煤层底板多层含水层注浆改造工艺

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煤层底板含水层注浆改造技术在焦作矿区的应用三

煤层底板含水层注浆改造技术在焦作矿区的应用三5煤层底板注浆改造技术在焦作矿区应用的效果5．1九里山矿14041等工作面九里山矿西翼采区水文地质条件极为复杂，一四采区首采面14021在开采中曾发生两次突水，水量分别为840m3／h和360m3／h，造成工作面停产。

通过实施该技术，不仅没有发生突水而且由于浆液大范围扩散充填了水源补给通道，封堵了14021工作面老突水点水量360m3／h，一二采区涌水量也减少600m3／h，仅此一项每年就可节约排水费用320万元，取得了显著的经济效益，又相对增强了井底泵房的抗灾能力，对矿井安全生产起到了重要作用。

继14041工作面进行了煤层底板含水层注浆改造实现了开采不突水后，为了推进高产高效矿井的建设，2001年集团公司决定在14061工作面进行首个综采试验。

通过应用该技术保证了第一个综采工作面的顺利回采，并安全采出煤炭53万t。

而14051综采工作面实施了煤层底板含水层注浆改造，也安全采出煤炭38万t，该矿2003年矿井产量首次达产，突破100万t。

5，2演马庄矿25081工作面演马庄矿25081工作面下风道位于一条H＝5m的断层附近，通过物探手段探测显示为低阻带，极有底板突水可能。

因此对25081工作面也实施了该技术，重点对下风道和断层之间的破碎带进行加固。

回采期间也未发生大的突水，安全采出煤炭20万t。

该技术在九里山矿和演马庄矿成功应用后，又相继在朱村矿、韩王矿和古汉山矿等三对矿井进行了推广应用；截至目前已安全采出煤炭240余万t，不仅避免了大的突水事故的发生，并且实现了综采，为集团公司高产高效矿井的建设打下了良好的基础。

与此同时，九里山矿等五对矿井利用底板含水层注浆改造系统封堵了井下多处突水点，减少矿井涌水量3000m3／h，年节约排水费用l275万元，取得了显著的经济效益和社会效益，对大水矿区的水害治理具有重要的技术指导作用。

6结论通过煤层底板含水层改造技术在焦作矿区的成功应用，我们认为该技术是解决底板突水威胁的有效途径之一，能够消除重大突水隐患，实现矿井安全生产；有利于提高煤炭资源回收率；缓解矿井水平接替紧张局面；增加产量，降低成本；为集团公司高产高效矿井的建设创造良好条件，具有明显的经济效益和社会效益，可在河南省及华北地区大水矿区推广应用。

松软底板煤层突水注浆改造技术研究

８ｍ。五灰和奥灰是威胁煤层安全开采的主要含水

序次施工查１０孔，单孔水量２ｍ。／ｈ，注水泥１．３ｔ，干
层，五灰含水层上距１０２煤层底板约２１ｍ，下距奥
灰约１２．０８ｍ，在井田．１００ｍ以上水平，溶洞裂隙发育较强，含水丰富。由于矿井内断裂构造的存在
灰水力联系极为密切。随着开采深度的增加，注浆压力与开采深度之间的矛盾开始呈现出来［６］。开采
板煤层突水注
浆
深度越大，煤层受水压越大，为保证注浆效果，相对
量２～３ｍ／ｈ，总水量８ｍ／ｈ，平均水量２．７ｍ／ｈ。第一
量１．６ｍ３／ｈ，注水泥３．７１ｔ，干料与水量比为１．２：１。
０．９ｍ，均无导水迹象。ＩＩＩ块段位于ＹＦＮ。９、ＹＦＮ
一
ｌ０断层之间，具备自然泄水条件，面内共揭露４条
Ⅳ块段共注水泥６．５１ｔ，干料与水量比为１．９：１。
一
水量比为１．５：１。ＩＩＩ块段施工查７、查８ ’ 、查９孔，单孔水量０．１～１０ｍ／ｈ，总水量１４．１ｍ３／ｈ，平均水量４．７ｍ３／ｈ，注水泥
５．４ｔ，粘土１４．Ｉｔ，干料与水量比为１．４：１。 Ⅳ块段分二个序次施工４个五灰钻孔，单孔水量０．１￣３ｍ３／ｈ，总水量３．３ｍ３／ｈ，平均水量０．８３ｍ３／ｈ。

