陷落柱探测及注浆加固一体化治理技术研究
煤矿井下导水陷落柱注浆加固技术研究
煤矿井下导水陷落柱注浆加固技术研究
崔立国
【期刊名称】《山西冶金》
【年(卷),期】2024(47)1
【摘要】以山西某矿60903综采工作面内X12导水陷落柱治理为研究背景,结合钻探、物探资料,提出采用注浆加固方式封堵陷落柱导水裂隙、隔断底板含水层与陷落柱间水力联系并加固煤层底板强度,为采面回采过陷落柱创造良好条件。
对陷落柱内注浆加固布置方案进行详细设计并应用,现场应用后,60903综采工作面过X12陷落柱期间及过陷落柱后均未出现涌水情况,煤层底板保持稳定,未出现开采设备下陷等问题,表明采用的注浆加固技术取得较好应用效果。
【总页数】3页(P221-222)
【作者】崔立国
【作者单位】汾西矿业灵北煤矿
【正文语种】中文
【中图分类】TD353
【相关文献】
1.导水陷落柱注浆加固方案设计与施工实践
2.平朔井工一矿导水陷落柱注浆加固治理技术
3.隐伏导水陷落柱探测与注浆加固技术
4.小常煤业30222工作面导水陷落柱注浆加固实践
5.王庄煤矿工作面过陷落柱注浆加固技术研究
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综采面过陷落柱加固技术研究
综采面过陷落柱加固技术研究随着煤矿开采深度的逐渐增加，综采面的安全问题日益凸显，尤其是在开采过程中遇到地质条件不断变化引起综采面出现陷落柱的情况。
陷落柱的存在严重影响了煤矿综采面的安全生产和矿山开采效率。
为了解决这一问题，矿业工程技术人员积极探索综采面过陷落柱加固技术，以确保矿山开采的安全和高效进行。
本文将就综采面过陷落柱加固技术的研究进行探讨。
一、综采面过陷落柱的危害及原因分析综采面是煤矿中最重要的工作面之一，是煤矿开采的核心部位。
但是由于煤层地质条件复杂，综采面开采过程中经常会遇到地质条件的变化，导致综采面出现陷落柱的情况。
陷落柱的存在给煤矿综采面带来了巨大的安全隐患，主要危害表现为：1. 增加了综采面的危险系数，一旦发生事故，后果不堪设想。
2. 陷落柱会阻碍矿山的正常开采，影响矿山的生产效率和经济效益。
3. 陷落柱会导致煤矿井下通风系统的混乱，危害矿工的工作安全。
造成综采面过陷落柱的主要原因有：煤层地质构造复杂，形成了多层次的陷落柱；采动工作面时采掘压力分布不均匀，导致局部压力过大而形成陷落柱；地下水的流动使得煤层内部结构发生变化，形成陷落柱等。
二、综采面过陷落柱的加固技术探讨综采面过陷落柱加固技术是为了解决综采面出现陷落柱的问题而进行的技术探索，其核心目标是确保综采面的安全和高效开采。
目前，矿山工程技术领域对于综采面过陷落柱的加固技术已经进行了大量的研究，主要包括以下几种技术：1. 柱状支护技术：柱状支护是指在陷落柱附近设置混凝土或者钢筋混凝土柱，通过柱的支撑作用来加固陷落柱部分，使其能够承受采动压力并保持稳定。
这种技术简单易行，成本低廉，但需要对柱的材料和尺寸进行精确计算，以确保支护效果。
2. 钻孔爆破技术：钻孔爆破技术是通过钻孔和爆破技术来改变陷落柱的受力状态，使其承受力分布更均匀，从而减少陷落柱的危害。
这种技术需要对矿井地质条件和爆破参数进行精确的分析和计算，以确保爆破效果。
3. 桩柱加固技术：桩柱加固技术是通过在陷落柱周围出土桩，使其形成一个稳定的桩柱体系，来增强陷落柱的承载能力。
综采面过陷落柱加固技术研究
综采面过陷落柱加固技术研究随着井下采煤技术的不断发展，综采作业已经成为了井下采煤的主要方式。
在煤矿生产中，综采面下陷事故是非常常见的。
针对综采面下陷，人们提出了各种加固措施。
其中，陷落柱加固技术是一种被广泛应用的技术。
陷落柱加固技术是指在采空区煤柱下部设置一定强度的混凝土柱体，通过柱体的抗压性能限制采空区煤柱的下沉，提高煤柱的稳定性，从而达到加固效果。
陷落柱加固技术的优点是结构简单，加固效果显著，适用范围广。
煤层的特性是由岩石力学、煤层地质和采煤技术三个方面决定的。
煤层的受力状态主要由地压力、煤柱自重和拱起压力三个方面组成。
