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1、注漿堵水技術(shù)摘要我國煤礦水害影響礦山工程施工的進度和質(zhì)量、惡化工人的勞動環(huán)境、增加礦井的排水設施及排水費用、給煤礦生產(chǎn)帶來了不安全因素、嚴重者甚至發(fā)生淹井事故、造成生命和財產(chǎn)的重大損失。我國煤田水文地質(zhì)條件復雜,目前我國約有18%待開采的煤炭儲量受到較為嚴重的水害威脅,對其進行防治工作具有十分重要和十分迫切的現(xiàn)實意義。注漿堵水是礦井水防治的重要方法之一,具有減輕礦井排水負擔,節(jié)省排水用電,降低噸煤成本,提高工效和質(zhì)量,加固井巷薄弱地段,減少突水機率、延長礦井服務年限的明顯優(yōu)點。本文對注漿堵水方法進行詳細闡述,對注漿理論進行了深度剖析,并通過大量實例,現(xiàn)場
2、情況,圖文并茂的對注漿堵水技術(shù)進行深度解剖,讓廣大讀者對注漿技術(shù)有一個全新的認識。關(guān)鍵詞堵水,煤礦治水,注漿堵水,注漿方法,快速治水等。緒論所謂注漿堵水是指將注漿材料(水泥、水玻璃、化學材料以及黏土、砂、礫石等)制成漿液,壓人地下預定位置,使其擴張固結(jié)、碩化,起到堵水截流、加固巖層和消除水患的作用。注漿堵水是防治礦井水害的有效手段之一,當前在國內(nèi)外已廣泛應用于井簡開鑿及成井后的注漿、截源堵水、減少礦坑涌水量、封堵充水通道、恢復被淹礦井或采區(qū)、巷道注漿、保障井巷穿越含水層(帶)等。注漿堵水在礦山生產(chǎn)中的應用方法有兒種:(1)井筒注漿堵水。在礦山基建開拓階段
3、,井筒開鑿必將破壞含水層。為了順利通過含水層或者成井后防治井壁漏水,可采用注漿堵水方法。按注漿施工與井筒施工的時間關(guān)系,井筒注漿堵水乂可分為井筒地面預注漿、井筒工作面預注漿、井筒井壁注漿。(2)巷道注漿。當巷道需穿越裂隙發(fā)育、富水性強的含水層時,則巷道掘進可與探放水作業(yè)配合進行,將探放水孔兼作注漿孔,埋沒孔口管后進行注漿堵水,從而封閉了巖石裂隙或破碎帶等充水通道,減少礦坑涌水量,使掘進作業(yè)條件得到改善,掘進工效大為提高。(1)注漿升壓,控制礦坑涌水量。當?shù)V體有穩(wěn)定的隔水頂?shù)装宕嬖跁r,可用注漿封堵井下突水點,并埋沒孔口管、安裝閘閥的方法,將地下水封閉在含水
4、層中。當含水層中水壓升高,接近頂?shù)装甯羲畬涌顾畨旱呐R界值時(通常用突水系數(shù)表征),則可開閥放水降壓;當需要減少礦井涌水量時(南季、隔水頂?shù)装暹h未達到突水臨界值、排水系統(tǒng)出現(xiàn)故障等),則關(guān)閉閘閥,升壓蓄水,使大量地卜?水被封閉在含水層中,促使地卜?水位回刃?,縮小疏干半徑,從而降低了礦井排水量,可以緩和以致防止地面塌陷等有害工程地質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)生。(2)恢復被淹礦井。當?shù)V井或采區(qū)被淹沒后,采用注漿堵水方法復井生產(chǎn)是行之有效的措施Z-O注漿效果好壞的關(guān)鍵在于準礦井或采區(qū)突水通道位置和充水水源。(3)帷幕注漿。對具有豐富補給水源的大水礦區(qū),為了減少礦坑涌水量,保障
5、井下安全生產(chǎn)Z目的,可在礦區(qū)主要進水通道建造地卜?注漿帷幕,切斷充水通道,將地下水堵截在礦區(qū)Z外。不僅減少礦坑涌水量,又可避免礦區(qū)地面塌陷等工程地質(zhì)問題的發(fā)生,因此具有良好的發(fā)展前景。但是帷幕注漿工程量大,基建投資多,因此,確定該方法防治地下水時應十分謹慎。—注漿堵水技術(shù)一、煤礦注漿堵水必要性分析新中國建立幾十多年的實踐表明,注漿堵水技術(shù)是煤礦防治水最重要的手段之一。疏、堵結(jié)合已成為煤礦防治水的一個重要原則。許多條件下,疏是煤礦治水的根木,不疏就無法采煤或不能安全采煤,隨時隱伏著水害威脅。但通過疏,一定要千方百計杳明動水補給量及其進水邊界或通道,創(chuàng)造條件
6、進行截源堵水,這樣既可大大節(jié)約排水費用,又可最大限度地減小對自然水環(huán)境的破壞程度。對那些間接充水含水層,通過堵就能防止或減輕水害者,必須堅決地堵,盡可能不疏排這些水;對已造成突水事故的直接或間接充水含水層,用強排方法恢復被淹礦井、水平或采區(qū),往往既不經(jīng)濟也不安全。理想的防治水方案應該采取“先堵后排”,待恢復礦井生產(chǎn)后再設法加以治理。通過堵首先可以降低礦井涌水量,同時也能杳明具體的突水原因和條件,為以后的防治水工作積累資料,這種堵就成為“查治結(jié)合,治中有查,杳中有治”的治理煤礦水害的一種手段。堵水,對煤礦來說具有重要的經(jīng)濟效益。現(xiàn)有統(tǒng)計資料表明,揚程100
7、m,每排lm3的水需消耗電能O.6kW,礦井開采得愈深,揚程就愈高,每立方米的排水耗電也就愈大。一個采深500m的礦井,如有l(wèi)m3/min的經(jīng)常涌水量,一年就要耗電157.68萬kW.h,每lkTh的電費按0.15元計算(H前電價就更高了),僅電費一項就得花去23.65萬元。設備消耗折1「1和人工管理費用還未計算在內(nèi)。加上這些費用,每lm3/min的涌水,年排水費將高達30萬元。因此,盡可能減小礦井排水量,是礦井水文地質(zhì)工作者的一項根本任務。此外,減小礦井涌水量,對保護口益緊缺的水資源、維護門然生態(tài)環(huán)境的平衡,具有極其重要的意義。一般地說,減小礦井涌水
8、,除了留設必要的防隔水煤巖柱外,就是采取注漿堵水措施,截斷補給水源或重要的充水通