防治水补充——底板注浆加固

1
其中，L7~8灰岩水是开采二1煤的直接充水水源，岩溶裂隙发育，含水丰富，如果没有其他水源补二1 充，L7~8灰岩突水量一般在300m3/h左右。 L1~4灰岩中间夹有一1、一2、一3、一4四个薄煤层，煤层和灰岩顶板直接接触。几层灰岩厚度相对较大，岩溶裂隙发育，含水丰富，是开采二1 煤的第一间接充水水源。如果与L7~8灰岩之间有水力联系，可以直接补充L7~8水，突水量一般在 500~1000m3/h之间。奥陶系灰岩厚度大，溶隙、溶槽、溶洞发育，富水性强，是开采二1煤的第二间接充水水源。一旦遇到断裂构造，与L1~4灰岩、L7~8灰岩及二1煤层之间发生水力联系，突水量可高达1000~10000m3/h。
第十一章煤层底板注浆加固技术
第一节概述
在我国华北及华东地区，二叠纪下统山西的二1煤普遍发育，煤层赋存稳定，厚度大，储量丰富，煤质好，经济价值高，开采条件好，是许多矿区的主要开采煤层之一。但是煤下部地层水文地质条件比较复杂，赋存有几个含水性很强的灰岩岩溶含水层，主要是太原组8~10层薄层灰岩含水层、奥陶系灰岩含水层、寒武系白云质灰岩含水层。太原组薄层灰岩分上、下两段含水层，上段是L7~8灰岩，下段为L1~4灰岩。
影响。
13
2．加固区域是否有采区注浆加固煤层底板施工时，注浆站是在地面
设置的，由于注浆站与受注地点高差比较大，浆柱压力很高，一般属于高压注浆。如果加固区域有采空区，浆液就有可能向采空区扩散。尽管消耗了大量的注浆材料，仍然达不到注浆加固的预期效果。近年来有些矿井在回采期间工作面发生底板突水后，为了在不停产的条件下治理水患，采用动水注浆技术，响层底板打钻注浆，水在高压状态下，沿涌水通道向采空区流动，浆液如不能及时凝固，也随着水流向采空区流动，浆液损失大，很难有效地封堵突水。

工作面煤层隔水底板注浆增厚加固技术

工作面煤层隔水底板注浆增厚加固技术发布者：陈书平发布时间：2006-12-6 16:12:00摘要摘要：本文主要介绍了焦作市方庄煤矿23071工作面煤层隔水底板注浆增厚加固技术。

通过对煤层隔水底板实施注浆，不但加固了底板，也保证了工作面的安全生产，经过钻孔压力试验及工作面回采检验，证明了煤层隔水底板注浆增厚加固技术的合理性和实用性。

目前改技术一已在方庄矿得到广泛应用。

关键词：矿井水；隔水底板；注浆；增厚加固正文矿井水害是煤矿生产过程中主要的地质灾害之一。

煤矿企业在治理矿井水害方面主要采取的措施有：打疏水降压钻孔、掘泄水巷、增加排水设施、增大排水能力等，通过这些治水措施的实施，矿区地下水位大幅下降，大量的地下淡水变成矿井污水排出地面，排水费用明显增加。

如焦作市方庄矿区，地下潜水水位由原来的+80m下降至目前的+60m，位于二1 煤层地板的 L8灰岩含水层水位由原来的+80m下降至目前的-91m，每年排出矿井污水1970万m3，每年用于排水的费用高达950万元。

由于地下水资源是影响我国经济发展的重要资源之一，据统计，我国淡水人均占有量只相当于世界人均的1/4，居世界第100位，被列为严重缺水国家之一。

因此，研究在治理矿井水害的同时保护地下水资源，尽可能地减少地下水资源的排放量，降低排水费用是煤矿安全生产技术管理的新课题。

焦作市方庄煤矿通过在23071工作面对二1煤层隔水底板实施注浆增厚加固技术，既保证了矿井安全生产，又减少了地下水资源的排放量，同时降低了排水费用，取得了显著的经济效益和社会效益。

1 矿井概况焦作市方庄煤矿始建于1958年，设计生产能力60万t/年，核定生产能力82.2万t/年。

开拓方式为立井暗斜井开拓，采煤方法为走向长避采煤法。

井田内地质构造极为复杂，构造主要以高角度的正断层为主，局部存在褶曲构造，井田内煤系地层自西北向东南呈现一单斜构造。

矿井开采深度100m~740m，开采煤层为二叠系山西组二1煤，煤层厚度 1.5m~7.5m，平均厚度5.5m，煤层倾角5°~22°，全区分布稳定。

底板注浆改造

煤层底板注浆改造施工工艺朱由军1高明清2王乃国2（1.山东煤矿安全监察局泰安办事处，山东泰安 271000；2.新汶矿业集团公司华丰煤矿，山东宁阳 271413）摘要：根据华北型煤田部分矿区奥陶系石灰岩含水层富水性强的特点，利用煤层底板注浆改造方式，可解放受水威胁煤层。

本文简要介绍了煤层底板注浆改造的施工工艺。

关键词：煤层；注浆；工艺华北石炭二叠系煤田，煤系基底为巨厚的奥陶系石灰岩含水层，煤层开采时，底板岩溶水往往以数倍以至数十倍于矿井排水能力的水量涌入矿井，严重危及着矿井安全生产及工人生命安全。

