1、炉峪口煤矿关于对 2801 切眼断层导水进行注浆处理的报告集团公司地测管理部:由于下组煤二采区 2801 切眼于 11 月 16 日揭露一断层且断层有导水现象,涌水量约为 3m3/h,虽经水质化验,但无法确定水的来源,该断层接近井田边界的九龙塔断层,也有可能是九龙塔断层平移后被揭露。我矿位于九龙塔断层上盘,同时 2801 工作面属于带压开采,且上覆为我矿 2203 和 2201 采空区。针对这种情况,为确保安全生产不受断层滞后导水的影响,经矿研究决定,在 2801 切眼断层处除对其留设煤柱外,还委托有封堵构造导水能力的施工单位来我矿进行注浆堵水处理,工程费用约 30 万元,特此报告。附:太原煤
2、气化炉峪口煤矿下组二采区 2801 采掘工作面淋水注浆治理方案炉峪口煤矿二一一年十二月六日附件:太原煤气化炉峪口煤矿下组二采区 2801采掘工作面淋水注浆治理方案编制单位: 山西安明宏远防水材料有限公司 编 制 人: 梁登峰 日 期 : 2011 年 11 月 -1-编 审 人 员 签 字措施名称太原煤气化炉峪口煤矿下组二采区 2801 采掘工作面淋水注浆治理方案编 制 人 年 月 日负 责 人 年 月 日审 核 年 月 日工程技术科 年 月 日机电管理科 年 月 日调 度 室 年 月 日安监科 年 月 日总工程师 年 月 日生产副矿长 年 月 日技术负责人 年 月 日目 录第一章 概况 .4
3、第二章 注浆方案 .4第三章 注浆方式及注浆孔布置 .7第四章 注浆工艺 .9第五章 注浆材料 .11第六章 注浆前的准备工作 .15第七章 注浆孔施工 .15第八章 注浆作业 .17第九章 注浆效果的检查与分析 .18第十章 施工安全技术措施 .20第十一章 施工组织及工期 .22第一章 概况一、概况太原煤气化股份有限公司炉峪口煤矿位于古交市西北,距市区约 15 公里。炉峪口煤矿为斜井提升,年产量 84 万 t/年,属于西山煤田的边缘,地质构造较为复杂,距今已开采 25 年之久。现开采 8#煤层,分为三个采区,即:下组煤首采区(已回采结束) 、下组煤二采区和下组煤三采区,煤层为局部带压,矿井
4、年正常涌水量小于60m3/h,有的工作面有断层导水和裂隙水,同时也有采空积水渗出。岩层大部为 K2灰岩、泥岩、粉砂岩、灰质泥岩等。下二采 2801 工作面位于下组煤二采区,东邻 2803 采空区,上覆有 2203 和 2201 采空区,切眼相邻九龙塔断层。切眼巷道断面:宽 3.8m,高 2.6m,净断面为 8.5m2,采用锚杆、金属棚支护。在2801 切眼掘进工作过程中,掌子面右帮出现断层导水,出水范围右上角 0.3m,右下角 1.4m,而且在右帮约 3m 的范围内出也有渗水现象,涌水量约 3m3/h 左右,其岩性初步断定为断层带的泥岩经水冲刷后形成,其余为砂质灰岩。为了防止九龙塔断层与奥灰水
5、导通,影响 2801 工作面的回采,结合矿方的实际情况,预防水害的形成,我公司根据现场实际情况及有关水文地质资料,针对该出水点进行防治水治理。第二章 注浆方案根据矿方水文地质、巷道淋水情况研究决定采用帷幕注浆方案,针对出水点、段布置,深、潜注浆孔,分序进行注浆治理。利用气动注浆设备向孔内高压注入 RSS 化学堵水剂及水泥单、双液浆,封堵渗水通道,形成注浆隔水帷幕,达到治理效果。RSS 堵水剂注浆具有优点是:RSS 堵水剂为纯液体,粘度低,渗透系数大,遇水膨胀、反应时间短,适用于本次断层裂隙带砂质泥岩孔隙水的封堵。本次注浆堵水分三个阶段注浆次序:一阶段采用水泥单液浆,主要用于岩石空隙及主要大的裂
