灰岩水防治中的研究与应用090495
奥灰、太灰水带压开采防治水措施 Microsoft Word 文档 (4)
奥灰、太灰水带压开采安全技术措施一、含水层水对矿井的充水影响1.煤系地层含水层井田内煤系地层含水层主要为山西组砂岩裂隙含水层、太原组灰岩岩溶裂隙含水层。
山西组4号煤层直接充水含水层为其上的砂岩裂隙含水层，其富水性弱，一般情况下，对煤层开采影响较小。
太原组含水层主要为灰岩岩溶裂隙含水层，根据钻孔资料，含水层裂隙发育，富水性中等。
8号煤层顶板即为L2灰岩。
所以，太原组灰岩岩溶水对8号煤层并且包括9号煤层开采影响较大，矿井涌水量会增大。
按照相邻井田太灰水水位+590m考虑，一、二采区（8#、9#）号煤层开采为带压开采，如果煤层底板存在导水构造或不完整区段，将发生底板出水，影响矿井的安全生产。
2.奥陶系含水层井田内奥灰水位标高为808.50-810.00m，4号煤层绝大部分为带压区，8、9号煤层全部为带压区。
4、8、9号煤层最低底板等高线标高分别为570m、520m、500m。
各煤层距奥灰顶面的距离依次128.57m、63.80m和45.75m。
根据奥灰水突水系数计算公式：K=P/M其中：K—突水系数（MPa/m）；P—底板承受的静水压力（MPa）；M—隔水层有效厚度（m）；4、8、9号煤层的最大突水系数分别为：K4=（810-570+128.57）×0.0098/128.57=0.0281（MPa/m）。
K8=（810-520+63.80）×0.0098/63.80=0.0543（MPa/m）K9=（810-500+45.75）×0.0098/45.75=0.0762（MPa/m）经过计算，4号煤层最大突水系数为0.0281 MPa/m ，8号煤层的最大突水系数为0.0543 MPa/m ，9号煤层可采范围最大突水系数为0.0762MPa/m 。
上述结果可知，9号煤层的最大突水系数大于受构造破坏块段突水的临界值0.06MPa/m ，开采时受奥灰水影响。
4、8号煤层的突水系数小于受构造破坏块段突水的临界值0.06MPa/m ，一般不会受到奥灰水突水威胁。
灰岩可行性研究报告
灰岩可行性研究报告一、灰岩的基本特性灰岩是一种沉积岩，主要由碳酸钙组成，颜色多为灰色或灰白色，质地坚硬，耐磨性和抗压强度较高。
在建筑工程中，灰岩常用于墙体、地面和台阶等部位的铺装和装饰，具有良好的装饰效果和耐久性。
二、灰岩在建筑工程中的应用1.灰岩可作为建筑材料使用，广泛应用于墙体、地面、台阶等部位的装饰和铺装，美观大方。
2.灰岩耐磨性和抗压强度较高，适合作为室外建筑材料使用，能够承受长期的风吹雨打。
3.灰岩具有良好的抗水性能，不易受到水分侵蚀，适合用于潮湿环境的建筑项目。
4.灰岩的矿物成分多样，可根据需要进行加工，适用于不同风格和需求的建筑设计。
三、灰岩的可行性分析1.市场需求：随着城市化进程的加快和建筑工程的发展，对建筑材料的需求不断增加，灰岩作为一种优质的建筑材料具有广阔的市场前景。
2.资源优势：我国灰岩资源丰富，分布广泛，开采成本较低，具有一定的竞争优势。
3.技术支持：随着科技的发展和技术的进步，对灰岩的加工和利用技术不断提高，使其在建筑工程中的应用更加便捷和高效。
4.环保合规：灰岩作为天然岩石材料，无需化学处理和添加剂，对环境无污染，符合国家相关环保标准。
四、灰岩的应用前景1.建筑装饰领域：灰岩的质地坚硬、色彩多样，可打磨成不同形状和纹理，适用于各种建筑风格和装饰需求。
2.道路铺装领域：灰岩具有耐磨性和抗压强度高的特点，适合作为道路、广场等地面的铺装材料，能够承受车辆和行人的长期压力。
