，並外露了　200mm　，底部將岩石以上的底煤全部清理掉。最終斷麵為　6.3M　×　6.0M　。

混凝土檔水牆設計厚度為　5M　，檔水牆前部和後部設計的護镟長度分別為　5米　。（見圖一）

{C}3t;/span>t;/b>t;--[endif]-->gt;lt;span style=" font-size:16.0pt;line-height:150%;font-family:宋體;letter-spacing:1.0pt"="">防滲注漿過程

3.1傳統材料注漿防滲過程

22502防水牆是我礦第一次在煤層中施工的防水牆，主體工程施工完後，我們按照傳統做法安排地質隊分別在牆體和護镟四周用525^＃水泥單漿液注漿注漿壓力為1.3MPa-1.5 MPa，最終為2.0MPa。

注漿工作經過15天施工結束，凝固6天後，我們關閉了防水牆上預埋的3趟Φ　150MM　泄水管路上的截至閥，一天時間後隨著水位上漲牆的四周均嚴重漏水。

為解決防水牆嚴重漏水問題，我們決定再次進行注漿堵漏。

第二次我們先將幹海帶碎末高壓注入漏水嚴重區域的注漿孔中，然後再用525^＃水泥和水玻璃製成雙漿液進行注漿，漿液配製比例為：水泥：水：水玻璃＝1:1:0.6，開始注漿壓力為1.3MPa-1.5 MPa，最終達到2.0MPa。施工時間20天左右。

兩次兩道牆共布置注漿孔110個，總注漿量　136M³　其中雙漿液　42M³

第二次注漿結束六天後我們再次3趟Φ　150MM　泄水管路上的截至閥進行注漿效果檢驗，結果與第一次情況基本想同，關閉一天時間後牆體外　5M　－　10M　處出現了漏水，我們不得不再次開閘放水，兩次防滲漏注漿基本沒有什麼效果。

3.2用堵漏防滲的新材料馬麗散注漿試驗

為了解決防水牆漏水問題我們決定對22502兩道牆改用馬麗散材料再進行注漿。

注漿鑽孔設計如下：

設計鑽孔深度　6M-9M　，鑽孔用液壓錨索鑽機施工，鑽孔外部直徑為Ф43以便安裝封孔器，以裏直徑為Ф28，鑽孔在巷道橫向基本按　一米　一組孔布置、在巷道走向方向每組鑽孔距　1.5M-2.0M　。鑽孔在巷道平麵和立麵上要兼顧近、中、遠；淺、中、深。

注漿設備連接如下圖：

兩道防水牆總注漿量為7噸左右，注漿工程完成24小時後我們關閉了三趟檔水牆上的Φ　150mm　閘門，經過六天的耐壓試驗，壓力達到　7公斤　/平方厘米，基本再沒有滲漏情況。

工藝過程如下：

工程施工竣工後組織相關部門鑒定，結論是馬麗散注漿堵漏治理是成功的並順利的通過了上級部門的驗收。

五、傳統材料與馬麗散注漿失敗和成功的原因03manbetx ：

1、水泥單漿液及水泥和水玻璃雙漿液與煤體缺乏親和能力，承壓水很容易通過水泥或水玻璃與煤體的結合部泄滲出來；而馬麗散是一種低粘度，雙組分合成高分子材料，該材料與煤塊髒矸石等具有極好的親和能力，可將髒矸石、碎石、煤塊及裂隙內髒雜物很好粘結起來，與周圍的完好岩煤層成為一個整體，承壓水很難突破它們的結合部而發生泄漏。

2、水泥和水玻璃凝固後會收縮形成一定的裂隙，水很容易通過這些裂隙滲漏出來；馬麗散注入煤岩體裂隙後會產生膨脹，遇水遇水後還會產生關聯反應，發生膨脹，膨脹倍數為20～25倍，在膨脹壓力的作用下產生二次高壓，這樣防水牆四周的煤體大的裂隙在充注高壓和膨脹高壓下擴大並充填、小裂隙在充注高壓和膨脹高壓下閉合，消除了防水牆四周煤岩體和混凝土牆體因凝固而產生的收縮裂隙形成的泄滲通道，起到很好的阻水作用，加之瑪麗散充注物與牆體及圍岩及裂隙中的髒雜物、碎矸石的親和性使煤、矸石、髒雜物成為一個抗壓抗壓介於15 Mpa～25Mpa高強整體，起到很好的隔水作用。

3、水泥和水玻璃有強度沒有柔性，當遇到地層壓力重新分布後將在注漿充填體內產生裂隙導致水體滲漏，而馬麗散具有良好的柔韌性和強調能承受地層壓力重新分布後產生的剪切應力，避免了二次產生裂隙的可能性，起到了很好的阻水作用。

個人簡介：齊蓬勃，（1960出生）男，陝西省藍田人，1984年畢業於西安礦業學院采礦係采煤專業，正高級工程師

TEL: 13572310802