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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

1234

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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