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    煤礦帶壓開采井下底板注漿加固方法_天津賽智灌漿
    來源: | 作者:天津賽智灌漿 | 發布時間: 2020-09-29 | 78 次瀏覽 | 分享到:

    針對帶壓開采工作面底板耐水能力差的問題,通過分析底板突水性,發現底板受動壓影響破碎,而且受地質構造帶影響,容易發生突水事故。 煤層底板含水層防突技術主要是底板含水層的改造、輸水降壓、帶壓開采、底板隔水層的加固。

    煤礦帶壓開采井下底板注漿加固方法

    煤礦帶壓開采井下底板注漿加固方法


    一、底板注漿加固原理

    底板注漿加固是解決目前煤礦開采時異常區域底板突水的有效措施,其原理是根據地質條件,經過計算,在采礦工作面下部受壓含水層上施工一定量的注漿孔,向受壓含水層注入注漿用混合漿,下部受壓含水層開裂可以用泥漿代替部分含水層的水,降低含水層的富水性。 同時凝結的泥漿可以迅速固定含水層和隔水天花板底板,加強煤層底板,使原來的含水層成為弱含水層,降低底板突水的風險,達到安全生產的目的。


    二、根據工程施工的位置底板注漿加固方法

    根據工程施工的位置,底板注漿加固分為地面注漿、工作面注漿,兩者各有優缺點。 地面預制的優點是在地面制造紙漿,效率高,施工安全,作業空間比較大。 缺點是挖掘工作量多,重復勞動多,注漿孔深度大,挖掘偏斜率大,影響注漿效果。 另一方面,工作面預制的優點是挖掘深度小,節約時間,容易控制孔的傾斜,工序簡單,節約工時,挖掘直徑小,孔數多,止水效果好,直觀地鑄造效果缺點是有高壓水時施工危險,施工空間狹窄,不利于大型機械的應用。 考慮到成本和施工單位效果等因素,目前國內多采用工作預制進行煤礦底板的注漿加固。


    三、按具體的實施方法不同劃分底板注漿加固方法

    目前礦井底板注漿加固的具體實施方法主要是壓力注漿法,高壓旋轉注漿法,爆破注漿技術,綜合注漿法。

    1 .壓力注入法

    使用壓力注入法可以提高底板的防滲透性能,減少底板的滲透流量,降低含水層的空隙壓力,加強煤層底板,提高底板的力學強度,達到防止底板突水的目的。

    壓力注入法可適用于煤礦方法具體分為兩類,分別是割斷注入和滲透注入。

    (1)割斷注漿

    割斷注漿方法的原理是,在大壓力灌漿泵的作用下,漿液壓力比底板的應力和抗壓輕度,破壞巖土體結構,擴大地層中現有的裂縫或空隙,充填漿液,擴大漿液的擴散范圍,使工作面底板

    (2)滲透漿料

    滲透注漿的原理與割斷注漿略有不同。 注漿壓力沒有割斷注漿大。 滲透注漿在不破壞底板結構的情況下,以一定的壓力,使漿料滲透到底板的空隙和裂縫中,充滿漿料,在一定程度上對周圍的地層結構產生一定的壓實作用,底板的注漿區域凝結成為整體,提高底板的強度,降低。

    2 .高壓旋轉注漿法

    高壓旋轉注漿法的原理是利用高壓水流和高壓空氣射流切斷破壞地層,利用反循環空氣排出廢渣,使用高壓注漿泵將漿料注入地下切斷破壞的空間內,置換地層,改良加強底板,防止底板突水

    高壓旋噴法主要可分為兩種,旋噴法和噴噴法。 兩個方法都可以有效地加固底板,降低底板的透水性,保障安全生產。

    兩種注漿法的共同特征是,鉆頭旋轉特殊的噴嘴,工作時鉆頭進入預定位后,鉆頭向上提升或向下移動,同時噴嘴同步旋轉,用高壓水流或高壓氣流切削破壞地層,同時氣用高壓泵通過噴嘴將注漿液噴射到切削空間,然后或者直接注漿用作噴流,切斷攪拌地層形成凝固體,從而改良底板。

    高壓旋噴法的優點是施工速度快、成本低、使用范圍廣、地下形成凝固樁、樁體直徑不大,制約了該方法煤礦的使用,但在房屋建設方面的優勢比較明顯,特別是現在的

    3 .爆破注漿技術

    爆破注漿法的原理是,在預制區按設計開孔,然后在孔中配置有槽的定向爆破裝置,通過爆破預裂縫使巖層產生直線的能量效應形成狹縫網,注入混合漿形成隔水帷幕,止水(655

    爆破注漿方法有空隙和裂縫,但適用于它們之間交流不太好的含水層。 使用該方法的巖層強度足夠,還具有傳遞振動波、形成足夠密集的人工裂隙網的脆性。 通過人工裂隙網的形成,也有可以減少注漿孔的數量的巨大優點。 另外,該方法的使用范圍比較廣,如果地質條件合適,可以在豎井、斜、平巷使用爆破注漿施工。 施工順序從上到下分階段逐孔進行。

    4 .綜合注漿

    (1)整理收集工作區域含水層空隙、裂縫等參數及當地現有地質資料。

    (2)根據地質資料計算每個含水層所需的隔水帷幕尺寸、所需施工的注漿孔數、注漿孔l的位置及各注漿的擴散范圍,根據計算結果得到注漿工程設計,得到所需的注漿量。

    (3)在工作區進行水動力試驗,根據得到的水動力試驗資料修正注漿工程的施工方案。

    (4)使用專用設備,用定向傾斜鉆頭向含水層注漿的同時,可配備井筒。

    (5)進行孔中動水試驗,根據含水層滲透系數的變化,檢查注水堵水的質量,判斷注水效果。

    經過幾十年的應用和改進,綜合注漿法有了很大的發展,綜合起來有以下幾個優點。

    (1)可以堵塞水效果,在礦山工程中使用該方法,可以有效堵塞高壓地下的泉水。

    (2)由于有科學合理的施工工序,注漿方式一般采用上行壓入式,大段高、大泵量、高壓力一次完成一個孔段的注漿作業,因此該方法施工工期短,預算比較低。

    (3)注漿材料性價比高,經過多年實踐應用,選擇了高效廉價的枯土水泥漿注漿。 該漿流動性和注漿性好,凝固后幾乎不溶出水,防滲能力強,工程成本低,性價比高。

    (4)施工前對鉆孔進行一系列井試驗、分析,為注漿設計和施工提供依據,給注漿施工放箭,增強科學性。

     

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