基于地面定向钻孔注浆的煤矿立井钻井法井壁渗漏水治理技术 被引量：1

1

作者 王雪松 程桦 +2 位作者 荣传新 姚直书 余大有 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期168-177,共10页

煤矿钻井井壁为单层结构,在深厚表土层段其渗漏水将严重威胁矿井安全生产,建井阶段井壁接茬部位若存在施工缺陷,则会导致地下水腐蚀锈穿接茬部位金属及焊缝,造成井壁渗漏水,若不及时治理,易引发突水溃砂而酿成淹井事故。为探寻一种行之... 煤矿钻井井壁为单层结构,在深厚表土层段其渗漏水将严重威胁矿井安全生产,建井阶段井壁接茬部位若存在施工缺陷,则会导致地下水腐蚀锈穿接茬部位金属及焊缝,造成井壁渗漏水,若不及时治理,易引发突水溃砂而酿成淹井事故。为探寻一种行之有效的治理技术,以许疃煤矿副井井筒井壁渗漏水治理为工程背景,开展了煤矿钻井井壁渗漏水治理技术研究。首先,结合矿井水文地质特征等信息分析了钻井法单层井壁渗漏水致因,发现许疃煤矿副井井壁接茬处发生渗漏水的主要原因是地下水中的HCO_(3)^(-)、Cl^(-)共同作用腐蚀锈穿井壁接茬部位后,含水层之间越流补给的高压地下水通过孔隙连通性良好的壁后碎石充填层流入井筒内;然后,对比分析了许疃煤矿副井井筒井壁渗漏水治理采用壁后注浆和地面钻孔注浆的可行性与安全性,发现在流砂层中对采用钻井法施工的钢筋混凝土单层井壁进行壁后注浆,安全风险较大,影响井筒正常提升,且存在再次发生渗漏水的风险,而采用地面定向钻孔注浆技术的注浆量大,壁后充填层碎石间孔隙可被水泥浆充分填充,改善井筒防渗和承载能力,且施工人员全程在地面操作,安全性好,不影响井筒正常提升;最后,提出了针对深厚表土层煤矿钻井井壁渗漏水治理的地面定向钻孔注浆技术并进行工程示范,2个钻孔共注入130.9 m^(3)水泥浆,完全充填了94.00~131.40 m层段壁后充填层碎石间孔隙,顺利封堵了井下94 m处出水点,经现场长期观测,该段井壁未再渗漏水。研究结果表明,针对深厚表土层段煤矿钻井井壁渗漏水治理,采用地面定向钻孔注浆技术的治理效果良好,安全性高。研究成果可为深厚表土层煤矿钻井井壁渗漏水治理提供一定的参考。 展开更多

关键词 钻井井壁 井壁接茬 渗漏水 地面定向钻孔 注浆

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陈四楼煤矿地面定向钻孔超前区域治理底板岩溶水害技术 被引量：2

2

作者 赵伟 刘洲 +1 位作者 王琦 李文江 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第1期84-93,共10页

为了进一步提高极复杂地质构造下矿井底板岩溶水害区域治理技术的有效性,降低底板突水的危险性,解决矿井区域水害治理过程中面临的太原组上段灰岩含水层岩溶裂隙发育、水压高、富水性强、井下钻孔工程量大、施工工期长等安全技术难题,... 为了进一步提高极复杂地质构造下矿井底板岩溶水害区域治理技术的有效性,降低底板突水的危险性,解决矿井区域水害治理过程中面临的太原组上段灰岩含水层岩溶裂隙发育、水压高、富水性强、井下钻孔工程量大、施工工期长等安全技术难题,通过分析矿井近年来区域治理后工作面底板出水案例及特征,提出了地面定向钻孔超前区域治理底板岩溶水害技术。以陈四楼煤矿南翼九采区2901、2903试验工作面开采为背景,选取了L8灰岩含水层作为目标层位,设计了地面定向孔组的技术参数,并通过现场试验测试分析了治理前后的二2煤底板水压和各钻孔的吸水率。结果表明:注浆后各钻孔的吸水率呈现明显的下降趋势,Z2和Z3孔组钻孔平均吸水率分别下降97%和94%,经过定向钻孔超前注浆加固底板太原组上段灰岩后,岩溶裂隙得到了有效充填;治理后区内太原组上段L8灰岩内水压下降至1.2~4.2 MPa,且水压分布不再与地层埋深吻合,多呈孤岛状,太原组上段L8灰被改造为等效隔水层,底板突水系数下降至0.023~0.057 MPa/m。技术成功应用实现了极复杂地质构造下强突水危险性工作面的安全高效回采,为同类矿井相似型综采面的底板岩溶水害防治,探索出了一套新的方法。 展开更多

