煤矿注浆堵水技术.
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2）动态设计 3）分序次施工 4）注浆工艺科学合理 (1) 先骨料、后浆液;
百度文库
(2) 动水注骨料、静水注浆; (3) 注浆时间小于浆液凝固时间相适应 (4) 注浆强度与受注层吸浆量相匹配
5 东庞矿“4.12”突水灾害治理
项目背景
“4.12”突水灾害
1）水源：奥陶系强岩溶含水层 2）水量：出水后3h水量就增加10000m3/h 以上，出水后9h水量增加到最大水70000m3/h 3）通道：隐伏导水陷落柱 4）其他：总涌水量约1000万m3 ，奥灰含 水层内影响半径达30Km
96.5 97.8
-46 0
界
-46 5
T1
96.7
96.6
-47 0
骨 料 堆 放 场
-47 5
Z4
T12煤 2 -47 0
施 工 便 道
见柱 见漏 -400 -30 0
64 0m
61
见漏 2煤 300 -47 2
96.3
-4 80
Z5 ′
Z5
T1
3m
-1
Z2
监
见柱 见漏 330 -30 0
Z2 ′ 2
5.1巷道封堵
灌注骨料成果汇总表
孔号 G3 G6 灌注量 (m3) 26 2514 灌前空顶 高度(m) 0.75 1.6 水位(m) 注前 -5.1 -83.1 注后 +4.79 +11.09 8.89 94.19
4 注浆工程设计
钻孔设计 注浆工艺设计
质量检查与效果检验
钻 孔 布 置
钻 孔 结 构
钻 孔 技 术 要 求
注 浆 层 段 与 注 浆 方 式
注 浆 工 艺 控 制
注 浆 结 束 标 准
工 序 检 查
钻 孔 检 查
物 探 检 查
堵 水 效 果
4 工程设计
工程设计应遵循的原则
1）先探后治，探治结合
5.1巷道封堵
动水骨料灌注
1 施工条件：高水压5.46MPa ,动水条件，煤层巷道， 巷内空高1.5m左右，巷内动水流速约300-350m/h 。 2 灌注工艺 1）灌注方法：水力射流，孔口密闭、砂石自重连续 灌注法 ，定期下钻具透扫骨料。 2）骨料级配：骨料分细纱和石子两类 级配：河沙:小石子: 中石子:大石子=1:1:2:1 3）水固比 ：6:1-10:1 4）灌注结束标准 ：骨料堆积到巷顶经多次下钻冲扫 仍不能进入巷道且经注（压）水试验，q值已降到 1.0L/min.m以下时此孔灌注骨料工作结束
帷 幕 注 浆
巷 道 封 堵 工 程
突 水 构 造 封 堵
突 水 水 源 封 堵
管 棚 支 护 注 浆
防 灭 火 注 浆
充 填 注 浆
3 注浆堵水方案
选择堵水方案应考虑的因素
1）突水水文地质条件。水源、突水构造的类型、突水方式 ，井下与地面施工条件等。 2）矿井受淹状况与施工条件。淹巷道、工作面，还是淹水 平、或是整个矿井，地面与井下的施工条件等。 3）本次突水与矿井今后防治水工作和煤炭生产接续的关系 。 4）不同方案的工期与工程造价因素
固 粒 灌浆材料
粉煤灰 粘 土
骨
料
化学浆材
真溶液浆材，具有粘度低、可灌性好、胶凝时间 易于控制的特点。适用于井巷工程小型裂隙与 微孔隙含水层注浆（丙烯酰胺类浆液）。
2 注浆在煤矿中的应用
预注浆工程 注浆堵水工程
导 水 构 造 的 预 注 浆 处 理
特殊注浆工程
井 筒 预 注 浆
工 作 面 注 浆 改 造
注浆也称灌浆，就是将具有胶凝性的浆 液或化学溶液，按照规定的配比或浓度，借 用注浆设备或浆液自重对之施加压力，通过 钻孔输送到受注层段中的一种施工技术。其 实质是使浆液在受注层中渗透、扩散、充填， 经过一定时间后凝固和硬化，从而达到加固 受注层和抗渗防水的目的。
1 概述
1.2、注浆的分类
按注浆材料：水泥单液浆，水泥-水玻璃双液浆， 水泥-粘土（粉煤灰、沙子）混合浆，化学浆液。 按水动力条件：静水注浆，动水注浆。 按工程目的：帷幕注浆，注浆改造，注浆堵水， 井筒预注浆，管棚支护注浆。 按注浆工艺：旋喷注浆，孔口静压注浆，孔内 止浆注浆。 按突水构造：断层注浆，裂隙注浆，陷落柱注 浆
旋 喷 注 浆
充 填 注 浆
升 压 注 浆
引 流 注 浆
5.1巷道封堵
快速定向钻进
