深部開采工作底板注漿加固防治技術(shù)的應(yīng)用

王生平

摘 要：采礦業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)，煤礦的開采深度在不斷增加，這樣會(huì)很容易發(fā)生煤礦透水事故，對(duì)煤礦生產(chǎn)就有一定的影響。隨著煤礦防治事故辦法在不斷隨著煤礦開采深度加大，為防止煤礦水害事故發(fā)生，要不斷提高水害防治技術(shù)。文章主要以一煤礦的防止透水事故為例，來說明深部開采工作底板注漿加固防治水技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：透水；底板加固；注漿；技術(shù)

中圖分類號(hào)：TD745 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）15-0057-02

煤礦的透水事故是一項(xiàng)很難治理的事故，這項(xiàng)事故有很多不利的因素影響事故后期的處理，所以要時(shí)刻預(yù)防透水事故。這里舉一個(gè)某煤礦防止發(fā)生透水事故的例子，對(duì)深度開采中的煤層構(gòu)造進(jìn)行分析。并確定目前能夠更好的治理透水事故的方法就是煤層底板注漿加固的方法，這種方法操作有一定的危險(xiǎn)性。

1 采煤考察概述

某煤礦在開采的時(shí)候，在兩個(gè)標(biāo)高之間含有大量地下水的區(qū)域，這樣含有地下水的區(qū)域周圍的巖層的牢靠性就要時(shí)刻的注意，在開采期間會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的水害事故。在防止水害的事故中要充分的考慮煤礦的實(shí)際情況。包括煤層賦存情況、煤層頂?shù)装迩闆r、地質(zhì)構(gòu)造情況、水文地質(zhì)情況，這四種情況都要進(jìn)入考察范圍內(nèi)。對(duì)于煤層賦存情況，這是煤礦要開采前必須注意的問題，這個(gè)內(nèi)框的賦存情況見表1。

由表格中我們可以清楚的看到，這個(gè)煤礦總儲(chǔ)量非常豐富，特別是他的可采指數(shù)為100%。對(duì)于這種情況要做好防水害工作。才能夠保證更大的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于煤層底板情況，煤層底板情況是是否發(fā)生透水事故的根源，在開采之前一定要對(duì)這個(gè)煤層底板主要構(gòu)造進(jìn)行研究，這樣就能夠保證在實(shí)施開采發(fā)生事故的時(shí)候就更好的應(yīng)對(duì)辦法，煤層底板情況見表2。

煤層底板主要分為老頂、直接頂、偽頂、直接底和老底。在進(jìn)行分析的時(shí)候要具體的進(jìn)行上述底頂都是什么樣的巖層，他們的厚度有多少，以及各種巖層的主要特點(diǎn)，這些工作是預(yù)防透水事故的根本。

1.2 透水預(yù)防處理辦法

為保證安全的進(jìn)行開采，根據(jù)以上考察勘探的資料，要在掘進(jìn)過程中分別于軌道、膠帶順槽及切眼。

第一步，根據(jù)一定的測(cè)算要用21個(gè)頂板，這21個(gè)頂板鉆孔對(duì)頂板K4砂巖相對(duì)富水區(qū)進(jìn)行驗(yàn)證及砂巖裂隙水預(yù)疏放。驗(yàn)證鉆孔多數(shù)表現(xiàn)無水，只有在軌道順槽16號(hào)點(diǎn)施工的驗(yàn)證鉆孔水量較大，最大涌水量1.8 m3/h，目前涌水量為0.6 m3/h。

第二步，施工38個(gè)底板地質(zhì)孔，疏放了4-1號(hào)煤底板砂巖裂隙水（鉆孔內(nèi)只有少量出水），同時(shí)探明了4-1號(hào)與4號(hào)煤層間距及4號(hào)煤厚度。

對(duì)于奧灰水根據(jù)上述資料，我們發(fā)現(xiàn)煤層底板距奧灰頂界面157 m左右，奧灰水靜止水位標(biāo)高為1 139 m，工作面煤層標(biāo)高為642.8～717.7 m，低于奧灰靜止水位標(biāo)高496.2～421.3 m左右，屬帶壓開采。

經(jīng)計(jì)算：巷道底板突水系數(shù)為0.043～0.038 MPa/m，小于《煤礦防治水規(guī)定》的突水系數(shù)值，屬于帶壓開采安全區(qū)；在沒有構(gòu)造導(dǎo)水的情況下，不會(huì)造成突水事故。最大涌水量為：150 m3/h，正常涌水量為：80 m3h。這樣就可以進(jìn)行開采。