3.环境景观领域：灰岩可用于园林绿化和景观设计中，如花坛、假山等的装饰，能够与自然环境融为一体，提升景观品质。
五、结论与建议本次研究分析了灰岩的可行性和应用前景，认为灰岩作为一种优质的建筑材料具有较大的发展潜力。
建议相关企业加大对灰岩资源的开发利用力度，提高产品品质和加工技术水平，拓展市场销售渠道，实现灰岩产业的可持续发展。
同时，政府部门应制定相关政策支持灰岩产业的发展，加强环保监管和资源管理，促进灰岩产业与可持续发展的结合。
淮北地区10煤层底板灰岩水文地质条件分析及水害防治技术浅析
淮北地区10煤层底板灰岩水文地质条件分析及水害防治技术浅析灰岩含水层突水与否，是威胁10煤安全开采的重要因素。
为了确保煤矿的安全生产，解放10煤层资源，合理确定10煤开采水害防治技术方法，必须开展10煤层底板灰岩含水层水文地质条件和防治对策研究，这对于有效防治底板灰岩水，将会收到巨大的经济、安全效益。
标签：灰岩水文地质条件煤矿突水措施华北聚煤区是国家加大开发力度的首选煤炭工业基地，全国631处国有煤矿中有285处分布在这里，担负全国煤炭产量的60%以上，在能源工业中一直起着举足轻重的作用。
然而，我国的煤炭资源的开采受水害威胁严重，尤其是随着开采深度、开采强度、开采速度、开采规模的增加和扩大，来自底部灰岩发育的裂隙岩溶高承压水的威胁日趋严重。
因此，煤层底板突水问题成为华北聚煤区一个重大的安全隐患。
1 10煤底板灰岩水文地质条件分析从区域情况看，淮北地区煤田按岩溶裂隙含水层的埋藏条件可划分为裸露型、覆盖型和埋藏型。
埋藏型主要分布宿北断层以南宿县、临涣、涡阳等矿区，岩溶裂隙发育不均一，在灰岩的隐伏露头附近，构造破碎带以及隐蔽的背斜轴附近岩溶裂隙发育，其它部位岩溶裂隙发育程度差，单位涌水量一般0.5～1.00L/s.m，矿化度高，一般均大于1g/l以上，水化学类型以硫酸盐氯化物为主。
该区灰岩埋藏深，富水性变化大，水质差。
2 10煤底板裂隙突水预测底板裂隙突水实质上是“无构造采场底板突水”，是承压水体上开采底板突水最常见的类型。
预测方法常用的有突水系数法、“下三带”、岩水应力学、板模型理论等前面谈到的方法。
底板裂隙突水（无构造采场突水）与否，不仅取决于底板隔水层的阻水能力，更主要的取决于承压含水层的水头压力。
而突水量的大小（突水强度）则取决于含水层的富水性。
本节重点讨论在自然水头压力作用（非疏降开采情况）下，根据突水系数法和板模型理论来预测底板裂隙突水的可能性。
3几种常规防治灰岩水害措施3.1水文地质补充勘探水文地质补充勘探主要是水文地质物探、水文地质钻探和底板灰岩水放水试验。
废弃煤矿岩溶地下水污染机理及防控研究以贵州凯里鱼洞河流域为例
四、结论
本次演示以石羊河流域为例，探讨了内流河流域全新世环境变化与碳循环的关 系。结果表明，全新世环境变化对碳循环产生了显著影响，而人类活动也会对 这种变化产生重要影响。为了应对这些影响，我们需要采取一系列优化管理和 保护措施，以促进内流河流域的可持续发展。
谢谢观看
同时，加强相关法规和政策的制定与实施，提高公众环保意识，形成政府、企 业和公众共同参与的土壤污染治理与再利用模式。这样不仅有利于保护生态环 境，还能促进煤矿工业的可持续发展平朔煤矿作为国内大型煤炭企业之一，应 积极承担起环保和社会责任，加大对土壤污染治理的投入力度。采取科学合理 的治理和再利用方案，实现经济效益、社会效益和生态效益的和谐统一。这对 于平朔煤矿的长远发展具有重要意义，也为国内其他煤矿企业树立了良好的环 保榜样。
三、结果与讨论