陷落柱加固技术是基于煤柱自重和拱起压力这两个方面来实现煤柱加固的。
根据采煤工艺和煤层地质条件，一般选择在采空区距离采场边界较近的位置进行陷落柱加固。
在选址时需要考虑地表沉降控制、采空区域及地质条件等因素。
陷落柱加固技术需要选择合适的砼强度等级。
一般选用C30到C50标号的混凝土。
在施工前，需要进行现场勘探、测量，制定合理施工方案，确保施工质量。
在实际施工中，陷落柱加固技术有以下几个关键技术。
首先是陷落柱的空心率设计。
要根据不同的煤层地质条件和采煤工艺确定夯实率和陷落柱的直径、长度等参数，从而选择合适的空心率。
空心率过低会导致煤柱处于过度约束状态，影响采煤效率，空心率过高则会导致加固效果不佳。
其次是陷落柱的施工工艺和参考标准。
陷落柱的施工需要有相应的施工工具和设备，并需要按照相关标准进行施工，确保陷落柱的质量和稳定性。
最后是陷落柱加固后的监测与评估。
加固后需要进行监测，掌握陷落柱的变形情况和工作状态，对加固效果进行评估。
通过监测和评估，可以及时发现问题，采取相应的措施，确保井下生产的安全和顺利进行。
煤矿陷落柱水害特征与防治技术研究
建设一支业务精通 、技术 过硬 的防治水专业 队 伍 ，是保障煤矿 防治水工作正常开展 的重要保 障。 前几年， 由于煤炭市场 疲软，煤炭行业人才流 失严 重 ，煤矿 地 测 专 业 技 术 人 员存 在 不 同程 度 的流 失现 象 ，个别矿井地测人员严重匮乏，对矿井 防治水工 作产生了一定影响。随着经济 形势的好转 ，各煤矿 企业为吸引人才、留住 人才，采 取了一系列措施 。 提高 了专业技术人员的待遇， 吸引了部分跳槽 、转
■ 闫 圆维 ● Ｙ ａ ｎＹ ｕ ａ ｎ ｗ ｅ ｉ
【 摘 要】煤矿地下地质条件 及地下水情况 复杂 多变， 在工作 中经 常遇 到各种水害 发生。笔者总结 以往在 煤矿陷落柱水 害方面 的经历 ，制定 了一套合理 、经济、实用的防治方案。 本文主要 阐述我 国煤矿 陷落 柱水害特 征与防治技 术研 究。
ｃ ｓ ． ｐ ｒ ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ｎｄ ａ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
特征是水量教多，但规律性强。一般情况下，大气 降 水 及 地 表 水 均 通 过 先 补 水 至 含 水 层 水 ， 后 流 入矿 井。所 以，需高度重视、认知含水层水 的客观规律 ， 择取合理有效的防范措施。
Ⅲ
ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ａ ｅａ ｒ ｓ ｏ ｎ ａ ｂ ｌ ｅ ，ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｉ ｃ ｍ ， ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｌ ａ ｃ ｏ ｎ ｔ ｏｌ ｒ ｓ ｃ ｈ ｅ ｍｅ ． Ｔｈ ｉ ｓ
ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｍａ ｉ ｎ ｌ ｙ ｅ ｘ ｐ ｏ ｕ ｎ ｄ ｓ ｈｅ ｔ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｎｄ ａ ｐ ｒ ｅ － ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｃ ｏ ｌ ｌ ａ ｐ ｓ ｅ ｃ ｏ ｌ ｕ ｍｎ ｌ ｆ ｏ ｏ ｄ ｉ ｎ ｏａ ｃ ｌ ｍｉ ｎ ｅ ．
综采面过陷落柱加固技术研究
综采面过陷落柱加固技术研究一、综述综采面是煤矿开采中重要的采煤工作面之一，是煤炭采煤的主要方法之一，其开采工作面是连续向前进行，随着采煤的深入，面前煤层和顶板的稳定性受到挑战，尤其是在采煤过程中，如果遇到地质构造复杂、煤层夹生夹矸、顶板条件差等情况，就容易发生落煤、落矸、冒顶、支护失稳等问题，危害采煤安全，加固技术成为解决这一问题的关键。
