注浆加固技术在陈四楼煤矿防治煤层底板突水中的应用
浅析矿井巷道支护加固中注浆技术的应用
浅析矿井巷道支护加固中注浆技术的应用摘要:因地质环境的制约,矿山中的巷道掘进环节会出现较多问题,其中最为常见的就是巷道稳定性不足。
其主要表现为巷道塌陷、巷道冒顶等,在断层破碎地带此问题更为严重,在矿山整体应力影响下,巷道不稳定问题发生率较高。
因此对注浆技术的优势与特点展开分析,将有助于巷道不稳定这一问题的解决。
关键词:矿井巷道;支护加固;注浆技术1?注浆技术在矿井巷道支护加固中的应用价值1.1?注浆加固技术的优点通常而言,注浆加固技术并非单独用于巷道加固,而是将其同外拉锚技术联合应用。
将锚杆技术与注浆技术相结合,可使锚杆加固能力显著增强,从而使拉铆点在连接性能方面得到大幅度提升。
与注浆加固技术形成辅助效应,以更好地实现巷道加固的效果。
除此之外,注浆技术可使围岩残余的强度得以增强,从而使摩擦能力提高,使围岩的支撑力与强度得到强化,围岩松动半径随之缩小,在此情况下,围岩的应力圈明显改善。
1.2?注浆技术在巷道加固中发挥的作用通常情况下,巷道塌陷或者冒顶等问题产生的地段多为巷道通过破碎带、矿区断层、岩石接触带等。
上述地段石块破碎,其承受的结构应力较大,故各类问题的发生率较高。
借助注浆技术对巷道予以加固,此处理过程所蕴含的机理即通过注浆技术对围岩壁内实施加固,使围岩的抗压与抗弯性能得到大幅度提高,从而使围岩对于变形的自控性能以及整体性能得以强化。
完成对围岩的注浆工作后,可将之前存在空隙、裂缝进行较佳地控制,从而使围岩的一体性与坚固性得到有效保障。
同时也能防止先前存在的缝隙不再发展为深层缝隙,使围岩的强度得以提升。
注浆加固技术能够使深部的围岩受载状况与力学特征得以改善,防止浅部围岩强度下降,避免塑性区转向深部围岩,从而使围岩塑性区的面积减小。
此外,注浆加固能够使底板、顶板应力以及垂直应力的集中性降低,使浅部围岩的承载水平提升。
同时注浆加固能够使底板与顶板围岩的承载能力与完整性提升,有效减轻巷道变形。
2?注浆技术实施的可行性在加固巷道围岩期间,注浆技术具有一定的科学性,然而并非全部涉及巷道不稳、塌落、冒顶等问题均可通过注浆技术予以加固。
注浆堵水技术在煤矿矿井施工中的应用
注浆堵水技术在煤矿矿井施工中的应用前言:在实际生产过程中,煤矿矿井漏水会直接影响到煤矿开采进度,甚至威胁工作人员生命和财产安全。
现阶段,我国矿井项目在执行开采掘进作业时,强度和深度随着作业环境的日益复杂都在不断地提升。
由于矿山压力的增强,出现巷道变形的概率越来越大,导致频繁发生矿井漏水的事故,为企业生产和加工设置了难度,而注浆堵水技术在煤矿矿井施工过程中的应用能够在一定程度上缓解这一状况。
一、煤矿矿井施工中注浆堵水技术概述(一)注浆堵水技术的内涵注浆堵水技术,顾名思义,就是利用灌浆堵塞缝隙渗水的技术。
注浆堵水技术在我国的发展是从上个世纪中叶开始的,技术较为成熟是在21世纪初以后。
在注浆堵水技术的整个演进过程中,接连整合了特定浆液的注浆理论以及各类注浆工艺,并在技术改进时应用了多种新型材料和设备,针对该项技术的探究都取得了一定的研究成果以及应用成效。
(二)注浆堵水技术的应用环境分析1.矿山巷道掘进环境在进行矿山巷道掘进的工序时,由于穿越断层或其他导致岩层出现裂痕情况的发生,易使导水通道出现事故,因此,需要在诸多可能发生的意外事故出现之前,要做好矿山巷道周围环境的防漏水工作,利用注浆堵水技术来维系煤采掘进环境的安全性。
2.遇到岩层或巷道漏水状况时,要及时采取注浆堵水技术来进行处理在实际生产过程中,我国某煤矿采区的工人在执行作业时,出现了回踩过程出水现象,由于处理及时,出水量得到了有效控制,并采取了注浆堵水技术对采空区漏水点实施封堵,进而保证了矿井的安全,并有效降低了矿井排水环节的生产成本[1]。
可见,为了保证煤矿资源的开采总量能够满足社会需求,煤矿矿井施工工程的实施就可能会面临复杂的水文地质环境,煤矿开采工程的难度也在不断攀升,随时可能发生水体渗漏状况,威胁着作业人员的人身安全,因此,则需要采用注浆堵水技术等为煤采项目的顺利实施做有效支撑。
二、煤矿矿井施工中注浆堵水技术在实际应用过程中所遇到的问题煤矿开采又被业界称之为"井工开采",矿采行业在具体实施过程当中,会面临诸多的实际问题,例如:矿井煤层、顶板、底板结构不稳,一旦发生渗水、漏水等状况未得到及时处理,则后果不堪设想。
注浆技术在煤巷加固中的应用
注浆技术在煤巷加固中的应用文章以神木某矿区胶运顺槽的注浆加固治理为工程背景,分析了注浆技术的加固机理,并系统介绍了注浆作业各阶段的施工工艺及要求。
经过加固后的监测分析发现,巷道围岩裂隙停止发育,围岩变形得到有效控制,有效提高了巷道围岩的自持能力。
文章对利用注浆法进行巷道围岩治理工程具有重要指导意义。
标签:巷道治理;注浆技术;煤巷加固引言注浆加固技术是巷道围岩加固的常用技术之一。
在采用注浆进行围岩加固时,首先应按照设计要求进行钻孔作业,并将具有一定配比的浆液灌注入围岩。
浆液在岩层中会通过填充、渗透等方式,把空隙中的水分及空气排出,同时在强大的注浆压力作用下,浆液会对围岩造成破坏,进而对岩石起到劈裂作用[1-2]。