关键词 地面定向钻孔 超前钻探 高承压水 隔水层 注浆加固

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地面定向钻孔预注浆加固技术在断层带巷道围岩控制中的应用

3

作者 康广贵 《山西化工》 CAS 2024年第8期221-222,230,共3页

针对巷道通过地质构造带时围岩破碎程度大,节理裂隙发育,常规支护手段难以有效控制巷道围岩变形,极易引发安全事故现状。本文以芦子沟煤矿东翼大巷为工程背景,分析了东翼大巷地质条件及穿断层掘进特征,提出了地面定向预注浆加固实施方案... 针对巷道通过地质构造带时围岩破碎程度大,节理裂隙发育,常规支护手段难以有效控制巷道围岩变形,极易引发安全事故现状。本文以芦子沟煤矿东翼大巷为工程背景,分析了东翼大巷地质条件及穿断层掘进特征,提出了地面定向预注浆加固实施方案,通过实验验证了地面注浆加固技术的有效性。同时,基于断层地质构造对巷道围岩稳定性的影响特征,提出了“锚架+锚注+锚索梁补强”穿断层联合支护技术,并结合现场情况进行了工业性试验。试验结果表明:穿断层联合支护技术能有效保证巷道在穿断层过程中围岩的稳定控制,巷道围岩变形量得到有效控制,顶底板最大移近量约为118.3 mm,两帮最大移近量约为78.4 mm,支护形式安全可靠。 展开更多

关键词 地面定向钻孔 断层破碎带 巷道支护 地面预注浆

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地面定向钻孔对煤层底板加固注浆改造技术

4

作者 段志鸿 《江西煤炭科技》 2024年第2期106-108,共3页

为解决井下作业环境对工作面底板含水层治理施工的空间限制与安全影响,保证工作面采掘安全,以吕梁山矿3-303工作面为例,分析研究其地质及水文地质条件,提出采用地面施工定向钻孔的方法改造煤层底板隔水层的厚度和隔水性能;设定采区和工... 为解决井下作业环境对工作面底板含水层治理施工的空间限制与安全影响,保证工作面采掘安全,以吕梁山矿3-303工作面为例,分析研究其地质及水文地质条件,提出采用地面施工定向钻孔的方法改造煤层底板隔水层的厚度和隔水性能;设定采区和工作面的治理范围,选取合适的钻孔终孔设计层位,并下设多级套管避免塌孔堵孔后钻孔报废,通过注浆加固,改造隔水层的厚度和隔水性能;改造后的工作面煤层底板隔水层音频电透的视电导率分布较为均匀,底板改造效果良好。 展开更多

关键词 煤层底板 含水层隔水性能改造 地面定向钻孔 注浆治理

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地面定向钻孔超前区域治理底板岩溶水害技术应用 被引量：9

5

作者 戴磊 段李宏 《煤炭工程》 北大核心 2022年第2期83-88,共6页

为了进一步提高矿井岩溶水害治理技术的可靠性,降低工作面水害威胁,解决矿井面临的太原组上段灰岩岩溶裂隙发育、水压高、富水性强、井下钻孔施工工程量大、施工工期长等安全技术问题,陈四楼矿在南翼2506工作面(里段)实施了底板水害地... 为了进一步提高矿井岩溶水害治理技术的可靠性,降低工作面水害威胁,解决矿井面临的太原组上段灰岩岩溶裂隙发育、水压高、富水性强、井下钻孔施工工程量大、施工工期长等安全技术问题,陈四楼矿在南翼2506工作面(里段)实施了底板水害地面区域治理工程,选取L;灰岩含水层作为目标层位,施工1个主孔,13个分支孔,累计钻探进尺6349.06m,累计注水泥18945t,并开展了井下钻探和物探复探验证。结果显示,通过地面区域治理钻孔高压注浆封堵,取得了良好的治理效果,将含水层改造为等效隔水层,解放了受高压强含水层威胁的煤炭资源,目前工作面已安全回采,验证了地面区域治理工程在薄层灰岩含水层水害防治的有效性。研究结果为永夏矿区及全国类似受底板高承压水危害的矿井提供了借鉴实例。 展开更多

关键词 地面定向钻孔 超前探查 高承压水 注浆加固 隔水层

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地面定向钻孔在治理煤层底板断层带突水中的应用 被引量：17