二、技术原理综采面过陷落柱加固技术，是指在综采工作面上布设过陷落柱，并采用一定的支护措施，以提高煤巷的承载能力，保障采煤安全。
具体的技术原理包括以下几点：1. 过陷落柱的作用：过陷落柱是一种支撑材料，其作用是通过支撑力将上覆岩层的重力传递到下方岩层中，从而减小了上覆岩层的应力范围，提高了煤巷的承载能力，防止了顶板的垮塌。
2. 加固支护措施：过陷落柱通常需要与其他支护材料，如锚杆、立头、锚网等配合使用，形成完整的支护系统，以增强煤巷的整体稳定性。
3. 选材与设计参数：过陷落柱的选材应该根据煤层地质情况和煤矿采煤工作面的实际情况进行选择，通过合理的设计参数，确保过陷落柱在承受压力和变形之后能够有效地保持稳定。
三、技术步骤综采面过陷落柱加固技术的具体操作步骤包括以下几个方面：1. 检查煤巷的地质情况：在进行任何的加固之前，首先需要对煤巷的地质情况进行全面的检查，确定地质构造、煤层夹生夹矸、顶板条件等情况，为后续的加固工作提供基础数据。
2. 制定加固方案：根据煤巷的地质情况和技术要求，制定合理的加固方案，确定过陷落柱的布设位置、数量和间距，以及配套的支护措施和材料。
3. 过陷落柱的布设：按照加固方案，选择适当的材料，进行过陷落柱的布设工作，包括打孔、灌浆、固定等工序。
4. 配套支护措施的施工：根据加固方案，进行配套支护措施的施工工作，包括锚杆的安装、立头的加固、锚网的铺设等。
5. 后续监测和维护：加固完成后，需要对加固工程进行监测，及时发现问题并进行维护修补，确保加固效果的稳定和持久。
综放工作面陷落柱区域注浆加固技术应用研究
422021年第4期综放工作面陷落柱区域注浆加固技术应用研究李小利（晋能控股煤业集团赵庄二号井，山西 长治 046605）摘 要 为解决陷落柱在综放工作面回采时带来的安全隐患，以2309工作面为背景，通过陷落柱区域和围岩裂隙发育的程度分区讨论围岩稳定性，结合实际条件制定了浅、深孔结合的注浆加固方案，并通过观测巷道的围岩变形分析注浆效果。
结果表明，巷道围岩变形量小，工作面顺利通过陷落柱构造区。
关键词 综放；陷落柱；注浆；加固中图分类号 TD353 文献标识码 B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2021.04.016Application of Grouting Reinforcement Technology in Collapse Column Area of FullyMechanized Working FaceLi Xiaoli(Jinneng Holding Coal Industry Group Zhaozhuang No. 2 Well, Shanxi Changzhi 046605)Abstract : In order to solve the potential safety hazard of collapse column in fully mechanized top coal caving face, taking the 2309 working face as the background, the stability of surrounding rock is discussed by dividing the collapse column area and the degree of surrounding rock fracture development. Combined with the actual conditions, the grouting reinforcement scheme of shallow and deep holes is formulated, and the grouting effect is analyzed by observing the surrounding rock deformation of roadway. The results