随后,浆液会及时充满岩石劈裂处,从而对岩石起到填充和挤密的作用。
此外,当浆液凝固之后,利用浆液胶结作用,可以使岩块的紧紧粘结在一起,从而有效提高了围岩的整体性,实现了提高巷道围岩稳定性的目的[3-4]。
神木某矿区15204工作面胶运顺槽距停采线约750m-280m范围内发生严重围岩破坏,两帮煤体明显鼓出,部分位置出现煤体破碎现象,帮部支护体系亦受到不同程度破坏;顶板下沉严重,部分位置下沉量达到1000mm,顶板中间部位出现严重破碎现象,增加U型钢进行补强支护;巷道底鼓明显,最大底鼓量在700mm以上。
由于围岩严重变形,巷道稳定性无法保证,已经对煤矿正常生产造成不利影响。
经过深入分析,造成巷道围岩破坏严重的主要原因是由于该区域上部覆岩厚度变化较大,造成最大主应力方向与巷道轴向近于垂直关系,在强大的地应力作用下,巷道围岩很难保持稳定。
经过调研分析,决定采用注浆加固技术进行围岩加固处理。
1 注浆加固作用机理1.1 提高软弱节理强度。
浆液通过其胶结作用,可以填充、凝结松散块体,明显提高节理面的强度,从而提高了岩体间的整体性,达到提高围岩稳定性的目的。
1.2 降低岩石风化。
通过浆液的填充作用,可以有效阻止空气的进入,对岩石起到保护作用,从而能够有效减少岩石的裸露面积,降低岩石受风化的程度。
注浆加固技术在综采工作面过断层中的应用研究
防治水灾害中巷道过断层破碎带注浆堵水技术的应用探析
防治水灾害中巷道过断层破碎带注浆堵水技术的应用探析摘要:我国的能源储备中,煤炭是重要的组成部分,广泛应用于发电、供暖等各个行业,对我国国民经济的快速发展具有极其重要的作用。
随着煤炭开采业的快速发展,以及煤炭开采深度的加深,煤矿地质条件的复杂性,都使得煤矿突水淹井安全事故逐渐增多,对煤矿的安全生产有很大的影响。
在煤矿过断层破碎带进行注浆堵水是有效解决上述问题的工艺,利用这种工艺,不仅提高了注浆过程中的质量以及性能,还有效的避免了很多危险,降低了巷道防止水的成本,加强了煤矿安全生产功效。
文章对这项冷技术进行分析。
关键词:水灾害防止;巷道过断层破碎带;注浆;应用在煤矿生产过程中,安全生产一直是广大煤矿工作者关注的首要问题。
随着社会上各行各业对煤炭的需求量的增加,矿井的深度也越来越深,这就使得渗水问题对矿井安全生产的影响越来越大。
为了避免出现突水淹井现象的发生,结合多年的工作经验,对注浆堵水施工工艺、注浆施工控制以及注意事项进行介绍,供相关的人员借鉴。
1 对于煤矿井下涌水的处理措施在煤矿建设的过程中,对于矿井中的淹井问题,需要在最短的时间内进行处理,不然无法恢复正常的掘进施工,对于煤矿建设的工期等都有一定的影响。
对井中涌水越早的进行处理,就能避免巷道在水中浸泡而自身性能降低,及时的处理能减少后期的维修费用,增加煤矿生产的安全性。
所以必须按照科学合理的涌水处理措施,才能及时的将井中的涌水进行处理,尽快的恢复正常施工。
一般来说,对井下的涌水处理方式有三种,分别是排水、截水以及堵水,对于排水方案来说,成本太高,并且排水对淹井处理效果不明显;利用截水方式,需要对水源位置进行确定,这不但需要花费大量的工作,还需要更多的经费,在确定涌水源头方面也较为困难。
所以,一般情况下,对于大埋深矿井的突水淹井处理都采用堵水的方法。
2 过断层破碎带注浆堵水施工工艺流程在巷道过断层破碎带的注浆堵水施工,主要分为以下几个步骤。
①建立造浆场所,一般都是选择掘进工作面进行,这样对于注浆施工更加的便利。
矿井地面定向水平孔煤层底板注浆防治水技术探讨
矿井地面定向水平孔煤层底板注浆防治水技术探讨随着煤炭资源的日益枯竭和工业化生产的不断发展,矿井的开采已成为现代社会中不可或缺的重要环节。
煤矿开采过程中常常会遇到底板渗水的问题,给生产和施工带来了很大的困难。
为了有效防治煤层底板的渗水问题,地面定向水平孔煤层底板注浆技术成为了一种有效的解决方案。
本文将对这一技术进行探讨和分析。
地面定向水平孔煤层底板注浆技术是指在煤矿地面通过坚硬岩层钻孔并利用注浆设备进行注浆施工,将水泥浆料灌注到煤层底板中,形成一层坚固的防水屏障,从而有效地阻止了地下水体的涌入和渗漏。
这一技术操作简单,施工方法灵活,能够有效地解决煤层底板渗水问题,是矿井防治水的一种重要手段。
二、地面定向水平孔煤层底板注浆技术的施工步骤1. 测量定位:首先需要对煤矿地面进行测量,在煤层底板下方选择适当的位置进行注浆处理。
通过精确测量和定位,确定注浆孔的位置和深度。
2. 钻孔凿孔:利用钻孔设备在煤矿地面进行孔位凿孔,确保孔位置准确、孔径合适,并且孔洞布满整个煤层底板,以达到全面有效的防水效果。
3. 注浆施工:将水泥浆料通过注浆设备灌注到钻孔中,注浆浆料需具有一定的流动性和粘度,能够填充孔洞并固化成坚硬的防水屏障。
注浆施工过程中需保持浆液的稳定性和充填度,确保每个孔位都能达到预期的防水效果。
4. 填埋封孔:待水泥浆料充分固化后,对浆料表面进行填埋和封闭处理,保持注浆孔洞的完整性和坚固性,以确保整个煤层底板的防水效果。
