注漿改造總結(jié)及效果評(píng)價(jià)報(bào)告

1、附件 2 山東新陶陽礦業(yè)有限責(zé)任公司 10507 里工作面注漿改造總結(jié)及效果評(píng)價(jià) 報(bào)告 山東新陶陽礦業(yè)有限責(zé)任公司地質(zhì)測(cè)量科 二一九年六月 山東新陶陽礦業(yè)有限責(zé)任公司 10507 里工作面注漿改造總結(jié)及效果評(píng)價(jià) 報(bào)告審查 地 質(zhì) 測(cè) 量 科: 生 產(chǎn) 技 術(shù) 科: 機(jī) 電 科： 安 監(jiān) 處： 防 治 水 副 總： 采 煤 副 總： 總 工 程 師： 年月日 年月日 年月日 年月日 年月日 年月日 年月日 審批意見 山東新陶陽礦業(yè)有限責(zé)任公司 10507 里工作面注漿改造總結(jié)及效果評(píng)價(jià)報(bào)告 一、工作面概況 10507里工作面位于 -10m水平原 5 采區(qū)，工作面平均面長(zhǎng) 59m， 推采長(zhǎng)度 18

2、7m，煤層厚度平均 1.75m，可采儲(chǔ)量 2.5 萬噸?；夭蓸?biāo)高 -41.2 -54m。采煤方法為走向長(zhǎng)壁后退式，傾斜推采，推采方向坡 度平均 4 6，平均 5，頂板管理方式為全部垮落式，采煤工藝 為高檔普采，具備自然泄水條件。 二、地質(zhì)構(gòu)造 工作面煤巖層整體呈單斜構(gòu)造。煤巖層走向東西，傾向北。工作 面回采范圍內(nèi)推采方向煤巖層傾角 4 6，平均 5。 工作面上下兩巷、 切眼共揭露 2 條斷層，根據(jù)工作面掘進(jìn)期間及 上覆 9 煤層回采資料，區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單。 三、工作面注改前物探及注漿改造情況 10507 里工作面注漿前由山東省煤田地質(zhì)局物探測(cè)量隊(duì)對(duì)底板 徐、奧灰富水性和工作面構(gòu)造情況進(jìn)行了物

3、探， 依據(jù)物探成果我公司 編制了 10507里工作面注漿改造設(shè)計(jì)，并依據(jù)設(shè)計(jì)組織鉆孔鉆探 施工及注漿改造工作。 （一）注改前物探 1、無線電波坑透工作面構(gòu)造探查 注改前物探衰減系數(shù)較大的低異常區(qū) 2 個(gè)；相對(duì)應(yīng)圈定構(gòu)造異常 區(qū) 2 處。 Y1號(hào)異常區(qū)位于停采線外 20m左右， Y2號(hào)異常區(qū)位于停采線附 近，異常均呈現(xiàn)條帶狀分布， 近南北向展布， 與斷層走向一致。 10507 山東新陶陽礦業(yè)有限責(zé)任公司 10507 里工作面注漿改造總結(jié)及效果評(píng)價(jià)報(bào)告 里工作面上下兩巷均已實(shí)際揭露一條走向南北，傾向西，落差3 3.5m，傾角 5060的正斷層，推斷主要是受斷層影響所致。 2、瞬變電磁底板富水性探查

4、 注改前物探徐灰視電阻率低異常區(qū) 1 個(gè)；奧灰視電阻率低異常區(qū) 1 個(gè)，相對(duì)應(yīng)圈定徐灰相對(duì)富水區(qū) 1 處，奧灰相對(duì)富水區(qū) 1 處。 徐灰 Y2號(hào)異常區(qū)靠近送料道，距離切眼約 40m處，位于 2 號(hào)鉆 機(jī)硐室附近。 奧灰 Y1 號(hào)異常區(qū)在送料道 120180m范圍內(nèi)，面積較大，約在 工作面的中間位置且靠近工作面見方附近， 靠近 10507 里面送料道異 常區(qū)與工作面見方最近 1.7m，靠近 10507 里面運(yùn)中巷異常區(qū)與工作 面見方最遠(yuǎn) 8m。打鉆期間，該范圍內(nèi) 1 號(hào)鉆機(jī)硐室 1-5、1-6 和 2 號(hào) 鉆機(jī)硐室 2-4 存在導(dǎo)高，導(dǎo)高 4.1 8m，水量 330m3/h ?？赡苁怯?于隱伏構(gòu)