奥陶系灰岩一般富水性强且水头压力高，华北型煤田的大部分矿区赋存着较稳定的本溪群徐家庄薄层灰岩含水层。

部分矿区奥灰与徐灰的间距小（如肥城矿区10－16ｍ，井陉矿区15ｍ左右），或存在变薄带、构造破碎带、导水裂隙带，致使二者之间水力联系密切，宏观上实为一个含水体。

国外防治水均系大规模大排量疏降方法，主要着眼于水量与水位关系的认识和改造，这与他们的雄厚经济实力和能源条件分不开。

若采用疏水降压实现安全开采，则疏排水费用太高、浪费地下水资源且经济上不合理，经长期生产实践，采取的是积极预防为主的带压开采，主要着眼于对隔水层、水压、水量、构造等综合水文开采条件的认识，可通过对奥灰之上的薄层灰岩（如徐家庄灰岩）含水层注浆改造，改造其富水性，加固底板，封堵水源补给通道，截断水流，提高其阻水能力，形成一定厚度的有效隔水层，从而防止采中、采后突水，实现安全采煤。

如井陉矿区对三矿4733、3740、27215，一矿9606、4720、4761等工作面进行了注浆加固，共安全采出煤量42.3万吨；肥城矿业集团公司每年通过注浆改造安全采出受水威胁煤炭260多万吨，占总采出量的40%。

1 注浆施工工艺流程采用地面注浆站，通过注浆管路和井下工作面注浆孔对薄层灰岩预注浆，充分利用薄层灰岩的坚固性和岩溶裂隙的可注性，使浆液在注浆压力的作用下沿着岩层裂隙扩散、沉淀、结石，最后充填岩层裂隙，把薄层灰岩中的水置换出去，使薄层灰岩不含水或弱含水，从而形成完整的注浆系统工艺流程。

三阶段渐进式煤层底板岩体注浆改造施工工艺

第３卷、第４期２
２１０２年０７月
西安

科
技大学学
报
Ｖｏ＿Ｎｏ４ｌ３２．
ＪＲＬＯＦＸ ’ ＮＶＲＩＣＥＣＮＤＥＨＮＯＹＯＵＮＡＩＡＮＵＩＥＳＴＹＯＦＳＩＮＥＡＴＣＯＬＧ
的范围之内。
ｌ煤层底板岩体注浆改造的基本原理
带压开采技术是基于煤层底板至承压含水层间隔水层具
有阻水性能，且其阻水性能具有普遍性和稳定性而发展起来并
的一项防治水技术。但是由于矿井水文地质和构造地质条件具有复杂多样性的特点，层底板至承压含水层间隔水层所具煤
底等问题，在理论分析基础上，引用工程案例提出了均匀布孔全面注浆、出重点加密注浆、突量化
检验补充注浆的三阶段渐进式注浆技术和动态分析、实时反馈、断优化的工艺流程。不
关键词：下组煤；奥陶系灰岩含水层；注浆改造
Ｊ１２１ｕ．０２
文章编号：１７６２—９１（０２００２０３５２１）４— ４７— ７
三阶段渐进式煤层底板岩体注浆改造施工工艺
丁湘
（中煤科工集团西安研究院，陕西西安７０５）１０４
摘
要：对煤层底板岩体注浆改造工程施工过程中浆液对导水构造封堵不充分、针改造效果不彻

煤层底板含水层注浆改造技术在焦作矿区的应用(新版)

( 安全论文 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改煤层底板含水层注浆改造技术在焦作矿区的应用(新版)Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.煤层底板含水层注浆改造技术在焦作矿区的应用(新版)1概况1.1矿区概况焦作矿区位于河南省西北部太行山南麓，为掩盖式石炭二叠纪煤田，北依太行山，东至修武、辉县，南抵武陟县，西达博爱县。

东西走向长65km，南北倾斜宽20km，矿区总面积约1300km2 。

矿区主采煤层为山西组二1煤，煤层总厚6～9m，埋深100～1000m，为优质无烟煤，地质储量28.5亿t。

矿区现有8处生产矿井，生产能力350万t/a。

1.2矿区地质构造焦作煤田位于太行山复背斜东南翼，处于东西向构造段新华夏系构造的复合部位，区内广泛分布着燕山期以来新生成的各种构造形迹，以多期活动的高角度正断层为主，褶皱构造表现微弱，断裂构造按其展布方向可分为NW向、NE向和近EW向三组，近EW向张性断层和NE向压扭性断层控制着地下水的补给、径流和排泄。

1.3矿区主要含水层情况矿区发育有四个含水层（组），自上而下分别是第四系（Q）砂砾石含水层；二叠系（P1）砂岩裂隙含水层；石炭系（C3）薄层灰岩岩溶含水层；奥陶系（O2）巨厚层灰岩岩溶含水层，其中后两个含水层（组）对矿井安全生产威胁最大。

石炭系（C3）薄层灰岩岩溶含水层主要有八层灰岩含水层（L8）和二层灰岩含水层（L2）。

八层石灰岩层厚6～10m，上距二1煤层18～40m，一般20m，该含水层水性较强，是二1煤层的直接充水水源，矿区曾经发生近千次八层灰岩突水，最大突水量达6300m3/h。