1. 技术优势:地面定向水平孔煤层底板注浆技术操作简单,施工便捷,可以灵活的适用于各种不同地质条件下的煤矿开采场景。
注浆浆料成本低廉,施工过程无污染,不会对煤矿地面和周边环境造成影响。
2. 适用范围:该技术适用于各类煤矿、煤层底板渗水问题,并且可以广泛应用于煤矿的井下采掘,巷道支护,矿场水平、斜井及工作面的综合防水工程。
尤其是对于那些地质条件复杂、地下水体丰富的煤矿,地面定向水平孔煤层底板注浆技术能够发挥出更大的优势。
着重探讨注浆堵水在采矿工程中的应用
着重探讨注浆堵水在采矿工程中的应用注浆堵水是一种常见并有效的采矿工程技术,它主要通过注入水泥浆等物质来修复和加强采矿过程中出现的水源及其他液体渗透问题,以保证矿山的正常运行。
本文将着重探讨注浆堵水在采矿工程中的应用。
首先,注浆堵水在采矿工程中的应用主要是针对井巷和开采工作面出现的液体渗透问题。
渗流是矿山采掘中常见的问题之一,它不仅会影响采矿效率,还会给采矿人员带来极大的安全隐患,甚至可能导致整个矿山的关闭。
而注浆堵水技术则可通过注入浆液填补井巷和工作面内部的裂隙,改善岩体的物理性质,从而达到防止渗流的目的。
其次,注浆堵水技术在采矿工程中的应用有广泛的适用性。
无论是地下采矿工程还是露天采矿工程,只要存在着矿山渗流问题,注浆堵水技术都具有一定的应用价值。
在实际应用中,注浆材料的选择以及注浆混合配比的合理性对于堵水效果至关重要。
此外,注浆堵水技术还需要根据矿山实际情况以及渗漏问题的具体位置选择合适的注浆方式及施工机械设备等。
除此之外,注浆堵水技术在采矿工程中还可以充分发挥其强大的维护和修复作用。
对于那些因岩石崩落、冲击振动、水灾等自然灾害导致的矿山井巷和采矿工作面的损坏,注浆堵水技术不仅可以补强受损部位,提高其承载能力,从而延长其使用寿命,更可以减少进一步的水源渗透问题,保障矿山的正常运营。
最后,注浆堵水技术的应用也需要关注其环境保护问题。
在采矿工程中使用注浆技术会产生大量的水泥浆废水,如果未得到有效的回收和处理,就会对周围的水体环境造成一定的污染。
因此,在注浆堵水技术的应用过程中,要严格遵守相关的环保法规和标准,采用安全、环保、可续的注浆材料,尽量减少浆液的使用量和浪费。
总的来说,注浆堵水技术在采矿工程中的应用是十分必要的,它不仅可以有效控制矿山渗流,提高采矿效率,更可以保障矿工的安全和矿山的可持续发展。
但是,在使用注浆堵水技术的过程中,要注意技术硬件和人员素质等方面的要求,以最大程度地发挥出其优势,提高注浆堵水技术在采矿工程中的实用价值。
陈四楼煤矿承压水综合防治技术
陈四楼矿区煤 田地貌单元属于华北 冲积平原东南 边缘部分 , 位于次一级淮河 冲积平原 的北部 , 黄河故道 大堤的南侧。永城背斜东北部砀 山、 邵 山、 喜 山、 马 山、 土山、 周 山及 南部柏 山一带 寒 武 系 、 奥 陶 系地 层 及燕 山 期岩浆岩, 以剥蚀低 山残 丘地貌形态孤立于平坦开 阔 的冲积 平 原 之 上 。石 炭 和 二 叠 系 煤 田 被 新 生 界 第 四 系、 上第三系松散沉积物全部掩盖。矿区 内覆盖层厚 度5 1 . 3 0— 5 4 5 . 7 0 m, 平均厚度 3 1 2 . 9 7 m。这 种 变 化 规 律受古地形、 新构造运动的强度与沉 降幅度的制约 , 同 时 这些 因素也 控制 了各 含 水层 中地 下 水 的补 给 、 径流、 排 泄条件 。全 区地 势西 北 高 、 东 南低 , 最 高 点 芒 山标 高 +1 5 6 . 8 0 m, 最 低点 沱河 河 床 标 高 +2 6 . 0 0 m, 地 面标 高 般为 + 2 8 一+ 4 0 m。区内 自北 向南分布 的河流主要 有: 王引河 、 沱河、 浍河、 包河等, 皆属淮河水系。 1矿 井充水水 源分 析 1 . 1地表 的 水体对 矿 井充水 影响 天然的地表水体不存 在于井 田内, 仅有 排洪的沟 渠韩 沟与小 白河 是 人 工 开 挖 , 部 分 的积 水 区 是 由在 开 采 的过程 中地 表 所 形 成 塌 陷造 成 , 地 表 的 水 体 下 存 在 巨厚层新生界松散沉积层 , 其阻隔作用 , 使其对矿床 的 开采无 充水 的影 响 。 1 . 2新 生界底 部砂 岩含 水层 对矿 井 充水 的影响 新 生界 的底 部 分 布 有 稳 定 的 黏 土 隔 水 层 , 最 大 厚 度达 1 1 2 . 3 9 m, 厚度一般都在 3 0 m以上 , 因而会阻隔地 下水 的垂直 下 渗入 。大 部分 的 地 区 的新 生 界 的 含水 层 是对矿床是无影 响, 仅在局部 的地段新 生界底 部的砂 岩与基岩直接接触处 , 在新生界底部 t w i k土层较薄的 地段 , 或砂 层增 厚地 段 , 新 生 界 底 部含 水 层 可 以直接 向 煤系的地层充水 , 或砂层 的水沿导水裂隙带 渗入矿井 , 对煤层 的开 采产 生一 定 的影 响 。 1 . 3主采 煤层 的顶 、 底板 砂岩的强度较大的砂岩 , 在正常的
2024年煤矿注浆堵水技术的新进展(2篇)
