底板注浆改造技术在高承压水治理中的应用

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地面注浆与疏水降压技术在煤矿突水治理中的应用

地下室疏水降压技术摘要]：设计中常用配重法、抗浮锚杆、抗浮桩等被动方式来抵抗地下水压力对结构抗浮产生的影响，各有优缺点，而采用在地下室底板和外墙设置泄水口的方式将地下水汇合后排出，取得了良好的抗浮降压效果，本文结合工程实例，介绍一种疏水降压的技术，为同类工程提供参考经验。

[关键词]：主动抗浮；疏水；降压；地下室1引言考虑到以往裙楼地下室因水浮力而导致结构整体上浮或地下室底板局部隆起引起的底板开裂等现象，造成工程事故和经济损失的情况。

在对国内几种疏排地下水的方案进行比较分析，提出了以下三种主要施工方案：方案一：永久的有组织排水降压抗浮体系。

使用降压抗浮装置，在地下室外剪力墙、底板结构施工钢筋绑扎的同时，分别预埋排水降压抗浮装置，将室外地下水与地下室内排水沟联通形成自由排水渠道，并将这些地下水汇集后集中由自动排水泵排至市政管网。

方案二：结构后开孔直接排水方案在地下室施工完成后，按照设计要求，在地下室外剪力墙、底板结构上开孔直接排水降压，将室外地下水与地下室内排水沟联通形成自由排水渠道，并将这些地下水汇集后集中排入雨水排放管网。

方案三：地下室底板上设置疏水层方案疏水层主要是普通的级配卵石、混凝土等无机材料，作为底板结构与装饰面层的隔离层，能将地下室外墙及底板渗水先汇集至防渗墙排水沟内，然后进入疏水层自由流淌汇集至集水井，最后由自动排水泵排至市政管网。

经过上述分析论证，方案一在技术特点、经济性、方案实施的难易程度三个方面更具有优势。

下文实例采用方案一永久有组织排水降压抗浮方式疏水降压，以减弱地下室因水浮力对底板产生的不利影响，取得了良好效果。

2工程概况天祥广场项目位于武汉市汉阳四新大道与江城大道交汇处西北角，两层地下室，总建筑面积101198m2，框架核心筒结构，基础类型为桩基，兼做抗拔桩。

非人防地下室底板厚度300mm，基础梁混凝土强度C30，抗渗等级为P8，采用补偿收缩混凝土浇筑。

基坑面积约12123m2，基坑边线周长为440米。

底板注浆改造防治水技术应用

６８ｍ。
２１２注浆孔终孔间距．．
考虑到各注浆孔浆液扩散的相互影响，近临的３个注浆孔采用三角形布置将达到更好的效果以消除 “ 区 ” 半径一般应不大于３ｍ，据盲，５根
灰岩，去煤层厚度，到３除达５—３ｍ，级套管有８二效长度不小于３ｍ，果Ｌ灰岩有水，壁问注５如，先
５７
新义煤矿１Ｉ作面临界突水系数取０１工１
与煤层底板的垂直距离应不小于６ｍ。０
根据瞬变电磁探测结果，义煤矿１０１工新１１作面存在多个富水异常区，虑到新义矿为新建考矿井，有前期注浆改造经验，此，用一孔多没因采
一
新义井田位于新安煤田倾伏向斜北翼的深
般经验以及安全方面考虑，计注浆孑终孑间设ＬＬ
部，区外浅部毗邻新安煤矿，部毗邻义安煤矿，东
井田面积约４２．ｍ矿井设计生产能力７ｋ。
（义煤集团新义煤业河南新安４１ｏ７８ｏ）
摘要：绍了义煤集团新义煤业在１０１工作面采用煤层底板注浆改造防治水技术的应用及介ｌｌ
注浆效果。
关键字：水底板治

