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查庄矿7901工作面钻探注浆堵水设计
肥城矿业集团地勘处
2005年3月
审批人员签字
编制:
生产技术科长:
安全:
总工程师:
处长:
查庄煤矿7901工作面钻探注浆堵水施工设计
一、工作面概况
7901工作面位于北风井东南800~1300m之间,走向长97m,倾
斜宽320m,标高-313m~-354m,煤7下距四灰18.5m,四灰厚度平均
5.0m。
二、出水经过
2004年12月13日7901机巷施工至14点前69m迎头遇一落差
40m的正断层停头,13日晚20:30分,在巷道迎头右肩处出水,最
大水量20m3/h。为防止以后开采7901工作面受矿压影响,对矿井安
全生产造成威胁,于2005年元月29日在14#点前54m~57m处施工
一挡水墙,墙体四周掏槽1.5m,墙体下部预埋二趟Φ108mm的泄水管
道,管道外安设二个泄水阀门,挡水墙因壁后注浆跑浆严重,未继续
进行壁后注浆,墙外10m处安设3台22KW的排水泵,敷设一趟3m排
水管路进行泄水,最大排水量60m3/h。
为尽快封堵突水点,防治水工区于2月13日至3月3日在挡水
墙外34m处施工一五灰注浆堵水孔。钻孔结构为三级孔径二级套管,
一级孔口管长12m,二级管长37m,终孔孔径75mm,钻孔在38m处见
四灰,水量2m3/h,50m过四灰,54m见五灰,58m水量4m3/h,施工
至62m处钻孔水量增大至80m3/h,终孔深62.5m,水压3.84MPa(水
位+45m)。
3月5日在井下开始注浆,共注水泥1t,孔压6MPa,孔口因打
垫子而终孔。
至2005年3月10日早班7:55分在挡水墙外附近左下角底板鼓
裂,发生突水,因排水能力不足,造成3台排水泵被淹,水色黄灰发
浑。9:00观测水量200m3/h,下午2:00水量303m3/h,后稳定水
量至309m3/h,水变清。
三、出水原因
1、迎头断层落差40m,断层带破碎。
2、断层上升盘奥灰与下降盘五灰对口接触,五灰与四灰接近对
口。
3、井下注浆堵水孔施工结束后,与五灰含水层导透。
4、在矿压、水压的共同作用下,五、奥灰水沿断层破碎带上升,
由二级套管底部位置突出。
四、注浆堵水方案
此次注浆堵水采用“截流封源”的总体堵水方案。对巷道进行骨料堆积,
拦截巷道截断过水通道,封源就是对突水水源层(五灰)进行注浆封堵,达到治
本的目的。初步共设计四个钻孔,分别为注、注、注、注),其中注2为煤7
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巷道孔,对煤7巷道进行填筑骨料和注浆;其它为封堵五灰水源孔。奥灰是否注
浆,视五灰堵水情况确定。
由于井下已经构筑了挡水墙已把原来的动水转变成为静水条件,因此对五灰
注浆以单液水泥浆为主,必要时采用双液注浆。
各钻孔地面坐标分别为:
注1:X=4011800,Y
注2X=4011800Y
注3X=4011792Y
注4X=4011811Y
钻孔布置见附图1:查庄矿7901工作面注浆钻孔平面布置示意图
五、钻孔施工措施
(一)钻孔结构
1、非巷道钻孔
注:一级孔径Ф170mm,深度大约75m左右,下入Φ168×7mm套管,隔
1
离冲积层和风化带;二级孔径Ф150mm,孔深为超过煤11底板4m(431m左右),
下入Φ127×5mm套管,管外底口用水泥浆封闭。要求套管底口固结后耐压值不
得小于4.5MPa,持续时间不
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