分析结果表明，石羊河流域全新世环境变化对碳循环产生了显著影响。一方面， 气候变化导致植被分布和物种组成发生变化，进而影响土壤有机碳的积累和分 解。另一方面，人类活动如灌溉、农业扩张和城市化等也会对碳循环产生重要 影响。针对这些影响，我们探讨了相应的解决方案，包括优化农业管理、加强 湿地保护和推动流域生态修复等。
废弃矿井地下水污染风险的防范 措施和未来展望
为降低废弃矿井地下水污染风险，需要采取一系列防范措施。首先，应加强废 弃矿井的日常监管，定期进行地下水监测和土壤质量评估。其次，采取工程措 施对废弃矿井进行治理，如构建截排水系统、加固废渣堆放场等。此外，还可 以通过恢复植被、建设生态廊道等方法，提高生态系统的自净能力。
废弃矿井地下水污染风险的来源 和危害
废弃矿井地下水污染风险的来源主要包括采矿过程中产生的废水、废渣以及岩 石中的有害物质。这些污染物不仅会污染地下水，还会对周边土壤和生态系统 造成严重影响。例如，含有重金属的废渣和废水一旦进入地下水系统，就会对 饮用水源造成威胁，给人体健康带来危害。此外，地下水污染还会对农业、林 业和渔业等产业造成不利影响，破坏生态平衡。
浅谈岩土与地下工程中的防治水问题
一
程周 围设置滤水 管，利用抽水设备进 行抽水 ，降低 地下水 的水位 至正常施工范围之 内。根据 土层的不 同情况 ，所采用的井点 降水法 也不一 样。其中包括
出现 在 大 型 降水 工 程 中 。 设 置 坡 度 排 水 法 ，在 地 下
１ ．从地 下水类型来看 在实际岩土与地下工程中 ，常见 的地下 水包括 潜水 、承压水和上层滞水三种。在这三 种地下 水中， 潜 水与施工的关系最为紧密 ，因此 ，潜水 的处理 是 日常施工过程中 比较常见 的防治水 问题 。承 压水 因 与地 表相距较远 ，对地下工程 的影响相对 比较小 。 而上层滞水虽分别范 围小 ，但 与地表 相距 较近，因
水压力方 向一致 的情况 下，土颗粒之 间的压力会不 断增加 。而 当渗流 方向为 自下而上时 ，重力方 向和 动水压 力方向相 反，土颗粒之 间的压力减小 ，在动 水压力达到一定程度时 ， 土颗粒 之间的压 力会 消失， 土颗 粒因失去压力而处于悬浮状态 ，砂土 中的水 流 动 带动土体，因此形成流砂现象 。当出现流 砂问题 时，土体 的承载能力遭到破坏 ，施工环境恶 化，工
行
［ 摘要】 地下水作为来自土 的一部 分，形式多样。地下水的
形式不 同，其对岩土物理性质影响 的程 度也不一样 。地下 水 的存在 ，在很大程度上影响着地 下构筑物的耐久性和稳 定性 本 文介绍 了地下水的形式和 危害，探 讨 了有效 的防 治水措施 。
４ ． 排 水 法 地 下 水 的 排 出方 法 通 常包 括 ： 表 面 排 水 阀 ；井
结构坡度方面 ，需要达 到排水要求，横向坡度和纵
浅谈水平定向井技术在奥灰水防治中应用研究
浅谈水平定向井技术在奥灰水防治中应用研究发表时间：2019-04-02T10:29:48.767Z 来源：《基层建设》2019年第1期作者：马占伟[导读] 摘要：邢东矿煤层埋藏深，在高矿压、高承压水作用下，断层及隐伏导水构造极易变成导水构造，采掘前采用应用水平井定向技术对奥灰含水层垂向导水构造进行探查治理，并结合地面注浆站造浆进行加固。
中国煤炭地质总局第二水文地质队河北邢台 054000摘要：邢东矿煤层埋藏深，在高矿压、高承压水作用下，断层及隐伏导水构造极易变成导水构造，采掘前采用应用水平井定向技术对奥灰含水层垂向导水构造进行探查治理，并结合地面注浆站造浆进行加固。
