煤层底板注浆改造技术在演马庄矿的应用

部 ２０１ ２ １ 运输 巷掘 进 过程 中遇 断层 发 生 滞 后 突水 ，
从而 大大 减 弱 含 水层 的 富水 性 并 切 断水 源 补 给 通
演马庄 矿是焦作 矿 区 的 中型煤 矿 ，０ ５年核 定 ２０
生产能 力 ９ ０万 ｔａ ／ 。该矿 属 全 国著 名 的大水 矿 区 ， 历 史上 曾发生 多次突水 事故 ， 突水量 １ ｒ ｎ达 ６ ／ ｉ ｍ ａ ０
多 次 ， 中 最 大 突 水 量 ３ ０ ｍ ／ ｉ， 次 淹 井 ， 其 ２ ｍｎ２ １次
作 面 运 输 巷 大 面 积 布 置 注 浆 钻 孔 ， 过 注 浆 钻 孔 注 通
育，１４ 北 ４１
工 作 面 掘 进 时 突 水 量 １０ ｍ ／ ｉ， 成 淹 地 区 ； ２ ｍ ｎ 造 东
浆来 充填底 板灰 岩含 水 层 的岩 溶 裂 隙和 导水 裂 隙 ，
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２０ 年第 ４期 ０８
中州煤 炭
总第 １４ ５ 期
煤层 底板 注 浆 改造 技 术 在演 马 庄矿 的应 用
李要钢 ， 海 亭 魏
（ 州铝 厂 矿 业 公 司 ， 南 焦作 中 河 ４４ ７ ５ １ ４）
摘 要 ： 合 演马 庄 矿 ２ ０ １工 作 面 水 文地 质 条件 复 杂 、 围邻 近 地 区突 水 频繁 、 害 威 胁严 重 的 实 际情 况 ， 结 ２６ 周 水 分 析 了煤 层 底 板 含 水 层 注 浆 改造 的必 要 性 ， 阐述 了实 施 煤 层底 板 含 水 层 注 浆 改造 的设 计 内容 及 工 程 应用 实 践 ，
取 得 了显 著 的经 济 效 益 和 安全 效 益。 关键 词 ： 动 防 水 ； 层 底板 ； 水 层 ； 浆 改造 ； 浆材 料 ； 浆 检验 主 煤 含 注 注 注
中 图 分 类 号 ：Ｄ ４ Ｔ ７５
文 献 标 识 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ：０ ３— ５ ６ ２ ０ ） ４— ０ ８— ２ １０ ００ Ｉ０ ８ ０ ０ ６ ０
职 工 的 收 入 ， 煤 层 底 板 注 浆 改 造 正 是 变 被 动 为 主 而
该 工作 面位于 演马庄矿 西部 ２ ２采 区西翼 ， 西部 为韩 王矿井 田边 界 ， 部邻 ２ ０ 北 ２ ４采 空 区 ， 部 及 东 南 部 为未开 拓 区， 作面 地 面标 高 ＋１０ ｍ， 工 １ 煤层 顶 板
标 高 一１ ５～ 一１０ ｍ， 深 ２ ６～ ６ 走 向 长 ５ ０ ２ ５ 采 ３ ２ ６ ｍ， ０
ｍ， 斜 宽 ９ 倾 ０～１０ ｍ， 层 总厚 度 ３ ４ ７ ４ 煤 １ ． ５～ ． ９ ｍ，
平 均 ５ ８ 煤 层 倾 角 ｌ 。 煤 层 位 于 山西 组 底 部 ， ． ４ ｍ， １。
２ ２ ０ １工 作面 煤 层 底 板 注 浆 改造 设 计 ２６
２ １ ２ ０ １工 作 面 概 况 ． ２ ６
疏水 降压等 多项综 合 防治 水 工作 ， 对 一些 水 文 地 但
质条件 复杂 、 含水 层 、 富水 性 强 的地 区效 果不 明显 ， 只是被动 防水 ， 巨 额 的 排 水 费 用 ， 井 也 难 以承 且 矿 受 。如不采 取有效 措 施解 决 水 患威 胁 ， 导致 工 作 将 面 接替 紧张 ， 采储量 降低 ， 响矿井 的服务年 限及 可 影
灰岩 水位为 ＋１ ０ ｍ左 右 ， 层底 板 的最 大 水压 １６ 煤 ． Ｍ ａ Ｐ 。工 作面下 风 道 掘进 过 程 中揭 露 ２条 小 断层 ， 落差 ０ ３ ． ０～１０ Ｌ ． ０ ｍ， 灰 岩 在 该 区 岩 溶 裂 隙 极 发
技术 经验 。煤层底 板含水 层注浆 改造技 术就是 沿丁
淹地 区。矿井 正 常 涌 水 量 ７ ｍ ｎ 仅 排 水 费一 ０ｍ ／ ｉ， 项 每年 达 ２０ ０万元 。 目前 开 采 煤层 深 度 在 ２ ０ ｍ ０ ０
以 下 ， 要 充 水 水 源 为 二 ． 层 底 板 石 炭 系 太 原 组 主 煤
了解 底板 含水层 裂隙分 布情况 ， 确定 富水 地段 ， 指导
注 浆 孔 的 合 理 布 置 ； 一 方 面 为 检 验 注 浆 效 果 提 供 另 了 探 测 手 段 ， 利 于 注浆 改 造 技 术 的应 用 。 有
薄层灰 岩岩溶 裂隙水 。随着 开采水平 的不 断延深 和 开采范 围 的不 断扩大 ， 水压逐 渐升 高 ， 文地 质条 件 水 变得越 来越 复杂 。虽 然 以往 开 展 了 Ｌ 灰岩 含 水 层
道 ， 受注 含水层被 改造 为不含水 或弱含 水层 ， 使 同时
也增 强了煤 层底 板隔 水层 的强 度 ， 现工 作面 不 突 实 水 开采 。在 煤层 底板 注浆 改 造设 计 前 ， 先对 圈 成 应
工 作 面 进 行 直 流 电 法 物 探 。 通 过 探 测 ， 方 面 可 以 一
ｌ 煤 层 底 板 注 浆 改造 技 术 的 原 理
经过 ２ ０余 年 的发展 ， 注浆 改造 含水层后 进行 开 采， 经历 了地 面打 孔 、 面注 浆 和井 下 打孔 、 下 注 地 井 浆 ２个 发展 阶段 后 ， 现已实 现了井 下大面 积打孔 、 地
面 连 续 注 浆 的 新 工 艺 ， 经 积 累 了 成 熟 的 注 浆 改 造 已
动防水 的有效方 法 。
直 接顶板 为 泥 岩 ， 度 ０ ９ 底 板 为 泥 岩 ， 度 厚 ． ３ ｍ； 厚 １． ６ ｍ。充 水水源 为基本 顶大 占砂岩 水 和底板 Ｌ ０ １ 灰 岩水 ， 中底板 ｋ 灰 岩水 为 主要 突水 水源 ， 灰 其
岩 平 均 厚 度 ８ １ 距 煤 层 底 板 平 均 ２ ． ６ ｍ， ． ３ ｍ， １０ Ｌ