煤矿水害防治技术PPT课件
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(2)注浆压力。
矿井矿水井害水害与与防防治治
(3)浆液注入量。根据扩散半径和岩石裂隙率进行粗 略计算，公式为：
式中：Q—浆液注入量，m3； r—浆液扩散半径，m； n—裂隙率，％； H—注浆段高，m； β—浆液在裂隙内有效充填系数，0.9-0.95 A—浆液消耗系数，一般取1.2-1.3
矿井矿水井害水害与与防防治治
矿井矿水井害水害与与防防治治
被淹矿井的恢复方案必须在弄清当地的地质、 水文地质条件的基础上，结合现有及可能有的技 术设备、安装条件、电源，并考虑对邻近矿井的 影响等情况，在进行不同方案的技术经济比较后 方能确定。确定时应考虑下列主要因素。
矿井矿水井害水害与与防防治治
1、被淹矿井地质特征及突水点情况的了解程度 2、突水水源的富水程度 3、对临近矿及阑附近供水水源的影响 4、电源、技术设备及安装条件 5、突水点的位置及地下水的特点 6、经济合理性
注浆堵水作为一项治水手段应用于煤矿安全生产，在 20世纪50年代中期首先应用于山东淄博和河北开滦。
进入60年代后期，我国才广泛使用注浆技术方法综合 治理矿井水害。
目前主要应用于以下几个方面： (1)对有强补给水源的突水点注浆堵水，冶水复矿，并 相应查明突水原因和条件。
矿井矿水井害水害与与防防治治
(2)与疏放水结合，对查明的进水边界或通道，进行 帷幕截源注浆，改造自然条件，减少矿井涌水量。
矿井矿水井害水害与与防防治治
要实现快速封堵，达到抢险救灾的目的，首要的是准 确判断突水点位置。突水点位置确定后，注堵部位的选 择和注堵钻孔的布置是实现快速堵水的关健。
快速注堵突水点和排水恢复工程要寓于一个完整的 恢复方案中，一个技术可行、经济合理、切合实际的方 案是快速注堵和排水恢复工程成功的保证。
也高得多。
矿井矿水井害水害与与防防治治
采用先排后堵的条件： (1)区内断层发育少，且互不沟通，导水性及含水性
矿井矿水井害水害与与防防治治
一、被淹矿井恢复方法的确定 由于我国煤矿床水文地质条件复杂，加之排水、防
水以及管理等条件的影响，矿井被淹的事例时有发生 。在数十次遭淹矿井的恢复中积累了不少经验。被淹 矿井的恢复，应根据该井水文地质条件的复杂程度、 地下水动静储量的大小及技术设备等条件，采取强排 疏干或堵的方法。或者分先排后堵、先堵后排两种。
矿井矿水井害水害与与防防治治
4.5 注浆堵水技术
4.5.1 概述 注浆堵水就是将水泥浆或化学浆通过管道压人并下
岩层空隙、裂隙或巷道中，使其扩散、凝固和硬化， 从而岩层具有较高的强度、密实性和不远水性，达到 封堵截断补给水泥和加固地层的作用，是矿井防治水 害的重要手段之一。
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(二)具体注浆工作步骤 1．注桨段高和注浆方式 注浆段高是指一次注浆的长度，可分为全段一次注 浆和分段注浆两种。前者是将注浆孔钻至终孔后一次 注浆，适用于含水层距地表近且厚度不大、裂隙发育 较均匀的岩层。其优点是一次钻进、一次完成注浆， 缩短施工时问；缺点是段高大时不易保证质量。
矿井矿水井害水害与与防防治治
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2．注浆前压水 目的在于将裂隙中松软的泥质充填物推送到注浆范
围以外，从而提高注浆质量和堵水效果。对于大裂隙 ，压水时间为10min-20min；中小裂隙，则需15min300min或更长一些。压水时压力应由小增大，最大不 得超过注桨终压；
3．下放止浆塞及注浆 止浆塞放至规定位置后，接好输浆管，压缩放塞止 浆并经压水试验检查好，即可进行注浆。
(3)对导水钻孔进行地面启封注浆或井下注浆。 (4)对导水陷落柱或其他垂直导水通道，进行针对性 注浆。
矿井矿水井害水害与与防防治治
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注浆工作程序 (一)注浆材料 注浆材料的选择 应根据堵水的目的 、地质条件、施工 条件、注浆工艺和 投资多少等因素决 定。
矿井矿水井害水害与与防防治治
(4)注浆结束标准。一般是用两个指标表示： 一是最终吸浆量，即注浆注至最后的允许吸浆 量；另一个是达到设计压力时 (即终压时)的持 续时间。
