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冀中能源云駕嶺煤礦冒頂、突水、涌沙化學注漿

時間:2020-11-17   訪問量:789

冀中能源云駕嶺煤礦經過技術改造,生產能力達到150 萬噸/年。近幾年,該礦先后榮獲省級高產高效礦井、全國文明煤礦、河北省文明單位等先進稱號。云駕嶺煤礦12采區邊界回風下山早班揭露F201正斷層,斷層參數為:130°∠60°、預計落差大于28.0m,斷層與巷道斜交約57°。斷層揭露后,出現大量涌水和流沙,最初涌水量達到70~100m3/h,涌水中含沙量達7%~12%,最大含沙量約30%,迎頭發生冒落,工作面停止掘進,5天后正常涌水量約25m3/h,回風下山自水倉段約1000m巷道被泥沙淹沒,涌出泥沙約5000m3左右。巷道迎頭后部架設有20架25#U型鋼棚架強支護,迎頭處鋼棚已被壓垮,巷道頂板冒落嚴重。

 礦方曾邀請中煤三十一處進行方案論證,提出了構筑混凝土擋水墻的水泥注漿方案,結果被否定。水泥漿液在注漿壓力作用下,一般只能灌注大于0.3mm的裂隙,進行水泥—水玻璃注漿,必須預先構筑混凝土止水止漿墻,墻體構成后,要有強度增長等待期,工序繁瑣,工期長。

  我公司接到通知后立即趕到現場并與相關領導接洽,不顧旅途勞累,到井下現場進行實地勘察并制定注漿方案。經過現場、會議論證注漿,一致同意我公司的注漿方案,并立即安排實施。我公司采用的化學注漿方案不需預先構筑混凝土止水止漿墻,可在冒頂迎頭直接注漿,自然構成化學漿固結體作為進一步超前預注漿的人造巖帽,工序簡單,施工速度快,工期短,有絕對成功的把握。

   本著可靠、快速、經濟的原則,依據我公司以往處理冀中能源邯礦集團郭二莊礦及河北隆堯華泰石膏礦類似工程注漿堵水加固施工經驗,經過充分論證,采用我公司研制生產的速立堵化學注漿材料,對于強含水含沙條件下的巷道迎頭含水冒頂松散體進行了直接打孔注漿固結,并對前方斷層進行了超前預注漿堵水加固。

  預注漿施工時,按設計斷面全斷面布置超前注漿鉆孔,分段循環注漿,循環段長5m,開挖3m,留2m作為保護巖帽。

  注漿堵水加固工作完成后,邊開挖,邊支護。采用36#U型鋼支架支護,排距0.5m,每支護4排,進行一次噴射混凝土。過斷層后,再用博特威材料進行全斷面圍巖壁后注漿,最后采用注漿錨索加固。

   在本斷層剛揭露時前方斷層已探明含水含沙,斷層破碎帶寬度尚未探清,只能在超前注漿時,邊打孔、邊注漿、邊架棚,邊探查。

   在注漿前,首先在距迎頭10m處用地質坑道鉆機向巷道頂板打放水孔,防止頂板水水位升高而導致突水事故發生。后在離迎頭4米處破碎圍巖體進行注漿加固防止后方圍巖體冒落。加固后開始超前預注漿,采用向頂板前方及側幫打孔注漿,形成整體托住下涌的碎渣,用U型鋼支護。但在施工幾米進尺后,究其原因由于地質條件復雜及掘進進度太快(使用鏟車),造成大面積冒落。我公司施工人員及時采用深淺孔交叉注漿進行補救,使前方形成一個整體。不再冒落使礦方繼續掘進。施工進尺13.5米處,遇到全斷面都是黃沙,延伸至21.5米。因水流大泥沙大面積冒落。及時進行打孔注漿,發現不能下注漿管(踏孔)。采用我公司自制研發的注漿鉆桿進行密集布孔注漿。注漿鉆桿形成網狀式結構進行注漿,使頂板及側幫形成一個整體托住下涌的泥沙。由于地質條件復雜,為保證施工安全采用逐架加固掘進(加固—架U型鋼、掘進一架、支一架)。并在施工過程中及時對注漿漿液進行取樣試驗,及時調整注漿參數,保證了注漿效果,防止了漿液的流逝浪費,實現堵水固沙,消除了過斷層的種種不安全因素,最終保證了巷道的正常掘進,順利地通過了F201斷層破碎帶并達到了設計目的及要求,得到集團領導及礦方的一致好評。


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