5、造至含水層后巖溶裂隙相對(duì)較發(fā)育造成的。 徐灰與奧灰地層間距 9.1m 左右，受隱伏構(gòu)造影響，徐灰、奧灰 局部存在一定水力聯(lián)系，局部徐灰水可能接受奧灰水的補(bǔ)給。 （二） 10507 里工作面注漿改造 1. 鉆孔設(shè)計(jì) 鉆孔結(jié)構(gòu)：一級(jí)套管 108mm，長(zhǎng)度 10m；二級(jí)套管 89mm，長(zhǎng) 度 20m巖層內(nèi)封下；終孔孔徑 75mm；終孔層位穿過徐灰底板泥巖 1m左右。注漿鉆孔徐灰段間距小于 50m 時(shí)，不得同時(shí)揭露徐灰含水 層，以便達(dá)到注漿改造效果。 2. 鉆孔涌水量及注漿情況 山東新陶陽礦業(yè)有限責(zé)任公司 10507 里工作面注漿改造總結(jié)及效果評(píng)價(jià)報(bào)告 根據(jù)肥礦集團(tuán)礦井防治水實(shí)施細(xì)則 第八十二條之規(guī)定

6、， 10507 里工作面回采范圍內(nèi)按擴(kuò)散半徑按 15m均勻布孔，共施工徐灰注漿改 造鉆孔 39個(gè)，其中大于 100m3/h 鉆孔 6 個(gè)，50m3/h 100m3/h 鉆孔 12 個(gè)，合計(jì)大于 50m3/h 鉆孔 21 個(gè)。 10507里工作面注漿改造鉆孔均鉆 探至徐灰含水層段，單孔涌水量 5200m3/h ，平均 65m3/h 。對(duì)徐灰含 水層進(jìn)行注漿改造，共注黏土水泥 1021.9t 、其中水泥 719t 、黏土 302.9t ，噸水注干料比 0.4t 。 詳見附表：10507 里工作面徐灰鉆孔資料一覽表 。 3. 注漿工藝 采用地面北注漿站制漿， 漿液使用管路送至 10507 里工作面各

7、鉆 孔。 4. 注漿技術(shù)要求 4.1 注漿材料：黏土、水泥、水。 4.2 漿液比重：采用比重為 1.12 1.18 黏土漿液加水泥，制成 比重為 1.20 1.30 的黏土水泥漿。 4.3 注漿管路耐壓試驗(yàn)：壓力 3MPa，持續(xù)時(shí)間 30min。 4.4 鉆孔壓清水：壓入水量鉆孔體積與管路容積之和的3 5 倍。 4.5 注漿方式：連續(xù)注漿，先用三檔( 106L/min )，孔口壓力達(dá) 到 1.5MPa 時(shí)換用二檔( 60L/min )，孔口壓力達(dá)到 2MPa時(shí)結(jié)束注漿。 四、工作面注改后物探、鉆探驗(yàn)證情況 10507里工作面注漿改造完成后由山東省煤田地質(zhì)局物探測(cè)量隊(duì) 對(duì)底板徐、奧灰富水性完成了