2024年煤矿注浆堵水技术的新进展1.概述煤矿水害影响矿山工程施工的进度和质量、恶化工人的劳动环境、增加矿井的排水设施及排水费用、给煤矿生产带来了不安全因素、严重者甚至发生淹井事故、造成生命和财产的重大损失[1]。
我国煤田水文地质条件复杂,目前我国约有18%待开采的煤炭储量受到较为严重的水害威胁,对其进行防治工作具有十分重要和十分迫切的现实意义。
注浆堵水是矿井水防治的重要方法之一,具有减轻矿井排水负担,节省排水用电,降低吨煤成本,提高工效和质量,加固井巷薄弱地段,减少突水机率、延长矿井服务年限的明显优点[2]。
2.注浆堵水技术的发展历程注浆堵水作为注浆技术的一个分支,是随着注浆技术的发展而发展的。
注浆堵水技术作为工程技术的一个新领域不过只有一百多年的历史。
18xx年法国首次把注浆法应用于俢复挡潮闸[3],英国于1856年第一次将水泥用于注浆,1882年~1920年相继研制了气动注浆机和水玻璃-氯化钙化学浆液,此后又相继研制出铬木素、丙烯酰胺等浆液材料。
二十世纪四十年代以来,各种新的化学浆液(如木质素类、脲醛树脂类、丙烯酰胺类、聚氨酯类等)和改性水泥浆相续问世,将注浆堵水技术推向一个新的高度。
注浆堵水技术在国内的发展是从20世纪50年代初期煤矿井筒井壁注浆堵水开始的[4],从60年代后,我国相继开发了一系列无机或有机注浆材料,并逐渐建立了适用于特定浆液的注浆理论、注浆工艺。
进入21世纪后,注浆堵水技术的研究与应用进入一个鼎盛时期,在注浆堵水技术许多方面,包括材料品种、设备器材等都获得了一定发展。
注浆堵水技术近年来在各种岩土工程中得到广泛应用,技术效益及社会效益也很显著,但注浆堵水技术本身还不成熟,还需不断完善。
3注浆堵水技术的研究现状与研究成果注浆堵水技术包括硬件和软件两部分:硬件部分又包括注浆材料和注浆设备,软件部分可简单地分类注浆工艺和注浆参数计算理论。
3.1注浆堵水材料目前煤矿井巷堵水注浆材料大都选用水泥类浆材或水泥—水玻璃类浆材,其主要优点是成本低、材料来源广,但由于其硬化后易收缩而产生细小裂隙,在水力冲刷下裂隙逐渐扩大,堵水效果不理想,且因其为颗粒性材料,对细小裂隙难以压入,因此其应用范围有一定的局限性。
2024年煤矿注浆堵水技术的新进展
2024年煤矿注浆堵水技术的新进展随着煤矿行业的不断发展和技术的进步,注浆堵水技术在煤矿井下的应用得到了广泛推广和运用。
2024年,煤矿注浆堵水技术迎来了一系列新的进展,以下将详细介绍。
一、新型注浆材料的应用新型注浆材料是煤矿注浆堵水技术的重要发展方向之一。
在2024年,煤矿注浆堵水技术中出现了一种新型的高性能注浆材料。
该材料具有优异的渗透性和堵水效果,能够快速堵塞煤层中的裂缝和孔隙,有效抑制煤矿井下的水涌问题。
与传统的注浆材料相比,新型注浆材料不仅具有更高的堵水效果,还具有更低的成本和更短的施工周期。
二、注浆堵水技术的智能化和自动化2024年,随着人工智能和自动化技术的快速发展,煤矿注浆堵水技术也迎来了智能化和自动化的时代。
通过引入智能传感器、自动控制系统和数据分析算法,煤矿注浆堵水技术能够实现井下水压、水位、温度等关键参数的实时监测和自动调控。
这使得注浆堵水技术更加高效、准确和安全,大大提高了煤矿井下的安全性能和工作效率。
三、注浆堵水技术与无人机的结合无人机技术是2024年煤矿注浆堵水技术的又一新进展。
注浆堵水作业通常需要在煤矿井下进行,工作环境复杂且存在安全隐患。
利用无人机进行注浆堵水作业能够避免人员进入危险区域,降低工作风险。
无人机具备快速、灵活的特点,能够轻松到达注浆点进行作业,有效地提高了作业效率和安全性。
四、注浆堵水技术与人工智能的结合人工智能技术的应用为煤矿注浆堵水技术带来了更多发展机会。
通过建立基于深度学习的预测模型,煤矿注浆堵水技术能够准确预测煤层的水涌情况并及时采取相应措施。
此外,利用人工智能技术对煤层水涌进行大数据分析,可以从中挖掘出更多的规律和特点,为注浆堵水技术的改进提供了更多的思路和参考。
总而言之,在2024年,煤矿注浆堵水技术迎来了新的进展,包括新型注浆材料的应用、注浆堵水技术的智能化和自动化、注浆堵水技术与无人机的结合以及注浆堵水技术与人工智能的结合等。
这些新技术的应用将进一步提高煤矿井下的安全性能、工作效率和矿井的经济效益,有力推动了煤矿注浆堵水技术的发展和应用。
注浆堵水技术在煤矿矿井施工中的应用
注浆堵水技术在煤矿矿井施工中的应用发布时间:2021-07-27T02:55:11.674Z 来源:《新型城镇化》2021年9期作者:张志祥[导读] 进一步提高煤矿开采领域中注浆堵水技术的进步与提升,合理应用注浆堵水技术,为煤矿开采活动的安全保驾护航。
河南赢创矿山工程有限公司河南郑州 450009摘要:近年来,矿井建设和生产过程中发生透水事故的次数逐渐增多,为了有效的进行水害防治,可以通过合理的应用注浆堵水技术,降低煤矿开采活动中的风险与威胁,减少渗水、漏水问题的发生次数。
关键词:煤矿矿井施工;注浆堵水技术;应用1.矿井注浆堵水技术概述注浆堵水技术,可以从字面上进行理解,就是通过向井下岩层中的孔隙、裂隙或巷道注入泥浆或化学浆,改良井下不良地质体,形成阻水构造,防止地下水进入矿井的技术。