1）技术要求：钻孔须在垂深586m处透巷，透巷水平位 移不得大于1m，偏斜精度达1.72‰ 2）钻探工艺： （1）T685WS车载顶驱钻机，灵活机动 （2） 复合钻进技术纠偏 PDC(钻头)+ф197mm(双扶)单弯螺杆(0.5°)+ ф203.2mm无磁钻铤+ф203.2 mm普通钻铤+ф178 mm 普通钻铤×6+ф114 mm钻杆 3）钻进效率：平均每孔12天，最快达到100m/天 4）钻探成果：7个钻孔命中巷道
1 概述
1.3 注浆材料
水 泥 水玻璃
适用于裂隙、孔隙与岩溶类受注层。具有 结石强度高，性能稳定，来源广泛的特点。 裂隙宽度不下于3 ～5倍的水泥颗粒直径 （普通硅酸盐水泥30～80μm） Na2CO3•nSiO2 作为速凝剂或双液浆 与水泥浆配合使用 满足《水工混凝土掺用粉煤灰技术 规范》，其细度应不小于水泥细度。 水泥代用材料，不同的工程目的对粘 土性能指标（塑性指数、粘粒含量、 粉粒含量、含沙量等）有不同的要求 砾石、沙子等，适用于大空洞充填
总体方案
阶 段 方 案 一期治理工程
过水巷道封堵工程
二期治理工程
突水陷落柱治理工程
目 标
实施 情况
尽快恢复生产 同时探查陷落柱 2003年4月开工，同年9月 完成，矿井已恢复正常生 产
根治水患 避免陷落柱二次突水
2006年4月开工，2007年5 月29日完成
A47
H=1 . 5m
-454.7
征 地 边
见柱 全漏 -240 -22 9
96.3
T2
96.1
Z3
659 m 突水 610 m 点
-485
见柱 -34 4
Z1
95.9
95.8
-490
H2 2 3 3
苹
-485.4 -485.35
95.8 95.8
-495
95.7
项目概况
5.1 过水巷道封堵技术
快 速 定 向 钻 进
骨 料 灌 注
阻 水 墙 建 造
煤炭科学研究总院西安研究院 二O一O年五月
主要内容
1 概述 1.1 基本概念 1.2 注浆分类 1.3 注浆材料 2 注浆在煤矿中的应用 3 注浆堵水方案 4 注浆工程设计 5 东庞矿“4.12”突水灾害治理 5.1过水巷道封堵技术 5.2 陷落柱封堵技术
1 概述
1.1、注浆的基本概念
百度文库
(2) 动水注骨料、静水注浆; (3) 注浆时间小于浆液凝固时间相适应 (4) 注浆强度与受注层吸浆量相匹配
5 东庞矿“4.12”突水灾害治理
项目背景
“4.12”突水灾害
1）水源：奥陶系强岩溶含水层 2）水量：出水后3h水量就增加10000m3/h 以上，出水后9h水量增加到最大水70000m3/h 3）通道：隐伏导水陷落柱 4）其他：总涌水量约1000万m3 ，奥灰含 水层内影响半径达30Km
96.5 97.8
-46 0
界
-46 5
T1
96.7
96.6
-47 0
骨 料 堆 放 场
-47 5
Z4
T12煤 2 -47 0
施 工 便 道
见柱 见漏 -400 -30 0
64 0m
61
见漏 2煤 300 -47 2
96.3
-4 80
Z5 ′
Z5
T1
3m
-1
Z2
监
见柱 见漏 330 -30 0
Z2 ′ 2
5.1巷道封堵
灌注骨料成果汇总表
孔号 G3 G6 灌注量 (m3) 26 2514 灌前空顶 高度(m) 0.75 1.6 水位(m) 注前 -5.1 -83.1 注后 +4.79 +11.09 8.89 94.19
4 注浆工程设计
钻孔设计 注浆工艺设计
质量检查与效果检验
钻 孔 布 置
钻 孔 结 构
钻 孔 技 术 要 求
注 浆 层 段 与 注 浆 方 式
注 浆 工 艺 控 制
注 浆 结 束 标 准
工 序 检 查
钻 孔 检 查
物 探 检 查
堵 水 效 果
4 工程设计
工程设计应遵循的原则
1）先探后治，探治结合
5.1巷道封堵
动水骨料灌注
1 施工条件：高水压5.46MPa ,动水条件，煤层巷道， 巷内空高1.5m左右，巷内动水流速约300-350m/h 。 2 灌注工艺 1）灌注方法：水力射流，孔口密闭、砂石自重连续 灌注法 ，定期下钻具透扫骨料。 2）骨料级配：骨料分细纱和石子两类 级配：河沙:小石子: 中石子:大石子=1:1:2:1 3）水固比 ：6:1-10:1 4）灌注结束标准 ：骨料堆积到巷顶经多次下钻冲扫 仍不能进入巷道且经注（压）水试验，q值已降到 1.0L/min.m以下时此孔灌注骨料工作结束
