采用马骊散——水泥沙浆混合注浆堵水技术应用

采用马骊散——水泥沙浆混合注浆堵水技术应用

作者：罗勇康郭昭昌隆建冉伟卢勇

来源：《科技资讯》 2012年第13期

罗勇康郭昭昌隆建冉伟卢勇

(重庆松藻煤电公司打通一矿重庆 401445)

摘要:矿井在生产过程中,由于采矿对地表的破坏,将地面水、河流、湖泊等各种地表水导入井下,给矿井带严重安全隐患,当整个盘区采矿结束后,矿井为了节约生产成本,将选择关闭整个盘区,这时就会遇到修建的挡水墙挡不住水的难题,为此,我提出采用马骊散——水泥沙浆混合注浆堵水技术解决了这一难题,通过实践,效果较好。

关键词:马骊散风锤挡水墙

中图分类号:U455 文献标识码:A 文章编号:1672-

3791(2012)05(a)-0055-01

打通一矿矿区为綦江水系上游,主要有羊叉河、麻柳河;次为羊石坎溪和白香沟等溪沟,形如树枝状。一般特点,水源短、河谷狭窄、崖阶显著、基岩裸露,主要为大气降雨补给,无特别大的水体或水系。

打通一矿为重庆松藻煤电公司下属分公司,是西南第一大矿井,开拓方式为斜井、竖井混合式开拓,主采煤层为7、8号层,6号煤层为局部可采。1970年7月建成正式投产,设计生产能力60万t,经过多次扩建,到2010年设计生产能力240万t,实际生产能力160万t。经过40年的开采,+350上水平资源已枯竭,形成大面积采空区,南盘区119.7万m2,北盘区为62.6万m2。

为保证南盘区正常生产,在S16号、S20号瓦斯巷下部即+260、+208水平设有两个水仓,分别为S20号、S16号水仓。

1 问题的提出

2010年2月,随着最后一块工作面S1821回采结束,南盘将形成巨大水体,威胁着S20号、S16号水仓的安全,矿通过对全岩巷道的分析与研究,决定撒除S20号、S16号水仓,在S24、25号瓦斯抽放巷上部各修建了一堵挡水墙,用以封堵S采区工作面的采空水,利用+208至+350高差关系,使采空水在S13至S25号瓦斯巷积聚,当水位达到+350m高程时,通过S20#瓦斯巷与S西底板大巷的联络巷进入南西底板+350水沟,从而自流进入主水仓,避免采空水进入西区+140水仓,再通过水泵抽排至+350大巷水沟的费时、费物、费力的采空水排放过程,且解决对西区排水造成重大安全威胁的情况出现。

2010年5月,当S24、25号瓦斯巷上部挡水墙投入使用后,发现墙体与灰岩接触面在水压作用下严重漏水,几乎没有起到挡水作用,有近200m3/h采空水由挡水墙顶部漏出,2010年6月上旬矿开始采用水泥沙浆注浆堵水,由于挡水墙与石灰岩接触面孔隙小,水泥沙浆注浆摩擦阻力大,沙浆浆体进入不了挡水墙与石灰岩接触面孔隙,注浆效果极差,水泥沙浆注浆堵水失败。

2 方案设计

为了解决水泥沙浆注浆堵水,我提出采用矿井抽放技术中对封堵瓦斯抽放孔的材料马骊散和水泥沙浆进行混合堵水试验,即充分利用马骊散的彭涨性和流体性能、水泥沙浆的强度和稳固性能。

在已施工好的挡水墙四周与灰岩接触处,按间距0.2m、深0.4m、直径0.036m的标准沿着接触面用风锤施工注浆孔,并预埋上特制注浆管;经过多次试验,水泥,细沙,马骊散按1∶1.1∶1.5

的比例(适量的水)进行混合注浆;当注浆管注浆完后,还要在挡水墙内外侧、挡水墙与灰岩接触

面处进行多次喷浆。所需主要材料为:矿用注浆机一台、水泥、细沙、马骊散、水等。

3 方案实施

2010年7月至8月中旬,打通一矿掘进一队、二队、抽放队在我的现场技术指导下依据设

计方案,在S24、25号瓦斯巷挡水墙四周施工近200个注浆孔,安上事先加工好的特制注浆管并

装上闸阀,安排人员对S24、25号瓦斯巷挡水墙与石灰岩接触面采用马骊散——水泥沙浆混合

注浆堵水新工艺,进行了封堵。在过保养期后,2010年9月初进行关水试验,当水位达到设计高

度时,S24、25号瓦斯巷上部挡水墙墙体漏出的水量由为原200m3/h降至7m3/h,达到了预期目标。经过观测南二石门测水站的水量,进入+350m水平的南区采空水水量增大了190～200m3/h。同时每天进入西区+140水平的水量减少为:150×24=3600m3,完全解决了打通一矿S区矿井水的根治

问题,达到了对南区采空水彻底封堵预期目标,效果见附墙体现场照片(图1)。

采用马骊散——水泥沙浆混合注浆堵水技术应用成功后给矿井带来的直接经济效益:每台

水泵每小时排水用电量150度,水泵的功率为280m3/h,每天可减少排水时间3600÷150=24h,每

天可减少排水用电量150×24=3600度,我矿井下所用电为0.488元/度,每天可节约电费

3600×0.488=1757元,每年可节约电费1757×365=64万元。

4 实例

打通一矿北盘区在2008年6月回采结束后,整个盘区的采空水全部通过+295皮带巷流到

+295水仓,再通过水泵将水打到北一石门(+350水平),最后自流到+350主水仓。为解决+295水

仓排水紧张局面,2010年11月矿决定在北盘区边界巷N19、N20号瓦斯巷段修建档水墙,彻底根

治北盘区采空水排放问题。在档水墙施工过程中,严格要求按照技术措施组织施工,并在档水墙

墙体与灰岩接触时,要求预埋注浆管,进行多次注浆,2011年3月进行关水,当水位达到设计高度时,挡水墙墙体漏出的水量为5m3/h,经过观测北二石门测水站的水量由原来的11m3/h变为

86m3/h,达到了预期目标。

5 结语

马骊散——水泥沙浆混合注浆堵水技术通过矿井实践,效果较好,可以应用到井巷溶洞水、突漏水点、挡水墙漏水、裂隙水、坝堤漏水点等高压水实施严密封堵的工程中。

参考资料

[1] 陈崇希.地下水动力学[M].中国地质大学出版社,2006,12.

[2] 肖长来,梁秀娟,王彪.水文地质学[M].清华大学出版社,2010,3.

[3] 李增学.煤矿地质学[M].煤炭工业出版社,2009,3.