上世纪中期,伴随着煤矿开采活动的日益频繁,注浆堵水技术逐渐兴起并得到迅速推广,直到二十一世纪后,通过学习西方发达国家的先进注浆技术与理念,结合数十年来的实践经验,在国内外众多煤矿开采技术领域专业学者的共同推动下,我国的注浆堵水技术才逐渐走向成熟。
现有的注浆堵水技术建立在许多特定浆液的注浆理论以及多种注浆工艺和技术整合的基础上,还广泛应用了多种更加先进的设备和材料,极大的提高了注浆堵水技术的质量和水平,推动了我国煤矿开采行业的快速发展。
针对不同的情况与环境,注浆堵水技术有不同的使用方法和使用形式,如在矿井巷道挖掘过程中,往往要穿越断层,或者其他一些大幅度的施工活动会对岩石造成破坏,容易形成导水通道,从而引发渗水等安全隐患。
因此,为了避免因岩石裂隙渗水而导致透水事故,一方面需要在煤矿开采工程之间做好巷道的防漏水工作;另一方面,在煤矿开采施工过程中出现岩层或者巷道漏水、渗水的情况时,要及时选择合适的浆液、合适的注浆工艺与技术,堵塞漏水孔隙。
同时,要密切关注回采过程中的出水现象,一经发现,必须快速进行注浆处理,将出水量控制在安全范围内,充分发挥注浆堵水技术的优势与价值,在保证煤矿开采过程中巷道挖掘等诸多施工环节的安全性的同时,进一步降低煤矿开采工程中排水环节的施工成本。
注浆堵水技术在某突水煤矿区的应用
通 过通 风系统改 造 , 矿井通风 系统 阻 力舒布不 台理 、 积 使 等 孔较小、 井巷系统风量通过 能 力不 足、 主要 通风机供 风能 力不 足
的状况得到较大 的改 善 。回风井 的开拓大 大降低 了矿井 的通风
表 3 各方案矿井总风 阻与等积孔一览表
9. 3
[] 街志朝 , 3 龚子来 。 潘德祥 , 刷 各庄煤矿 通 阻 力测定 与分析 [] 等. J.
华北科技学院学报, 0 3 5 1 ;0 2 2 0 ,( ) 2 ~2 .
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4 结 束 语
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帷幕注浆堵水在矿井防治水中的应用
帷幕注浆堵水在矿井防治水中的应用发布时间:2023-02-02T08:32:23.791Z 来源:《科学与技术》2022年18期作者:张小军[导读] 帷幕灌浆是将浆液注入岩体或土层的裂隙和孔隙中,张小军焦作煤业集团赵固(新乡)能源有限责任公司河南省新乡市453000摘要:帷幕灌浆是将浆液注入岩体或土层的裂隙和孔隙中,形成连续的阻水帷幕,从而减小渗流量与降低渗透压力的灌浆工程。
关键词:帷幕注浆;矿井防治水;问题帷幕灌浆是一种浆料技术,它利用液压或气压将浆料固化在一个特殊的灌浆孔中,达到预计浓度,并将其压入特定岩层中,旨在提高材料中使用材料的物理力,以满足各种设计要求。
采用通用幕帘注浆减少排水,防止矿井坍塌是可行及经济的。
一、帷幕注浆技术发展历史及研究现状注浆技术是岩土工程的一个分支,是一项范围大、实用性强的技术措施。
该技术采用浆液配比,浆液通过钻孔按一定比例注入地层或岩层空间,使其膨胀、固结或固化,从而加固地层或防止渗堵漏。
注浆加固技术在防止矿井堵水、硐室支护等方面发挥了重要作用。
矿业在我国经济与工业中扮演着重要角色。
一旦地下水在开采中排出,就会导致断流泉水和干涸水井;地下水位下降导致砂化土质和生态环境影响。
土壤沉降也会导致人员及财产安全。
矿业企业应积极推广新的水控制技术,降低矿井水风险,保护水环境,保持区域可持续发展。
注浆帷幕能将矿区与周边地区隔开,阻断与水管理的联系,只抽取矿区地下水,从而减少对区域水环境的影响,确保矿井的安全生产。
积极控制地下水,促进国民经济发展。
经工程实践,我国帷幕注浆技术日趋成熟,堵水技术达到国际先进水平。
一批矿井水处理工程顺利完成,帷幕注浆堵水效果良好,保护了水资源及环境。
节约了排水成本,显著降低了生产成本。
二、帷幕注浆帷幕注浆是一种注浆技术,注浆技术是用液压或气压将能凝固浆液按设计浓度通过特设的注浆钻孔,压送到规定岩土层中,填补岩土体中裂缝或孔隙,旨在改善注浆对象物理力学性质,以满足各类工程需要。
注浆加固技术在断层治理中的应用
注浆加固技术在断层治理中的应用发表时间:2021-01-05T15:22:20.423Z 来源:《科学与技术》2020年27期作者:薛文和[导读] 注浆加固技术施工工艺简单、容易操作、成本低,而且加固效果好,可黏结或固结遭各种类型破坏的松动圈及破碎带,是松散薛文和淮河能源集团煤业分公司谢桥煤矿,安徽淮南 232001摘要:注浆加固技术施工工艺简单、容易操作、成本低,而且加固效果好,可黏结或固结遭各种类型破坏的松动圈及破碎带,是松散围岩巷道治理的有效途径。
文章具体阐述了注浆加固技术在煤矿断层治理中的具体应用过程。
关键词:断层;注浆加固;预注浆引言注浆加固,就是通过造孔,将注浆浆液注入围岩中,靠注浆压力使浆液向围岩的裂隙扩散,使岩体形成一个加固带,即注浆帷幕,从而提高岩体的整体性、增强围岩强度的一种技术。
加固注浆施工工艺简单、容易操作、成本低,而且加固效果好,可黏结或固结遭各种类型破坏的松动圈及破碎带,是松散围岩巷道维修的有效途径。