实践表明，该方法的应用有效封堵了奥陶系灰岩顶部岩溶裂隙和排除了大的隐伏导水通道，并对奥灰含水层及导含水通道实施注浆加固，降低了煤层底板突水几率，确保了矿井的安全生产。
关键词：奥灰水防治；水平定向井；注浆加固1 概况邢东井田位于邯邢煤田东北部，属华北古板块内太行山次级断块的范畴，地面标高+55～+65m，西高东低，地表自然坡度约为3.3‰。
开采深度1000～1237m，煤层埋藏深，-980水平以深区域煤系基底存在500～600m巨厚奥灰强含水层，2#煤层底板承受奥陶系灰岩岩溶裂隙水水压约12MPa，区域构造发育，进入-980水平以深开采后，发生过三次突水事故，突水水源大部分为奥灰水，深部奥灰突水危险性较浅部明显增加。
为了更好的防治奥灰突水，针对-980以深区域实施相应防治水工程，采用“地面定向水平定向分支钻孔群”技术，对岩溶发育程度较高的奥灰八段含水层下部中垂向导水构造进行探查，最大限度的揭露区域内可能的导水构造及奥灰含水层，提前进行预注浆加固阻断奥灰水进入矿井的通道，降低煤层底板含水层突水。
2 水平定向井施工技术及优势水平定向井技术是利用特殊的井底动力工具与随钻测量仪器，钻成井斜角（分支孔与主孔垂向夹角）大于86°，达到水平并延伸一定长度定向钻井技术，水平定向井是我国二十世纪九十年代初开始采用的一种新式钻井方法。
浅析寒武系灰岩水的特征与防治对策
割 ， 成相对 独立 的水 文地 质单元 ， 田四周为数 百 形 煤 米 的第 四系沉 积物 。平顶 山矿 区位于李 口向斜 西南 翼 ， 东 以李 口向斜 、 西 以九里 山断 层 为界 ， 北 南 总体 为一 向北 东倾 斜 的单斜 构造 。以具有 隔水作用 的锅
成煤 系地层 的基 底 。矿 区 内仅 在西 南 部有 出露 ， 面
平 均 １． ６ ５ｍ。 １ ２ 矿 区 寒 武 系 灰 岩 水 的 补 、 、 条 件 ． 径 排
技术 手段 还 比较落 后 ， 防治 水 的保 障措 施 还 不是 十 分 有效 ， 成防治 寒灰水 工作 的难 度仍 然较大 。 造
１ 寒 武 系灰 岩 水 的水 文地 质 特 征
１ １ 主 要灰岩 含水层 与相应 隔水层 ． （ ） 武 系灰 岩 含 水 层 。主 要 由寒 武 系 中 、 １寒 上 统 白云质灰 岩 、 鲕状 灰 岩组 成 ， 度 大 于 ２ ０ ｍ， 厚 ０ 构
平顶 山煤 田整 体 为一 地 垒 型构 造 ， 北 西 、 其 南
东 、 东 和 南 部 边 界 受 数 千 米 以 上 的 大 型 断 层 所 切 北
通 过导水 断层 陷落柱 、 越流或 采 动 裂 隙与石 炭 系 含水 层 在局 部
发 生水力联 系 。
（） ４ 主要隔 水层 。寒武 系下 统 馒头 组页 岩 泥 岩 隔水层 ， １５—１０ ｍ， 阻 隔寒 武 系 下 统 与 中统 厚 ３ ４ 可 张夏组 灰岩 问的水 力联 系 ； 原 组底 部 铝 土泥 岩 隔 太 水层位 于太 原 组底 部 ， ０ ７—１ ． 层 位稳 定 ， 厚 ． ２ １ｍ，
入、 科研 、 术 、 技 措施 等方面 给予充 分保 障 ， 防治寒灰
岩溶水害综合防治技术
岩溶水害综合防治技术肥城矿区防治水的指导思想是既要安全的开采受威胁的煤炭资源，又要有效的保护地下水资源不受到破坏，为此必须“主动治理水害，防患于未然”。
肥城矿区威胁安全开采的主要含水层，是五灰和奥灰及局部地区四灰。
四灰是八层煤直接顶板，四灰水必须疏干。
五灰下伏于十层煤，上距九、十层煤间距很小，仅20一30 m，直接威胁九、十层煤的安全开采，必须治理。