6

作者 王宇航 张结如 +1 位作者 石志远 侯晨 《能源与环保》 2017年第3期77-81,89,共6页

针对朱庄煤矿Ⅲ63采区煤层底板太灰含水层DF_9断层带突水问题,经过分析以往突水井上下治理经验,采用地面定向钻孔对导水通道进行探查,结合骨料灌注、高压注浆工艺对造成突水的断层带进行快速高效封堵,切断了导水通道,最后通过分支孔钻... 针对朱庄煤矿Ⅲ63采区煤层底板太灰含水层DF_9断层带突水问题,经过分析以往突水井上下治理经验,采用地面定向钻孔对导水通道进行探查,结合骨料灌注、高压注浆工艺对造成突水的断层带进行快速高效封堵,切断了导水通道,最后通过分支孔钻探技术对可能再次活化成为导水通道的隐伏构造以及突水含水层进行区域注浆改造,彻底消除了突水隐患。结果表明:1号主孔通过施工地面定向钻孔结合骨料灌注、水泥高压注浆,出水点附近三灰水位埋深由出水时的超过400 m恢复至95 m,井下出水量从55 m^3/h减少至10 m^3/h,1-1号与1-2号分支孔通过对出水点附近断层带注浆直至结束,三灰水位埋深恢复至47.8 m,属正常三灰水位,井下未见出水;最后设计1-3号与1-4号分支孔,对断层带附近三灰进行区域超前治理,通过高压注浆将含水层改造为相对隔水层。 展开更多

关键词 断层带突水 地面定向钻孔 高压注浆 底板灰岩含水层 超前治理

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大断面切眼过断面地面定向钻孔注浆加固技术研究 被引量：1

7

作者 刘冲 《能源与节能》 2022年第4期104-106,共3页

煤矿井下断层等地质构造易造成巷道顶板破碎,从而引发片帮、漏顶等安全事故。以西曲矿28310工作面为例,应用地面定向钻孔预注浆技术,对断层破碎带进行超前注浆加固。施工效果表明,注浆加固施工后可使破碎顶板重新固化改性,有效提高围岩... 煤矿井下断层等地质构造易造成巷道顶板破碎,从而引发片帮、漏顶等安全事故。以西曲矿28310工作面为例,应用地面定向钻孔预注浆技术,对断层破碎带进行超前注浆加固。施工效果表明,注浆加固施工后可使破碎顶板重新固化改性,有效提高围岩强度和整体性,保障工作面顺利通过断层。 展开更多

关键词 破碎带 地面定向钻孔 L形钻孔 注浆加固

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地面定向顺层钻孔注浆改造技术在新桥煤矿水害治理中的应用 被引量：3

8

作者 丁亚恒 李少华 陈卫 《能源与环保》 2023年第12期108-114,120,共8页

为了解决井下水害治理工程实施期间存在钻孔出水量大、水压高、单孔出水次数多和注浆量大、施工工期长等安全技术问题,新桥煤矿在21106工作面实施地面定向顺层钻孔及注浆改造技术治理高承压太原组灰岩含水层,选取L_(10)灰岩含水层作为... 为了解决井下水害治理工程实施期间存在钻孔出水量大、水压高、单孔出水次数多和注浆量大、施工工期长等安全技术问题,新桥煤矿在21106工作面实施地面定向顺层钻孔及注浆改造技术治理高承压太原组灰岩含水层,选取L_(10)灰岩含水层作为治理目标层位,通过对钻孔方案、钻孔结构、施工流程等方面的优化设计,以实现精准顺层定向钻进,确保能够充分揭露灰岩岩溶裂隙和导水通道;对注浆工艺、注浆参数、注浆压力设计进行研究,实现灰岩含水层的4个阶段注浆,确保注浆改造效果;设计了掘进工作面、回采工作面验证标准,确保治理效果达标。引进地面定向顺层钻孔注浆改造技术,施工工期较井下可节约7~9个月,解决了水害治理接替严重脱节的问题,同时大采长工作面节省中间巷施工,为新桥煤矿后续安全高效实施地面区域水害治理工程提供了借鉴。 展开更多

关键词 高承压 地面定向顺层钻孔 精准钻进 高压注浆 安全高效

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香炉山隧洞不良地质段“L”型地面超前注浆方案研究

9

作者 赵利鹏 李坚 +3 位作者 雷啸天 郭亚欣 王廷超 陶志刚 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第6期1294-1304,共11页

