采煤工作面底板突水機(jī)理研究及注漿堵水技術(shù)應(yīng)用

劉松

摘 要：金鼎煤業(yè)二1煤層開挖后引起應(yīng)力重新分布使底板巖體應(yīng)力環(huán)境進(jìn)一步惡化，加劇了底板原有裂隙和結(jié)構(gòu)面的擴(kuò)展、錯(cuò)動(dòng)、貫通，甚至產(chǎn)生新裂隙。當(dāng)這些原生結(jié)構(gòu)面和新裂隙與下伏高壓含水層溝通形成導(dǎo)水通道時(shí)便導(dǎo)致礦井突水，利用先進(jìn)注漿堵水技術(shù)僅用205天便成功堵水，堵水率100%。

關(guān)鍵詞：突水機(jī)理；卸荷力學(xué)；突水模式；截流堵源

中圖分類號(hào)：TD74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2018）07-0093-02

Research on Mechanism of Water Bursting in Coal Face and

Application of Grouting and Water Shutoff Technology

LIU Song

（Zhengzhou Xianglong Geological Engineering Co.， Ltd.，Xinmi Henan 452371）

Abstract： The stress redistribution caused by the excavation of No.21 coal seam in Jinding Coal Mine further aggravates the stress environment of the floor rock mass， exacerbating the original cracks and structural planes in the floor， expanding， dislocating， penetrating and even creating new fractures. When these primary structures when the surface and new fractures communicate with the underlying high-pressure aquifer to form the aqueduct， it will lead to water inrush in the mine. By using advanced grouting technology， water can be blocked only in 205 days and the water plugging rate is 100%.

Keywords： water inrush mechanism；unloading mechanics；water inrush mode；interception plugging source

金鼎煤業(yè)位于河南省汝陽(yáng)縣城西，東西長(zhǎng)5.39km，南北寬3.23km，面積17.41km2，主采埋深大于600m的山西組二1煤。2014年12月19日，-328皮帶巷距掘進(jìn)頭后40m處發(fā)生突水，突水量峰值為5 820m3/h，累計(jì)出水量73 000m3，導(dǎo)致礦井被淹[1]。2015年1月7日，首孔開鉆至2015年7月29日工程竣工，共完成總進(jìn)尺為4 766.19m的6個(gè)鉆孔，注骨料3 599m3、水泥6 533.1t、添加劑40.335t，歷時(shí)205d成功堵水，堵水率100%。

1 地質(zhì)概況

井田位于汝陽(yáng)斷陷盆地北東部，屬河南地層綜合分區(qū)中華北地層區(qū)豫西分區(qū)澠池-確山小區(qū)，其西部和北部以低山丘陵的山脊分水嶺為界，東部和南部以斷層F33、F11為界，區(qū)域上的斷裂主要有北西-南東向和北東-南西向兩組，區(qū)內(nèi)與含煤地層關(guān)系密切的有4條斷層。

2 水文地質(zhì)

大氣降水是區(qū)域地下水的主要補(bǔ)給源，接受大氣降水補(bǔ)給后，地下水沿著一系列向南傾斜的巖石層面、裂隙及溶隙向下游運(yùn)移，在南部和東部被F33、F11阻水?dāng)鄬忧袛唷４藚^(qū)中、上寒武系白云巖之上覆蓋著巨厚的白堊系隔水層，因而形成承壓斜地的高水頭承壓區(qū)。

2.1 含水層

區(qū)域內(nèi)出露并分布有松散層巖類孔隙含水層、碎屑巖類裂隙孔隙含水層和碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水層。……