煤层底板注浆改造技术在演马庄矿的应用

结合演马庄矿22061工作面水文地质条件复杂、周围邻近地区突水频繁、水害威胁严重的实际情况,分析了煤层底板含水层注浆改造的必要性,阐述了实施煤层底板含水层注浆改造的设计内容及工程应用实践,取得了显著的经济效益和安全效益。

矿区煤层底板注浆改造技术应用研究

为防止工作面回采过程中受底板灰岩承压水威胁,通过对底板改造钻探工程信息、突水事件进行分析,建立起二2煤底板三带结构模型、煤层底板垂直改造观等技术,发现二2煤底板存在三类异常带,分别是砂岩裂隙带、原始导高带、灰岩含水层富水带。发现矿区底板改造钻孔浆液运移以沿纵深裂隙作垂直运动为主,而不是顺层水平运动为主的规律,通过对2209工作面进行底板注浆改造可知:工作面改造后减少近170 m3/h的排水量,效果明显。

倾斜厚煤层底板注浆改造技术在汾源煤业的应用

宁武煤田静乐矿区水文地质条件及其复杂,煤层倾角大,底板隔水层松软、破碎,导致煤层开采受底板灰岩水威胁严重。底板加固改造成为该区域部分矿井亟待解决的主要技术难题之一。霍州煤电集团汾源煤业首采面5-101工作面底板注浆改造(加固)工程施工,通过克服大角度、厚(软)煤层施工难题,对煤层底板破碎、裂隙带、导水断层和富水区等区域进行加固改造,填充效果较好,导水断层和含水层得到较好的改造和有效加固,底板的有效隔水厚度和岩层刚性强度增加,注浆加固效果理想,工作面未发生底板突水事故。

地面定向钻孔对煤层底板加固注浆改造技术

为解决井下作业环境对工作面底板含水层治理施工的空间限制与安全影响,保证工作面采掘安全,以吕梁山矿3-303工作面为例,分析研究其地质及水文地质条件,提出采用地面施工定向钻孔的方法改造煤层底板隔水层的厚度和隔水性能;设定采区和工作面的治理范围,选取合适的钻孔终孔设计层位,并下设多级套管避免塌孔堵孔后钻孔报废,通过注浆加固,改造隔水层的厚度和隔水性能;改造后的工作面煤层底板隔水层音频电透的视电导率分布较为均匀,底板改造效果良好。

麻家梁矿14211工作面探测异常区底板注浆改造技术应用

对麻家梁矿14211工作面进行音频电透视法探测发现,切眼底板异常区深度为100m超过隔水层厚度(90m),同时采面切眼掘进期间出现底板渗水情况,后钻探及水质发现物探异常区与底板奥灰水承压含水层间存在水力联系,采面在物探异常区回采期间面临较大的突水风险。结合物探成果,提出在地面布置2个定向钻孔对14211工作面底板进行注浆改造,并对定向钻孔施工方案、注浆方案等进行详细设计。现场应用后,布置的2个地面定向钻孔累计向底板注入5000t水泥,注浆后采面在14211工作面探测异常区内回采时底板未出现涌水情况,表明注浆改造取得较好效果。

不规则采空区下特厚煤层综放面注浆扩散规律及加固技术

为了解决不规则采空区下特厚煤层综放强采动过程中矿压与围岩控制难题,以山西宁武榆树坡煤矿5106综放面为工程背景,通过现场监测的手段研究了不规则采空区下特厚煤层综放面矿压显现特征,并在此基础上采用数值模拟的方法分析了不同裂隙特征参数的浆液羽状扩散规律,揭示了三角锯齿形动态循环脉冲注浆增注机理,形成了三角锯齿形动态循环脉冲注浆加固技术,制定了围岩注浆加固技术实施方案,并进行了工程应用。研究结果表明:回采期间工作面支架阻力整体呈现出“两端小、中间大”的趋势,不同推进距离工作面方向支架工作阻力分布特征存在明显差异;注浆扩散形状受裂隙分布的影响,随裂隙数量的增加,注浆扩散形状从初始的圆形转变为裂隙引导的不规则羽状;实施脉冲注浆加固技术后,实测发现脉冲注浆扩散速率提升了约25%,综放面煤体裂隙被充分充填,围岩加固效果显著,实施效果良好。

急倾斜煤层巷道冒落带注浆加固技术的研究与应用

急倾斜煤层巷道掘进过程中,经常受到高地应力和断层构造带的影响,易造成煤层顶板冒落,影响巷道的掘进和煤矿的安全生产。针对上述问题,以石洞沟煤矿31114运输巷为工程背景,采用KWJG-4无机双组分化学材料对冒落带破碎煤岩体进行注浆加固,将破碎围岩黏结为具有一定强度的密实体,从而有效加固冒顶区的破碎围岩,提高顶板的整体强度及完整性,改善工作面顶板的受力状况,实现掘进巷道安全、快速、高效过冒落带。对于煤矿生产过程中遇到类似巷道冒落破碎带问题,该方法具有一定的借鉴和指导意义。