高水压工作面底板注浆加固技术研究

２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＲｅｓｏｕ￣ｅｓａｎｄＳａｆｅｔｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｂｅｉｊｉｎｇ），Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ；
ＷａｔｅｒＰｒｅｓｓｕｒｅＦｌｏｏｒｉｎＣｏａｌＭｉｎｉｎｇＦａｃｅ
ＬＩＺｈｅｎ—ｈｕａ，ＸＵＹａｎ—ｃｈｕｎ，ＣＨＥＮＸｉｎ—ｍｉｎｇ
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，ＨｅｎａｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｏｚｕｏ４５４０００，Ｃｈｉｎａ；
ｆａｃｅ，ａｌｆｏｏｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｔｈｅｃｅｒｔａｉｎｔｅｃｈｎｉｃａｌｉｎｄｅｘｅｓｗｅｒｅｐｒｏｖｉｄｅｄａｎｄａｅｘｔｒａ—ｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｇｒｏｕｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗｉｔｈ “ａｓｅｐａｒａｔｅｄｇｒｏｕｔｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｆｉｎｅｔｕｂｅｔｒａｎｓｐｏｔａｒｔｉｏｎ，ｄｏｕｂｌｅｔｕｂｉｎｇｆｏｒｇｒｏｕｔｉｎｇｂｌｏｗｏｕｔ，ｒｅｐｅａｔｅｄｒｏｇｕｔｉｎｇ ”ｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．ＴｈｅｓｕｒｖｅｙｒｅｓｕｈｓｏｆｔｈｅＤＣｍｅｔｈｏｄｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｌｆｏｏｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔａｎｄｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｂｙｔｈｅｒｏｇｕｔｉｎｇｗａｓｒａｔｉｏｎａｌａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｗｏｕｌｄｈａｖｅｃｅｔｒａｉｎｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｖａｌｕｅａｎｄｇｕｉｄａｎｃｅｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｃｅｓｔｏｔｈｅｇｒｏｕｔｉｎｇ

疏水降压和底板注浆改造相结合解放承压水上煤炭技术

底板注浆改造是一种改变受承压水煤层底板构造、提高底板受压强度的技术措施。疏水降压就是采用钻探泄水孔
定量排水，降低承压水的压力。“ 物探为先，底板改造＋疏水降压” 相结合的技术可以提高开采受承压水威胁的安全性。
关键词承压水物探疏水降压底板改造
中图分类号
ＴＤ３２２．１
文献标识码Ｂ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５— ２８０１．２０１４．０７．７０
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃｏｍｂｉｎｅｄｄｒａｉｎｉｎｇｄｅｐｒｅｓｓｕｒｉｚａｔｉｏｎｗｉｔｈｌｏｆｏｒｇｒｏｕｔｉｎｇｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｏｌｉｂｅｒａｔｅｃｏａｌｒｅｓｏｕｒｃｅｂｅｉｎｇｏｎｃｏｎｉｎｅｆｄｗａｔｅｒ
１５４
童鹾蕉科技
２０１４年第７期
疏水降压和底板注浆李红伟，杜金国
（山东金阳矿业集团有限公司，山东泰安
摘要
２７１４００；２．济南力稳岩土工程有限公司，山东济南２５００６１）
低阻异常区域内富水性较好，上下地层有一定的水
（２）矿井主要充水含水层属于直接充水含水层。当含水层作为煤层的直接顶板或者底板时，一旦巷
区存在山西组或太原组缺失，奥灰顶部起伏较大。矿区内现有钻孔揭露的地层资料显示，３煤距离奥灰底板最

底板注浆改造防治水技术应用

底板注浆改造防治水技术应用王启军;葛正峰;马合飞;马娟鸽【摘要】介绍了义煤集团新义煤业在11011工作面采用煤层底板注浆改造防治水技术的应用及注浆效果.【期刊名称】《水力采煤与管道运输》【年(卷),期】2011(000)001【总页数】2页(P57-58)【关键词】治水;底板;钻孔注浆【作者】王启军;葛正峰;马合飞;马娟鸽【作者单位】义煤集团新义煤业,河南,新安,471800;义煤集团新义煤业,河南,新安,471800;义煤集团新义煤业,河南,新安,471800;义煤集团新义煤业,河南,新安,471800【正文语种】中文【中图分类】TD745+.26随着矿井开采深度、开采强度、开采速度、开采规模的增加和扩大，来自底部高承压水的威胁日益严重，当底板岩层承受的水压超过自身强度时，底板岩层的原始应力状态受到破坏，从而导致底板岩层的失稳破坏，造成底板承压水突出。

