注浆改造加固含水层技术在带压工作面安全回采中的应用

不大。 ３注 浆改 造加 固含水 层技 术 的应用 ３ ． １对工 作 面低 阻异常 区的 钻探 验 证 为保证 工作 面 的顺 利 回采 ， 采用 Ｓ Ｇ Ｚ一１ Ａ１ ５ ０ 钻 机和 Ｓ Ｇ Ｂ ６—１ ０泥浆 泵在 工 作 面的 回风 巷 Ｊ １ 点 向西 ３ ０ ｍ 和运 输 巷 Ｙ ２ ０点 向 西 １ ０ ｍ 分 别 打 立 孔 一个 ， 以验证 探 测 的低阻 异常 区 。 探 测 结果如 下 ： １ ｝ ≠ 孔： 终孔 深 度 ６ ７ ． ９ ８ ｍ， ５ ６ ． ８ ｍ 见 奥灰 ， 钻孔 水 量 最大 １ ３ ． ５ ｍ ／ ｈ ， 水压 ３ ． ５ Ｍ Ｐ ａ ， 观 测一 周后 ， 水 压降为 Ｉ ． ５ ＭＰ ａ ， 水量 降为 １ ． ２ ｍ。 ／ ｈ 。该 孔用 Ｓ Ｇ Ｂ ６ 一１ ０泥浆 泵注 入水 灰 比 １ ： ０ ． ５～１ 水 泥浆 封 闭。
２ ＃ 孔： 终 孔深 度 ７ ４ ｍ， ６ ４ ｍ 见奥灰 ， 钻入奥灰 深度 为 ｌ Ｏ ｍ， 钻 孔水 量最 大 ２ ２ ． ５ ｍ ／ ｈ， 水 压 ４ ． ３ ＭＰ ａ ， 观测 二 周后 ， 水量稳定在 １ ． ０ ｍ ／ ｈ ， 水 压
稳 定在 ４ Ｍ Ｐ ａ～ ４ ． ３ ＭＰ ａ ， 说 明此处 奥灰 虽 然水 压值 较大 ， 但连通 性 较差 ， 不 易疏干 。
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的扩 排措 施 。 井 下 抢 险 队 负 责 ； 排 水 过 程 中做 好 工作 面 、 采 区 车场 、 片 口、 水 平大 巷 的水 沟清 挖 、 挡
（ ２ ） 注浆材料 ： 为满足双液动水注 浆工艺， 从 经济成本 、 材料来源和效 果考 虑， 采用水泥 、 水玻 水墙修建工作 ， 防止水 串入 其他工作面和掘进迎 璃双液浆 ， 其胶凝时间可准确控制 （ 从几秒 到几十 头； 若 出水地 点 人员安 全 受 到威 胁 时 ， 应 首 先 撤 出 分 钟 ） ， 结石 率可 达 ９ ８ ％ 一１ ０ ０ ％； 可灌性好 ， 可 在 组分简单 ， 便于现场配制和注浆 受水威胁地点人 员， 若威胁严重 ， 有淹井危险 时， 较大裂隙中使用 ； 矿井停产 ， 撤 出所有生产人员 ； 在保证人身安全的 操 作 。 前提下 ， 对水害事故进行抢险 ， 确保 由于水害造成 （ ３ ） 浆液配 比 ： 所选注浆材料 为 ４ ２ ５ ＃ 新 鲜硅 的损失降到最低程度 。 酸盐水 泥 ， 水 玻璃 模 数 为 ２ ． ４～２ ． ６ ， 波美 度 为 ５结 论 ４ ０ Ｂ ｅ 。注 浆施 工 前 进 行 浆 液 配 比试 验 ， 以 获 得 最 佳 配 比数据 ， 浆液 配 比 的原 则是 ： 要使 浆液 凝 固速 通 过科 学 的方 法对 采煤 工 作 面 的 富水 性 进 行 水 泥 与 水 玻 璃 的 比 例 应 适 当加 大 ， 相 反， 要 探测 ， 打眼进行 验证 。然后根据 已知的地 质资料 度 快 ， 对工作面的涌水量和突水量进行预测 ， 进行计算 ， 使浆液扩散距 离远 ， 就 必须减少水泥浆与水玻璃 以减缓浆液 的凝 固速度 。经过试验配比 最后在以上基础上提 出应对突水 的方法 ， 如此才 的比例 ， 见下表 。 能将矿井水 害防患于未然 ， 即使发生突水 事故也 得 出三种浆液凝固时间 ， 表 １ 浆液配比表 能快速、 准确地应对 。
