煤层底板注浆改造施工技术分析

李东洞　张现

（中国平煤神马能源化工集团平煤股份八矿，河南 平顶山 467000）

煤层底板注浆改造施工技术分析

李东洞张现

（中国平煤神马能源化工集团平煤股份八矿，河南 平顶山 467000）

平顶山煤田的位于河南省中部，京广、焦枝两条铁路从东西两侧通过，平顶山煤田是50年代开发的新矿区，是在1955年的时候建立的，1957年开始出煤，在1975年的时候原煤的产量就突破了1 000万吨，本文简要介绍了煤层底板注浆的改造工艺。

煤层底板；注浆改造；施工工艺

奥石系石灰岩层的富水性很强，而且水的压力非常大，在平顶山煤田的大部分矿区中，有着较稳定的薄层灰岩含水层。部分矿区中的奥灰与徐灰之间的距离很小，或者有变薄带、构造破碎带、导水裂隙带的存在，这样使得奥灰与徐灰之间的联系更加紧密，在宏观上我们可以把它们看作是一个含水体［1］。如果矿区采用疏水降压的方式进行煤炭开采的话，不仅输排水的费用增加，加重矿区的生产成本，同时还会大量的地下水资源，站在经济的角度上来看，这是极其的不符合常识的。在人们经过很多次的实验以后，如今很多的矿区是采用带压开采的这样的方法，这种方法是以预防作为主要的，这样的开采的办法时一定要对水压、构造、水量以及隔水层等等一些原本的条件进行仔细的研究的。

1　煤层底板注浆改造技术原理分析

该技术已经被应用、发展了20几年，需要在对含水层进行注浆改造之后再开采，在经过地面打孔以及地面注浆、井下打孔以及井下注浆这两个发展阶段之后，现在已经普遍达到了井下大面积的打孔、对地面可以持续注浆的新技术，在日常的应用当中，积累了大量的技术经验。该技术主要是沿着工作面的运输巷，来进行大面积的将注浆钻孔布置，利用这些注浆钻孔来对底板灰岩含水层当中的岩溶裂隙以及导水裂隙进行注浆的填充，这在很大程度上将含水层的富水性减弱，且还可以将水源的补给通道切断，让已经注浆的含水层可以被改造成为不含水或者是弱含水层。同时，也很大程度地将每层底板的隔水层强度有效地增强，可以达到工作面不突水的开采效果［2］。

2　注浆孔的设置技术

一般的情况下，我们的工作面是包括上下两个巷的，需要按照一定的规则有规律地进行钻孔，做这样工作就是为了一个整体的改造范围和一整个的工作面内的覆盖率达到百分之八十以上。在一些特定的区域要加密布置钻孔，比如说就是在我们工作面的周压以及初压的边上，含水层的富水段，构造的发育段，我们在打孔的时候一定要注意裂缝的发育方向以及钻孔的方向主要就是为了能够穿透含水层。举个例子，肥东矿区的施工人员一般会在工作面的轨道运输巷内间隔60～80米就会施工一钻机房，然后以不同的倾角和方位，在工作面的上、中。下各个部位钻上2～4个钻孔。

3　关于注浆材料

黏土是注浆的最主要的原材料，与此同时，一定要掺进去一定量的水泥，在合适的时间段里，一定要加进去一些水。

3.1施工的黏土一定要有塑形指数

相关的实践数据表明，黏性的土一般来讲，都是能够当作是在制作浆液的时候的材料的，用的黏土的塑形的指数越高越好，对于造浆来讲就越有利。

3.2浆液的结构的生成剂就是水泥

在我们施工的时候，水泥本身具有的作用可以使浆液具有结构强度，同时是uni颗粒水化反应的速度与浆液的结构强度的增加有很大的关系，水化的速度不断的加快，相关的浆液的结构强度也不断地变快，虽然一般的硅酸酸盐水泥以及别的都可以用来配置浆液，但是在一般情况下我们会优选用425”或者是525”的一般的硅酸盐水泥。