基于组合赋权的TOPSIS-RSR法的煤层底板注浆效果评价体系

区域地面超前注浆是预防底板水害的有效手段,如何利用钻探及注浆施工过程的数据对注浆效果进行客观评价,是目前迫切需要解决的问题。以山东省邱集煤矿1111采区D3,D10,D11和D12地面孔组注浆工程为背景,结合已有研究与现场经验,选取钻井液漏失量、注浆终压、渗透系数以及单位注浆量作为评价指标,建立了注浆效果综合评价体系,提出一种综合改进后的层次分析法与CRITIC客观赋权法的赋权方式,利用算术平均法、几何平均法、特征值法等改进AHP,该方法提高了指标赋权的客观性和科学性;基于组合赋权方式更新了TOPSIS,RSR排序分档的注浆效果综合评价模型,利用相对距离优化了TOPSIS相对贴近度的缺陷,改进了数据处理结果;将评价结果转换为可视化分区图,与注浆后井下钻探揭露涌水量结果进行对比,结果显示该评价方法合理,与工程实际结果较为吻合。

市政道路改造工程中微裂注浆加固技术的应用研究

市政道路旧路面改造工程加固过程中,往往会出现道路面病害,对此,文章提出市政道路改造工程中微裂注浆加固技术的应用方法。首先,选用注浆材料,为注浆加固技术打好基础,其次,进行微裂式路面注浆加固并压稳,微裂后进行路面弯沉与雷达检测,符合要求后完成注浆。实例分析结果表明:应用微裂注浆加固技术后,道路上测点的弯沉检测均达到合格标准,说明微裂注浆加固的使用效果良好。

市政道路改造工程中微裂注浆加固技术的应用研究

随着国内经济的稳步增长,城市中的汽车数量年复一年地增加,导致市政道路上的交通流量显著上升。这些道路在长期承受车辆碾压的情况下,路面病害发生的风险也随之增加。为了改善市政道路结构,必须在尽可能保留原有路面结构的基础上,对其进行打碎和修复。在打碎处理的过程中,主要采用的方法有碎石化和打裂压稳两种,这两种方法都有其利弊。本文将对市政道路改造工程中微裂注浆加固技术的应用要点进行研究,以供参考。

大采长工作面高承压水底板注浆改造技术研究

为解决陈四楼煤矿大采长工作面高承压水区域底板水害治理难题,在矿井典型2517大采长工作面采用底板注浆改造技术解放受底板太原组灰岩水威胁的煤层。通过资料调研和数据计算,选取改造层位并进行钻孔设计,基于底板注浆改造钻孔的涌水量和注浆量数据,对各含水层富水性、注浆量、主要可注裂隙、不同级别充水裂隙注浆材料消耗及平均单孔耗浆量规律进行对比分析。结果表明,含水层富水区主要受裂隙、断层和褶皱等构造的影响,L_(10)灰岩和L_(8)灰岩含水层富水性强,分布较均匀,连通性较好,其含水层以中小型和大型裂隙为主且中小型裂隙较多;工作面平均单孔耗浆量约是充水裂隙涌水量的3.4倍。3次物探结果显示,底板注浆改造效果显著,基本解决了陈四楼煤矿高承压水工作面底板突水问题,可为其他矿区矿井水害治理提供借鉴。

煤层底板突水水量预测及注浆改造技术

以基岩裂隙水运移的基本理论Chezy定律为基础,建立承压水正常涌水量的数学模型,提出利用Lagrangian法计算涌水量,应用Bernoulli能量方程计算矿井突水量的公式。计算结果表明,计算突水量与实际突水量的相对误差仅1.04%。针对焦作矿区大部分矿井煤层底板发生突水的实际情况,提出采用底板含水层注浆改造,防止底板突水事故。注浆孔位置主要决定于裂隙的发育程度、裂隙的走向,而注浆孔间距取决于浆液的扩散半径。最后,分析注浆压力和注浆量等注浆参数,并研制高压止水器,可解决注浆钻孔提前出水止水的难题。

矿井煤层底板含水层注浆改造技术

根据焦作矿区5个矿井的煤层底板含水层注浆改造工程的实践,阐述了实施煤层底板含水层注浆改造技术时注浆孔、注浆压力、注浆材料、浆液配比、注浆量、终压及稳定时间等注浆参数的确定和选择,分析了工程施工的步骤、存在的问题与处理方案及工程实施的效益。研究表明,该技术不但可有效防止突水事故的发生,而且经济合理,同时还能有效地保护地下水资源,具有较高的推广应用价值。

