煤矿突水点井下注浆封堵.ppt

煤矿突水点井下动水注浆封堵技术研究与应用 1.概况 2.矿区水文地质特征 3.突水点井下动水注浆封堵设计 4.井下突水点动水注浆技术应用实例 5.项目实施效果及效益分析 6.结论及建议 1.概况 华北型煤田存在的水文地质问题 焦作矿区水害防治理论及技术研究现状 实施动水注浆的必要性和可行性 华北型煤田存在的水文地质问题 矿井突水频繁突水量大且时刻受到 特大型突水的威胁（如图1-1所示） 水害压煤数量大 经常性涌水量大、排水费用高 焦作矿区水害防治理论及技术研究现状 焦作矿区除了正常留设底板隔水岩柱外，自上世纪50年代还投入了大量的人力物力，开展了一系列的防治水理论研究工作并采取了多种防治水措施。如：上世纪50年代即先后在富水矿区采用大流量水泵进行工作；1965～1966年在演马矿进行了“天窗”漏斗的黄土注浆试验工作；1981～1982年在演马庄矿进行了F3断层进水口的注浆截流试验；1986～1988年开展了国家工业性试验项目《华北型煤田奥灰岩溶水综合防治工业性试验》的研究工作；1986～1990年在九里山矿开展了浅部帷幕注浆截流；1995年在冯营矿开展了控放水试验。 实施动水注浆的必要性和可行性 煤矿井下突水点动水注浆技术研究的必要性 井下突水点动水注浆技术研究的可行性 煤矿井下突水点动水注浆技术研究的必要性 减少矿井排水，相对增加矿井抗灾排水能力； 改善生产环境，提高生产效益 ； 解放受水威胁储量，减少煤炭资源损失 ； 降低排水费用； 工程量少，费用低 。 井下突水点动水注浆技术研究的可行性 各矿井水文地质条件已经查明，有利于井下封堵突水点 煤层底板含水层注浆改造技术为突水点井下动水注浆封堵创造了有利条件 强大的专业注浆队伍是井下封堵突水点的有力保障 2.矿区水文地质特征 概况 煤系地层与含水层 图 2-1 矿区煤系地层综合柱状图 3.突水点井下动水注浆封堵设计 注浆系统设计 井下注浆堵水方案 注浆材料 注浆施工的注意事项 注浆系统设计 地面注浆系统 井下注浆站 井下注浆堵水方案 壁后注浆堵水 利用煤层底板含水层注浆改造系统注浆堵水 建水闸墙堵水或建水闸墙注浆堵水 通过施工注浆孔注浆堵水 建止浆垫注浆堵水 注浆材料 可按注浆材料的主剂进行分类。无机系：单液水泥类，水泥--粘土类，水泥--水玻璃类，水玻璃类；有机系：丙烯酰胺类，铬木素类，聚氨酯类，糠醛树脂类，脲醛树脂类。 注浆施工的注意事项 注浆孔 注浆系统试运转及管路设施耐压试验 注浆 观测与记录 注浆结束后压水 洗洗孔外注浆管路及设施等 开孔口阀提取止浆塞或再次注浆 封孔 分析检查注浆效果 4.井下突水点动水注浆技术应用实例 壁后注浆堵水技术 利用煤层底板含水层注浆改造系统注浆堵水技术 建水闸墙堵水或建水闸墙注浆堵水技术 建水闸墙注浆堵水 打钻动水注浆堵水技术 打止浆垫注浆堵水技术 注浆堵水基本步骤 5.项目实施效果及效益分析 项目实施效果 效益分析 6.结论及建议 结论 建议 结论 通过本项目研究，可得出如下结论： （1）在井下封堵突水点的同时，改变了地下水的流场，使某些突水点的补给通道受到限制，突水点涌水量明显减少，变大水矿井为小水矿井。 （2）在焦作矿区进行井下动水封堵突水点工作，开创了矿井井下堵水的先例，具有地表堵水不可比拟的优越性。 （3）本项目研究的创新点主要有 在注浆堵水材料方面，选用以粘土与水泥为主的混合材料，既保证了堵水效果又降低了工程费用。在粘土水泥浆中添加柔性阻水材料，可有效防止注浆堵水过程中串浆和跑浆；研制开发了注浆孔骨料添加器，解决了在井下封堵突水点注骨料时的困难；研制开发了注浆堵水的一系列骨料，依据不同水文条件， 建议 （1）本项目在不同的矿井分别实施了不同的井下动水封堵突水点技术，建议进一步研究各种技术的指标体系，以评价其堵水效果，为在更大范围内推广应用各项技术奠定基础。 （2）建议立项申报柔性阻水材料、注浆孔骨料添加器及高压止水器专利，以保护有关技术。 该堵水方法主要用于巷道离含水层较近或围岩比较破碎的突水点。由于围岩不能抵抗高水压因此需要打止浆垫以提高围岩的抗压性。中马村矿23皮带巷突水点水量240m3/h，水压1.40Mpa巷道距突水含水层仅6.5m。堵水率100%。朱村矿东北区总回风巷三号井断层突水点水量72m3/h，水压1.30Mpa，水源为L8灰岩岩溶水。断层带非常破碎，且L8灰岩含水层直接位于巷道，采用打钻注浆堵水很难成功。堵水率99.92%。 打止浆垫注浆堵水技术 （一）确定堵水部位或地段，堵住主要水源通道； （二）方案设