3.3浆液的添加剂

它不仅仅可以加快水泥颗粒的快速的变化，还能够在浆液的结构形式的过程里加快凝固浆液。

4　注浆施工技术流程分析

4.1在注浆之前先对着注浆孔放水1～1.5个小时，这样做的目的就是将注浆的孔中沉淀下去的碎石头以及别的东西都冲出来，一定要保障裂隙的畅通，又要保证注浆的顺利进行。

4.2根据单孔涌水量和岩溶的发育程度，来确定水灰比、比重、稠度。

4.3相关的施工人员要在注浆过程中，根据进浆和泵压等情况来及时调整泵量和浆液配比。

4.4相关的施工的人员要在达到相关的标准的时候就关闭注浆的阀门，还一定要用清水冲洗管路，积极的检查注浆的相关设备。

4.5工作人员在第一次注浆后，一定要具体情况具体分析，然后来准备下一次的序孔，视薄层灰岩赋水性以及注浆的效果来进行补充注浆。

5　注浆技术分类分析

通过充填封堵煤层底板裂隙和出水通道，这样才能达到增强隔水层的厚度及强度，加固底板的效果，这就是注浆的最根本的目的。注浆用的最主要的材料就是水泥浆和黏土浆。分为动态浆与静态浆两个部分。

5.1动态注浆

因为底板破裂和一些具体的情况等等的一些原因，在注浆孔的周围的采面上形成水里联系的通道的时候，一定要采用动态的注浆的方式。首先就是加大浆液的浓度，采用循环的注浆的方式来实施。日过做不到想要的效果就可以使用水玻璃以及黏土浆液一起注浆，这样的话就可以把浆液硬化的速度加快，然后就是根据溶洞填充的具体情况，针对不一样的情况来填塞一些骨料，这样做的目的就是保证填充固结强度。

5.2相关的静态浆液

静态的浆液是可以直接的注入的，第一步可以使用浓度小一点的黏土的浆液来进行填充裂缝，下一步可以使用不同的浆液混合在一起注浆来填充缝隙，空口水压是比空口的压力小很多的，可以作为停止注浆及填充饱和的标志。

6　注浆后期效果检查

①在注浆完成之后，要把预计要注浆的量和实际注浆的量进行比较，看一下实际注浆的两是不是跟预期的符合。

②在完成以后还要看一下注浆孔，取出他的芯看一下具体的情况。

③还可以从检查孔这个方面来得出主将改造的效果的结论，不一样的情况的数据也是不一样的，所以合格的标准也不一样，要以具体的情况来看。

7　结语

在经过不断地完善之后，增加了它的安全性，也取得了很好的社会效益和经济效益，这就充分的说明我们的不断研究实践和努力都是有用的，也说明了我们的方法都是切实可行的。

［1］赵斌，等.注浆堵水加固技术及其应用［M］.北京：煤炭工业出版社，2011.

［2］柴登榜.矿井地质工作手册［M］.北京：煤炭工业出版社，2011.

Analysis on Construction Technology of Grouting Reconstruction in Coal Seam Floor

Li Dongdong Zhang Xian
（No.8 Mine of Pingdingshan Coal，China Pingmei Shenma Energy&Chemical Group Co.，Ltd.，Pingdingshan Henan 467000）

Pingdingshan coalfield is located in Central Henan Province，the two raillines of Jingguang，Jiaozhiget though it on the east and west sides.Pingdingshan coalfield is a new mining area developed in the 1950s，which was established in1955 and began to produce coals in1957，and the coal production exceeded 10 million tons in 1975，this paperbriefly described the grouting reconstruction technology in the coal seam floor.

coal seam floor；grouting reconstruction；construction technology

TD745

A

1003-5168（2015）05-0060-2

2015-4-28

李东洞（1982-），男，本科，助理工程师，研究方向：巷道开拓。