2 注漿加固技術(shù)設(shè)計(jì)方案

根據(jù)上述材料進(jìn)行注漿加固防水技術(shù)設(shè)計(jì)，首先要根據(jù)上文中敘述的材料進(jìn)行分析，一般情況下都會(huì)根據(jù)工作面的標(biāo)高測(cè)算出注漿擴(kuò)散半徑為15～20 m之間。另外在鉆孔空管下設(shè)立一定的標(biāo)注，這樣設(shè)計(jì)能夠預(yù)算夠三種情況，第一種入股底部是煤層可以利用鋼管進(jìn)行注漿。這樣在經(jīng)過24 h之后再進(jìn)行打孔操作。第二種是如果底板是巖石就可以進(jìn)行壓力注漿，這種注漿的過程要給泥漿加4 MPa，這個(gè)操作過程中要加大到6 MPa，這種加壓的時(shí)間不能少于30 min，這樣就能夠使底部泥漿能夠自己加固。

3 施工過程中遇到問題及解決辦法

3.1 鉆孔過程中出現(xiàn)涌水

在鉆孔的過程中出現(xiàn)了涌水的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象的處理方法就是：采用水泥，砂漿把套管固定好，然后進(jìn)行試水壓的過程，在這個(gè)過程中要密切關(guān)注鉆孔內(nèi)的出水情況，出水量>40 m3/h時(shí)，停鉆匯報(bào)，專業(yè)技術(shù)人員現(xiàn)場進(jìn)行指揮施工；出水量>80 m3/h時(shí)，應(yīng)立即退出1.5 m鉆桿，然后在鉆機(jī)上固定2 m左右鉆桿，啟動(dòng)鉆機(jī)把鉆孔內(nèi)部剩余的鉆桿推入鉆孔內(nèi)，隨后立即關(guān)上閥門。

3.2 灌漿中跑漿

對(duì)于在灌漿的過程中出現(xiàn)的跑漿情況，一般都是由于鉆孔的時(shí)候空比較淺，但是水壓特別大。這樣就導(dǎo)致水速度特別大就會(huì)出現(xiàn)跑漿的情況，這時(shí)要進(jìn)行不斷的清水沖洗，還要保留空口為下次注漿的時(shí)候做保證。

3.3 注漿壓力

對(duì)于注漿壓力問題，在保證壓力不變的情況下及時(shí)停止注漿，一般停止的順序是關(guān)閉漿泵-關(guān)閉球閥-卸去U型翹，這樣就能夠保證施工的正常進(jìn)行。

4 結(jié) 語

在進(jìn)行深部開采底板注漿加固防水技術(shù)時(shí)，要時(shí)刻進(jìn)行檢測(cè)，要做到 “預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，有掘必探，先探后掘，先治后采”的探放水原則。按照地測(cè)中心編制的工作面防治水措施進(jìn)行回采。施工對(duì)組必須配備足夠的排水設(shè)備及管路并要定期檢修，防止工作面涌水量增加而造成工作面被淹?；夭申?duì)組要經(jīng)常組織工人認(rèn)真學(xué)習(xí)防治水知識(shí)及熟悉采煤工作面避水災(zāi)路線。如果工作面發(fā)現(xiàn)有掛紅、掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板淋水增大、頂板來壓、底板鼓起或產(chǎn)生裂隙出現(xiàn)滲水、水色發(fā)渾、有臭味等突水預(yù)兆時(shí)，必須停止作業(yè)，采取措施，立即報(bào)告礦調(diào)度室，發(fā)出警報(bào)，撤出所有人員。在工作面初采初放期間，跟班隊(duì)干及驗(yàn)收員要密切注意工作面的涌水量，軌道順槽排水溝必須暢通，水泵工必須堅(jiān)持崗位。做到以上這些點(diǎn)，就能夠保證煤礦開采時(shí)不發(fā)生透水事故。

參考文獻(xiàn)：

[1] 薛宗建，劉曉飛，李梅娟，等.深部開采工作面底板注漿加固防治水技術(shù)的應(yīng)用[J].金屬礦山，2012，（2）.

[2] 曹勝根，姚強(qiáng)嶺，王福海，等.承壓水體上采煤底板突水危險(xiǎn)性分析與治理[J].采礦與安全工程報(bào)，2010，（3）.

[3] 李書杰，孫志偉，丁公明，等.金龍煤礦14041工作面奧灰水防治技術(shù)[J].中州煤炭，2011，（9）.