煤矿注浆堵水技术..ppt

《煤矿注浆堵水技术..ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、煤矿注浆堵水技术二O一O年五月煤炭科学研究总院西安研究院主要内容1概述1.1基本概念1.2注浆分类1.3注浆材料2注浆在煤矿中的应用3注浆堵水方案4注浆工程设计5东庞矿“4.12”突水灾害治理5.1过水巷道封堵技术5.2陷落柱封堵技术1.1、注浆的基本概念注浆也称灌浆，就是将具有胶凝性的浆液或化学溶液，按照规定的配比或浓度，借用注浆设备或浆液自重对之施加压力，通过钻孔输送到受注层段中的一种施工技术。其实质是使浆液在受注层中渗透、扩散、充填，经过一定时间后凝固和硬化，从而达到加固受注层和抗渗防水的目的。1概

2、述1.2、注浆的分类1概述按注浆材料：水泥单液浆，水泥-水玻璃双液浆，水泥-粘土（粉煤灰、沙子）混合浆，化学浆液。按水动力条件：静水注浆，动水注浆。按工程目的：帷幕注浆，注浆改造，注浆堵水，井筒预注浆，管棚支护注浆。按注浆工艺：旋喷注浆，孔口静压注浆，孔内止浆注浆。按突水构造：断层注浆，裂隙注浆，陷落柱注浆1.3注浆材料1概述固粒灌浆材料水泥水玻璃粉煤灰粘土骨料Na2CO3•nSiO2作为速凝剂或双液浆与水泥浆配合使用适用于裂隙、孔隙与岩溶类受注层。具有结石强度高，性能稳定，来源广泛的特点。裂隙宽度不下于

3、3～5倍的水泥颗粒直径（普通硅酸盐水泥30～80μm）满足《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》，其细度应不小于水泥细度。水泥代用材料，不同的工程目的对粘土性能指标（塑性指数、粘粒含量、粉粒含量、含沙量等）有不同的要求砾石、沙子等，适用于大空洞充填化学浆材真溶液浆材，具有粘度低、可灌性好、胶凝时间易于控制的特点。适用于井巷工程小型裂隙与微孔隙含水层注浆（丙烯酰胺类浆液）。2注浆在煤矿中的应用预注浆工程注浆堵水工程特殊注浆工程井筒预注浆工作面注浆改造帷幕注浆导水构造的预注浆处理巷道封堵工程突水构造封堵突水水源封堵

4、管棚支护注浆防灭火注浆充填注浆3注浆堵水方案选择堵水方案应考虑的因素1）突水水文地质条件。水源、突水构造的类型、突水方式，井下与地面施工条件等。2）矿井受淹状况与施工条件。淹巷道、工作面，还是淹水平、或是整个矿井，地面与井下的施工条件等。3）本次突水与矿井今后防治水工作和煤炭生产接续的关系。4）不同方案的工期与工程造价因素4注浆工程设计钻孔设计注浆工艺设计质量检查与效果检验钻孔布置钻孔结构钻孔技术要求注浆层段与注浆方式注浆工艺控制注浆结束标准工序检查钻孔检查物探检查堵水效果工程设计应遵循的原则1）先探后治

5、，探治结合2）动态设计3）分序次施工4）注浆工艺科学合理(1)先骨料、后浆液;(2)动水注骨料、静水注浆;(3)注浆时间小于浆液凝固时间相适应(4)注浆强度与受注层吸浆量相匹配4工程设计5东庞矿“4.12”突水灾害治理项目背景“4.12”突水灾害1）水源：奥陶系强岩溶含水层2）水量：出水后3h水量就增加10000m3/h以上，出水后9h水量增加到最大水70000m3/h3）通道：隐伏导水陷落柱4）其他：总涌水量约1000万m3，奥灰含水层内影响半径达30Km总体方案阶段一期治理工程二期治理工程方案过水巷道

6、封堵工程突水陷落柱治理工程目标尽快恢复生产同时探查陷落柱根治水患避免陷落柱二次突水实施情况2003年4月开工，同年9月完成，矿井已恢复正常生产2006年4月开工，2007年5月29日完成项目概况5.1过水巷道封堵技术快速定向钻进骨料灌注阻水墙建造旋喷注浆充填注浆升压注浆引流注浆快速定向钻进1）技术要求：钻孔须在垂深586m处透巷，透巷水平位移不得大于1m，偏斜精度达1.72‰2）钻探工艺：（1）T685WS车载顶驱钻机，灵活机动（2）复合钻进技术纠偏PDC(钻头)+ф197mm(双扶)单弯螺杆(0.5°)

7、+ф203.2mm无磁钻铤+ф203.2mm普通钻铤+ф178mm普通钻铤×6+ф114mm钻杆3）钻进效率：平均每孔12天，最快达到100m/天4）钻探成果：7个钻孔命中巷道5.1巷道封堵动水骨料灌注1施工条件：高水压5.46MPa,动水条件，煤层巷道，巷内空高1.5m左右，巷内动水流速约300-350m/h。2灌注工艺1）灌注方法：水力射流，孔口密闭、砂石自重连续灌注法，定期下钻具透扫骨料。2）骨料级配：骨料分细纱和石子两类级配：河沙:小石子:中石子:大石子=1:1:2:13）水固比：6:1-10:1

8、4）灌注结束标准：骨料堆积到巷顶经多次下钻冲扫仍不能进入巷道且经注（压）水试验，q值已降到1.0L/min.m以下时此孔灌注骨料工作结束5.1巷道封堵灌注骨料成果汇总表孔号灌注量(m3)灌前空顶高度(m)水位(m)水位上升值(m)施工时间注前注后G3260.75-5.1+4.798.892003年6月5日G625141.6-83.1+11.0994.192003年5月10～6月8G76540.90-19.68+63.1682.