因此做好防治底板承压水突出是矿井防治水的首要工作。

新义井田位于新安煤田倾伏向斜北翼的深部，区外浅部毗邻新安煤矿，东部毗邻义安煤矿，井田面积约4 2.7 km2。

矿井设计生产能力1.2Mt/a，矿井主采煤层为二叠系山西组二1煤层。

井田内地层主要含水层有6层，其中对井田开采影响较大的含水层为太原组灰岩岩溶裂隙承压含水层和奥陶系灰岩岩溶裂隙承压水层，太原组L7灰岩顶部距二1煤层底板5.8～21.0m，平均11.9m，奥陶系灰岩含水层距二1煤层底板44.3～79.7m，一般58m。

11011工作面是新义煤矿首采面，井下标高－231.7～－304.6m，区域奥陶系灰岩水位标高+2 4 0 m。

预计工作面底板承受水压4.7～ 5.4MPa，属超高承压(＞5MPa)含水层上开采，突水系数均超出临界值，具有严重底板突水威胁。

根据瞬变电磁探测结果，新义煤矿11011工作面存在多个富水异常区，考虑到新义矿为新建矿井，没有前期注浆改造经验，因此，采用一孔多用的原则施工注浆钻孔。

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。

注浆改造技术在底板灰岩含水层治理中的应用

ｉｆｗｓｏｉｕｌｏｒｔｎｉｉｒｍａｙｗａｅｏｎｎｄｍｏｅｓａｌ．ａｅｎｏｒｔｎｔｒｉｇｆｃｓｌｓｎｌｉｂｖｏｓｙｌｗｅｈａｔｎｐｉｒｔｒｐｉｔａｒｔｂｅＷｔｒｉｆｗａｅｏｈｅｗｏｋｎａｅｉｅｓｏｌ
Ａｂｔａｃ：ｃｒｉｇｔｈｏｄｔｎｆｔｎｓｈｄｏｅｌｇｎｈｅｕｔｏｒｎｉｎｌｃｒｍａｎｔｃｅｐｏ— ｓｒｔＡｃｏｄｎｏｔｅｃｎｉｉｓｏｈｅｍｉｅ＇ｙｒｇｏｏｙａｄｔｅｒｓｌｆｔａｓｅｔｅｅｔｏｇｅｉｘｌ — ｏｒｔｏｎｔｅｗｏｋｎｇｆｃａｉｎｏｈｒｉａｅ，ｔｅｍｉｅｈｓｓｃｅｓｕｌｅｏｍｅｑｉｒｉｈｅｃａｅｌｏｎｒｙｎｈａｅ０ｈｎａｕｃｓｆｌｙｒｆｒｄａｕ￣ｎｔｏｌｂｄｆｏｒｕｄｅｌｉｇｔｅｐｎｌ１
水点，涌水点水量明显减少，比较稳定，个工作面涌水量小于１，原且整０ｍ／为矿井开采防ｈ
治水害提供了决策依据。
关键词：水层；变电磁勘探；含瞬注浆改造中图分类号：Ｄ６．Ｔ２５４文献标志码：Ａ
１矿井地质、文地质及构造特征水
１１矿井地质及构造特征．
１．２矿井水文地质特征
１２１寒武系中上统灰岩白云岩岩溶裂隙含水层．．