煤层底板含水层注浆改造技术在焦作矿区的应用参考文本

煤层底板含水层注浆改造技术在焦作矿区的应用参考文本In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of EachLink To Achieve Risk Control And Planning某某管理中心XX年XX月煤层底板含水层注浆改造技术在焦作矿区的应用参考文本使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。

1概况1.1矿区概况焦作矿区位于河南省西北部太行山南麓，为掩盖式石炭二叠纪煤田，北依太行山，东至修武、辉县，南抵武陟县，西达博爱县。

东西走向长65km，南北倾斜宽20km，矿区总面积约1300km ²。

矿区主采煤层为山西组二₁煤，煤层总厚6～9m，埋深100～1000m，为优质无烟煤，地质储量28.5亿t。

矿区现有8处生产矿井，生产能力350万t/a。

1.2矿区地质构造焦作煤田位于太行山复背斜东南翼，处于东西向构造段新华夏系构造的复合部位，区内广泛分布着燕山期以来新生成的各种构造形迹，以多期活动的高角度正断层为主，褶皱构造表现微弱，断裂构造按其展布方向可分为NW向、NE向和近EW向三组，近EW向张性断层和NE 向压扭性断层控制着地下水的补给、径流和排泄。

1.3矿区主要含水层情况矿区发育有四个含水层（组），自上而下分别是第四系（Q）砂砾石含水层；二叠系（P ₁）砂岩裂隙含水层；石炭系（C₃）薄层灰岩岩溶含水层；奥陶系（O2）巨厚层灰岩岩溶含水层，其中后两个含水层（组）对矿井安全生产威胁最大。

煤层底板含水层注浆改造技术在焦作矿区的应用二

煤层底板含水层注浆改造技术在焦作矿区的应用二2煤层底板注浆改造技术在焦作矿区应用的必要性2．1水害压煤焦作矿区所属各生产矿井均为水文地质条件复杂矿井，主要充水水源为二煤层底板石炭系太原组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，水文地质条件变得愈来愈复杂，突水威胁愈加严重，矿区受水严重威胁储量高达14．5亿t。

如不采取有效措施解决水患威胁，将导致矿区可采储量减少，矿区年产量逐年下降，直接影响到矿区的长远发展。

2．2矿井经常性涌水量过大焦作矿区每采一吨煤要排50～60t水，是全国平均水平的5～6倍，仅排水费用每年就高达6000余万元，吨煤排水费用占吨煤成本20％，造成企业经济效益低下。

也造成排水泵房设备老化，矿井抗灾能力大大降低。

2．3突水频繁突水量大焦作矿区突水之频繁，突水量之大，经济损失之惊人，都达到了极其严重的程度。

近几年来，随着矿井开采水平的不断延深，水文地质条件变得愈加复杂，虽然开展了八层灰岩含水层疏水降压等多项综合防治水工作，但对一些水文地质条件复杂含水层富水性强的地区效果不明显，而且巨额的排水费用矿井也难以接受。

综上所述，在焦作矿区应用煤层底板含水层注浆改造这一新技术不仅是十分必要的，也是十分迫切的。

3煤层底板注浆改造技术在焦作矿区应用的可行性煤层底板含水层注浆改造技术就是沿工作面下顺槽大面积布置注浆钻孔，通过注浆钻孔注浆来充填底板灰岩含水层的岩溶裂隙和导水裂隙，从而大大减弱含水层的富水性并切断水源补给通道，使受注含水层被改造为不含水或弱含水层，同时亦增强了煤层底板隔水层的强度，实现工作面不突水开采。

3．1泣浆开采有成熟的技术和成功的经验注浆改造含水层进行开采源于1984年，经过20年来的发展，经历了地面打孔、地面注浆和井下打孔、井下注浆两个发展阶段后，现已实现了井下大面积打孔地面连续注浆的新工艺，已经积累了成熟的注浆改造技术和丰富的经验。

3．2各矿井水文地质条件已经查明，有利于注浆改造技术的实施国家级工业性试验项目《华北型煤田奥灰岩深水综合防治工业性试验》，历经“七五”、“八五”两期工业性试验阶段，通过钻探、物探等多种探测手段，焦作矿区各矿井水文地质条件已经基本查明，为防治水工作奠定了基础。