五灰厚度较小，相对来说比较容易直接治理。
奥灰厚度大，含水丰富，难以直接治理。
但奥灰上距九、十层煤较远一般约50m,奥灰水必须通过五灰之后才能威胁上覆煤层的安全开采。
这样，我们可以通过治理煤层与奥灰之间的五灰的方法达到防止奥灰水的突出。
因此，肥城矿区防治水的对策是：“四灰水以疏干为主，五灰水以治理为主，奥灰水以预防为主”。
对五灰水治理的原则是：查清条件，因地制宜，以五灰预注浆改造为主，综合治理。
综合防治水技术是：建设排水、疏水、隔离三项基础工程，保证查清水文地质条件为前提，采取合理留设防水煤柱、疏水降压、井下帷幕截流、人工放顶、五灰注浆改造和动水注浆等六项技术措施，本着“防治、查治、疏堵、改截、井上下、生产与治水”等六个结合，实现安全采煤的目的。
第一节建设三项基础工程一、建立相应的抗灾排水工程排水工程是大水矿井的重要工程之一。
排水工程的作用：（1）矿井的正常排水；（2）抗灾排水；（3）放水试验排水；（4）疏水降压排水。
为实现以上四个作用，大水矿井主排水工程或主要下山排水工程必须建设相应的能力。
排水能力的确定是一个值得深入探讨的问题。
我局主要是按照水害威胁程度，同时也考虑井型大小，受水威胁的储量多少，隔离工程的健全程度等综合确定。
装机能力一般为一点最大突水量（实际或预测）加正常涌水量3000~6000m3/h。
东部四矿水害问题严重，“七、五”期间第一期防治水工程中新安水泵25台，管路11趟，扩大排水能力11340 m3/h，计增加79%，各矿排水能力已扩大到5000m3/h左右。
注浆改造技术在底板灰岩含水层治理中的应用
ｉ ｆ ｗ ｓｏ ｉ ｕ ｌ ｏ ｒｔ ｎ ｉ ｉ ｒｍａ ｙｗａｅ ｏｎ ｎｄ ｍｏ ｅｓａ ｌ ． ａ ｅ ｎ ｏ ｒ ｔ ｎ ｔ ｒ ｉ ｇ ｆｃ ｓｌｓ ｎ ｌ ｉ ｂｖｏ ｓｙ ｌ ｗｅ ｈａ ｔ ｎ ｐ ｉ ｒ ｔｒｐ ｉｔａ ｒ ｔｂ ｅ Ｗ ｔｒｉ ｆ ｗ ａ ｅ ｏ ｈｅｗｏ ｋ ｎ ａ ｅ ｉ ｅ ｓ ｏ ｌ
Ａ ｂ ｔａｃ ： ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈ ｏ ｄ ｔ ｎ ｆｔ ｎ ｓ ｈ ｄ ｏ ｅ ｌ ｇ ｎ ｈ ｅ ｕ ｔｏ ｒ ｎ ｉ ｎ ｌｃ ｒ ｍａ ｎ ｔｃ ｅ ｐ ｏ— ｓ ｒ ｔ Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔ ｅ ｃ ｎ ｉｉ ｓ ｏ ｈｅ ｍｉ ｅ＇ ｙ ｒ ｇ ｏｏ ｙ ａ ｄ ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｆｔａ ｓｅ ｔｅ ｅ ｔｏ ｇ ｅ ｉ ｘ ｌ — ｏ ｒ ｔｏ ｎ ｔ ｅ ｗｏ ｋｎｇ ｆｃ ａｉｎ ｏ ｈ ｒ ｉ ａ ｅ，ｔ ｅ ｍ ｉ ｅ ｈ ｓｓ ｃ ｅ ｓｕ ｌ ｅｏ ｍｅ ｑ ｉ ｒｉ ｈｅ ｃ ａ ｅ ｌ ｏ ｎ ｒｙ ｎ ｈ ａ ｅ ０ ｈ ｎ ａ ｕ ｃ ｓｆ ｌｙ ｒ ｆ ｒ ｄ ａ ｕ￣ ｎ ｔ ｏ ｌｂ ｄ ｆｏ ｒｕ ｄｅｌ ｉ ｇ ｔ ｅ ｐ ｎ ｌ １
水 点 ， 涌水 点水 量 明 显减 少 ， 比较 稳定 ， 个 工 作 面 涌 水 量 小 于 １ ， 原 且 整 ０ｍ／ 为矿 井 开采 防 ｈ
治水 害提 供 了决 策 依 据 。
关键词 ： 水 层 ； 变 电磁 勘 探 ； 含 瞬 注浆 改 造 中图分 类号 ： Ｄ ６ ． Ｔ ２５４ 文献标 志码 ： Ａ
１ 矿 井地 质 、 文 地质 及 构 造特 征 水