基于底板注浆加固技术的巷道掘进防治水技术实践

基于底板注浆加固技术的巷道掘进防治水技术实践摘要：近年来，我国对矿产资源的需求不断增加，矿山开采越来越多。

针对某矿向深部延深掘进的具体地质生产条件，设计了物探与钻探相结合的超前探水方案，并进行了巷道底板注浆加固方案设计、施工及效果检验。

根据注浆前后的对比可以得出，注浆后探水钻孔的涌水量基本为零，且物探表明注浆后底板富水异常情况显著减少，表明实现了较好的注浆效果。

关键词：奥灰水；超前探水；底板注浆加固；安全隔水层；物探引言煤矿突水事故造成的经济损失居各类煤矿事故之首，且多数突水事故与断裂、陷落柱等构造有关。

在各种水害中，奥陶纪灰岩层的水害最难治理。

目前随着煤炭开采深度逐渐加大，深部奥灰水的水压也随之增大，突水几率也随之增加，对矿井向深部延深及采掘工作带来巨大威胁。

1确定影响底鼓因素引起底鼓的首要原因为巷道围岩的岩性。

首先，顶底板岩性均为软弱类岩石，而且围岩含有大量遇水膨胀的伊/蒙混层矿物，巷道积水使膨胀类矿物的内部结构松散，产生微小孔隙或裂隙，进而使岩体体积膨胀，围岩强度降低，容易崩解破碎；其次，巷道所受应力随埋深的加大而增加。

开巷后，围岩应力重新分布造成巷道底板岩层卸载产生弹塑性变形，加之垂直应力作用两帮挤压底板，同时，顶板和两帮由于锚杆支护压力得不到释放，使围岩应力从顶板两帮转移到底板，造成底鼓。

随着工作面的推进和时间推移，底板岩层发生流变使底鼓继续增加。

此外，巷道底板无任何支护，帮角处也没有进行加固，更没有对底板采取防水措施，使底鼓更加严重。

综上所述，巷道底鼓为挤压流动型底鼓和遇水膨胀型底鼓。

2地质概况某矿井计划延深开采-550m水平以下的21煤，并布置东三采区，根据地质勘探资料，东三采区的地层构造从煤层底板向下分别为本溪组及中奥陶组系、下奥陶组系。

其中本溪组地层厚度平均30m，含石灰岩承压水层（14、15石灰岩）以及隔水层，14、15石灰岩含水层与奥陶系灰岩水水位接近，预计存在水力联系，奥陶组系岩层顶部距离煤层介于35～55m，在采区东南块区较薄。

底板注浆改造在矿山防治水中的应用

１工作面概况１．１工作面位置概况
３１８－４０８ｍ、６２８～６６８ｍ、６９８ —７６７ｍ、９２０－９５０ｍ，９８９— １０２９ｍ，１１２９～１１６９ｍ，
１２２８～１２８８ｍ，１３１４～１３５９ｍ，１３７９～１４２９ｍ，１４７９～１５２９ｍ视电阻率值为２，确定为Ａ级富水异常区，皮带顺槽低阻异常区主要分布在（以切眼为０点）４２８～４４８ｍ、５５８－５９８ｍ段，视电阻率值为３，确定为Ｂ级富水异常区。其它区段煤层底板完整性比较好２底板注浆施工工艺采用地面注浆站，通过注浆管路和井下工作面注浆孔对Ｌ１Ｏ灰岩预注浆，充分利用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。（如图１）３工作面底板改造的布孔原则
１．比）依次进行ｔ在注浆压力接近设计终压时，注浆泵由高档位依次调整到低档位，浆液浓度由稠逐渐变稀，不得人为确定注浆时间，必须保证注浆自由上
升到设计压力，以利于改善含水层的可注性和尽量增加注浆量注浆结束后再
用井下注浆泵以浓浆封孔。
应用技术
Ｉ ■
ＣｈｉｎａｓｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｖｉｅｗ

底板注浆加固技术在副斜井延伸段过含水层中的应用

底板注浆加固技术在副斜井延伸段过含水层中的应用摘要：底板注浆加固技术是一种适用于副斜井延伸段过含水层中的钻井工艺。

本文着重介绍了这种技术的多种优势，以及在副斜井延伸段受到水压作用时的实际应用情况，并讨论了该技术的可行性及其在副斜井延伸段的应用前景。

关键词：底板注浆加固技术；副斜井；延伸段；水压；可行性正文：底板注浆加固技术是一种基于地表上钻井工艺的专业技术，主要应用于钻井中轻至重含水层的加固与修补，特别适用于副斜井延伸段过含水层的钻井工艺。