试论煤层底板含水层注浆技术及采矿综放工作面的防火

试论煤层底板含水层注浆技术及采矿综放工作面的防火
汪寻
贵州纳雍５５３３００）（贵州省纳雍县安全生产监督管理局阳长煤安分局
摘要：煤层含水层注浆的最终目的是要将注水层改造为不含水或弱水，把煤层底板含水层的注浆搞好，搞精，也就堵死了煤矿渗水层的 “ 细水长流” ；综采放顶煤技术也被广泛运用于各煤矿的煤炭开采中，我们一线科研技术人员要多钻研，让这一技术的效益延伸到矿工的安全上来。关键词：含水层注浆工作面防火煤层底板含水层的改造，最直接和有用的方式是通过注浆。煤层含水层的注浆，不等同于修建房子等的浇注那样简单，煤层含水层注浆的最终目的是要将注水层改造为不含水或弱水，而住房等的钻孔注浆只要牢靠稳固就行。相对来说，煤层含水层的注浆更加精确，如果可以用长度单位来形象表达的话，可以达到微米和用游标卡尺测量的力度。采矿综放工作面的防火，综采放顶煤技术也被广泛运用于各煤矿的煤炭开采中，随之而来的是综放工作面的火隐患日益突出。煤层底板含水层的注浆１．注浆技术措施。对含水层采用全段连续注浆方式，尽量充填实岩溶裂隙，对初始水量大于１５５ｍ３／ｈ的钻孔，可先注浆，然后再穿透含水层，相邻钻孔在含水层段间距小于４０ｍ时，不得同时穿透含水层。技术要领如下：（１）注浆前，对注浆输送管路进行耐压试验，试验压力不低于设计终孔压力，持续时间不低于２１ａｉｒｎ，试验合格方可准备注浆。（２）每孔注浆前，要观测其水量和水压，并进行单孔放水，放水时间不小于１２ｍｉｎ，以孔内无岩粉、水变清为宜。在连接注浆管路后，向孔内作压水试验，其目的是扩张裂隙，提高注浆效果，压入孔内的水量不得少于管路总体积的２．５倍，无异常变化方可注浆。（３）注浆过程中，检验人员要严格检验标准，做到每池浆液必须化验，并做认真记录。记录员要准确详细记录泵压、孔口压力、浆液相对密度、泵量、注入浆液体积、黏土量、水泥量等情况。（４）注浆过程中如发现钻孔串浆、堵塞钻孔和钻孑Ｌ水量明显变小时，要重新扫孔注浆。（５）若单孔进浆量较大时，可间歇注浆，每次注浆结束后，应及时用清水冲洗管路，并对注浆设备进行检修。２．注浆材料及注浆参数。煤层底板含水层所需注浆材料和数量比例要求非常严格，尤其是数量比例，要精确，切不可像建房子浇注孔桩那样可以估计适当忽略。先说材料：以黏土、水泥为主，视钻孔涌水量大小，适当增加少量水玻璃，提高注浆效果。黏土是黏土水泥浆的主剂，通常占干料的８５％左右，实践证明，塑性指数为６～１８，主要成分为高岭石的黏土配制的水泥浆，性能优越；水泥，对凝胶体起结构成型作用，通常采用４２５号普通硅盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，占浆液干料的ｌ５％～２５Ａ，一般ｏ为２５％左右非常注浆材料。数量比例：水灰比、相对密度、稠度视单孔涌水量及岩溶发育程度而定。单液水泥浆的水灰比为１：１．２～２．５：１．５；黏土水泥浆中黏土的比重为１．１～１．２，每立方米黏土水泥浆中水泥掺入量为０．１５ｔ－－－０．４５ｔ，水玻璃与黏土水泥浆

兴杨煤矿煤层底板含水层注浆改造及效果分析

关键词：底板突水；含水层；隔水层：注浆改造；防治水
中图分类号：ＴＤ７４５
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７１ — ０９５９（２０１７）０３ — ００４０ — ０４
Ｇｒｏｕｔｉｎｇｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏ Байду номын сангаас ａｎｄｅｆｅｃｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｏａｌｌｏｆｏｒａｑｕｉｆｅｒｉｎＸｉｎｇｙａｎｇＣｏａｌＭｉｎｅ
煤
第４９卷第３期
ｄｏｉ：１０．１１７９９／ｃｅ２Ｏ１７０３０ｌ２
炭
工
程
Ｖｏ１．４９．Ｎｏ．３
Ｃ０ＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
兴杨煤矿煤层底板含水层注浆改造及效果分析
王志峰，张译心
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓ，ｃｏｌａｓｅａｍｌｆｏｏｒｆａｉｌｕｒｅｃａｕｓｅｄｂｙｍｉｎｉｎｇ９ｔｈｃｏａｌｃａｍｅｔｈｒｏｕｇｈ１０６０６ｕｐ
ｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅ，ａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｄ２３％ａｎｄ１２％ｔｏｅａｃｈｗａｔｅｒｉｎｒｕｓｈｃｏｅｉｃｆｉｅｎｔｏｆｔｈｅｃｏｎｆｉｎｅｄａｑｕｉｆｅｒｓ，ｓｏｔｈｅｔｈｒｅａｔｏｆｗａｔｅｒｉｎｕｓｒｈｉｎｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅｇｏｎｅｕｐ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｃｔｕａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｍｉｎｅ，ｆｌｏｏｒｇｒｏｕｔｉｎｇｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｔｏｅｎｈａｎｃｅｔｈｅａｑｕｉｅｌｕｄｅａｎｄｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓａｆｅｔｙｏｆ１０６０６ｕｐｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｇｒｏｕｔｉｎｇｄｉｆｆｕｓｉｏｎｒａｄｉｕｓａｎｄｗａｔｅｒｙｉｅｌｄｏｆｔｈｅ１７ｒｏｇｕｔｉｎｇｄｒｉｌｌｓａｎｄｍｉｎｉｎｇｓｉｔｕａｔｉｏｎ，ｔｈｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆａｑｕｉｃｌｕｄｅｉｎｃｒｅａｓｅｄａｎｄｚｏｎｅｏｆａｑｕｉｃｌｕｄｅｇｏｔｅｎｈａｎｃｅｄ，ｓｏｔｈｅ

