張朋

摘 要：二號煤礦主斜井直羅組-洛河組段存在大面積淋水現象，為解決淋水問題，保證巷道長效穩(wěn)定的使用，對主斜井淋水段進行了注漿治理。考慮主斜井淋水段圍巖屬于孔隙、微裂隙雙重介質含水層，呈現高富水，低滲透的特點，選用一般常用的水泥漿液注漿，很難注入巖層。本次在充分考慮圍巖性質和經濟成本的基礎上，選擇成本較低，滲透性好，在高水灰比條件下100%結石且不淅水，具有微膨脹的高水材料。同時配合可注性好，粘度低，凝膠時間可調的高分子化學漿。兩者配合注漿，在二號煤礦主斜井淋水段治理中效果明顯，徹底解決了主斜井長期淋水的問題，為今后相似煤巖體注漿材料選型提供了參考。

關鍵詞：主斜井;高富水;低滲透;高水材料;高分子化學漿

1典主斜井淋水段概況

二號煤礦主斜井傾角5°，主要采用錨噴支護，噴射混凝土厚度150mm，斜井全段底板硬化厚度100mm。主斜井布置皮帶運輸煤炭，兼進風和安全出口。

主斜斜井揭露的地層由老到新有上三疊統(tǒng)永坪組（T3y），中侏羅統(tǒng)延安組（J2y）及直羅組（J2z），下白堊統(tǒng)洛河組（k1l）。其中主要含水層為洛河組（k1l）及中侏羅統(tǒng)直羅組下段砂巖裂隙孔隙地下水（J2z1）。其中洛河組砂巖及直羅組下段砂巖是斜井的主要含水巖層，屬于孔隙、微裂隙雙重介質含水層，呈現井筒涌水量大、水量豐富、結構松散、膠結程度一般、厚度大等特點。

主斜井淋水主要分部于里程960-1428m段，涌水總量約15m?/h，呈現出水點多，單點涌水量小，其中1104-1234m段較為集中，其余區(qū)段較為分散。

2 治理方案

針對主斜井淋水段特點，初步采用排孔和定點孔相結合的布孔方式進行注漿堵水。先進行排孔注漿，然后再針對出水點進行定點注漿。排孔布置方式如圖所示，相鄰排孔布置4個、5個，呈梅花樁式，排間距為4m，最終注漿孔深為3.5m。定點孔主要針對出水點布置，在出水點附近0.5m處開孔，孔深2.5m，終孔位置溝通導水通道。

2.1 注漿材料選擇

針對主斜井淋水段特點，結合圍巖特性，分析得出使用普通水泥漿液注漿較為困難。因為直羅組-洛河組含水層為孔隙、微裂隙雙重介質含水層，呈現高富水，低滲透的特點，導水通道較為微弱，普通水泥漿液存在一定的顆粒性，注漿滲透效果較弱，可注性差，因此選擇可注性較好的高水材料和高分子化學漿。

高水材料的優(yōu)點是速凝且可調、水灰比高、流動滲透性好，在高水灰比條件下，可100%結石且不淅水，固結體塑性好，能使用圍巖變形，具有微膨脹性，經濟成本較低。

高分子化學漿由A液、B液及專用改性添加劑組成。與水泥漿相比，該漿液屬溶液型，具有粘度低、可注性好、凝膠時間可調范圍大等優(yōu)勢?？筛鶕{過程隨時調整漿液配比，調控漿液絮凝固化時間。

1）漿液物化性能指標。起始粘稠度2.5-15.0cp（井下氣溫條件下）;絮凝時間：20″-。

2）漿液力學性質指標。粘結強度：2.5-3.5MPa;結石強度：3.0-9.5MPa;固砂強度;0.8-3.5MPa;抗?jié)B透性：I*10-6～l*10-8cm/s。

2.2 排孔注漿

排孔注漿采用二次套注的方式，第一次鉆孔注漿深度為2.0m，待注入高水材料終凝后，再次套孔至3.5m進行二次注漿，注漿材料同樣選擇高水材料。經鉆孔窺視資料驗證，高水材料滲透半徑平均2.2m，滲透平均深度4.1m，在井筒周圍形成了一定厚度的帷幕，起到有效的隔水作用。

2.3 定點注漿

待排孔注漿結束后，針對殘存的出水點，進行定點鉆眼注漿，單孔深度控制在2.5m，注漿材料選用高分子化學漿。A：B采用10：3的配比，初凝時間控制在22～28″，注漿前要進行壓水試驗，確保注漿孔與出水點導水通道溝通。一個出水點平均施工兩個注漿孔，進行注漿封堵。出水點注漿封堵施工速度較快，封堵效果明顯。鉆孔窺視資料顯示，高分子化學漿滲透平均半徑1.8m，滲透平均深度3.7m，有效的填充了高水材料未滲透封堵的微裂隙導水通道。

3 施工治理情況

二號煤礦主斜井淋水段治理分為四個區(qū)段，960-1020m段、1104-1234m段、1272-1322m段和1368-1428m段，總計300m。共計完成排孔注漿401個，定點孔注漿308個，消耗高水材料73.64噸，高分子化學漿46.68噸。

4 結論

二號煤礦主斜井直羅組-洛河組段存在大面積淋水現象，為解決淋水問題，保證巷道長效穩(wěn)定的使用，對主斜井淋水段進行了注漿治理。詳細分析煤巖體裂隙的特點和滲流水的特征是合理安排注漿堵水的基礎，比對裂隙特點選擇合適的注漿材料是注漿堵水的必要，合理布置注漿孔和注漿施工是注漿堵水的關鍵。主斜井淋水段圍巖屬于孔隙、微裂隙雙重介質含水層，呈現高富水，低滲透的特點，選用一般常用的水泥漿液注漿，很難注入巖層。本次選用高水材料和高分子化學漿進行注漿施工，高水材料成本較低，滲透性好，在高水灰比條件下100%結石且不淅水，具有微膨脹，高分子化學漿可注性好，粘度低，凝膠時間可調。兩者配合注漿，在二號煤礦主斜井淋水段治理中效果明顯，徹底解決了主斜井長期淋水的問題，現施工完成一年多的時間內，未出現新的出水點。

參考文獻

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