加固注浆适用于各种破坏形成的巷道,尤其对一些围岩破坏严重的巷道,其效果就更加明显。
该项技术不仅可用于维护已遭破坏的井巷,还可用于新掘巷道的预注浆加固等。
1注浆加固原理加固注浆的主要工艺原理是采取下堵、上封、中间渗透的方法,进行钻注。
先注薄弱段即下堵,堵住松动裂隙,迫使浆液上帘和外渗。
上封,即在每一分段上部软弱层偏下部钻注,形成固结圈,封住浆液沿外壁上帘的通道,迫使浆液沿水平方向或向下扩散。
当完成下堵上封之后,对重点区段进行往浆加固,以使浆液在软弱层内渗透扩散固结形成抗压帷幕。
2工程概况某矿施工的胶带机巷,巷道设计总工程量850m,巷道设计断面为5.2*4.2,直墙半圆拱,巷道6°上山施工中,迎头揭露高差5m正断层,岩层破碎,断层上盘岩性为细砂岩,下盘为泥岩,预计涌水量较大,断层段采用套棚施工,为确保安全施工,我们对断层采取了预注浆加固技术。
3注浆材料3.1 水泥注浆材料选择针对渗流速大于10-4cm/s的岩石裂缝,最佳注浆加固材料是水泥浆液。
基于煤层底板高承压水注浆改造的防治水技术应用
深 孔钻 进 。
2 . 1 . 2地面 高压 注浆 系 统概 述 本 区太 原 组 上 段 灰 岩 高 承 压 含 水 层 富 水 性 较 大 , 水 压较 高 , 依 据本 区矿 井 实 际 施工 情况 显 示 , 煤 层 底 板 注 浆改 造钻 孔最 大钻 孔 出水 量 约 2 0 0 m / m, 出水较大 , 且 太原 组灰 岩含 水层 裂 隙发 育 。为 达 到 注浆 堵 水 的 目 的, 有效 的改 善 含水 层及 隔 水 层 的 厚度 , 本 区煤 层 底 板 改 造 注 浆 要 求 终 压 一 般 为 出水 静 水 压 力 的 2—3倍 。 由此决 定 了注 浆 量压 力 高 、 注 浆 量 大 。地 面 建 立 配 套 的 地面 注浆 站及 地面 注 浆 系 统不 可 或 缺 。地 面 注 浆 系
进入 裂 隙 。 ( 2 ) 浆 液在 裂 隙 内流 动扩 散 和 沉 析 充 塞 , 大 裂 隙逐 渐缩 小 , 小裂 隙被 充填 , 注 浆压 力逐 渐 上升 。
永 夏矿 区 位 于 豫 东 平 原 , 该 区主 要 开 采 二 叠 系 下 石盒 子 组三煤 组 和 山西 组二 2煤 层 。煤 系 下 伏 地层 为
基 于 煤 层 底 板 高 承 压 水 注 浆 改 造 的 防 治 水 技 术 应 用
陈莉萍 ( 河南省有色金属地质 矿产 局 第一地质大 队, 河南 郑州 4 5 0 0 1 6 )
摘 要: 在煤层地板下伏 高承压灰 岩含水层的地质条件下 , 根据工程 实践 , 永夏矿区普遍 采用煤层 底板高承压水注浆 改造 的防治 水策略 。文章通过总结 、 改进地板注浆 改造成套技术 , 阐述 了其具体施 工工艺 及生产 系统 组织 。通过 该工艺对 煤层底板 灰岩含 水层
超前探测预注浆加固技术在陈四楼煤矿的应用
田 君
孙兴建
沈
冰
超前探测 预注浆加固技 术在陈四楼煤矿的应用
2 0 1 4年
超前 探 测 预 注浆 加 固技 术 在 陈 四楼 煤 矿 的应 用
田 君, 孙兴建 , 沈 冰
4 7 6 6 0 0 ) ( 河 南煤 业化工集团永煤公司陈 四楼煤矿 , 河南 永城
摘
要: 陈 四楼 煤矿 目前八采 区和 五采 区深部 大巷 水 平标 高分 别达 到 了 一5 9 3 m和 一 7 2 0 m, 大巷
层及 其产 生 的次生 小 构 造 出水 , 因此 深部 采 区在 开
后 距离 灰岩 仅 1 1— 2 1 m, 该 区域 太 灰 水 压 达 到 5 . 5
~
6 MP a , 在 巷 道 揭 露 灰 岩 过 程 中 在 断层 裂 隙 及 水
拓巷 道 中揭露 大 断层 时将 产 生 安 全威 胁 , 必 须 采 取
巷 底板 距离 灰岩 顶板距 离 仅 3 0~4 0 m, 该 断 层 三 维 地 震勘 探落 差达 到 1 9 m, 也就 是 说 大巷 在穿 过 断 层
翼主要生产采区。根据《 陈四楼煤矿水文地质条件
分类 报告 》 , 界 定 矿 井 为 水 文地 质 条 件 中 等 类 型 矿 井, 根 据 矿井在 历 年 生产 中 出现 过 一些 影 响生 产 安 全 的水害 事故 总结 得 出 , 矿 井 水 害 的主控 因素 为 断
查, 根据 探测 结果 可知 , 在迎 头前异 常 区 , 该 异 常 区 主要 集 中在 巷 道
前方的两侧范围内, 迎头前方底 板也存在一低 阻异
第 4期
田 君
孙兴建
沈
冰
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收稿日期:2012-06-19作者简介:段李宏(1986—),男,山西临汾人,助理工程师,2007年毕业于中国矿业大学,现从事煤矿防治水工作。
注浆加固技术在陈四楼煤矿防治煤层底板突水中的应用段李宏(河南煤业化工集团永煤公司陈四楼煤矿,河南永城476600)摘要:陈四楼煤矿在开采过程中受到煤层底板承压充水含水层的水害威胁,针对该情况,陈四楼煤矿应用不同注浆材料对该矿某区进行注浆加固。