中图分 类号 ： Ｆ ４ ０ ６ ． ３ ； Ｔ Ｄ ２ ６ ５ ． ４
１ ３ ７ ０ １ 工 作 面 概 况
文 献标 志码 ： Ｂ
文章 编号 ： １ ０ ０ ８— ０ １ ５ ５ （ ２ ０ １ ７） ０ ７— ０ １ ０ ７一 Ｏ １
３ ７ ０ １ 工 作 面是 ３ ７ ０ ０采 区受 水 威 胁 区 域 第 一 个 工作 皿 ， 工作 面走 向长 度 ３ ７ ０ ｍ， 倾斜 长度 ６ ０ ｍ一 ８ ０ ｍ， 可采 煤 层 为 ３上 煤 ， 煤 层 走 向 近 东 ， 倾 角 ２ ０ 。～ ３ ０ 。 ， 煤层 厚 度 受 层 滑 断层 影 响 变 化 较 大 ， 为
１ ８ ｍ～ ５ ０ ｍ。以上三 个低阻异常 区与奥灰可 能有 水 力联 系通道 ， 其 他 区域属 于 正常 区 ， 对开采 影 响
收稿日期： ２ ０ １ ７— ０ ３ — ０ ２ 作者简介： 牛国帅（ １ ９ ９ １ 一 ） ， 男， 山东科技大学硕士研
究生在读 ， 研 究方向为灾害预测与防治 。
保证 确无 水 害威 胁 后 再 进 行 掘 进 ， 截 止工 作 面 完 成共施 工超 前探 测 钻孔 ３ ２个 ， 进尺 ３ １ ０ ０ ｍ， 瞬变 电 磁物 探 ｌ ６次 。
２ ． ２工作 面形成后 综合 物探 工作
２工 作面 水文 地质 条件 探查 ２ ． １瞬 变电磁 物探与钻探 相结合保 证安全掘进
２． ４ｍ ～５ｍ 。
在 工 作面 掘 进 过程 中 ， 采 用 瞬 变 电磁 物 探 和 钻探相 结合 的方 法 ， 每 掘进 ７ ０米 便 采 用瞬 变 电磁 物探 方法 对 巷 道 底 板 及 掘 进 前 方 进 行 超 前 探 测 ， 并采 用 Ｔ Ｘ Ｕ一１ ５ ０钻机 对探 测结 ７ ０ １工 作 面 底 板 低 阻 异 常 区 分
３ ７ ０ １ 工 作 面形 成 后 利 用矿 井 瞬变 电磁 技 术 、 矿井 高 密度 电法 技术 和工 作 面 底 板 直流 电透 视 技 术相 结 合 ， 综 合探 测采 煤 工 作 面顶 板 、 底 板岩 层 的 含水 性 ， 共布 置高 密度 电阻 率 测线 两 条 ， 长８ １ ８ ｍ。 瞬变 电磁 法 测量 测线 两 条 ， 测 点 间距 ６ ｍ， 测 线 长 度为８ １ ８ ｍ， 物理 点 ２ ７ ４个 。直 流 电透 视 法 共 完 成 测量 物 点 ９ ４ ６个 。 电磁 波 Ｃ Ｔ测 量 共 设 计 发 射 点１ ５个 ， 观测 射 线 为 ２ ２ ５条 。共 查 出 工作 面 底 板 存在 １区 、 ２区 、 ３区三 个低 阻 异常 区 （ 图 １ ） 。Ｉ区 桩号 在 ３ ８ ｍ ～８ ５ ｍ， 深度在底 板以下 ６ ｍ一 ３ ０ ｍ； ２ 区桩 号 在 ｌ Ｏ ０ ｍ ～１ ８ ０ ｍ， 深度在 底板 以 下 １ ０ ｍ～ ３ ５ ｍ； ３区桩 号 在 ２ ２ ０ ｍ 一２ ６ ０ ｍ， 深 度 在 底 板 以 下
注浆改造加固含水层 技术在 带压工作面安全 回采 中的应用
牛 国帅 （ 山东科技大学 ， 山东 青岛 ２ ６ ６ ５ ９ ０ ）
摘
要： 本文通过对 ３ ７ ０ １ 工作 面低 阻区奥灰含水层 表层进 行注 浆改 造 ， 保 证了安 全开采 ， 对该 区段煤层 的开 采对矿
井生产均衡发展 ， 延长矿井服务年 限具有 重要意义。 关键词 ： 矿井突水 ； 注浆 ； 瞬变 电磁