8、物探。通過注改前后對(duì)比，注漿改造后 山東新陶陽礦業(yè)有限責(zé)任公司 10507 里工作面注漿改造總結(jié)及效果評(píng)價(jià)報(bào)告 物探異常區(qū)面積大幅減少， 說明工作面整體注漿效果較好， 但仍存在 徐灰異常區(qū) 1 處、奧灰異常區(qū) 1 處。對(duì)含水層異常區(qū)施工鉆孔驗(yàn)證如 下： Y1號(hào)異常區(qū) 該異常區(qū)位于送料道 120180m范圍內(nèi)， 面積較大， 約在工作面 的中間位置且靠近工作面見方附近， 靠近 10507 里面送料道異常區(qū)與 工作面見方最近 1.7m，靠近 10507 里面運(yùn)中巷異常區(qū)與工作面見方 最遠(yuǎn) 8m，長(zhǎng)度約 70m。 施工鉆孔驗(yàn)證該異常區(qū)內(nèi)鉆孔涌水量 60120m3/h 。（附近 1-5 鉆 孔水量 12

9、0m3/h 、1-6 鉆孔水量 120m3/h 、2-4 鉆孔水量 60m3/h ）。 Y2號(hào)異常區(qū) 該異常區(qū)位于靠近送料道， 距離切眼約 40m處，位于 2 號(hào)鉆機(jī)硐 室附近，長(zhǎng)度約 23m。 施工鉆孔驗(yàn)證該異常區(qū)內(nèi)鉆孔涌水量 20m3/h 。（附近 3-1 鉆孔水 量 20m3/h ）。 3. 物探結(jié)果誤差分析 3.1 瞬變電磁技術(shù)是利用不接地回線或接地線源向地下發(fā)射一次 脈沖磁場(chǎng)，在一次脈沖磁場(chǎng)間歇期間利用線圈或接地電極觀測(cè)地下介 質(zhì)中引起的二次感應(yīng)渦流場(chǎng)， 從而探測(cè)介質(zhì)電阻率的一種方法。 礦井 瞬變電磁法是在井下巷道內(nèi)進(jìn)行， 瞬變電磁場(chǎng)呈全空間分布， 全空間 效應(yīng)成為礦井瞬變電磁法共有

10、的問題。煤層一般情況下為高阻介質(zhì)， 電磁波易于通過， 所以煤層對(duì) TEM來說就沒有像對(duì)直流電場(chǎng)那樣的屏 蔽性，故接收線圈接收到的信號(hào)是來自發(fā)射線圈周圍全空間巖石電性 山東新陶陽礦業(yè)有限責(zé)任公司 10507 里工作面注漿改造總結(jié)及效果評(píng)價(jià)報(bào)告 的綜合反映。 因而在判定異常體空間位置時(shí)， 需根據(jù)線圈平面的法線 方向并結(jié)合地質(zhì)資料加以綜合分析確定。 3.2 受發(fā)射電流關(guān)斷時(shí)間的影響，早期測(cè)量信號(hào)畸變，無法探測(cè) 到淺部的地質(zhì)異常體，一般存在 15m左右的淺部探測(cè)盲區(qū)。 3.3 井下施工時(shí)， 測(cè)量數(shù)據(jù)容易受到金屬物 （采煤機(jī)械、 變壓器、 金屬支架、排水管道等）的干擾，需要在資料處理解釋中進(jìn)行校正或 剔

11、除。 五、注漿改造效果評(píng)價(jià) 1. 工作面注改后突水系數(shù) 選用公式 T=P/M 式中： T 突水系數(shù)（ MPa/m） P 隔水層底板承受的水壓（ MPa） M 隔水層厚度（ m） 1.1 徐灰含水層突水系數(shù)計(jì)算 通過對(duì)工作面底板徐灰含水層進(jìn)行注漿改造， 徐灰含水層小溶洞 被水泥或粘土水泥所充填后可視為隔水層， 本工作面施工的 39 個(gè)徐 灰鉆孔均穿過含水層進(jìn)入底板泥巖 1m左右。根據(jù)注漿鉆孔實(shí)際揭露 資料，注改后 102 煤層下距徐灰實(shí)際隔水厚度 18.2m（1-1 孔）35.7m （4-1 孔），平均厚度為 25.3m（按最小隔水層厚度 18.2m 計(jì)算），該 區(qū)域?qū)崪y(cè)水壓 0.6 MPa。