底板注浆加固技术具有结构紧凑、坚固耐久、施工简便、抗水压高等独特优势，并且在国内外应用较为广泛，既可用于沉积建造，也可用于混凝土或钢管建造的副斜井延伸段中。

在受水压作用的副斜用井延伸段中，应用底板注浆加固技术能够有效防止井壁开裂、受压失稳以及破坏等水压灾害，大大延长井的使用寿命，而且其运行安全可靠、施工快捷效率高，是副斜井延伸段无可替代的最佳结构加固方法。

本文详细介绍了目前国内外应用底板注浆加固技术在副斜井延伸段过含水层中的实际应用经验，并进一步讨论了其可行性及其在副斜井延伸段的应用前景。

根据实践经验表明，底板注浆加固技术在副斜井延伸段过含水层中能够发挥出良好的作用，特别是当地层受不均匀水压作用时，通过底板注浆加固技术能够降低井眼的破坏性水压、抑制地层的开裂、扩展及水流方向的改变等，从而提高井的安全性和使用寿命。

为了提高底板注浆加固技术的施工质量，必须进行精确的施工设计，并对其实施密切的监测和把控，以保证钻井施工质量。

首先，根据井眼的现场情况和钻井作业要求，确定注浆层深度及地质条件，然后制定钻井施工计划，确定施工步骤和注浆剂的种类及比例；其次，安装施工管理系统，以确保注浆施工质量；最后，开展密度监测和衬砌检查，排查注浆施工中存在的安全隐患。

另外，为了提高底板注浆加固技术的安全和质量，钻井公司应把握科技与工艺的平衡，在设备加固方面，应注重紧凑结构、坚固耐久和抗水压性能，而且要求注浆剂的质量达到国家的有关质量标准，以保证施工的可靠性和安全性。

深部开采工作底板注浆加固防治技术的应用

第３４卷第１５期
Ｖｏ１．３４Ｎｏ．１５
企业技术开发
ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＣＡＬＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴＯＦＥＮＴＥＲＰＲＩＳＥ
２０１５年５月
Ｍａｙ．２０１５
深部开采工作底板注浆加固防治技术的应用
为６４２．８～７１７．７ｍ，低于奥灰静止水位标高４９６．２ — ４２１．３ｍ左右，
属带压开采。
注意，在开采期间会发生严重的水害事故。在防止水害的事故
中要充分的考虑煤矿的实际情况。包括煤层赋存情况、煤层顶底板情况、地质构造情况、水文地质情况，这四种情况都要进入
采中的煤层构造进行分析。并确定目前能够更好的治理透水事故的方法就是煤层底板注浆加固的方法，这种方法操作有
一
１．２透水预防处理办法
为保证安全的进行开采，根据以上考察勘探的资料，要在掘进过程中分别于轨道、胶带顺槽及切眼。第一步，根据一定的测算要用２１个顶板，这２１个顶板钻孔
王生平
（中煤华昱能源集团南阳坡煤业有限公司，山西朔州０３６９００）
摘要：采矿业是我国经济发展的重点，煤矿的开采深度在不断增加，这样会很容易发生煤矿透水事故，对煤矿生产就有一定的影响。
随着煤矿防治事故办法在不断随着煤矿开采深度加大，为防止煤矿水害事故发生，要不断提高水害防治技术。文章主要以一煤矿的防止透水事故为例，来说明深部开采工作底板注浆加固防治水技术的应用。

底板注浆防治承压水技术的应用

收稿日期：０６— ８— ２２０００
级套管要求试压在８０ＭＰ．ａ以上，格后方可继续合施工。钻孔结构如图ｌ所示。
重点布孔。注浆钻孔全部布置在工作面的运输巷，
每隔９施工一个硐室，０ｍ每个硐室内布置３— ５个
２底板注浆技术原理
底板注浆是区域性治理承压水突出的一项有效措施，核心技术是在回采工作面的运输巷向回采其
以及底板注浆效果。
关键词：板；压水；浆；层底承注断
中图分类号：Ｄ４Ｔ７５文献标识码：Ｂ３ｌｍ￣：０３一５６２０）６— ０４— ２ｔｌｔ１０ｏｏ｛０６００３０
矿井承压水突出是煤矿经常发生的突水事故之
层地带、工作面初压显现地段和褶曲构造的轴部均
２０１３７工作面与上部相邻的２０１工作面水文地质３５条件基本一样。２０１作面在回采过程中曾连续３５工
发生突水，大水量８６ｎ／ｎ所以在设计最．０ｉｍｉ。２０１工作面时预计突水量会在５ｍ／ｉ３７ｍｎ以上。
终达到将承压含水层中的水堵在回采工作面区域之
外，使承压含水层中的水不能进入回采工作面。
１水文地质条件
焦煤集团方庄矿新井２０１回采工作面运输３７