show that the deformation of surrounding rock is small and the working face passes through the collapse column structure area smoothly.Key words :fully mechanized top coal caving; collapse column; grouting; reinforce收稿日期2020-11-27作者简介 李小利（1974—），男，山西晋城人，1996年7月毕业于山西矿业学院矿山机电专业，2012年6月毕业于河北工程大学采矿工程专业，工程师，现任晋能控股煤业集团赵庄二号井矿长。
导水陷落柱突水淹井的综合治理技术
导水陷落柱突水淹井的综合治理技术
导水陷落柱是一种常见的地下工程事故，其产生的原因主要与
地下水的流动和岩土结构的稳定性有关。
在某些情况下，导水陷落
柱会突出地面，并形成水淹井，对周围环境和人民生命财产安全构
成威胁。
因此，对导水陷落柱突水淹井的综合治理技术进行研究和
应用，具有重要的实际意义。
一、导水陷落柱的综合治理方法
导水陷落柱的综合治理方法通常采用地下注浆方法，包括常规
注浆、低压注浆、超压注浆等，其目的是加固周围岩土体和阻止地
下水的渗透。
在注浆前需要先进行地质勘探和钻孔取样，获得地下
水和岩土结构的相关信息，然后根据实际情况选取适当的注浆材料
和注浆方案。
二、突水淹井的综合治理方法
突水淹井是导水陷落柱的一种严重后果，其综合治理方法通常
包括以下几个步骤：
1. 排水降水。
可以采用泵水或井筒、接头等措施降低井下水位，将水排走。
在此过程中，需要注意控制水流速度和密度，以减小因
水流速度过快而引起的地壳变形和地陷。
2. 注浆加固。
对陷落柱周围的岩土结构进行注浆加固，从而阻
止地下水渗透，同时夯实地基，提高地基承载力。
3. 设计并施工加固措施。
可以采用加固钢筋、钢板等措施，对
井下设施和周边环境进行加固，从而避免再次受到类似问题的困扰。
1。
陷落柱特大型奥灰突水注浆封堵技术研究
陷落柱特大型奥灰突水注浆封堵技术研究【摘要】本文结合部分矿区奥灰突水实例简要介绍了陷落柱特大型奥灰突水注浆封堵技术，根据矿区自身特点，选择合适的技术，科学制定系统的堵水方案，并且要对制定的方案进行论证和改进，以达到最佳的效果。
【关键词】陷落柱；奥灰突水；注浆封堵；巷道截流1、引言矿井一旦发生奥灰突水后，应立即进行注浆封堵，减少矿井排水电费，早日恢复被淹矿井，使矿井损失降低到最低限度。
在治理之前，首先要分析突水水源，收集局部及区域资料，详细记录出水情况，核准测量资料，辅以物探手段查明富水区，分析出水水源、导水通道、出水点位置等，为治理方案提供基础资料；其次应结合实际制定治理方案，充分考虑“三软”围岩的特点，从钻探施工、骨料充填、水泥浆加固及堵水段形成后的水压影响等各个角度，分析可能出现的不利情况，科学制定系统的堵水方案，并且要对制定的方案进行论证和改进，在实施过程中针对出现的不同情况进行适当的调整，以达到最佳的效果。
2、陷落柱特大型奥灰突水注浆封堵技术研究（1）陷落柱“三段式”堵水技术陷落柱突水后，在顶部留下空洞，并且在动水条件下，打钻先命中陷落柱顶部的空洞，充填骨料将动水流变为渗透流，再在陷落柱下部建立止水段和加固段，俗称“三段式”堵水技术。
开滦范各庄煤矿2171工作面发生特大陷落柱突水，最大突水量达2053 m3/min，全矿停产，与其相邻的煤矿也受到地下水的严重威胁。
经勘探查明，该陷落柱体积大，柱内水流速度快，顶部又有空洞，决定采用上部灌注骨料充填压实，中部注浆堵截通道，下部充填灌注拦截水源的三段式综合治水技术。
首先对陷落柱顶部8～32m高的空洞充填骨料30681m3，通过充填骨料使得陷落柱中被水流冲动的破碎岩块在上部荷重加大的情况下，得到压实增加阻水能力；上部充填骨料完成之后，在12号煤层以下到唐山灰岩之间，该段高约100m 左右，这一段的注浆孔在400m深处进入陷落柱，用下行法注浆到500m左右；由于开始在动水条件下注浆，故从下部奥灰含水层部位进行充填骨料，以增加阻力，拦截水源，降低流速，为中段注浆堵水创造条件，并对中段的“堵水塞”起到支撑、防止松动坍塌破坏作用。
