双液帷幕注浆技术在断层破碎带堵水的应用研究.pdf

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1、第2O卷第7期中国矿业Vo1．20，NO．72011年7月CHINAMININGMAGAZINEJu1．201i双液帷幕注浆技术在断层破碎带堵水的应用研究王宏宇，赵伏军。，徐燕飞，申培文，彭云(1．湖南科技大学能源与安全工程学院，湖南湘潭411201；2．湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室，湖南湘潭411201)摘要：为了避免周源山矿井田东北翼边界宝源河一带宝梨断层漏水引发矿井水灾事故，采用双液帷幕注浆堵水技术和铺设钢筋砼层进行断层堵水。详细介绍了注浆和钢筋砼的施工方案、参数设计及施工工艺。从压水试验结果及所取得岩样来看，本次针对矿井导水性断层漏

2、水的双液注浆工程取得了预期效果，矿井涌水量明显下降。关键词：帷幕注浆；断层；钻孔；堵水中图分类号：TD743文献标识码：B文章编号：1004—4051(2011)07—0115—02TheapplicationandstudyofwaterplugginginfaultfracturezonebythedoubleserouscurtaingroutingWANGHong—yu，ZHAOFu-jun一，XUYan-fei，SHENPei—wen，PENGyun(1．SchoolofEnergyandSafetyEngineeringHunanUnivers

3、ityofScienceandTechnology，Xiangtan411201，China；2．HunanProvincialKeyLaboratoryofSafeMiningTechniquesofCoalMines，Xiangtan411201，China)Abstract：InordertOpreventZhouYuanshancoalminefromfloodcausedbyBaoLifaultleakageatnortheastoftheminefield，double—serous—liquid—groutingandreinforcedco

4、ncretelayerareadoptedtopre—venttheleakage，theconstructionschemeofgroutingandlayingreinforcedconcrete，thedesignofthepa—rametersandtheconstructiontechnologyareintroducedindetails．Itcanbeseenfromthetestresultsandtherocksamplesthattheexpectedeffectareachievedbyadoptingthedouble-liquid

5、groutinginviewofthefaultleakage，thewaterinflowintheminedecreasesevidently．Keywords：curtaingrouting；fault；drillhole；waterplugging宝梨断层为倾向正断层，位于周源山煤矿井1帷幕注浆原理及技术要求田东北翼边界宝源河一带，与宝源河相交段河宽通过注浆对断层裂隙带岩体中饱和性质的粉22m，断层出露长度43m。断层走向120。～135。，砂、中细砂以及卵石进行补强加固。具体过程为倾角55。～7O。，落差70-90m，切割了矿井含煤地渗透、劈裂扩

6、散、填充和挤密四部分。浆液在压层的全部岩层。断层内岩石破碎，河床所见断层力作用下向钻孔周围土体中发生渗透、劈裂扩散。破碎带局部宽达1．2m。由于该断层属于张性断层，浆液包裹泥土团，而土体间的孔隙、裂隙被水泥属含、导水断层并且与地面水系有直接联系，故颗粒填充。水泥中的硅酸二钙发生水解和水化反导致该矿井北翼涌水量的增大(达300m／h以应，产生氢氧化钙。氢氧化钙与水玻璃发生反应，上)。给矿井北翼的采掘生产带来了一定的安全威生成细分散状的凝胶体一水化硅酸钙。浆液凝固后胁，开采过程中必须先探后采，否则极易发生透形成强度较高、水稳定性较好的水泥结石体，从水事故。为了

7、避免由于断层水引发矿井水灾事故，而使地基挤密，固结强度增高，达到高压注浆形周源山矿采用双液帷幕注浆技术及铺设钢筋砼层成固结帷幕止水带。对该断层进行堵水，并取得了良好效果。注浆后要达到如下要求：①保证浆液对断层空隙的密实充填，在断层面周围形成隔水帷幕，收稿日期：2O11—02—25阻断宝梨河与断层之间的水力联系；②注浆堵水作者简介：王宏字(1986一)，男，山西忻州人，在读研究生，硕士，研究方向为岩石力学与岩层控制。效果以减少渗透率达到85～9o为基本目标。中国矿业第2o卷2施工方案2)当某一比级浆液注入量已达300I以上，断层所经河床相交面面积为lOOm。

8、，为了确保或灌注时间已达30min，而灌浆压力和注入率均堵水成功率