跨向斜构造区域工作面底板薄层灰岩含水层地面注浆改造实践

恒源煤矿深部采区Ⅱ632及Ⅱ633工作面横跨温庄向斜构造,向斜轴部区域具有"断裂构造复杂、太灰富水性强、水压高"等特征,为解放该矿深部6煤资源,消除煤层带压开采底板灰岩水害隐患,提出了"地面顺层孔区域超前注浆改造薄层灰岩技术方案",旨在为该矿探索一种安全高效、切实可行的防治水技术。施工结果表明:目的层平均顺层率、受注层段注浆改造后单位吸水率、注浆后治理区段灰岩电阻率、井下验证钻孔出水量等指标均达到预期要求。工作面回采期间,未发生目的层灰岩出水。

孔间电阻率监测在注浆效果检测的应用研究

华北型煤田煤层底板岩溶水害防治的主要技术手段是对含水岩层进行注浆改造,目前注浆效果检测的手段主要是对注浆前后岩性特征进行分析,缺少对注浆全过程的跟踪动态监测,很难对注浆效果进行准确评价。针对上述问题,引入孔间电阻率监测系统对注浆改造岩层的电阻率变化特征进行全过程监测,以实现浆液扩散范围的精准探测。首先,采用改进电极和线缆装置将电阻率监测系统置于煤层底板长定向钻孔内,实现孔间的电阻率监测;然后,构建浆液扩散的地质模型,采用三维电阻率反演对模拟数据进行处理解释;最后,在煤矿井下注浆层位开展注浆全过程的孔间电阻率监测工程试验。模拟结果表明:孔间电阻率监测能识别浆液异常的扩散范围,根据电阻率随时间的变化趋势可推测浆液扩散范围,随着浆液逐渐扩散,异常区范围逐渐变大,异常强度逐渐增强。工程试验结果表明:通过钻孔将电阻率监测系统布置于注浆层位进行动态监测,监测数据经三维反演成像后能成功捕捉到浆液扩散导致的注浆层位电阻率变化特征,为煤矿注浆效果检测提供一种可行的技术方案。