为解决隧道(洞)建设过程中不良地质段突泥涌水和软岩大变形等问题,依托滇中引水工程香炉山隧洞,提出一种采用全孔长度超过500 m的地面“L”型定向钻孔注浆并辅以洞内超前注浆的加固方法,在实际工程中确定这一方法的具体设计方案。首先,... 为解决隧道(洞)建设过程中不良地质段突泥涌水和软岩大变形等问题,依托滇中引水工程香炉山隧洞,提出一种采用全孔长度超过500 m的地面“L”型定向钻孔注浆并辅以洞内超前注浆的加固方法,在实际工程中确定这一方法的具体设计方案。首先,通过现场地质调查与分析,揭示不良地质区段香炉山隧洞建设的技术难点;其次,介绍“L”型定向钻孔注浆的施工过程及注浆工艺;然后,设计出一种能够提高地层稳定性的“L”型地面超前注浆方案,并对地层进行加固;最后,采用掌子面揭示、注浆技术以及大地电磁检测等手段证明现场注浆效果。研究结果表明:1)“Z1+Z2+Z4”钻场设计为最优地面超前注浆技术方案;2)“L”型定向钻孔注浆辅以洞内超前注浆技术可满足盲区注浆区域覆盖问题,实现真正意义上的超前治理。 展开更多

关键词 深埋隧洞 输水隧洞 不良地质段 突泥涌水 软岩大变形 地面“L”型定向钻孔注浆

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应用地面定向钻治理煤层陷落柱突水问题 被引量：4

10

作者 朱乐章 《煤炭技术》 CAS 2019年第2期119-122,共4页

朱庄煤矿Ⅲ6213工作面在回采过程中发生突水事故,涌水量达到170 m^3/h。分析得出,造成突水的水源为灰岩水,导水通道为陷落柱,但是该出水点位于采空区,由于回采导致底板破坏,井下不具备治理的可行性。因此采用地面定向钻孔技术对陷落柱... 朱庄煤矿Ⅲ6213工作面在回采过程中发生突水事故,涌水量达到170 m^3/h。分析得出,造成突水的水源为灰岩水,导水通道为陷落柱,但是该出水点位于采空区,由于回采导致底板破坏,井下不具备治理的可行性。因此采用地面定向钻孔技术对陷落柱及其附近区域进行探查,钻孔揭露导水通道后,采用骨料灌注、水泥粉煤灰双浆液高压注浆技术对导水通道进行快速封堵。最后设计探查加固孔既对陷落柱治理效果进行检查,彻底消除突水隐患。经过历时108 d的治理,突水点的涌水量由初期的170 m^3/h减少到治理后的小于5 m^3/h,Ⅲ6213工作面于2014年11月2日安全完成回采,回采期间工作面无出水现象。 展开更多

关键词 陷落柱突水 地面定向钻孔 快速封堵 安全开采

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地面定向钻进技术在煤矿陷落柱突水防治中的应用 被引量：37

11

作者 郑士田 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第7期229-233,共5页

为了治理潘集二矿重大突水事故,提出了地面定向水平孔技术截流堵源的方案。潘集二矿12123工作面上、下底抽巷联络巷底板发生突水,瞬时最大突水量达14 000 m3/h,矿井部分被淹。因工作面上方存在湖泊和多个采空区,遂选择地面定向水平钻孔... 为了治理潘集二矿重大突水事故,提出了地面定向水平孔技术截流堵源的方案。潘集二矿12123工作面上、下底抽巷联络巷底板发生突水,瞬时最大突水量达14 000 m3/h,矿井部分被淹。因工作面上方存在湖泊和多个采空区,遂选择地面定向水平钻孔施工方案,即在地面施工一个定向水平堵源主孔对突水点灌注沙石骨料完成充填、形成顶板盖层,再通过主孔由地面注浆站灌注水泥浆完成陷落柱的封堵工作,并施工四个水平分支孔探查了陷落柱形态特征。结果表明,陷落柱导水通道被成功封堵,堵水率达到100%,显示了地面定向水平钻孔技术在陷落柱突水治理中的优越性,为今后类似突水事故的治理提供了宝贵的经验。 展开更多

