地面定向水平孔煤层底板超前注浆防治水技术研究

根据赵固一矿地质和水文地质条件,分析了巷道掘进和采煤过程中二1煤层底板L8灰岩突水危险,提出采用超前注浆解决煤层底板突水。根据以往施工经验总结了常用的井下煤层底板超前注浆防治水技术,结合目前新技术的发展,研究了地面定向水平孔煤层底板超前注浆防治水技术,并对两种注浆防治水技术进行了对比分析,阐述了其各自优缺点及适用条件。结果表明,地面定向水平孔煤层底板超前注浆防治水技术适用于煤层底板防治水,并已经取得了很好的效果。

地面区域水害治理技术在赵固一矿的应用

为了解决赵固一矿18采区煤层底板灰岩含水层水害威胁,在传统的井下注浆堵水技术基础上,结合地面定向水平孔技术,提出了煤层底板水害地面区域超前治理技术,介绍了赵固一矿二1煤底板L8灰岩地面区域水害治理方案,总结了施工过程中的钻孔和注浆关键技术及其实施过程。采用分支孔“跳孔”注浆技术,在治理区域共注浆43次,注入干料94277.30 t,水泥33317.70 t,黏土46892 m^(3)。区域水害治理施工参数能够较好地反映底板灰岩改性加固效果,在两侧分支孔注浆施工后,中间孔每米注入干料和钻孔单位吸水率均大幅减小,表明前序孔通过注浆施工后,已经对该孔附近的裂隙进行了一定程度的充填和加固,地层的渗透性明显降低,间接验证注浆效果。探孔作业结果表明,应用地面区域水害治理技术已将L8灰岩改造成了弱含水层,治理效果良好。研究成果可为赵固一矿及其他矿区煤层底板含水层治理提供依据。

构造发育区薄层灰岩地面定向孔钻探注浆技术

恒源煤矿Ⅱ63采区受温庄向斜构造影响,其地质构造复杂,向斜轴部破碎带及构造裂隙是6煤层底板的主要导水通道,石炭系上统太原组灰岩含水层组是6煤层巷道掘进及工作面回采的主要威胁含水层。为了实现Ⅱ634、Ⅱ635工作面的安全回采,对该治理区域的地层分布、地质构造发育情况及水文地质条件进行了详细分析,设计了地面定向水平孔煤层底板超前探查注浆防治水方案,包括钻孔布置、钻孔轨迹、钻孔结构、浆液类型及注浆参数等。研究了多砂岩含水层造斜段成孔技术、长距离水平孔钻进技术、薄层灰岩钻遇率保障技术及长距离水平孔高压注浆技术,完成了多砂层含水层造斜段成孔及套管下放工作,造斜段长达870 m;完成了长距离水平孔钻进、注浆工作,水平孔段长达959.54 m;完成了薄层灰岩钻遇率保障工作,L 3灰岩含水层钻遇率大于90%,甚至高达100%。不仅实现了治理区域巷道掘进及工作面的安全回采,还提高了施工效率及经济效益。