瞬变电磁技术在煤层底板含水层注浆改造中的应用

煤层底板含水层注浆改造技术可以彻底根治底板水害。利用瞬变电磁技术探测煤层底板含水层的赋水性特征,确定工作面内注浆改造重点区域,指导钻孔布置,并在底板改造后检验注浆改造效果。其在焦作矿区的应用效果明显。

托顶煤巷道易片冒顶板变形机理与超前导管预注浆控制技术研究

目的 为探究厚煤层易片冒区域托顶煤巷道顶板变形破坏机理,并对易片冒区托顶煤巷道顶板进行有效控制,方法 以常村煤矿2701工作面皮带运输巷为例,通过等截面梁理论分析托顶煤巷道顶板破断成因,研究托顶煤巷道顶板的稳定性与巷道宽度和顶煤强度的关系。通过极限平衡准则得到巷帮位移的计算公式,证明托顶煤巷道具有帮顶协同变形机制。建立托顶煤巷道数值模型,研究巷道埋深、侧压系数、顶煤厚度和顶煤强度与托顶煤巷道围岩稳定性的关系。结果 结果表明:巷道埋深越大,其对托顶煤巷道两帮稳定性的影响越大;侧压系数的增加对巷道两帮和底鼓量的影响更大,对顶板影响较小;顶板下沉量与顶煤厚度呈正相关,底鼓量则与顶煤厚度呈负相关;顶煤强度的增加使巷道顶板下沉量与两帮移近量均近似呈线性减小趋势,底鼓量基本保持不变。结论 通过幂律型流体柱形渗透注浆扩散理论得到超前导管注浆半径,由此提出托顶煤巷道超前导管预注浆帮顶联合控制技术,成功控制易片冒托顶煤巷道顶板冒落问题,可为类似地质条件的托顶煤巷道顶板控制提供借鉴。

天安煤矿50601工作面煤层底板注浆加固技术分析与应用

天安煤矿50601工作面开采受底板上马家沟组灰岩岩溶承压含水层水的威胁,为了实现该工作面的安全开采,分析了50601工作面的地质和水文地质条件,在回风顺槽和胶带顺槽中布置了83个钻孔向上马家沟组灰岩含水层顶部15 m范围内实施了注浆加固,所有钻孔成孔水量之和为642 m^(3)/h,共计注入水泥875.3 t,最终实现了工作面的安全开采,为防治煤层底板承压含水层水提供了经验借鉴。

煤层底板含水层注浆改造技术在焦作矿区的应用

文章根据焦作矿区水文地质条件极其复杂、突水频繁、水害威胁严重的实际情况分析了煤层底板含水层注浆改造的必要性和可行性,阐述了实施煤层底板含水层注浆改造技术的基本内容及工程应用实践,取得显著经济效益和社会安全效益。

深部煤层高承压水底板注浆改造防治水技术的应用

以刘桥一矿Ⅱ666工作面6煤为研究对象,针对矿井断裂构造复杂,与煤层开采关系较大的太原组灰岩岩溶裂隙含水层厚度大、富水性强、水压高、补给源充分、开采深度大、地压高等特点,结合以往相邻采区或工作面深部煤层底板开采时发生多次突水事故的实际,在分析矿井6煤顶底板主要突水点情况的基础上,对Ⅱ666工作面的突水系数进行了计算。结果表明,工作面的最大突水系数超过底板构造破坏带区域突水系数临界值,工作面回采前需采取底板注浆改造措施。根据工作面突水系数、底板隔水层厚度和承受水压大小,把工作面分为2段进行全覆盖注浆改造。运用涌水量对比法、物探探测法和突水系数计算法,对工作面的改造效果进行了评价,结果显示,注浆改造后的钻孔涌水量大幅度减小,甚至为零,物探异常区明显变少,突水系数均<0.06MPa/m,达到了预期要求,为保证深部煤炭资源开采系统的正常运行提供了技术保障。

松软底板煤层突水注浆改造技术研究

本文根据肥城矿区兴杨公司地质采矿条件,深入分析了底板突水注浆改造技术对突水的防治作用,系统研究了注浆改造施工工艺,并以9803工作面为例说明复杂构造松软底板煤层,通过注浆改造结合一定的安全技术措施可以实现煤层的安全回采。实践证明,底板突水注浆改造防治技术措施在肥城矿区取得了良好的效果,具有较大的经济效益和社会效益。

韩王矿煤层底板含水层注浆改造技术

利用煤层底板薄层灰岩大面积注浆改造技术对韩王矿25111工作面底板进行改造,通过对该工作面水文地质条件的分析,对钻孔平面布置形式、结构以及注浆工艺等进行了详细设计.注浆实践表明,该技术在韩王矿的成功实施能够确保25111工作面的安全回采,取得了良好的注浆效果.