帷 幕 注 浆
巷 道 封 堵 工 程
突 水 构 造 封 堵
突 水 水 源 封 堵
管 棚 支 护 注 浆
防 灭 火 注 浆
充 填 注 浆
3 注浆堵水方案
选择堵水方案应考虑的因素
1）突水水文地质条件。水源、突水构造的类型、突水方式 ，井下与地面施工条件等。 2）矿井受淹状况与施工条件。淹巷道、工作面，还是淹水 平、或是整个矿井，地面与井下的施工条件等。 3）本次突水与矿井今后防治水工作和煤炭生产接续的关系 。 4）不同方案的工期与工程造价因素
固 粒 灌浆材料
粉煤灰 粘 土
骨
料
化学浆材
真溶液浆材，具有粘度低、可灌性好、胶凝时间 易于控制的特点。适用于井巷工程小型裂隙与 微孔隙含水层注浆（丙烯酰胺类浆液）。
2 注浆在煤矿中的应用
预注浆工程 注浆堵水工程
导 水 构 造 的 预 注 浆 处 理
特殊注浆工程
井 筒 预 注 浆
工 作 面 注 浆 改 造
注浆也称灌浆，就是将具有胶凝性的浆 液或化学溶液，按照规定的配比或浓度，借 用注浆设备或浆液自重对之施加压力，通过 钻孔输送到受注层段中的一种施工技术。其 实质是使浆液在受注层中渗透、扩散、充填， 经过一定时间后凝固和硬化，从而达到加固 受注层和抗渗防水的目的。
1 概述
1.2、注浆的分类
按注浆材料：水泥单液浆，水泥-水玻璃双液浆， 水泥-粘土（粉煤灰、沙子）混合浆，化学浆液。 按水动力条件：静水注浆，动水注浆。 按工程目的：帷幕注浆，注浆改造，注浆堵水， 井筒预注浆，管棚支护注浆。 按注浆工艺：旋喷注浆，孔口静压注浆，孔内 止浆注浆。 按突水构造：断层注浆，裂隙注浆，陷落柱注 浆
旋 喷 注 浆
充 填 注 浆
升 压 注 浆
引 流 注 浆
5.1巷道封堵
快速定向钻进
1）技术要求：钻孔须在垂深586m处透巷，透巷水平位 移不得大于1m，偏斜精度达1.72‰ 2）钻探工艺： （1）T685WS车载顶驱钻机，灵活机动 （2） 复合钻进技术纠偏 PDC(钻头)+ф197mm(双扶)单弯螺杆(0.5°)+ ф203.2mm无磁钻铤+ф203.2 mm普通钻铤+ф178 mm 普通钻铤×6+ф114 mm钻杆 3）钻进效率：平均每孔12天，最快达到100m/天 4）钻探成果：7个钻孔命中巷道
1 概述
1.3 注浆材料
水 泥 水玻璃
适用于裂隙、孔隙与岩溶类受注层。具有 结石强度高，性能稳定，来源广泛的特点。 裂隙宽度不下于3 ～5倍的水泥颗粒直径 （普通硅酸盐水泥30～80μm） Na2CO3•nSiO2 作为速凝剂或双液浆 与水泥浆配合使用 满足《水工混凝土掺用粉煤灰技术 规范》，其细度应不小于水泥细度。 水泥代用材料，不同的工程目的对粘 土性能指标（塑性指数、粘粒含量、 粉粒含量、含沙量等）有不同的要求 砾石、沙子等，适用于大空洞充填
总体方案
阶 段 方 案 一期治理工程
过水巷道封堵工程
二期治理工程
突水陷落柱治理工程
目 标
实施 情况
尽快恢复生产 同时探查陷落柱 2003年4月开工，同年9月 完成，矿井已恢复正常生 产
根治水患 避免陷落柱二次突水
2006年4月开工，2007年5 月29日完成
A47
H=1 . 5m
-454.7
征 地 边
见柱 全漏 -240 -22 9
96.3
T2
96.1
Z3
659 m 突水 610 m 点
-485
见柱 -34 4
Z1
95.9
95.8
-490
H2 2 3 3
苹
-485.4 -485.35
95.8 95.8
-495
95.7
项目概况
5.1 过水巷道封堵技术
快 速 定 向 钻 进
骨 料 灌 注
阻 水 墙 建 造
煤炭科学研究总院西安研究院 二O一O年五月
主要内容
1 概述 1.1 基本概念 1.2 注浆分类 1.3 注浆材料 2 注浆在煤矿中的应用 3 注浆堵水方案 4 注浆工程设计 5 东庞矿“4.12”突水灾害治理 5.1过水巷道封堵技术 5.2 陷落柱封堵技术
1 概述
1.1、注浆的基本概念