采用多次间歇控压注浆法治理放水孔浅层导水裂隙

采用多次间歇控压注浆法治理放水孔浅层导水裂隙

安徽恒源股份有限公司煤矿安徽淮北235159

摘要:随着矿井向深部的开采,矿井矿压逐渐增大,巷道在围岩应力作用下底鼓、变形,放水钻孔周围巷道变形后钻孔水通过导水裂隙涌出,不及时对导水裂隙进行处理,可能造成孔口管断裂、矿井发生突水等事故,如何有效治理放水孔浅层导水裂隙又不影响放水孔正常使用是一直以来矿井防治水专业难题,我矿采用多次间歇控压注浆法成果解决了这个技术难题。

关键字:控压注浆;放水孔;导水裂隙

一、实施背景

安徽恒源煤电股份有限公司煤矿位于安徽省淮北市濉溪县刘桥镇。1993年12月26日正式投产,年产200万吨,矿井工程地质类型为层状岩类(Ⅲ类),为复杂型(三型),即Ⅲ类三型;水文地质条件为复杂型即二类三型。

矿井目前主要回采采区是48采区和Ⅱ63采区。其中Ⅱ63采区主要水害为煤层顶底板砂岩裂隙水和煤层底板太原组灰岩水,煤层底板承受的太灰水水压为3~5MPa,太原组灰岩水是6煤回采的主要水害威胁,为保证工作面安全回采,按照《煤矿防治水规定》等规程规范的要求,根据实际需要,主要开展了底板灰岩层注浆改造工程和灰岩水疏水降压等矿井水害防治工作。目前全矿在用放水孔有四个,分别是GS9、Ⅱ6112-1、Ⅱ6112-2和-720供水孔。

表1矿井放(供)水孔位置及疏放情况

三、现场治理情况

根据现场实测放水孔静水水压为2MPa,我们施工时控制注浆压力不大于3MPa。先向孔内注入1:1浓水泥浆,约2分钟后孔口管周围开始返水泥浆且返浆量较大停止注浆(说明导水裂隙距孔口较近且导水裂隙较大),往孔内加入一料管骨料(黄沙、锯末)再次向孔内注浓水泥浆,打入两料管骨料后,导水裂隙的返浆量减小一半,总注浆量2m3,停止继续注浆并将孔内残浆放出正常开孔放水。间歇24小时后,再次注入一料管骨料和浓浆,待孔口周围裂隙返浆后停止注浆并放残浆放水,第二天孔口周围返浆点和返浆量都明显减少;从第三天开始只向孔内注入浓水泥浆,经过五天间歇注放浆施工后,经现场关闭孔口闸阀验证导水裂隙全部被封堵且两个放水孔放水量未受注浆影响。

四、效果分析

采用多次间歇控压注浆法治理导水裂隙后,有以下几点效果:

1、解决了灰岩水疏放问题,满足灰岩水正常疏水降压需求,确保了我矿Ⅱ63采区具备安全回采条件;

2、根据今年底板注浆改造影响及以前施工情况看,若将Ⅱ6112机联巷两个放水孔直接封堵后,若想满足Ⅱ63采区150m3/h放水量需求,至少在二水平重新施工5个灰岩放水孔,减少了数十万元的投入。

3、因重新施工放水孔需要一定时间,这段时间内我保证正常疏水降压继续使用问题钻孔放水,钻孔不能及时封堵,有可能造成孔口管浅层断裂事故,我矿原GS6放水孔因处理不及时造成孔口管在2.5m处发生断裂,后采用“釜底抽薪”法施工两个堵水钻孔进行治理,治理费用约15万元,Ⅱ6112风巷1#钻场和Ⅱ619风巷采用开挖巷道法处理浅层孔口管断裂,施工岩石巷道50多米,治理成本近20万元。

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采用多次间歇控压注浆法治理放水孔浅层导水裂隙
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