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）

深部高承压水工作面底板改造效果评价方法探索

深部高承压水工作面底板改造效果评价方法探索陈四楼煤矿深部采区背、向斜，断层构造较为发育，水压较高在4MPa～6MPa，标高-600～-750m，是控制煤矿深部煤层水害防治的重要影响因素，通过底板改造的方法进行局部水害防治，而对于煤层底板注浆改造的效果评价体系的建立，仍然没有一套科学的评价方法。

通过工作面底板注浆钻孔成果数据为基础，结合工作面构造背景，浆液扩散范围，物探、sufer软件立体效果模拟等方法进行综合评价。

关键词效果评价；扩散范围；注浆；数据处理陈四楼煤矿西部和南部基本以正断层为界，形成相对隔水边界。

东部二2煤层露头外灰岩分布面积不大，又被厚层粘土覆盖，在区域上灰岩水侧向补给井田的途径受到一定限制；只有北部F11断层以北局部地段石炭系地层与煤系地层接触，水力联系微弱，为弱补给边界。

总体上矿井是一个半封闭的水文地质单元，有利于矿床的开采。

水害防治方法以工作面底板注浆改造为主。

本文就工作面底板注浆改造钻孔的注浆深度、注浆量的分布规律及物探方法进行综合评价。

1研究区水文地质及构造概况研究区主要充水水源为太原组上段（L11～L8）灰岩岩溶裂隙承压含水层，二2煤底板距太原组L11灰岩43.64m、距L10灰岩58.63m、距L8灰岩75.85m，其中L11灰岩平均厚1.40m，L10灰岩平均厚4.79m，L8灰岩平均厚14.4m，太原组上段灰岩岩溶裂隙发育，单位涌水量0.113～0.361L/s·m，属于富水性中等的含水层。

二2煤层底板受太原组上段灰岩水含水层静水压力为5.80～6.49MPa。

本区域根据以往试验研究浆液扩散范围为30m。

工作面外段为一个向斜构造，里段为一个宽缓的背斜构造，中部为一小向斜，倾角1～26°，平均12°，走向为近东西向，倾向为近南向。

2517工作面在巷道掘进时实际揭露50条断层，其中逆断层4条，其余均为正断层，落差大于4m（含4m）的断层有6条，落差大于1m（含1m）小于4m的断层有25条。

地面注浆站在治理煤层底板灰岩承压水的应用

地面注浆站在治理煤层底板灰岩承压水的应用摘要：本文介绍了地面建立注浆站对矿井水害治理进行注浆的优点，并通过对底板注浆的实际案例分析，得到了注浆过程中的一些常见问题及解决方法，证明建立地面注浆站在治理矿井水害中具有广泛的推广应用前景。

关键词：注浆灰岩承压水淮北矿区10（6）煤层底板富含岩溶承压水，开采过程中不同程度地受到岩溶承压水的威胁。

治理方法主要采用“深降强排”和“带压开采”两种方法，目前“深降强排”已不能满足安全生产要求，而且破坏水资源；“带压开采”关键是提高隔水层的隔水能力，才能确保安全开采。