底板含水层注浆改造技术浆改造技术

底板含水层注浆改造技术浆改造技术底板含水层注浆改造技术一、适用条件在承压区含水层的富水区，强径流带或底板不完整的工作面，采用疏水降压和帷幕注浆难度大、经济不合理时，可通过薄层灰岩含水层注浆改造。

煤层底板注浆改造含水层，是沿工作面上下平巷大面积布置注浆钻孔，通过注浆钻孔注浆来充填底板灰层含水层的岩溶裂隙和导水裂隙，从而大大减弱含水层的富水性并切断水源补给通道，使受注含水层被改造为不含水或弱含水层，实现工作面不突水开采。

山东肥城和河南焦作等矿区通过多年的实践探索，总结出在下面两个条件下采作注浆改造方法可取得较好效果：（1）煤层底板薄层灰岩含水层富水性强，单位降深疏水量大于5m3/h·m；突水系数在复杂地段超过0.06MPa/m，在正常地段超过0.1MPa/m。

（2）工作面存在构造破裂带、导水裂隙带等。

二、注浆孔的布设和施工（一）钻孔布设的原则有条件的先要进行物探，再根据物探资设计钻孔。

一般在采煤工作面的运输巷每隔60m~80m施工一钻机房，在钻机房内以不同的倾角、方位分别向工作面内上、中、下各部位施工2～4个钻孔。

工作面初压和周压段构造发育段（尤其是断层交叉部位）、含水层富水段、隔水层变薄区，都要酌情加密，并尽量与裂隙发育方向垂直或斜交。

（二）钻孔结构注浆孔的终孔孔径不小于73mm，钻孔要下二级套管，一级管直径146mm~159mm，二级管直径为89mm~108mm。

一级套管的底口距煤层面法向深度不低于5m，二级套管距煤层面法向深度不低于15m。

两级套管均需注浆、固结、耐压试验，合格的方可继续钻进。

（三）钻孔施工顺序为使注浆钻孔能有效命中富水地段，减少钻探工程量，注浆孔要分三个序次施工，先施工第一序次钻孔，完成一个注一个，以免串浆，造成废孔。

完成第一序次后，再施工第二序次孔，全部注浆结束后，视钻孔水量和进浆情况补打第三序次的检查孔。

（四）钻孔施工技术要求（1）为确保施工人员人安全，在水压在于1.5MPa时必须使用防喷装置和孔口钻杆卡持器。

煤层底板注浆改造施工工艺

煤层底板注浆改造施工工艺简介随着煤矿采掘工作的不断进行，煤层底板会因为支架变形或者地质原因而出现裂隙甚至塌陷等问题，这些问题会严重影响采掘工作的进行，甚至会威胁到矿工们的生命安全。