１ １ 矿 井地质及 构造特征 ．
１ ．２ 矿 井 水 文 地 质 特 征
１ ２ １ 寒 武 系中上 统灰岩 白云岩岩 溶裂 隙含 水层 ．．
矿山水害及其防治技术(三篇)
矿山水害及其防治技术1．地表水治理措施合理确定井口位置。
井口标高必须高于当地历史最高洪水位，或修筑坚实的高台，或在井口附近修筑可靠的排水沟和拦洪坝，防止地表水经井筒灌入井下。
填堵通道。
为防雨雪水渗入井下，在矿区内采取填坑、补凹、整平地表或建不透水层等措施。
整治河流。
首先要整铺河床。
河流的某一段经过矿区，而河床渗透性强，可导致大量河水渗入井下，在漏失地段用粘土、料石或水泥修筑不透水的人工河床，以制止或减少河水渗入井下。
其次，要改道河流。
如河流流入矿区附近，可选择合适地点修筑水坝，将原河道截断，用人工河道将河水引出矿区以外。
修筑排(截)水沟。
山区降水后以地表水或潜水的形式流入矿区，地表有塌陷裂缝时，会使矿区涌水量大大增加。
在这种情况下，可在井田外缘或漏水区的上方迎水流方向修筑排水沟，将水排至影响范围之外。
2．地下水的排水疏干在调查和探测到水源后，最安全的方法是预先将地下水源全部或部分疏放出来。
疏干方法有3种：地表疏干、井下疏干和井上下相结合疏干。
地表疏干。
在地表向含水层内打钻，并用深井泵或潜水泵从相互沟通的孔中把水抽到地表，使开采地段处于疏干降落漏斗水面之上，达到安全生产的目的。
井下疏干。
当地下水源较深或水量较大时用井下疏干的方法可取得较好的效果。
根据不同类型的地下水，有疏放老孔积水和疏放含水层水等方法。
3．地下水探放矿井工程地质和水文地质观测工作。
水文地质工作是井下水害防治的基础，应查明地下水源及其水力联系。
超前探放水。
在矿井生产过程中，必须坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，探明水源后制定措施放水。
4．矿井水的隔离与堵截在探查到水源后，由于条件所限无法放水，或者能放水但不合理，需采取隔离水源和堵截水流的防水措施。
隔离水源。
隔离水源的措施可分为留设隔离煤(岩)柱防水和建立隔水帷幕带防水两类方法。
隔离煤(岩)柱防水是为防止煤(矿)层开采时各种水流进入井下，在受水威胁的地段留一定宽度或厚度的煤(矿)柱。
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１４６
＾童媳差舛牧
２００９年第４期
注浆改造技术在１
ＯＩＩ煤底板薄层
灰岩水防治中的研究与应用
冯兆安，曹希柱，孔祥逊
（肥城矿业集团公司白庄煤矿，山东肥城２７１６２３）
摘要
ｌＯⅡ煤底板隔水层园受上覆８、９煤回采所造成的叠加破坏影响，其完整性及隔水性能大大降低，下伏薄层灰岩含水层严重威胁ｌＯⅡ煤
的安全回采。通过研究注浆改造技术。合理选择注浆参数，在改造含水层突水性的同时．对隔水层进行注浆加固，增强其隔水性，达到安全回
采。
关键词注浆改造叠加破坏深度加固隔水层
中图分类号嗍
文献标识码Ｂ
目前，肥城矿区已进入深部水平开采，随着８、９煤的相继回收，对１０Ⅱ煤层的底板隔水层产生一定程度的引张破坏，出现张性裂隙，极易与其底板薄层灰岩（本地称“五灰”）承压水原始导高连通，致使回采难度日益加大。所以，深入研究８、９煤采后破坏的叠加破坏机理，正确评价隔水层对底板突水的有效性，强化注浆改造对煤层底板突水的研究与实践，具有重要现实意义。单元内迳流条件，含水性的原始赋存形态重新分布，造
成了一定的水头压力集中区。当１０ｕ煤工作面切眼或
上下出口受到压力集中区作用时，极易发生底板突水。