阐述了研究区注浆试验钻孔设计,并应用不同的注浆材料对研究区进行注浆加固。
结果证明,注纯水泥浆液岩心及注蒙脱石和水泥等混合浆液岩心的抗压强度均较大,加固煤层底板强度的效果较好,而且注蒙脱石与水泥混合浆液扩散半径较大,相同情况下,一次注浆可以节省人力、物力,且蒙脱石的价格也比水泥低,更经济实用。
关键词:注浆加固;底板突水;钻孔设计中图分类号:TD745.2文献标志码:A文章编号:1003-0506(2012)09-0059-03Applications of Grouting Reinforcement Technology in Floor Water-inrushPrevention in Chensilou Coal MineDuan Lihong(Chensilou Coal Mine ,Yongcheng Coal Industry Co.,Ltd.,Henan Coal and Chemical Industry Group Co.,Ltd.,Yongcheng 476600,China )Abstract :Chensilou Coal Mine is under water hazard threats of floor confined aquifer when mining coal seam.Aiming at this situation ,different grouting materials were used to reinforce some region.Introduced the design of the boreholes for grouting in survey region ,dif-ferent grouting materials were used to reinforce survey region ,too.Results show that ,core from grouting by pure cement and core from grouting by mixing fluid with montmorillonite and cement both have the big compressive strength.It has reached good effects after coal seam floor grouted by pure cement or mixing fluid with montmorillonite and cement.Especially ,grout diffusion radius of grouting by mix-ing fluid with montmorillonite and cement is bigger than other methods.Mixing fluid with montmorillonite and cement for one time can save manpower and material resources ,and the price of montmorillonite is lower than cement ,and is more economic and more suitable.Keywords :reinforce by grouting ;floor water-inrush ;borehole design陈四楼煤矿位于豫、皖两省交界的河南省永城市北部,自1997年投产以来,该矿已发生过多次突水,最大突水量1.046ˑ103m 3/h ,其中5次为断层构造导通太原组灰岩出水。
突水一度造成巨大的经济损失,严重影响了矿井安全生产。
随着煤层开采深度的增加,煤层底板承压充水含水层发生水害的可能性也在增大。
必须对煤层底板进行注浆加固,以保证矿井安全生产。
1矿井水文地质条件分析近年来生产实践证实,矿井在开采过程中受顶底板砂岩水影响较小,矿井直接充水水源为煤层顶底板砂岩水,巷道掘进时涌水量可达25m 3/h ,但涌水随着时间的推移逐渐减小成滴水,最后无水。
在褶曲发育处,工作面顶、底板砂岩多数出水,水量可达35m 3/h ,工作面采后短期内水量变化一般在5 40m 3/h ,对生产影响不大。
在开采过程中,间接充水水源为太原组上段灰岩岩溶裂隙承压水[1-2]。
回采过程中,在构造条件简单地段,太原组灰岩水对回采无影响;在构造条件复杂地段,太原组灰岩岩溶裂隙水通过断层溃入采场,其涌水量一般在60 120m 3/h ,建井初期对煤层开采有一定影响。
-720m 辅助水平块段位于陈四楼矿井南翼,北至南三采区下部天然焦边界,南至南十五采区及矿井边界保护煤柱,西至矿井边界保护煤柱,东至-440m 轨道大巷保护煤柱,上限标高为-420m ,下限标高为-860m,地面标高+33.6 +35.0m。
该区自上而下分为4个含水层组,分别是古近系、新近系、第四系孔隙含水组,二叠系裂隙孔隙含水组,石炭系溶洞裂隙承压含水组,奥陶系溶洞裂隙承压含水组。
