许疃煤矿锚注法治理砂岩水技术的研究

论文摘要

淮北矿业集团公司许疃煤矿主井到底后进行井巷施工过程中,出现大面积涌水,主要集中在井底车场范围内,但重大出水点已达7处之多,最大涌水量大为260m~3/h,排水设备一旦出现严重故障,必将造成淹井停产的后果。象许疃煤矿这样大面积、高集中、大涌水,且属砂岩水或裂隙水,补给水源又非常丰富,不要说在建井期间,即使在生产矿,这种出水情况在国内外均属少见。研究表明,在治理许疃煤矿平巷砂岩出水中,应用锚注技术通过注浆置换、驱浆赶水将浆液集中在一段巷道内,用大钻机深钻孔裸孔注浆,形成巷道封水帷幕,从而防止砂岩水外泄。对不同部位采用三阶段综合治理,即对除采用金属支架处理的冒落区出水点外,车场范围内,凡采用锚喷及砌碹支护的巷道的出水点采用平巷冒落带注浆堵水;对冒落空间远远超过100m~3,且涌水高达100m~3/h以上,常规注浆堵水方法极其困难,采用冲碴驱浆赶水配合水泥、水苯璃双液注浆法堵水;对5#交叉点冒落带金属支架支护段根据涌水量大小,应选择适当时机处理,其处理难度在于出水点在巷道冒落带上方,冒落带高且长处理极其困难。本项目取得了良好的经济效益和社会效益,为淮北矿区乃至全国开巷施工中砂岩水的治理提供一项良好的治水技术。

论文目录

• 1 绪论
• 1.1 注浆技术发展概况
• 1.2 注浆理论的研究现状
• 1.3 注浆法的分类
• 1.4 本文研究的主要内容
• 2 注浆理论的发展及渗透定理
• 2.1 注浆机理
• 2.2 注浆定理
• 3 许疃煤矿大面积涌水基本情况及综合治理对策
• 3.1 许疃煤矿大面积涌水基本情况
• 3.2 许疃煤矿大面积涌水治水难点
• 3.3 许疃煤矿大面积涌水治水方案及实施
• 3.3.1 第一阶段治水方案及实施
• 3.3.2 第一阶段西大巷治水方案及实施
• 3.3.3 第二阶段西大巷治水方案及实施
• 3.3.4 第三阶段5号交叉点冒落带堵水
• 4 第一阶段治水研究工作与应用
• 4.1 井底车场涌水量及工程施工情况
• 4.1.1 主要水文情况
• 4.1.2 出水基本情况
• 4.2 第一阶段综合治水研究及工程应用
• 4.2.1 治水方案的制定
• 4.2.2 第一阶段治水方案
• 4.3 第一阶段治水施工
• 4.4 注浆材料
• 4.5 注浆参数
• 4.6 外水仓迎头预注浆
• 4.7 注浆设备
• 4.8 劳动组织
• 4.9 工期安排
• 4.10 第一阶段各分散点治水方案实施情况
• 4.11 第一阶段西大巷治水方案实施情况
• 4.12 大钻机封水方案
• 4.13 推广应用工作
• 4.14 注浆效果及技术经济分析
• 5 许疃煤矿大面积大涌水综合治水新技术研究
• 5.1 内水仓迎头冒落带综合治水方案的提出
• 5.2 灌碴堵硐
• 5.2.1 堵硐材料
• 5.2.2 灌碴方案
• 5.2.3 灌碴工艺
• 5.2.4 灌碴施工
• 5.3 注浆方案
• 5.3.1 注浆材料
• 5.3.2 灌碴孔注浆及注浆护顶锚杆的布置
• 5.3.3 注浆顺序
• 5.3.4 注浆方式
• 5.4 注浆参数选择
• 5.4.1 钻孔结构及尺寸
• 5.4.2 注浆压力
• 5.4.3 注浆量
• 5.5 工艺流程
• 5.5.1 外层孔注浆工艺
• 5.5.2 内层锚注护顶
• 5.6 注浆设备
• 5.6.1 钻机、钻具
• 5.6.2 注浆泵
• 5.6.3 注浆管路
• 5.6.4 其它注浆设备及设施
• 5.6.5 施工
• 5.6.6 注浆效果检查及终止注浆
• 5.7 技术经济分析
• 6 本文的主要研究结论
• 6.1 本文主要创新点
• 6.2 取得的工程经验
• 6.3 存在的问题
• 6.4 经济效益
• 6.5 社会效益
• 6.6 推广应用前景
• 参考文献
• 致谢
• 附件