矿井矿水井害水害与与防防治治
4.5.2 注浆堵水技术在受淹矿井的快速恢复中的应用 矿井淹没不仅给矿山带来资财以至生命的损失，而
且会直接打乱国家经济计划。 为了最大限度地减低淹 井造成的损失，30余年来，用强排、先堵后排、先排 后堵等多种方法及时恢复了大多数被淹没的矿井。 一旦矿井遭遇水患淹没，加快封堵突水点和快速排水 恢复生产是紧要的。
当注浆深度较大，穿过裂隙大小不同的多个含水层 时，在一定注浆压力下，为防止浆液在大裂隙扩散 远、小裂隙扩散近，上部岩层的裂隙进浆多、下部岩 层裂隙进浆少，应采用分段注浆。
段高可按岩层破碎程度划分．我国经验数据是： 极破碎岩层一般为5m—10m；破碎岩层为10m一15m； 裂隙岩层为15m一30m；重复注浆可取30 m一50 m；
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注浆方式是指注浆顺序，分下行式和上行式两种， 自上而下依次注浆称下行式注浆，即从地表钻进含水 层。钻一段孔．注一段浆，反复交替，直至全深。该 方式适用于岩层破碎或裂隙发育的地层。自下而上的 注浆称上行式注浆，即注浆孔一次钻进到注浆终深． 使用止浆塞，自下而上逐段注浆。该方法适用于岩层 较稳定、垂直节理不发育的地层。
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采用先堵后排的条件： (1)区内断层发育较少，互不沟通，导水性及含水性
弱。隔水层厚，岩性致密，分布较稳定，强度较大； (2) 突水水量大； (2)电源、技术设备不足； (4)井巷断面小； (5)淹井水源与附近供水水源相联系； (6)预计排水所用时间比注浆时间长得多，而且成本
矿井矿水井害水害与与防防治治
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(三)注浆参数 (1)浆液扩散半径。Байду номын сангаас隙中浆液的扩散半径随岩石的
渗透系数、注浆压力、注入时间的增加而增大，随浆 液的浓度和熟度的增加而减小。据现场经验，岩溶地 层注浆，浆液平均扩散半径为10m一15m，裂隙地层 平均为4m—8m。
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(3)浆液注入量。根据扩散半径和岩石裂隙率进行粗 略计算，公式为：
式中：Q—浆液注入量，m3； r—浆液扩散半径，m； n—裂隙率，％； H—注浆段高，m； β—浆液在裂隙内有效充填系数，0.9-0.95 A—浆液消耗系数，一般取1.2-1.3
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被淹矿井的恢复方案必须在弄清当地的地质、 水文地质条件的基础上，结合现有及可能有的技 术设备、安装条件、电源，并考虑对邻近矿井的 影响等情况，在进行不同方案的技术经济比较后 方能确定。确定时应考虑下列主要因素。
矿井矿水井害水害与与防防治治
1、被淹矿井地质特征及突水点情况的了解程度 2、突水水源的富水程度 3、对临近矿及阑附近供水水源的影响 4、电源、技术设备及安装条件 5、突水点的位置及地下水的特点 6、经济合理性
注浆堵水作为一项治水手段应用于煤矿安全生产，在 20世纪50年代中期首先应用于山东淄博和河北开滦。
进入60年代后期，我国才广泛使用注浆技术方法综合 治理矿井水害。
目前主要应用于以下几个方面： (1)对有强补给水源的突水点注浆堵水，冶水复矿，并 相应查明突水原因和条件。
矿井矿水井害水害与与防防治治
(2)与疏放水结合，对查明的进水边界或通道，进行 帷幕截源注浆，改造自然条件，减少矿井涌水量。
矿井矿水井害水害与与防防治治
要实现快速封堵，达到抢险救灾的目的，首要的是准 确判断突水点位置。突水点位置确定后，注堵部位的选 择和注堵钻孔的布置是实现快速堵水的关健。
快速注堵突水点和排水恢复工程要寓于一个完整的 恢复方案中，一个技术可行、经济合理、切合实际的方 案是快速注堵和排水恢复工程成功的保证。
也高得多。
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采用先排后堵的条件： (1)区内断层发育少，且互不沟通，导水性及含水性