注浆加固改造含水层为隔水层，是通过地质体注浆改造技术，提高隔水层的阻水能力。

针对祁南煤矿10煤层开采受到底板太灰水的直接威胁，结合本地区成功的防治水实践，建设注浆站对煤层底板灰岩含水层进行注浆充填改造，并对煤层底板进行注浆加固。

在考察研究兄弟矿区地面注浆站建设的基础上，2011年5月建成了注浆站和井上下注浆系统。

1.国内煤矿地面注浆站的发展现状我国地面注浆站的应用最早源于20世纪50年代水电行业的大坝基岩注浆。

当时的杭州钻探机械制造厂是水电行业最早生产注浆站设备的厂家。

在大坝注浆取得成功，获取大量的科学数据后，得到广泛推广和应用。

国内地面注浆站按制浆方法划分，经历了低速搅拌制浆、射流法制浆和高速涡流技术制浆的三个阶段。

按照制浆核心技术及自动化控制程度划分，可分为三代：第一代为人工上料搅拌制浆（简称为第一代注浆站），第二代为计量螺旋控制水泥上料射流法制浆（简称为第二代注浆站），第三代为水、粘土浆（或粘土精浆）、水泥、粉煤灰均采用称重计量，采用高速涡流技术制浆（简称为第三代注浆站）。

煤炭行业地面建注浆站最早应用于注浆堵水。

自20世纪80年代末肥城矿区采用落后的射流法技术建站制浆应用于底板注浆改造技术以来，到2007年杭钻成套的高速涡流制浆法自动化注浆站在煤矿得到应用，经过近30年的发展和完善，浆液材料由原来的水泥浆、粘土水泥浆，到现在的粉煤灰水泥浆被广泛应用。

基于煤层底板高承压水注浆改造的防治水技术应用

一
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２００ｍ／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４５００１６）
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

矿井深部高承压水工作面底板注浆改造效果评价方法研究

现代矿业modern mining总第62期2422年8月第8期Seriat No.62Auaust.2422矿井深部高承压水工作面底板注浆改造效果评价方法研究冉德立（河南能源化工集团永煤公司）摘要在煤炭开采过程中，底板注浆改造一直是防治矿井水害的重要手段，而对于底板注浆改造效果的检验尚未形成系统的评价方法。

结合河南永城陈四楼煤矿2517工作面注浆工程，以工作面底板注浆钻孔成果数据为基础，使用物探、SuUer软件绘图、突水系数评价、水化学等方法建立了注浆效果综合评价体系，为注浆效果检验及工作面安全回采提供了可靠依据。

关键词煤矿防治水底板注浆效果评价DON10.8999/（.issn.1674-6082.2020.28.0111研究区概况陈四楼煤矿位于永城隐伏背斜西翼,构造形态与区域构造一致，总体为一东高西低的单斜构造，局部发育宽缓的向斜和背斜。

地层总体走向NNW,向SWW向倾斜。

井田西部和南部基本以正断层为界,形成相对隔水边界⑴。

东部二2煤层露头外灰岩分布面积不大，又被厚层黏土覆盖，在区域上灰岩水侧向补给井田的途径受到一定限制，只有北部F"断层以北局部地段石炭系地层与煤系地层接触，水力联系微弱，为弱补给边界。

总体上矿井是一个半封闭的水文地质单元。

其中，二2煤层底板石炭系太原组溶洞裂隙承压含水组为矿井开采间接充水含水层，自上而下分为3段11层，上段厶~厶6水压水量均较大，对安全生产影响较大，为注浆改造目的层。

2517工作面外段为一个向斜构造，内段为一个宽缓的背斜构造，中部为一小向斜,倾角为1°~20°,平均为12°,走向为近EW向，倾向为近南向。

在巷道掘进时实际揭露了52条断层，其中逆断层4条，其余均为正断层，落差大于4m（含4m）的断层有2条，落差大于1m（含1m）小于4m的断层有25条,表明工作面构造发育。

该工作面回采主要充水含水层为太原组上段灰岩岩溶裂隙承压含水层,该层灰岩岩溶裂隙发育单位涌水量为0.113〜0.361 L/（s-m）,水压为5.30-6.44MPa,属于富水性中等含水层,距二2煤层底板43.64m,为注浆改造目的层。