2煤层底板注浆加固设计2.1注浆加固钻孔设计原则试验钻场钻孔(图1)穿越L8、L9、L10和L11灰底板,2个钻场距离394.17m;每个钻场设计3个钻孔,在平面上垂直展布。
钻孔尽量与断层、裂隙走向垂直或斜交(图2),保证浆液尽可能把裂隙充填完全;底板钻孔辐射终点为L8灰岩含水层底板。
每个钻场的第1个钻孔全部取岩心后进行注浆试验,第2个钻孔在注浆完成28d后进行取心试验,第3个钻孔取心检测浆液的扩散半径。
2.2钻孔设计参数与单孔结构实际施工中,根据钻孔出水量和注浆量适当调整钻孔参数,单孔设计参数见表1。
钻孔的开孔直径为133mm,根据设计套管长度确定开孔孔深,开孔孔深应比设计套管长度多2m;孔口管下放长度严格按照设计长度,孔口管直径为108mm,必须进行固管;终孔直径78mm。
表1钻孔设计参数位置孔号方位/(ʎ)倾角/(ʎ)深度/m 终孔层位工序备注验1-10-3090L 9Ⅰ取心后注浆1号钻场验1-20-3090L 8Ⅱ注浆28d 取心验1-330-3093L 8Ⅲ注浆28d 取心验2-10-3098L 8Ⅰ取心后注浆2号钻场验2-20-3098L 8Ⅱ注浆28d 取心验2-330-30100L 8Ⅲ注浆28d 取心2.3注浆施工工艺此次注浆加固施工工艺如图3所示。
图3钻孔施工工艺流程3不同注浆材料注浆效果分析3.1未注浆对未注浆的灰岩取心并进行岩石力学试验及微观分析,得到的数据见表2。
L 10灰岩岩心磨片后在偏光显微镜下观察结果如图4所示。
灰岩原生裂隙宽5 30μm ,长度不等,灰岩结晶程度较低,很容易破碎,在采空区和巷道底部向上的强大灰岩水压下,裂隙张开,易导致灰岩突水。
表2原岩岩心抗压强度灰岩段L 8L 9L 10L 11抗压强度/MPa //11.6/取心深度/m//102 103/注:“/”表示未取到的灰岩层。
图4未注浆灰岩岩心在偏光显微镜下的照片3.2注纯水泥浆液注纯水泥浆液28d 后,各段灰岩的抗压强度结果见表3,L 10灰岩岩心磨片后在偏光显微镜下的观察结果如图5所示。
表3注纯水泥浆液岩心抗压强度灰岩段L 8L 9L 10L 11抗压强度/MPa//42.341.5取心深度/m//123 12498 99注:浆液扩散半径为20 30m ;“/”表示未取到的灰岩层。
图5注纯水泥浆岩心在偏光显微镜下的照片图5中箭头标注处是经过水泥浆液充填过的灰岩裂隙,在偏光显微镜下观察可以看出,注水泥浆液后,岩石的细小裂隙基本上都被充填,岩石的抗压强度明显增大。
3.3注蒙脱石和水泥等混合材料注蒙脱石、水泥和木质磺酸钠混合材料28d后,各段灰岩的抗压强度数据见表4。
注浆液扩散半径的确定采用1个钻孔,该钻孔与原注浆孔夹角为30ʎ,通过取心观察确定注浆液的扩散半径大于35m 。
表4注蒙脱石和水泥等岩心抗压强度灰岩段L 8L 9L 10L 11抗压强度/MPa /44.941.539.8取心深度/m/68 6963 6645 49注:浆液扩散半径>35m ;“/”表示未取到的灰岩层。
图6为L 9灰岩在偏光显微镜(下转第64页)2012年第9期段李宏:注浆加固技术在陈四楼煤矿防治煤层底板突水中的应用总第201期(2)在两帮起拱线位置分别施工1排 75mm ˑ5000mm 卸压孔,间距1000mm 。
5应用效果分析(1)巷道维修期间,采用锚网索喷浆卸压孔联合支护,每排使用锚杆成本为2700元,改变以前的软岩架棚工艺每排成本4500元,每排(0.8m )可以节约资金1800元,共施工135m ,创造效益约30万元;且辅助和后续运输工作量大大减小,降低了工人劳动强度,生产效率得到显著提高。
(2)锚网索喷浆卸压孔联合支护提高了巷道支护质量,消除了巷道变形严重、浆皮开裂等现象,改善了工作环境,保证了车场运输和行人安全,产生良好的社会效益。
在五凤煤矿1400车场的修复过程中,采用锚网喷卸压孔联合支护,消除了巷道二次变形,确保了安全生产,同时也证明了锚网索喷浆卸压孔联合支护技术可以解决高应力巷道软岩支护难题,且社会和经济效益良好,可以为我国矿山高产高效建设提供技术保障。
6结论(1)在软岩巷道采用锚网喷+锚索支护+施工卸压孔联合支护方式,能够提高支护结构的整体性,保证围岩的稳定性[3],有效控制巷道变形。
(2)修复结束后连续观测2个月,巷道顶底板及两帮几乎未发生位移,巷道表面未出现变形、浆皮开裂等现象,基本满足生产需要。
(3)施工卸压孔,将地应力的破坏作用向岩体内部转移,有效降低了地应力对巷道围岩的破坏,抑制了巷道的变形。
参考文献:[1]李琰庆,陈同虎,宋友良,等.深部高应力软岩巷道支护技术优化及工程实践[J ].煤矿支护,2010(9):23-27.[2]张广垒,耿明杰,李秀军.卸压孔技术在高应力煤巷掘进中的应用[J ].科技信息,2010(35):292.[3]高加传,乔登攀.矿井软岩巷道锚网喷索注联合支护技术实例分析[J ].科技与企业,2012(6):170-171.(责任编辑:秦爱新檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷)(上接第61页)下的照片。