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一、被淹矿井恢复方法的确定 由于我国煤矿床水文地质条件复杂，加之排水、防
水以及管理等条件的影响，矿井被淹的事例时有发生 。在数十次遭淹矿井的恢复中积累了不少经验。被淹 矿井的恢复，应根据该井水文地质条件的复杂程度、 地下水动静储量的大小及技术设备等条件，采取强排 疏干或堵的方法。或者分先排后堵、先堵后排两种。
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4.5 注浆堵水技术
4.5.1 概述 注浆堵水就是将水泥浆或化学浆通过管道压人并下
岩层空隙、裂隙或巷道中，使其扩散、凝固和硬化， 从而岩层具有较高的强度、密实性和不远水性，达到 封堵截断补给水泥和加固地层的作用，是矿井防治水 害的重要手段之一。
矿井矿水井害水害与与防防治治
(二)具体注浆工作步骤 1．注桨段高和注浆方式 注浆段高是指一次注浆的长度，可分为全段一次注 浆和分段注浆两种。前者是将注浆孔钻至终孔后一次 注浆，适用于含水层距地表近且厚度不大、裂隙发育 较均匀的岩层。其优点是一次钻进、一次完成注浆， 缩短施工时问；缺点是段高大时不易保证质量。
矿井矿水井害水害与与防防治治
矿井矿水井害水害与与防防治治
2．注浆前压水 目的在于将裂隙中松软的泥质充填物推送到注浆范
围以外，从而提高注浆质量和堵水效果。对于大裂隙 ，压水时间为10min-20min；中小裂隙，则需15min300min或更长一些。压水时压力应由小增大，最大不 得超过注桨终压；
3．下放止浆塞及注浆 止浆塞放至规定位置后，接好输浆管，压缩放塞止 浆并经压水试验检查好，即可进行注浆。
(3)对导水钻孔进行地面启封注浆或井下注浆。 (4)对导水陷落柱或其他垂直导水通道，进行针对性 注浆。
矿井矿水井害水害与与防防治治
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注浆工作程序 (一)注浆材料 注浆材料的选择 应根据堵水的目的 、地质条件、施工 条件、注浆工艺和 投资多少等因素决 定。
矿井矿水井害水害与与防防治治
(4)注浆结束标准。一般是用两个指标表示： 一是最终吸浆量，即注浆注至最后的允许吸浆 量；另一个是达到设计压力时 (即终压时)的持 续时间。
矿井矿水井害水害与与防防治治
4.5.2 注浆堵水技术在受淹矿井的快速恢复中的应用 矿井淹没不仅给矿山带来资财以至生命的损失，而
且会直接打乱国家经济计划。 为了最大限度地减低淹 井造成的损失，30余年来，用强排、先堵后排、先排 后堵等多种方法及时恢复了大多数被淹没的矿井。 一旦矿井遭遇水患淹没，加快封堵突水点和快速排水 恢复生产是紧要的。
当注浆深度较大，穿过裂隙大小不同的多个含水层 时，在一定注浆压力下，为防止浆液在大裂隙扩散 远、小裂隙扩散近，上部岩层的裂隙进浆多、下部岩 层裂隙进浆少，应采用分段注浆。
段高可按岩层破碎程度划分．我国经验数据是： 极破碎岩层一般为5m—10m；破碎岩层为10m一15m； 裂隙岩层为15m一30m；重复注浆可取30 m一50 m；
矿井矿水井害水害与与防防治治
注浆方式是指注浆顺序，分下行式和上行式两种， 自上而下依次注浆称下行式注浆，即从地表钻进含水 层。钻一段孔．注一段浆，反复交替，直至全深。该 方式适用于岩层破碎或裂隙发育的地层。自下而上的 注浆称上行式注浆，即注浆孔一次钻进到注浆终深． 使用止浆塞，自下而上逐段注浆。该方法适用于岩层 较稳定、垂直节理不发育的地层。
矿井矿水井害水害与与防防治治
矿井矿水井害水害与与防防治治
采用先堵后排的条件： (1)区内断层发育较少，互不沟通，导水性及含水性
弱。隔水层厚，岩性致密，分布较稳定，强度较大； (2) 突水水量大； (2)电源、技术设备不足； (4)井巷断面小； (5)淹井水源与附近供水水源相联系； (6)预计排水所用时间比注浆时间长得多，而且成本
矿井矿水井害水害与与防防治治
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(三)注浆参数 (1)浆液扩散半径。Байду номын сангаас隙中浆液的扩散半径随岩石的
渗透系数、注浆压力、注入时间的增加而增大，随浆 液的浓度和熟度的增加而减小。据现场经验，岩溶地 层注浆，浆液平均扩散半径为10m一15m，裂隙地层 平均为4m—8m。