关键词 地面定向水平钻孔 陷落柱突水 水害治理 导水通道

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定向构筑阻水塞在陷落柱治理中的应用 被引量：1

12

作者 张晓楠 郭晓帅 《煤炭与化工》 CAS 2022年第6期65-68,72,共5页

岩溶陷落柱严重威胁矿井安全开采,为了矿井安全生产,淮南矿区顾北煤矿采用地面定向技术,对陷落柱采取上下双层交圈超前区域治理的模式进行彻底防治。地面施工2个孔组19个地面定向水平钻孔,分为上下2个目的层对陷落柱影响区形态进行探查... 岩溶陷落柱严重威胁矿井安全开采,为了矿井安全生产,淮南矿区顾北煤矿采用地面定向技术,对陷落柱采取上下双层交圈超前区域治理的模式进行彻底防治。地面施工2个孔组19个地面定向水平钻孔,分为上下2个目的层对陷落柱影响区形态进行探查,并进行高压注浆治理,于陷落柱影响区顶部形成阻水塞,切断深部岩溶水与煤层间的水力联系。结果表明,治理效果显著,体现了地面区域治理技术的超前性、优越性,为类似陷落柱治理工程提供了宝贵经验。 展开更多

关键词 陷落柱 地面定向水平钻孔 上下双层交圈 注浆 阻水塞

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综采工作面过断层顶板预注浆加固技术研究 被引量：4

13

作者 刘兆辉 谢廷深 宋景利 《内蒙古煤炭经济》 2020年第24期59-60,共2页

为解决红阳三矿北二下采区1210-2工作面过Fh2断层期间顶板破碎、支护难度大的技术难题,结合1210-2工作面地质条件,借鉴地面定向钻孔预注浆治理水害技术,提出了地面定向钻孔对地下构造破碎带进行预注浆加固技术,经现场应用,治理效果良好... 为解决红阳三矿北二下采区1210-2工作面过Fh2断层期间顶板破碎、支护难度大的技术难题,结合1210-2工作面地质条件,借鉴地面定向钻孔预注浆治理水害技术,提出了地面定向钻孔对地下构造破碎带进行预注浆加固技术,经现场应用,治理效果良好,降低顶板管理难度,实现了安全高效开采,在类似地质条件下能够推广应用。 展开更多

关键词 顶板破碎 地面定向钻孔 预注浆加固 安全高效

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老巷道封堵充填的关键技术与方法

14

作者 张结如 《安徽科技》 2022年第3期54-55,共2页

朱庄煤矿主采煤层6煤位于矿井Ⅲ63采区,采区为单层双翼布置,其中东翼Ⅲ631工作面前期准备的老巷道距离附近盗采小煤窑较近,小煤窑盗采范围不清,威胁整个采区东翼工作面的安全生产。为解决此问题,采取地面定向钻孔精准贯通巷道,注浆封堵... 朱庄煤矿主采煤层6煤位于矿井Ⅲ63采区,采区为单层双翼布置,其中东翼Ⅲ631工作面前期准备的老巷道距离附近盗采小煤窑较近,小煤窑盗采范围不清,威胁整个采区东翼工作面的安全生产。为解决此问题,采取地面定向钻孔精准贯通巷道,注浆封堵充填老巷道,增加煤柱厚度及可靠性,确保矿井安全生产。 展开更多

关键词 精准贯通 注浆充填 地面定向钻孔 煤柱留设

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董家河煤矿复杂构造条件下底板水害防治技术研究

15

作者 马政和 黄刚 +1 位作者 郭康 赵磊 《中文科技期刊数据库（引文版）工程技术》 2022年第5期263-266,共4页

董家河为渭北煤田澄合矿区的主力生产矿井,随着浅部资源的枯竭,矿井开采布局逐渐向深部和边界延伸,构造条件愈加复杂,煤层开采受底板水害严重威胁。探索有效的底板水害治理方式对保障矿井安全高效生产意义重大。本文以邻近落差120m正断... 董家河为渭北煤田澄合矿区的主力生产矿井,随着浅部资源的枯竭,矿井开采布局逐渐向深部和边界延伸,构造条件愈加复杂,煤层开采受底板水害严重威胁。探索有效的底板水害治理方式对保障矿井安全高效生产意义重大。本文以邻近落差120m正断层的23502工作面为研究区,采用井下常规钻探注浆和地面长距离定向钻孔注浆开展底板水害治理技术研究,获取了钻探、注浆和效果验证等重要技术参数,研究表明以K2含水层为目标层位,采用地面长距离定向钻探注浆治理技术能够实现复杂地层钻进、大浓度高压连续注浆、与井下采掘干扰小,可以实现显著减水效果,为后续底板水害治理工作提供了有力的技术支撑。 展开更多

关键词 大落差断层 奥灰补给 地面长距离定向钻孔 注浆治理

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