穿越富水煤层段井巷防治水技术研究

• Published in: 煤炭科学技术 Vol. 50; no. 7; pp. 252 - 260
• Main Authors: 方刚, 刘柏根, 靳德武, 梁向阳, 刘洋, 夏玉成, 王春刚, 徐圣集
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安 710054 01.07.2022; 陕西省煤矿水害防治技术重点实验室,陕西西安 710077%西安科技大学地质与环境学院,陕西西安 710054%陕西延长石油巴拉素煤业有限公司,陕西榆林 719000; 西安科技大学地质与环境学院,陕西西安 710054%中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安 710054; 陕西省煤矿水害防治技术重点实验室,陕西西安 710077
• Subjects: 富水煤层; 安全掘进; 侏罗纪煤田; 井巷工程; 榆横北区; 防治水技术
• ISSN: 0253-2336
• DOI: 10.13199/j.cnki.cst.QN20-017

TD745; 为解决陕北侏罗纪煤田内个别矿井受到的严重煤层水害问题,以榆横北区巴拉素井田为例,对其井巷工程穿越富水煤层段防治水技术进行研究.巴拉素井田2号煤层裂隙发育、沟通联系密切,局部存在高压强富水地段,通过井上下联合的钻探、注浆工程对其巷道通过富水煤层段进行水害超前防治.具体主要采用钻孔探查、帷幕注浆、水化学测试、理论分析、孔中窥视、揭露验证等方法,探究了该类水害条件下的矿井防治水技术.结果表明:井下局部煤层水压可达3.81 MPa,单孔最大涌水量198 m3/h;通过钻孔高压注浆形成局部阻水帷幕,单孔起压至约10 MPa可完成煤层水封堵;治理后的钻孔出水pH值在12.20～12.58,平均约12.32,呈强碱性,水质类型大多为OH·SO4-Ca·Na型,证明其注浆材料已充分进入煤层裂隙中;各钻孔之间存在水力联系,结合一次注浆、二次扫孔后的地面注浆压力、钻孔水量水压等数据变化情况,分析判断其封堵效果良好,计算总水量衰减约97.5％以上;通过钻孔窥视进行直接观察,发现注浆治理后的煤岩层段裂隙基本不再出水;根据施工验证钻孔发现注浆改造区域钻孔涌水量不足1 m3/h,巷道实际揭露时的掘进涌水量为1.2 m3/h,最终实现了掘进巷道通过富水煤层段的煤层水害有效防治.本次研究针对陕北侏罗纪煤田榆横北区的煤层水害隐患,提出了"钻孔探查、地面制浆、井下注浆、测试分析、窥视验证"的综合防治水技术,确保了矿井巷道通过2号富水煤层段的安全掘进,为区内条件类似矿井的煤层水害防治工作提供了实际借鉴依据.