（２）受浆液扩散不均，固结程度不一致的影响。在
先期的注浆改造过程中，由于钻孔布设、注浆压力及地
质构造影响，所注浆液不会均匀地扩散到隔水岩层中，
必然存在数量不等的固结薄弱带，是１０Ⅱ煤回采前注
浆改造的重点。
ｌ
ｌＯｕ煤回采的地质及水文地质构造分析
２注浆改造方案设计
１．１
地质构造
白庄煤矿一１５０ｍ水平、一４３０ｍ水平均为下组煤深
部水平回采，最低可采煤层１０Ⅱ煤距离五灰较近，垂距
一般为１４．３—２２．２ｍ，平均１８．２ｍ，个别处仅为１４．６
ｍ。中间为粉砂岩、粘土岩互层。因上覆８、９煤的先后
采动，造成对隔水层完整性的叠加破坏（公司规定８煤
按１２ｍ，９煤按１０ｍ，富水性强块段可按２～４倍系数
校正），导致裂隙构造十分发育。１０Ⅱ煤下距五、奥灰层
间距最近处仅３０ｍ，“奥灰”与“五灰”间距１１ｍ左右。
由于采动破坏、地质构造变得异常复杂。
１．２水文地质构造
矿区发育有四个含水层，其中以石炭系（Ｃ３）薄层
灰岩岩溶含水层对１０Ⅱ煤的安全回采威胁最大。该灰
岩层厚４．８２～１１．３１ｍ，平均８．０６ｍ，上距１０
ｎ煤层
１８．０ｍ，下距“奥灰”顶面一般为１１．０ｍ，该岩层上部岩
溶裂隙发育，富水性强，水位变化基本与奥灰水位同
步，二者水力联系密切，是上覆各含水层的补给水源。
奥陶系灰岩含水层（２）为煤系地层之基底，富水性强，
在矿区盆地周围山区有广泛露头，直接接受大气降水
及地表水的补给，转为地下径流，向北进入矿区深部。二者极易发生水平或垂直方式直接补给，成为肥城矿区各含水层的补给源。间接影响１０ｎ的安全回采。１．３８、９煤注浆改造对隔水层影响（１）８、９煤注浆改造及回采改变了五灰水文地质２．１布孔原则以最近改造并安全回采的１０６０３工作面为例。该面走向长３９０—４３０ｍ，倾向长４９—５５ｍ，最高标高一１７９．Ｏｍ，最低标高一１９５．５ｍ，预计积水量８６２．６３ｍ３。分别在出口、运中巷每隔６０ｍ施工一个钻机房（扩散半径一般为２０。３０ｍ），在机房内向工作面里施工灰岩注浆孔，在构造裂隙多，导水断层发育的地段，适量加密。每个钻机房布置一组钻孑Ｌ，每组２—４个不等，成扇形分布。为了检查注浆效果，在两巷各施工２个检查孔（数量为改造孔的２０％）。本工作面暂时设计２３个注浆孔。２．２钻孔结构及套管封闭技术采用”２级套管３级孔径”结构，①１０８ｍｍ开孔，一般长１０ｍ左右，下人同级中１０８ｎｕｎ套管，套管上头焊接４寸孔口盘，并用水泥封实。待套管固结７２ｈ之后改换鹋９胁扫孔并钻进Ｏ．５ｍ后，用泥浆泵注水做耐压实验。压力值不小于水头压力的３．５倍。此次在二级孔径钻进时，若发现提前有五灰水涌出，便用井下泥浆泵预注浆，目的就是有效地加固隔水层。之后下入
蕊９呲二级注浆套管，套管和一级套管４寸孔口盘用
螺丝固定，此时要对二级注浆套管外壁及底口再次进
行注浆封孔。一般长为３０．０—４０．０ｍ不等，待套管固
结７２ｈ之后改换研３
ｎｕｎ扫孔，同时按规定做耐压实
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２００９年第４期