浅埋大采高工作面过陷落柱注浆加固技术
第 ２ 期 ７
Ｓ ＩＮ Ｅ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ ＹＩＦ Ｒ Ａ Ｉ Ｎ ＣＥ Ｃ ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｏ Ｍ ＴＯ Ｎ
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浅埋大采高工作面过陷落柱注浆加固技术
张 新 蛮 （ 州煤 电集 团三 交河矿 山西 霍
临汾
４６０ ） １ ０ ０
【 要】 摘 本文针 对霍州煤 电集团公 司某矿 ５４工作 面回采过程 中强行 通过 陷落柱 时造成工作面大面积 片帮、 ０ 冒顶致使工作 面无 法正 常回 采的难题 ． 通过应用注浆加固技 术固结松散破碎的岩块 ， 高围岩 的残余 强度 ， 提 改变破 碎围岩受力状 态， 有效控制片帮、 冒顶。 实践表明， 注浆加 固技 术在工作 面顺利通过陷落柱等地质构造过程 中具有很好的应用前景 。 【 关键词 】 陷落柱 ； 注浆加 固； 大采高； 综采
变 另外 ． 当围岩中存在较大 的裂隙 ， 裂隙附近的岩体处于二向应力状 态． 当裂隙内充满 固化材料或压密后 ， 为三向应力状态 ， 将变 而岩体在 岩溶陷落柱是指煤 系统地层底板厚层灰 岩 中溶洞裂隙 的塌陷物 三向应力状态时的强度 比二 向时显著增大 。 并且脆性减 弱、 塑性增 强。 以及 上覆地层 塌陷形成 的塌陷体 ． 是岩溶引起 的一种特殊地质现象目 。 从受力状态来看 ． 固化也起到 了转变岩体破坏机制和提高围岩强 注浆 在我 国煤田中已发现 陷落柱近 ３０ 个 ， 中山西 、 ００ 其 河北较多『 岩溶陷 １ １ 。 度的作用。 落柱对地下工程 ． 特别是煤矿采掘工程影响很大 ． 如工作面的布置 、 资 ２２ 注浆加 固施工方案 ． 源的损失 、 工作面顶板控制等 ； 当岩溶陷落柱与含水层沟通时 ， 由于岩 本次注浆加固采用化学浆液 （ 马丽散 ）对陷落柱破碎带区域分两 ． 溶陷落柱及柱边围是地质体 的薄弱环节 ． 必将造成工作面突水 以至淹 步加 固 ． 是在巷道内对无炭柱两边 缘处附近进行加 固 。 是在工作 一 二 井． 危害极大。本文介 绍一种通过注浆加 固手段顺利通过 陷落柱 的工 面推进至离陷落柱 ４ ｍ和距离 陷落柱边缘 ４ ｍ结束时从工作面方 向对 程经验 。 希望能给读者以借鉴 。 陷落柱进行加 固 ２ ． 巷道 内注浆钻孔布置及参数 ．１ ２ １ 工 程 概 况 在 工作 面推进到 陷落柱前 先在巷道侧对无炭柱前 后边缘处附近 １１ 工作面基本情况 ． 进行 注浆加 固。 陷落 柱前后边缘处各布置 ５ 注浆孑 。 个 Ｌ 根据巷道 断面 ５４ ０ 工作面位于井下 ９ ８ ７ 水平 五采区南翼 。 埋深为 ２ ０ ５ ｍ左 右 ． 属 大小 。 在距离顶板 ８ ０ ｍ处布置一排注浆孔（ 个 ）在距离底板 １ ｍ ０ｒ ｎ ５ ， ． ５ 于浅埋煤层 ； 采 ２上 ＃ ２ ＃煤层 合并为一层 。 均厚度 ４ ５ ． 所 、下 平 ． ｍ 平 处布置一排注浆孔 （ 个） 孔间距为 ２ ｍ 两排注浆孔按三花 眼布置 ； ８ ５ ， ． ， ５ 均倾角 ４ ； 向长度 １６ ｍ 倾斜长度 ２ ０ 。采用走 向长壁后退式 综 注浆孔孔径 ￣＝ ２ ｍ， 。走 ６５ ｙ ３ｍ ４ ｍ 注浆： ￣ 深 ８ ， ｆ Ｌ ｍ 注浆上￣ ｆ 与水平夹 角 ２ Ｌ ＩＬ Ｆ Ｏ度 ， 合机械化采煤法 ， 采高 ４ ｍ 采用全部垮落法管理顶板 。 ． ： ７ 下排孔与水平夹角 ５ ；用钻 具打孔要保证注浆孔 的深度及角度 ； 度 在 工作面煤层直接顶板为灰黑色泥岩 、 砂质泥岩 ， 密性脆 ， 理发 距离空 口 １ ～ ｍ处进行封孔 致 节 ．