6、缝,形成区域 3-5 米范围注浆帷幕;二阶段采用 RSS 化学材料深孔(20-30 米)注浆,目的是渗透整个断层裂隙带,封堵由于断层裂隙造成的奥灰水导通涌入巷道,此序注浆为主要注浆过程;三阶段针对局部裂隙带布置加密孔,再次注浆,治理淋水。在三序注浆结束后,距注浆段向后 1 米做一堵厚500mm 防水墙,防水墙与掌子面空洞内用料石填充,并预埋注浆管,填充后通过水泥注浆密实墙体,保证更好的封堵。综上所述,此次堵水采用 RSS 化学堵水剂注浆,并考虑经济成本及地质要求,结合水泥注浆,两种注浆材料的合理结合,既可以有效达到堵水目的,又可以降低工程造价。第三章 注浆方式及注浆孔布置一、注浆次序选择280
7、1 采掘工作面迎头右上角及右墙帮淋水采用水平分段、依次注浆。二、注浆孔数及其布置方式1、针对 2801 采掘工作面迎头淋水段,采用伞形辐射状布置注浆钻孔:1 序孔,孔间距为 2m,排距 0.5m, 孔深 5m,呈三花形布置,断面布置 5 个注浆孔,采用水泥浆液进行注浆。 (如图)潜 孔 注 浆 布 置 图2 序孔,孔间距为 4m,孔深 20-30m(根据现场实际钻探) ,呈圆周形布置,采用 RSS 化学堵水材料进行注浆。 (如图)深 孔 钻 孔 示 意 图3 序加密孔,针对底板布置加密注浆孔,防止注浆时淋水从底部涌入巷道,采用 RSS 化学堵水材料进行注浆。潜 孔 注 浆 区 域潜 孔 注 浆
8、 孔潜 孔 注 浆 孔深 孔 注 浆 孔注浆钻孔示意图2、钻孔结构1、深孔钻孔采用矿方提供的地质钻进行钻孔,注浆管采用 2钢管。2、潜孔钻孔采用 YT-28 型风钻,孔径为 42mm,注浆管采用 2钢管。三、注浆方式注浆顺序:1 序孔-2 序孔-3 序孔水泥单、双液浆采用循环式注浆,RSS 堵水剂采用一次性纯压注浆。四、防水墙构建在注浆施工完毕后,由矿方设计在注浆工作面外,构建两堵防水墙,预防该区域断层奥灰水贯通隐患,第一堵截水墙厚度为500mm,混凝土浇筑,截水墙与掌子面间空隙先进行料石填充,填充时将注浆管预埋在料石中,截水墙做好后进行水泥注浆密实墙体; 第二堵防水墙由矿方进行构建,详见防水
9、墙构筑措施。第四章 注浆工艺第一节 注浆设备和结构 一、注浆设备1、化学注浆泵:选用山西安明宏远防水材料公司生产的 2ZBQ-6/12 型煤矿用双液注浆泵,其技术特征如下:2ZBQ-6/12 型煤矿用双液注浆泵技术参数表参数名称 参数值 参数名称 参数值最大排量 L/min 50 压力 MPa 0-15浆液组分比(可调节) 1:(1-4) 整机重量 90kg进气压力 0.2-0.8 耗气量 1.8噪声声压等级 95 适用介质 化学浆液外形尺寸 650*425*745 作用类型 柱塞3、风钻:选用 YT-28 型风钻。其特征如下:(1)开孔直径 38mm(2)钻孔倾斜角度 0 090 0(3)重量 20Kg4、搅拌器:选用风动搅拌桶,容积 500L5、孔口管、混合器、抗震压力表、吸浆管、高压胶管1)孔口管:深孔选用 2钢管做孔口管,其长 1-2m。潜孔选用 2钢管做孔口管,其长 0.5-1m。2)混合器:选用人字型三通混合器3)抗震压力表:选用 YK-1 型耐压 160Kgf/cm2的抗震压力表4)高压胶管:选用直径 20mm 双层钢丝编制的高压胶管,允许压力 25MPa。二、流程布置钻孔 注浆材料准备 设备安装、接头 浆液配备 198762543