《煤矿突水点井下动水注浆封堵技术》课件.ppt

1－钻孔 2－巷道 图4-1 注浆钻孔布置图 C、注浆孔施工 a采用梅花形布孔（图4-1）,使得每个孔的浆液扩散范围充分交叉重叠,孔间距1.0～2.0m为宜。深孔和浅孔相间。 b成孔：用风钻成孔，孔深1.5～3m，先施工浅孔，待浅孔注浆结束后，再施工深孔。 c插入注浆管：注浆管直径一般为4分或6分无缝钢管，用棉纱、麻捻缠紧注浆管，打入钻孔，并用速凝胶泥止水，注浆管外端带丝扣与高压胶管相连。 D、注浆堵水 ③ 实例 焦煤集团公司朱村矿北区石门大巷，淋水巷道长250m，涌水量180m3/h,注浆后残余水量8m3/h，堵水率达95％以上，效果良好。 焦煤集团演马庄矿东四底板回风巷，淋水巷道长140m，涌水量120m3/h，注浆后残余水量9m3/h，堵水率达92.5％。实践证明，壁后注浆堵水是治理巷道淋水的有效手段。 2、利用底板含水层注浆改造系统注浆堵水技术及应用 ①适用于实施煤层底板含水层注浆改造开采工作面附近的突水点或煤层底板含水层注浆改造系统输浆管路所能达到的突水点。 ② 施工步骤 A、收集突水点资料，编写施工设计和安全技术措施 B、施工注浆孔 C、注浆堵水 利用煤层底板含水层注浆改造系统的地面造浆站制造粘土水泥浆或纯水泥浆，利用输浆钻孔和输浆管路将浆液或清水送至注浆孔（图4-2）。 图4-2 地面造浆系统注浆示意图 先用粘土浆作联通实验,如果跑浆量不大,则直接注粘土水泥浆,可适当掺一些锯末。如果跑浆量大,则改为注骨料，即利用骨料添加器将各类型的骨料注入含水层。软骨料适用于堵水压较低的突水点，硬骨料适用于堵水压较高的突水点。骨料的粗细取决于注浆孔的水量，一般水量较小的钻孔注细骨料，水量较大的注粗骨料，遵循先细后粗再细的原则。当骨料注不进去时改注粘土水泥浆，如仍然跑浆，则可在粘土水泥浆中掺锯沫，直至将突水点封住。 ③ 实例 九里山矿14041工作面煤层底板含水层注浆改造时，4-3注浆孔注浆时与14021工作面突水点联通，该突水点水量4.5m3/min，水压1.3Mpa，离4-3注浆孔终孔位置250m，因此,将4-3注浆孔改为堵水孔，先后在该孔注入4m3直径Ф2-5mm的石子，10m3直径Ф1-2mm砂， * * 煤矿突水点井下动水注浆封堵技术 研究与应用 煤矿突水点井下动水注浆封堵技术 研究与应用 一、概 况 1、华北型煤田存在的水文地质问题 华北型煤田是我国石炭二叠纪聚煤期形成的重要煤田，面积约110多万km2，煤炭年产量占全国原煤产量的60％以上。在我国能源工业中占有举足轻重的位置。 华北型煤田目前开采的主要是石炭二叠系煤层，在煤系地层中分布有数层石炭系薄层灰岩（以下简称为薄灰），其下为巨厚的奥陶系灰岩（以下简称为奥灰）。由于奥灰含水层溶洞和裂隙发育，富水性极强，加上断裂构造复杂，使得煤层回采过程中，受到严重的岩溶水害威胁。 ①矿井突水频繁突水量大且时刻受到特大型突水的威胁 按照水文地质条件的差异及复杂程度，我国共划分为6个煤矿水害区（图1－1），最为严重的煤矿水害主要分布在华北和华南区，其中以华北地区尤为突出。 据统计，华北地区从1956年到2003年共突水2000余次，淹井250余次，死亡近两千人，直接经济损失近百亿元。 河南煤田位于华北型煤田南端，同样受底板灰岩的水害威胁。最近几年，义煤新安煤矿、巩义市西村镇西洼煤矿、郑州煤电集团弋湾煤矿新平井、伊川县奋进煤矿黄村分矿等相继发生突水淹井事故，造成了重大的人员伤亡和经济损失。国家投资40亿元的永城煤电集团，目前矿井涌水量已达到矿井设计排水能力，矿井安全受到严重威胁。 图例：（1）华北石炭二叠纪煤田的岩溶——裂隙水水害区；（2）华南晚二叠纪煤田的岩溶水水害区；（3）东北侏罗纪煤田的裂隙水水害区；（4）西北侏罗纪煤田的裂隙水水害区；（5）西藏、滇西中生代煤田的裂隙水水害区；（6）台湾第三纪煤田的裂隙——孔隙水水害区 图1-1 我国煤矿水害分布图 ②水害压煤数量大 我国是煤矿水害“压煤”最多的国家，全国统配煤矿共601处，受水威胁的矿井285处，占47.5％。受水害威胁导致不能开采的煤炭上百亿吨，占总储量的31.7％，“压煤”数量巨大。在华北煤田中的一些大水矿区,受水威胁的煤炭储量竟高达矿井总储量的45%以上。 ③经常性涌水量大、排水费用高 华北型煤田各大水矿区经常性涌水量一直居高不下，由此导致排水量大、排水费用高。不但提升了煤炭成本，而且浪费了宝贵洁净的地下水资源。全国每年用于排水的费用高达50多亿元，河南省年排水费用也高达3亿多元，焦作矿区年排水费用为8000万元。此外，经常性大流量排水使矿井排水系统处于极