12、據(jù)此計(jì)算徐灰最大突水系數(shù)為： T最大=P/M=(60+18.2+7.1 ) 0.01 ( 18.2+7.1 ) 山東新陶陽礦業(yè)有限責(zé)任公司 10507 里工作面注漿改造總結(jié)及效果評(píng)價(jià)報(bào)告 =0.034MPa/m 工作面回采范圍內(nèi)未揭露斷層及其它構(gòu)造， 根據(jù)工作面掘進(jìn)期間 及上覆 9 煤層采掘期間實(shí)際資料， 區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單， 為正常 塊段，工作面徐灰最大突水系數(shù) T=0.034MPa/m0.06MPa/m，符合 煤礦防治水細(xì)則中第七十三條規(guī)定。 2. 工作面鉆孔噸水注干料 10507 里工作面共設(shè)計(jì)施工徐灰注漿改造鉆孔 39 個(gè)，對(duì)徐灰含 水層進(jìn)行注漿改造，共注黏土水泥 1021.9t

13、、其中水泥 719t 、黏土 302.9t ，噸水注干料比 0.4t 。 3. 注后物探驗(yàn)證 注漿改造后富水異常區(qū)面積大幅減小， 注漿效果較好， 通過施工 鉆孔證實(shí)異常區(qū)最大水量為 10m3/h ，符合肥礦集團(tuán)礦井防治水施實(shí) 細(xì)則第八十二條之規(guī)定。 通過對(duì)整個(gè)注漿改造工程的資料整理與分析認(rèn)為， 10507 里工作 面底板注漿改造工程符合設(shè)計(jì)要求， 注漿效果較好， 達(dá)到了底板含水 層注漿加固目的。 六、問題及建議 工作面已施工底板注漿改造工程， 因采動(dòng)過程礦壓對(duì)底板破壞較 深且距離含水層較近，在遇隱伏構(gòu)造及注改薄弱帶仍有滲水可能。 采取措施： 1. 該工作面局部低洼冒落不充分處存有少量老空積水，

14、 目前 9507 里面運(yùn)中巷密閉墻處返水池涌水量為 4.8m3/h，9507 里面送料道密閉 山東新陶陽礦業(yè)有限責(zé)任公司 10507 里工作面注漿改造總結(jié)及效果評(píng)價(jià)報(bào)告 墻處返水池涌水量為 0.2m3/h，合計(jì)涌水量 5m3/h，經(jīng) 9507 新配泄水 巷進(jìn)入-90東水倉，在回采期間要加強(qiáng)原 9507里面運(yùn)中巷、 送料道密 閉墻處返水池的水情觀測(cè)， 發(fā)現(xiàn)不返水時(shí)立即停止回采， 由地質(zhì)測(cè)量 科設(shè)計(jì)超前疏放鉆孔，防治水工區(qū)編制安全技術(shù)施工措施進(jìn)行疏水， 經(jīng)防治水專業(yè)出具結(jié)論由公司總工程師組織審查后， 確定無老空積水 隱患后，方可恢復(fù)生產(chǎn)。工作面初壓、回撤期間每天觀測(cè) 1 次，正常 回采期間，每 5 天觀測(cè) 1 次，發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)分析處理。 2. 加強(qiáng)對(duì)工作面頂、底板的管理。一是在工作面上、下兩巷超前 30m有底鼓現(xiàn)象時(shí)，支設(shè)支柱并墊大鐵鞋（ 380mm），底鼓嚴(yán)重時(shí) 鐵鞋下墊板梁。 二是回采期間出現(xiàn)懸頂時(shí)及時(shí)進(jìn)行人工強(qiáng)制放頂， 確 保懸頂面積不超規(guī)定（ 2 5）m。 3. 工作面回采期間對(duì) 9507 里面因注漿改造所下的一二