煤矿采面底板注浆改造设计说明.docx

.. .. .. 第一章 绪 论 我矿生产能力 60 万 t ／ a，始建于 1958 年， 1960 年 10 月投产 。 建有一对竖井和一对斜 风井，设计开采二 1 、二 3 煤层 。目前主要在 -200m 水平开采二 1 煤层 。 我公司于 2008 年初受矿方委托对 12061 工作面进行底板注浆改造 ，一阶段工程已经 结束，根据实际钻探情况发现 ，该工作面水量大水压高 ，矿压大 ，水文地质情况极复 杂，对安全回采影响极大 。2008 年 12 月工作面回采出水 ，由于矿方排水能力不足 ，且 涌水夹杂着煤淤塞泵房 ，再次降低排水能力 ，导致工作面被淹 ，矿方经过注浆堵水以 后，重新开拓新机巷 、新切巷 ，准备注浆加固后继续回采 。本次设计根据以往注浆改造 情况及时调整 ，利用新开拓机运巷重新布置钻场 、钻孔，对新切眼 、中切眼之间已有施 工钻孔进行补充设计 ，对中切眼以外钻孔重新布置 。 第一节 矿井地质概况 一、地层 我矿位于华北地层区豫西分区的嵩萁小区 ，绝大部分地区的基岩被新生界第四系 地层覆盖 ，仅在矿区西部出露小面积新第三系地层 。井田内钻孔揭露地层自老到新依次 有：早古生界寒武系上统崮山组 (∈3 g)、长山组 (∈3C)、凤山组 (∈3 f) ，奥陶系中统下马家 沟组 (O2 x)，晚古生界石炭系上统太原组 (C3t) ，二迭系下统山西组 (Pls)、下石盒子组 (P1x)、上统上石盒子组 (P2s)、石千峰组 (P2sh)，新生界第四系 (Q)。 除石千峰组的平顶山 砂岩在大武庄零星出露外 ，基岩皆被第四系掩盖 。 二、构 造 我矿位于荟萃山 —— 风后岭背斜南西翼的中段 。构造形念为单斜 ，地层走向 110 0 ～ 2900 ，倾向 200 0，地层倾角浅部 100 ～ 150 ，深部 250 左右，东南部局部大于 .专业资料 . .. .. .. 40 0。区内地质构造以高角度正断层为主 ，主要发育北西向 、北东向两组断层 。北西向断 层主要有 ：魏序正断层 (F5)、关庄正断层 (F4)、连堂正断层 (F19-1 )、张堂北正断层 (F19-2 )、F27、F16 、陈庄逆断层 (F12 )、肖庄证断层 (R)、岳庄正断层 (h)和黑水河正断层 (F2)；北东向断层主要有 ：龙屯正断层 (F14 )和桐树张正断层 (F7 )。 此外还发育一组近东西向断层 ，主要有：F20、殿池李正断层 F11 )、F26、马厂正断层 (F30)和小王庄正断层 (F6 )。沿地层走向还有小的缓波状起伏 。 1．断裂构造主要特征 ①断层发育特征 ：在井田范围内 ，由钻探、物探及井巷工程控制 、揭露的不同规模 的断层共发育北西向 、北东向和近东西向三组 ，其中北西向和北东向两组最为发育 。 ②断层活动特征 ：魏庄断层南北两侧分别派生了徐庄背斜 、石龙王向斜两个拖褶 皱，从裙皱枢纽与断层走向之夹角关系 ，表明断层北东盘的运动方向系由南东向西北 ， 反映断层具有序行平移的性质 ，这与区域煤田边界断层襄郏断层平移性质一致 ，应为同 一应力场 、同期构造运动的结果 。研究区受喜山期伸展应力场作用 ，褶皱不发育 ，断层 活动表现为强烈的引张 ，断层带宽 ，断层角砾岩角砾棱角明显 ，断层附近地层挤压 、揉 皱等形迹少见 。 ③ 断层的空间分布特征 ：在平面上沿主干线断层走向常见分叉现象 ，发育一系列低 序次断层 ，如魏庄断层 (F5 )下盘，伴生有 F4 、F19 等次一级断层 ，伴生断层靠近主干断层 处断距较大 ，离开主干断层即迅速尖灭 。断层的分叉现象在剖面上也常出现 。 2． 层间滑动 区内层问滑动比较强烈 ，在井巷工程和钻孔岩芯中可见二 1 煤层和其顶底板附近 ，滑 面、擦痕普遍发育 ，煤的原生结构遭到破坏 ，呈粉状 、鳞片状 ，具褶曲流变现象 ，煤层 厚度也遭受不同秤度改造 。另外，受派生小型断层和不协调褶曲的控制 ，局部出现薄煤 .专业资料 . .. .. .. 带或厚煤带 。 第二节 二 1 煤层底板主要充水含水层与隔水层 一、主要含水层 1）、上寒武系白云质灰岩岩溶裂隙承压含水层 该含水层上距主采煤层二 1 煤层 78m ，是二 l 煤层底板间接充水含水层 。岩性为灰白 色白云质灰岩和白云岩夹薄层泥岩 。区内 3 个钻孔揭露厚度达 120.08m ～1 37.01 m ，其 余揭露钻孔揭露厚度较小 。由于勘探阶段该层段未发生漏水 ，且位于田外一公里处冉垌 村的井 2，揭露寒武系 20m ，水位标高 135.35m ，水量极小 ，故推断该含水层段岩溶和 裂隙不发育 。但是 ，若遇断层 、裂隙，使得多层相互贯通 ，水量将数十倍增加 ，是造成 矿井灾难性水患的主要因素 。 2）、上石炭系太原组石灰岩岩溶