２ ５ 育， 岩性厚度变化较大 （～ｍ）回采过程 中易垮落 ； ２６ ， 基本顶为砂 岩 ， ２ ． 工作 面注浆钻孔布置及参数 中 ．２ ２ 厚层状 ， 钙质胶结 ， 致密坚硬 。 裂隙发育 ， 裂隙水 ， ３ １ｍ 含 厚 ５ 。直接底 在工作 面推进至距无 炭柱 ４ ｍ时停止采煤 并进行钻孔 对无炭 柱 为泥岩 、 砂质泥 岩 深黑色 ， 密较 硬 ， ３ 。基本底为 中粒砂 岩 ， 致 厚 ｍ 厚 边缘破碎岩体进行加 固；在推进到无炭柱剩 ４ ｍ就通过无炭柱 时 ， 在 ４ ｍ含云母碎片 ． 水平层理 工作面进行第二次对无炭柱边缘破碎岩体进行加 固。 １ 陷落柱基本特征 ． ２ ２ － 注浆操作步骤 ．３ ２ ５４工作 面回采期间 ． ０ 利用无线坑道透视技术对其地质 构造分布 １钻孔。钻孔 需尽量按照注浆钻孔孔 位设计参 数进 行 。 ） 对于塌孔 情况 进行勘探 ． 发现 回该范 围存在陷落柱 ． 综合勘探结果显示其 特征 严重 区域可直接采 用 自 钻式注射管实现钻孔和注浆一体化进行 ： 为： ２安设注射管。连接 注射管和注射花管 ， ） 按照封孔深度安装封孔 １ ． 陷落柱边缘岩层紊乱 ． ．１ ２ 柱面形状锯齿状 ， 岩体破 碎 ． 内充填物 器 ： 柱 以中砂岩为主 ， 质泥次之 ， 砂 其次为大块煤及泥岩 ， 陷角度 ７￣ 塌 ０。 ３连接设备供风管路 和注浆管路 踅 ） 汁 管路连 接好后必须进行压 １ ． 陷落柱边缘岩体强度极低 ， ．２ ２ 围岩稳定 性差 ． 微含水 。 浆试验 ． 以检查和确定 注浆设备及管路的有效性和可靠性 。并在压浆 １ ＿ 陷落柱 内岩石见风见水易风化 ， ．３ ２ 风化后岩体强度极低 。 试验 中注意观察材料混合 比例 ． 保证洼浆效果 ： １ ． 陷落柱向工作面倾角方 向沿伸 ７ｍ左右 ．向工作 面走 向沿伸 ．４ ２ ５ ４ 开始注浆 。 ） 注浆过程 中需按照注浆 原则及 时进行调整。 密切观
常村煤矿DX22-4 陷落柱注浆加固技术探究
失,利于浆液横向扩散以及向上扩散,形成一定厚度
的“ 堵水塞” 。 定向井中注浆压力不易过大,注浆终
压 8 MPa 为宜( 压力过大不易形成底托) 。
注浆材料为 32. 5 硅酸盐水泥,其质量应符合国
家 GB175 - 2007 标准,不得使用受潮结块或过期的
塌陷角一般为 60 ~ 85°,平均 75°;
6) 陷落柱易导水。
因此,为了确保注浆的效果,必须对陷落柱进行
治理。
钻机型号
井身结构
完井方式
表 1 陷落柱勘探方案
XY-4 型
一开采用 D118 mm 牙轮或者 PDC 钻头,钻
进至表土层以下 40 m,下入 D110 mm×4 mm
表层套管, 固 井 水 泥 返 至 地 面。 二 开 采 用
问题探讨
总第 265 期
doi:10. 3969 / j. issn. 1005-2798. 2021. 09. 034
常村煤矿 DX22 - 4 陷落柱注浆加固技术探究
武少鹏1 ,李江锋2 ,侯旭斌2
(1. 潞安化工集团 健康安全环保部,山西 长治 046204;2. 潞安环能股份有限责任公司,山西 长治 046204)
在探查的基础上针对性地进行治理。
2 陷落柱勘探
2. 1 陷落柱概况
DX22 - 4 陷落柱位于 2311 工作面中部,靠近此
次重点保护余吾铁路运销专线,根据现有资料陷落
柱为近椭圆形,长轴约 60 m,短轴约 53 m,面积约
2 073 m 2 ( 见图 1、图 2) 。
图 1 DX22-4 陷落柱位置
3. 2 注浆工艺
首先钻进至目的层,遇到大漏失、大裂隙甚至空
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的陷落 柱 可 利 用 物 探 方 法 查 明 大 概 位 置 和 富 水 性 。 ［１］ 杨振威 等 ［２］ 在 “煤 矿 陷 落 柱 探 测 的 井 下 综 合 物探方法研究”中 利 用 并 行 网 络 直 流 电 法 和 地 震 反 射共偏移 法 探 测 陷 落 柱 的 位 置 和 富 水 情 况。 于 绍 波 等 ［３］ 在“采煤工 作 面 内 隐 伏 陷 落 柱 的 综 合 探 测 与