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验。压力值不小于水头压力的３．５倍，合格后方可继续无芯裸径钻进，最后穿过五灰并过底板Ｏ．５ｍ左右。２．３优化注浆参数注浆压力参数一般定为孑Ｌ口最大水压的２．５—３．５倍，该水平预计五灰水压１．５ＭＰａ，因而注浆压力参数暂时定为３．５ＭＰａ一５．０ＭＰａ。考虑到可能对１０ＩＩ煤底板造成一定程度的破坏，兼顾１０Ⅱ煤和五灰之间的隔水层厚度和回采时对底板的开采扰动深度、五灰安全水压值等因素，所以当地面泵量达到８０Ｌ／ｎｌｉｎ以下时，井下孔口压力最大达到５．０ＭＰａ为结束标准。对于个别涌水量大、长时间不起压的钻孔，可注混合浆，在水泥浆里加入锯末、粉煤灰等骨料，直至添加小麦、玉米芯、大豆、海带等大颗粒的骨料。钻孔注浆本着“按序次，连续注浆”的方式进行，达到注浆压力时，不要急于停泵。要持续稳定２～４ｈ左右，使浆液在改造层位内最大范围地扩散，充实岩体裂隙；对进浆量大的钻孔，要采取反复式间歇性地注浆，以减少施工成本并起到经济利用钻孔的目的。３应用情况及效果评价（１）施工检测。由不同地段、不同岩体在现场注浆前后的诸多现象，均可表明注浆效果的优劣。如出口
１２号孔在注浆前，该块段巷道底板多处出现渗水，顶板
也出现不同程度的淋水，注浆一天后，顶板淋水明显减
少，底板渗水也有所控制，２天后，底板渗水显著减少，
直至完全控制。５号孔在注浆前，孔内涌水量达到
８０矗／ｈ，经过３天间歇性的反复注浆后，孔内涌水量仅
为２ｍ３／ｈ，５天后孔内无水。可见效果相当显著。
（２）利用附近水文观测孔。通过观测孔在注浆前
后的水文资料对比检查注浆效果的优劣。
（３）施工检查钻孔。通过对该面运中、出口４个检
查钻孔的提取岩芯情况来看，有以下特点：①岩芯中水
泥呈条带状、碎块状；岩层中水泥呈柱状充填，部分地
段与充填物局部混合（如有水泥气味、含充填料锯末
等），如检２号检查孔提取的水泥芯呈柱状，长达０．３ｍ
一０．８ｍ，应是注浆物扩散所致。②孔内无水，如检３号
孔全孔段无水，４个检查钻孔的总涌水量仅为６矗／ｈ。
可见在经过注浆改造后，对松散的１０ｎ煤底板隔水层
构造裂隙、导水断层以及溶洞发育的五灰改造均起到
了“挤密、充填、固结、成岩”的作用，整个注浆改造工程
达到了预期效果。
（上接第１４５页）托＝者等斧岛抗筹（１６）
这里的吒同样就是顶板岩层对煤层的垂直压力
载荷口（茗）。由式（１５）、（１６）可知，综采放顶煤由于开采
煤厚ｍ的成倍增大，与同样条件下单一长壁采场相比，
支承压力要有所减小，特别是峰值研Ｈ要有所降低，
但值增大，而且还有系数（１一ｓｉｒｘｐ）／（１＋ｓｉ婶）的加强，
也就是说放顶煤采场的塑性区范围加大了，从而增加
了失稳的可能性。
３采空区气体的冲击灾害
采场覆岩主关键层的破断运动必然导致覆岩大结
构的瞬时失稳，大面积顶板便向采空区快速运动，由于
覆岩重力作用，将对采空区的空气造成挤压，从使采空
区的压强增大。随顶板覆岩的下落，采空区的空气受
到压缩，压缩空气，会对采空区周围巷道及密闭工程产
生强大冲击。若气体由巷道涌出，由于采空区面积与
巷道断面积相差悬殊，从而使巷道中空气喷出速度增
大。若作用在密闭上，则密闭工程被破坏，被压缩了的
空气为了达到能量平衡，便会沿己破坏的密闭向外流
动，到采、掘巷道以后，也会形成强大的空气冲击气浪。
４结论
（１）综放开采中，初次来压和周期来压都会不同程
度地造成气体冲击灾害，但主要灾害是“砌体梁”一类
的大结构失稳造成的，采场上覆岩层活动一般为中位
和高位两个关键层所共同控制，当“砌体梁”一类的大
结构发生失稳时会造成大面积垮落，覆岩大结构瞬时
运动压缩空气形成空气冲击气浪而产生灾害。
（２）采场覆岩大结构的瞬时失稳，造成大面积顶板
向采空区快速运动，采空区的空气由于受到挤压体积
减小，密度增大并存储大量能量，会对采空区周围巷道
及密闭工程产生强大冲击，也就是覆岩结构失稳引起
的气体冲击灾害。
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