井下帷幕截流技術研究

根據(jù)地面勘探、井下四灰放水試驗、連通試驗、電算模擬及生產(chǎn)資料，綜合分析了帷幕區(qū)的地質構造特征和四灰水文地質條件，即呈現(xiàn)“三面阻水、一面進水”水文地質單元特征，阻水邊界為隱伏露頭及隔水斷層，進水邊界為斷層接觸式的奧灰集中補給邊界。在此基礎上，科學地制定了帷幕截流方案，沿補給邊界F7斷層上盤布置帷幕截流巷道，并根據(jù)實際揭露的地質條件及所獲信息，及時對帷幕帶的位置進行調整以避開水文地質條件復雜的塊段。根據(jù)巖溶率、漿液擴散半徑、注漿段厚度、注漿壓力等合理確定了帷幕帶的寬度和注漿孔的孔距、方位、施工序次等參數(shù)；運用三極測深的井下直流電物探方法作出了沿帷幕巷道的電性剖面，直接指導鉆子L布置；建立了地面注漿站，采用了自動控制射流制漿新工藝，降低了勞動強度，提高了制漿質量和效率；選擇了以粘土水泥漿為主、單液水泥漿為輔的注漿材料，經(jīng)過室內配比試驗，選擇了注漿參數(shù)；針對四灰?guī)r溶發(fā)育極不均一的特點，因地制宜地采用了單孔注漿與群孔注漿、引流注漿與控壓注漿、連續(xù)注漿與間歇注漿等相結合的綜合注漿工藝；制定了單子L注漿效果評價的標準；利用井上下相結合的施工方法，縮短了施工工期，降低了工程投資。國家莊煤礦的井下四灰帷幕截流最終形成沿帷幕區(qū)域整個補給邊界1 700m長的帷幕截流工程帶，四灰涌水量由1409m3／h降至30m3／h，帷幕截流效果達到97。9％，解放受水害威脅煤炭儲量358．7萬t，減少了四灰疏放水量，降低了防治水投入，保證了安全開采，2003年實現(xiàn)經(jīng)濟效益2677．61萬元。本項目具有條件分析清楚、帷幕截流方案科學、施TT藝先進、帷幕效果顯著、經(jīng)濟效益突出和帷幕距離長、規(guī)模大等特點。

帷幕截流是一項治本的防治水方法，在具有集中補給邊界區(qū)域的防治水工作中推廣應用是必然的，該技術為我國類似礦井水害防治提供了新的思路與途徑，具有較大的推廣應用價值。

該研究成果已在帷幕區(qū)具體應用，2003年安全采出原煤1 9。92萬t，并已推廣到陶陽煤礦中三井田綜合治水采煤工程中。