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向长５０ｍ，向宽１５ｍ，３走９可采储量为５．００万ｔ。
底板隔水层承受的太灰水压为３６ａ在．１ＭＰ。工作面形成后，两巷对工作面底板进行瞬变电磁在法探测，测结果如下（１：Ｉ６探图）１６１回风巷内横坐
２注浆改造原理及应用条件
２１底板灰岩注浆改造原理．
底板注浆改造的原理：向薄层灰岩中注入浆 ①
液，液沿着灰岩岩溶裂隙扩散并固结，填裂隙，浆充把灰岩中的水挤出来，其变为不含水层或弱含水使
２２底板灰岩注浆改造条件．
距离煤层底板４７０～５ｍ之间范围，工作面靠近回风
巷底板对应位置含水裂隙发育，Ｉ６ｌ６１运输巷横坐
收稿日期：０１５—１２１ —００
作者简介：胡荣杰（９１）男，徽灵璧人，理工程师，０６年１８一，安助２０毕业于安徽理工大学，现从事水文地质：作。＝ｌ＝
力核定为１０万ｔａ４／。井田
／，３０Ｌ６。：６２￣５１ｍ’
．
３－５，２ｍ１￣）｛．０＇。｝５／：
ｆ／
处于大吴集复向斜南部仰
起端，体上为一向斜构总
图１ｌ６１工作面底板富水性瞬变电磁探测结果平面示意Ｉ６

１工作面水文地质概况及突水危险性分析
Ⅱ６１工作面回采上限标高一５５Ｏ下限６５．０ｍ，
据该矿灰岩水突水案例及防治经验，作面底板具工有太灰水突出的危险。
标高一３．３ｍ，均煤厚２８ｍ，均倾角１。倾６１１平．平５，
① 工作面底板灰岩富水性强，复杂地段突水在
部水力联系明显，工作面回采影响较大。对该面太灰水最大突水系数为０７ａｍ，过．２ＭＰ／超
淮北矿区工作面底板灰岩临界突水经验系数００．７ＭＰ／完整底板）００ａｍ（完整底板）ａｍ（和．５ＭＰ／不，
效生产，须实施疏水降压、浆改造等防治水工必注
程。
标在０～３之间和３０～１之间位置、２０ｍ９５０ｍ垂直
距离煤层底板４７ｑ间范围，作面靠近运输０～０ｎ之工巷底板对应位置含水裂隙发育。含水裂隙范围与深
标在０～７２０ｍ之间和５０～５０ｍ之间位置、直０７垂
层。② 浆液在注浆压力的作用下，沿着奥灰水补给
上层太灰的通道扩散、固结，塞或者缩小导水通堵道，除或者减少奥灰水对太灰的补给量。③ 浆液消沿着底板灰岩的裂隙扩散和固结、充填导水裂隙，胶结后使底板得以强化 … 。
２１年第９０１期
中州煤炭
总第１９期８
底板注浆改造技术在高承压水治理中的应用
胡荣杰，左群，龙艺程
（北煤电集团公司刘桥一矿，徽淮北皖安２５６３１２）
摘要：桥一矿ｌ６１工作面水文地质条件较复杂，灰水严重威胁着工作面的安全生产。针对工作面现刘Ｉ６太状，过物探，查出底板富水性，通探划定异常区；据工作面附近地质构造情况，承压水进行近位疏放，后根对然对工作面底板实施注浆改造。该方案实施后取得了明显效果，证了工作面的安全回采。保
，
ｊ
。
濉溪县刘桥镇境内，井矿走向长７ｋ倾斜宽１５～ｍ，．
２０ｋ面积１ｍ矿．ｍ，２ｋ。
。Ｈ：．。
—
—
井于１８９１年建成投产，原设计能力为６０万ｔａ经技／，
术改造后，０４年生产能２０
造形态，构造较为发育，系地层为华北晚古生界二煤叠系下石盒子组及山西组地层，４煤和６煤为主要可采煤层，为局部可采煤层。Ｉ６１作面为 Ⅱ ３煤１６工６６采区首采面，工作面横穿陈集向斜轴。该面受底板高承压太灰水的威胁严重，确保工作面安全高为
关键词：浆改造；注近位疏放；安全回采
中图分类号：Ｄ４Ｔ７５
文献标识码：Ｂ
文章编号：０３— ５６２１）９— ０１０１０００（０１００９ — ２
刘桥一矿位于安徽省
一
。７Ｈ。（５