为了解决这些问题，煤层底板注浆改造成为了一个重要的施工工艺。

工艺原理煤层底板注浆的目的是通过注浆材料填充裂隙，增加底板的承载能力，从而达到支撑煤层、保障矿工安全的目的。

注浆材料一般采用水泥浆、砂浆等高强度材料，通过注入泵将材料注入煤层底板裂隙中，在充分反应后形成固体，填补裂隙，增强地层稳定性和承载力。

工艺流程1.准备阶段在进行煤层底板注浆改造前，需要对现场进行勘察，确定底板的裂缝、塌陷、松动及变形情况，并制定相应的工程方案。

2.设备调试在准备阶段结束后，需要进行设备调试工作。

主要包括注浆泵、混浆机、输送管道等设备的检查和调整，并且对现场设施进行清理、确保安全。

3.埋管安装在设备调试完成后，需要进行埋管安装工作。

主要是选择合适的位置进行埋管、固定管道、打开阀门并进行出料检查。

4.注浆作业进行煤层底板注浆改造施工时，需要通过注浆泵将注浆材料注入到埋管中，然后将泵内的注浆材料推送到刚刚埋设的管道中。

5.收尾工作在注浆作业完成后，需要对现场设施进行清理，将残留的泥浆材料进行清理，并清理泥浆管道和注浆泵等设备。

此外还需要对注浆后煤层底板进行观察，以确保施工效果和安全稳定。

安全注意事项1.进行煤层底板注浆改造施工，需要掌握注浆材料的掺配比例，确保注浆效果的达到预期。

2.进行注浆作业时，需要设置安全警示标志，确保现场安全。

3.需要对现场设施进行检查和清理，确保安全稳定。

4.在进行注浆作业时，需要设置好防护措施，以防止注浆材料喷溅等意外事件的发生。

总结煤层底板注浆改造施工工艺是一项旨在增强煤矿地层稳定性和矿工安全的重要工艺。

通过合理的工程方案、设备调试和安全措施的落实，可以确保煤层底板注浆施工效果和现场安全。

煤层底板含水层注浆改造技术应用

ｆｒａｃｔｕｅｒｚｏｎｅ，ｏｉｒｉｎｇ￣ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎｚｏｎｅａｎｄｌｉｍｓｔｅｏｎｅａｑｕｉｆｅｒｗａ￣ｒ－ｉｒｃｈｚｏｎｅ；ｈｔｅｄｒｉｌｌｉｎｇｌｆｕｉｄｉｇｍｒａｉｔｏｎｉｎｈｔｅｌｆｏｏｒｓｌａｂｓｏｆｔｈｅｍｉｎｅｉｓ
江
西
煤
炭
科
技
２０１６年第４期
ＮＯ．４２０１６
ＪＩＡＮＧＸＩＣｏＡＬＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮｏＬｏＧＹ
煤层底板含水层注浆改造技术应用
李小平
（晋神能源沙坪煤业有限公司，山西忻州０３４０００）
ｍａｉｌｌｌｙｖｅｒｔｉｃａｌｍｏｖｅｍｅｎｔａｌｏｎｇｔｈｅｄｅｅｐｉｆｓｓｕｒｅｓ，ｒａｔｈｅｒｈａｔｎｈｅｔｈｏｉｒｚｏｎｔａｌｍｏｖｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅｅｆｅｃｔｉｓｏｂｖｉｏｕｓｈａｔｔｎｅａｒｌｙ１７０ｍ３／ｈｏｆ
ＬｉＸｉａｏｐｉａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＳｈａｎｘｉＪｉｎｓｅｎｂＥｎｅｒｇｙＧｒｏｕｐ，Ｘｉｎｚｈｏｕ，ＳｈａｎｘｉＯ３４ＯＯＯ）

浅谈煤层底板多层含水层注浆改造工艺

浅谈煤层底板多层含水层注浆改造工艺承压开采矿井对煤层底板进行注浆改造，目前在国内已经是一项比较成熟的技术。

但国内大多数地区进行底板注浆改造的含水层一般距离开采煤层底板较远，即使有多层含水层，含水层间间距也比较大，含水层间无水力联系或联系很弱。

因此，只需要加固紧接底板的一层含水层即可。

龙门煤矿煤层底板则具有多层含水层，而如何成功对多个含水层进行底板注浆改造，是龙门矿必须解决的技术难题。

否则，极易造成注浆事故，导致注浆失败或影响底板改造效果，从而造成突水威胁。

1、龙门煤矿矿井水文地质条件概况1.1龙门煤矿矿井地质条件概况龙门矿位于华北聚煤盆地南部的嵩箕构造区内，属嵩山背斜的北翼。

矿区基本构造形态为一缓倾斜的单斜构造，煤系地层受东西向构造控制，地层走向68°～85°，倾向338°～355°，倾角14°～22°，一般20°左右。

区内构造以断裂为主，宽缓的起伏次之。

矿井水文地质类型为复杂型。

1.2龙门煤矿矿井内主要含水层龙门煤矿煤层底板共有三层含水层，从下至上依次为：1.2.1寒武系上统崮山组碳酸盐岩岩溶裂隙含水层，为二1煤层的间接充水含水层，上距二1煤底24.61～71.27m，一般间距约45m。

1.2.2石炭系上统太原组下段石灰岩岩溶裂隙含水层（L1～L4石灰岩），为二1煤层底板间接充水含水层，上距二1煤层一般40m 。

1.2.3石炭系上统太原组上段石灰岩岩溶裂隙含水层（L7～L8石灰岩），为二1煤层底板直接充水含水层，上距二1煤层2.9～19.36m。

2、多含水层分层注浆工艺的研究2.1了解综合水文开采条件，研究可行方案由于龙门煤矿地质条件复杂，所以含水层间可能存在变薄带、构造破碎带、导水裂隙带，致使含水层之间水力联系密切，宏观上实为一个含水体。

若采用疏水降压实现安全开采，则疏排水费用太高，浪费地下水资源且经济上不合理，经长期生产实践，我矿采取积极预防为主的带压开采，主要着眼于对隔水层、水压、水量、构造等综合水文开采条件的认识，通过对各个含水层注浆，改造其富水性，加固底板，封堵水源补给通道，提高其阻水能力，形成一定厚度的有效隔水层，从而防止采中、采后突水，实现安全回采。

