平煤十一矿己二采区底板注浆开采实践.pdf

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1、2010年第7期中州煤炭总第175期平煤十一矿己二采区底板注浆开采实践张文学。。(1．河南理工大学安全工程学院，河南焦作454000；2．中平能化集团，河南平顶山467000)摘要：在对煤层底板突水原理分析的基础上，结合工作面底板含水构造发育情况，提出底板注浆加固和底板注浆帷幕2种整体防治方案。经比较，选择底板注浆帷幕方案。该方案能够消除重大突水隐患，实现矿井安全生产。关键词：煤矿开采；底板水压力；底板注浆中图分类号：TD745．2文献标识码：B文章编号：1003—0506(2010)07—0072—02平煤十一矿己组煤层水文地质条件复杂，其底年投产，2001年底回采结束，2

2、002年上半年回收结板存在太原群灰岩强承压含水层。在已揭露的区域束。该采区水文地质条件复杂。回采揭露表明，其内，已发现4个宽度100～150m、沿倾斜展布、具有西部和中部分别存在l条底板岩层含水构造带，带明显突水特征的含水构造带。其中一水平己七下延宽50m左右，北东向展布。跨采该带的所有回采工采区一500m水平以下的所有回采工作面在跨采矿作面均发生不同程度的底板出水现象，最小出水量井东翼底板含水构造带时均发生底板突水，最小突为10m／h，最大涌水量为130m／h。煤层基本顶水量10m／h，最大突水量达l20m／h，造成多面跳为中粗粒砂岩，基本顶初次垮落时正常涌水量5采或封闭；

3、二水平己二采区西翼一450m水平以下m／h，最大10m／h。采区回收后，采空区内最大静的所有回采工作面在跨采矿井西翼底板含水构造带积水量曾达到32万m，现已排出。时均发生底板突水，最小突水量30m／h，最大突水通过以上工程的施工发现，该区域己组煤层底量达100m／h，制约采面正常生产。板含水构造分布无规律、含水构造发育程度不均，L：己lr22071回采工作面现正在回采，通过瞬灰岩不是深部己组煤层回采工作面的充水水源。变电磁探测，该工作面底板存在14个含水构造带，其中富含水构造带7个。根据与其相邻的一水平己2底板承压水防治方案确定七下延采区回采工作面底板突水情况分析，该工作根据

4、对己组煤层底板突水原理分析，结合面回采期间底板突水可能性极大。如不采取有效措22071外段底板含水构造发育情况，提出底板注浆施进行治理，将威胁到工作面的回采安全。加固和底板注浆帷幕2种整体防治方案。1己"-22071回采工作面概况2．1底板注浆加固(1)底板注浆加固有关参数的确定。①底板加己"122071工作面位于二水平己二采区东固厚度的确定。己-22071回采工作面(采长176翼，与一水平己七采区相邻。采面东西走向长1764m)底板破坏深度为19．7m。己煤层底板距最近m，南北倾斜宽180m，上限标高为一590m，下限标的砂岩含水层28m，扣除破坏深度19．7m，剩余高为一

5、660m。采面在走向上起伏变化较大。该工8．3m的有效隔水层，根据突水系数公式Ts=P／作面于2005年12月投产，截至2007年3月20日，(一)(此时取0)计算，其突水系数Ts=P／已累计推进970m，距外段含水构造带320m。(M—Cp)=0．42MPa／m，远大于突水系数临界值己，．22071回采工作面处于一水平己七采空0．10MPa／m，工作面底板突水可能性极大。因此要区下部，与己七采空区紧密相邻。己七采区于1990求，底板加固后，在底板遭受19．7m的破坏后，剩余的加固层厚度至少能够承受3．5MPa的静水压。同收稿日期：2010—05—24样依据底板破坏深度M=1

6、9．7m、底板含水层静水作者简介：张文学(1971一)，男．河南叶县人，工程师，1995年毕业于辽宁丁程技术大学，现从事煤炭技术管理工作。P=3．5MPa和底板突水系数临界值0．10MPa／m·72·2010年第7期张文学：平煤十一矿己二采区底板注浆开采实践总第175期及底板突水系数公式Ts=P／(—Cp)计算：M=P／灰岩。+Cp=54．7m。即底板加固厚度至少达到54．7(2)钻场位置及钻孔布置。该外段存在宽度50m时，才能保证采面在回采过程中不受底板水的影m左有的含水构造带，为了达到帷幕效果和施工方响或威胁。②注浆孔扩散半径的确定。根据平煤勘便，在该带边沿东、西各外扩5

7、0m，共计l50m范围探工程处注浆经验表明，在静水压3MPa的区域采内进行各底板注浆帷幕。用2TGZ一90／140注浆泵(12MPa)进行注浆，其钻孑L根据十一矿钻孔浆液扩散半径确定钻场间距和扩散半径最大可达20m，最小为8m，一般15m左钻孔布置方式。从目前十一矿已施工的注浆钻孑L效右。因此，在无底板注浆加固钻孔扩散半径试验值果分析，注浆孑L扩散半径在15m左右，每20～30m的情况下，采用15m扩散半径进行钻孔设计。布置1个钻场，每个钻场施_丁2个钻孑L，其中中心钻(2)钻场位置及钻孑L布置。该外段