２９
治理技术”采用坑 透 仪 和 瞬 变 电 磁 仪 联 合 手 段 探 清 楚陷落柱的位置及 含 水 性 后，采 用 了 钻 探 放 水 和 强 硬推过的办法。针对承压区具有导水可能性的陷落 柱 的 治 理 方 法 主 要 有 钻 探 放 水 ，堵 水 注 浆 、留 设 保 护 煤柱等。严强［４］在 “煤 矿 陷 落 柱 探 测 和 注 浆 方 案 探 讨”中描述了承 压 区 陷 落 柱 注 浆 加 固 技 术。 其 他 学 者、专家在综合物 探、钻 探、注 浆 等 综 合 治 理 手 段 方 面进行了不同程度的研 究 ，取 ［５１１］ 得 了 较 好 的 结 果。 寺河矿为了确保工 作 面 安 全 回 采，采 取 物 探 注 浆 一 体化技术对陷落柱进行探测和治理。
关 键 词 ：陷 落 柱 ；物 探 ；钻 探 ；注 浆 中 图 分 类 号 ：ＴＤ２６５．４ 文 献 标 识 码 ：Ａ
犆狅犾犾犪狆狊犲犆狅犾狌犿狀犇犲狋犲犮狋犻狅狀犪狀犱犌狉狅狌狋犻狀犵 犚犲犻狀犳狅狉犮犲犿犲狀狋犐狀狋犲犵狉犪狋犲犱犜狉犲犪狋犿犲狀狋犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔
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（１．犛犻犺犲犕犻狀犲，犑犻狀犮犺犲狀犵犃狀狋犺狉犪犮犻狋犲犕犻狀犻狀犵犌狉狅狌狆，犑犻狀犮犺犲狀犵０４８２０５，犆犺犻狀犪； ２．犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳 犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔，犑犻狀犮犺犲狀犵犆狅犪犾犌狉狅狌狆，犑犻狀犮犺犲狀犵０４８００６，犆犺犻狀犪）
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｎｏ．３ｃｏａｌｓｅａｍｉｎｔｈｅＸｉｊｉｎｇａｒｅａｏｆＳｉｈｅ ｍｉｎｅｉｓ ｍｉｎｅｄｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄ ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍ ｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｔｈｅｃｏｎｆｉｎｅｄｗａｔｅｒｉｓｍｏｒｅｔｈａｎ２ ＭＰａ．Ｔｈｅｒｉｓｋｏｆｆｌｏｏｄｉｎｇｉｓｏｂｖｉｏｕｓ． Ｃｏｌｌａｐｓｅｃｏｌｕｍｎｓ，ｆａｕｌｔｓ，ａｎｄｏｔｈｅｒｗａｔｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｈａｖｅｂｅｃｏｍｅｍａｊｏｒｆａｃｔｏｒｓｔｈａｔ ｒｅｓｔｒｉｃｔｔｈｅｓａｆｅｔｙｏｆｍｉｎｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅ３Ｄｓｅｉｓｍｉｃｄａｔａ，ｔｈｅｒｅａｒｅＸ２ｃｏｌｌａｐｓｅ ｃｏｌｕｍｎｓｉｎｔｈｅ Ｗ２３０１ｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅ，ｗｉｔｈａｍａｊｏｒａｘｉｓｏｆ８０ｍａｎｄａｍｉｎｏｒａｘｉｓｏｆａｂｏｕｔ５５ｍ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒｔｏｐｒｅｖｅｎｔｔｈｅｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｔｈｅｃｏｎｆｉｎｅｄ ｗａｔｅｒｂｙｃｏｌｌａｐｓｅｃｏｌｕｍｎｓａｎｄｔｈｅｏｔｈｅｒａｃｃｉｄｅｎｔｓ， ｔｈｅＸ２ｃｏｌｌａｐｓｉｎｇｃｏｌｕｍｎｓｏｆＷ２３０１ｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅｗａｓｐｒｏｂｅｄｂｙｔｈｅｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄ ｄｒｉｌｌｉｎｇ．Ｔｈｅｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｄａｔａｗａｓｕｓｅｄｉｎｗａｔｅｒｂｌｏｃｋｉｎｇｇｒｏｕｔｉｎｇ．Ａｆｔｅｒａｎｏｔｈｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｄｅ ｔｅｃｔｉｏｎ，ａｓａｆｅｍｉｎｉｎｇｅｖａｌｕａｔｉｏｎｒｅｐｏｒｔｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ，ｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｐｒｏｖｉｄｅａｒｅｌｉａｂｌｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｂａ ｓｉｓｆｏｒｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｔｈｅｃｏｌｌａｐｓｅｃｏｌｕｍｎｓｉｎＳｉｈｅ Ｍｉｎｅ．
犇犗犐：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２５０５０．２０１８．０４．０１０
陷落柱探测及注浆加固一体化治理技术研究
李 建 力１，窦 文 武２
（１．山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 寺河矿，山西 晋城 ０４８２０５； ２．山西晋煤集团技术研究院有限责任公司，山西 晋城 ０４８００６）
摘 要：寺河矿西井区３＃ 煤层开采 属 带 压 开 采，承 压 水 头 压 力 最 大 ２ ＭＰａ以 上，受 水 患 威 胁 较为明显。陷落柱、断层等导水构造已成为制约 矿 井 安 全 生 产 的 主 要 因 素。 根 据 三 维 地 震 资 料 显 示，Ｗ２３０１工作面内存在 Ｘ２陷落柱，长轴长８０ ｍ，短轴长５５ ｍ 左右。为防止陷落柱导 通 承 压 水， 影响安全生产造成 事 故，利 用 井 下 物 探、钻 探 技 术 对 Ｗ２３０１ 工 作 面 Ｘ２ 陷 落 柱 进 行 探 查，根 据 物 探 和钻探结果对其进行堵水注浆，再次进行导水性 探 查，得 出 安 全 回 采 评 价 报 告，为 寺 河 矿 其 它 工 作 面陷落柱治理提供了可靠技术依据。
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｃｏｌｌａｐｓｅｃｏｌｕｍｎｓ；ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ；ｄｒｉｌｌｉｎｇ；ｇｒｏｕｔｉｎｇ
寺河矿西井区３＃ 煤属带压开采，承压 水 头 压 力 最大２ ＭＰａ以上。受水患 威 胁 较 为 明 显。Ｘ２ 陷 落 柱位于 Ｗ２３０１工作面（东 段）１３２４ ｍ 处，根 据 三 维 地震资 料 显 示 该 陷 落 柱 长 轴 长 ８０ ｍ，短 轴 长 ５５ ｍ 左右。查阅相关文 献，针 对 承 压 区 具 有 导 水 可 能 性
第 ３８ 卷 第 ４ 期 ２０１８ 年 ８ 月
山西煤炭
ＳＨＡＮＸＩＣＯＡＬ
Ｖｏｌ．３８ Ｎｏ．４ Ａｕｇ．２０１８
文 章 编 号 ：１６７２５０５０（２０１８）０４００２８０４
收稿日期：２０１８０３１４ 作 者 简 介 ：李 建 力 （１９８１－ ），男 ，山 西 泽 州 人 ，本 科 ，工 程 师 ，从 事 地 质 测 量 和 矿 井 防 治 水 工 作 。
第 ４ 期 李 建 力 ，等 ：陷 落 柱 探 测 及 注 浆 加 固 一 体 化 治 理 技 术 研 究