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浅谈煤层底板多层含水层注浆改造工艺
龙门煤矿煤层底板则具有多层含水层，而如何成功对多个含水层进行底板注浆改造，是龙门矿必须解决的技术难题。

否则，极易造成注浆事故，导致注浆失败或影响底板改造效果，从而造成突水威胁。

1、龙门煤矿矿井水文地质条件概况
1.1龙门煤矿矿井地质条件概况
龙门矿位于华北聚煤盆地南部的嵩箕构造区内，属嵩山背斜的北翼。

矿区基本构造形态为一缓倾斜的单斜构造，煤系地层受东西向构造控制，地层走向68°～85°，倾向338°～355°，倾角14°～22°，一般20°左右。

区内构造以断裂为主，宽缓的起伏次之。

矿井水文地质类型为复杂型。

1.2龙门煤矿矿井内主要含水层
龙门煤矿煤层底板共有三层含水层，从下至上依次为：
1.2.1寒武系上统崮山组碳酸盐岩岩溶裂隙含水层，为二1煤层的间接充水含水层，上距二1煤底24.61～71.27m，一般间距约45m。

1.2.2石炭系上统太原组下段石灰岩岩溶裂隙含水层（l1～l4石灰岩），为二1煤层底板间接充水含水层，上距二1煤层一般40m 。

1.2.3石炭系上统太原组上段石灰岩岩溶裂隙含水层（l7～l8石灰岩），为二1煤层底板直接充水含水层，上距二1煤层2.9～19.36m。

2、多含水层分层注浆工艺的研究
2.1了解综合水文开采条件，研究可行方案
由于龙门煤矿地质条件复杂，所以含水层间可能存在变薄带、构造破碎带、导水裂隙带，致使含水层之间水力联系密切，宏观上实为一个含水体。

2.2钻场及钻孔的布置方案
在工作面上、下岩中巷，按底板注浆加固工程按浆液扩散半径不大于30m均匀布设钻孔（根据龙门矿多年实践，注浆扩散半径确定为30m，每个矿井地质条件不相同，注浆扩散半径因地而异），终孔层位经突水系数计算选为l1灰岩含水层，对于断层裂隙发育区、顶板淋水较大区域及富水异常区重点加固，加密布孔。

钻孔布置在平面上呈放射状展布，以斜孔为主，在剖面上长短结合，使钻孔揭露的含水层段尽可能长，尽量与断层、裂隙垂直或斜交；钻场之间的钻孔尽量进行交叉布孔，以揭露最多的岩溶裂隙，避免出现注浆盲区。

3、多含水层分层注浆工艺的关键技术
3.1根据各个含水层位置，进行分层注浆
钻孔施工后在钻进至16米～20米时下入φ127mm、φ108mm止水
套管，用双液注浆加固孔口管，并进行第一次试压，对钻孔上部含水层裂隙进行封堵。

待水泥浆液初凝12小时后方可进行扫孔，扫孔超过孔口管长度1m，进行耐压试验，压力达到8mpa，稳压30min以上，并且管壁周围无跑浆、漏浆现象时方可继续施工，若未达到上述要求则重新进行埋管；待钻孔钻进至出第一个含水层后（一般为l7灰岩）进行第二次试压，对第一个含水层裂隙进行注浆封堵，并再次对上部裂隙封堵。

试压不合格严禁钻进
待试压合格后继续钻进，在钻进期间钻孔揭露含水层时，若水量小于10m3/h，则继续钻进；若水量大于10m3/h则必须采用地面注浆站进行注浆，对所揭露含水层裂隙进行封堵，且钻孔注浆结束初凝16h后方可进行扫孔，钻进。

待钻孔施工至设计层位（一般为l1灰岩），进行注浆封孔，封孔时再次对裂隙进行封堵。

3.2施工工艺流程图
4、多含水层分层注浆改造在实际应用中取得的成果
龙门煤矿2405工作面底板多个含水层加固为对象进行实际操作验证实验，2405工作面底板改造工程共布设有14个钻场，其中2405上岩中巷有6个钻场，下岩中巷有8个钻场，共施工钻孔159个，钻孔密度22.78个/万m2，平均孔深116.42m，累计钻探进尺18510m，累计注浆量13667.55t。

现2405工作面已安全回采完毕，通过2405工作面分层注浆改造底板改造前后物探情况及工作面回采情况分析：2405工作面底板注
浆改造效果明显，低阻异常区基本得到有效加固，对回采影响较小，目前工作面已经完毕，除原采空区水量外，回采区域内增加水量约5m3/h ，底板注浆改造取得很大成功。

5、总结
由于工作面底板有多个含水层，所以注浆改造极具复杂性，需要同时对多层含水层进行注浆改造，否则极易造成注浆事故，导致注浆失败。

所以，龙门煤矿的煤层底板多层含水层分层注浆改造工艺的研究成功，解决了煤层底板具有多层含水层时为保证采煤工作面的回采安全如何成功进行底板注浆改造的问题，同时减小矿井排水量，达到节能减排的效果。