“內(nèi)容摘要：德盛煤礦1841工作面發(fā)生特大突水后，在動(dòng)水、斷層發(fā)育、巖層碎裂等復(fù)雜條件下，采用了與傳統(tǒng)方法不同的設(shè)計(jì)思路，創(chuàng)造性的采用了“圍點(diǎn)打援”思想，實(shí)施了注漿堵水工程，成功地封堵底板涌水6230m3/h。本文對(duì)這一技術(shù)方法和施工工藝進(jìn)行了一些總結(jié)和歸納，以期在同類(lèi)似條件下的堵水施工提供一些借鑒。
　　關(guān)鍵詞：注漿堵水,圍點(diǎn)打援,設(shè)計(jì)施工
　　
　　礦井水害一直是華北巖溶礦區(qū)煤礦安全生產(chǎn)面臨的主要問(wèn)題之一。歷史上曾多次發(fā)生突水淹井事經(jīng)常以數(shù)倍、數(shù)十倍，甚至數(shù)百倍于排水能力的水量突入礦井。與其他國(guó)家的巖溶類(lèi)礦床相比，華巖溶礦區(qū)，無(wú)論是水文地質(zhì)條件、問(wèn)題的多樣性、受水危害的程度等，均屬于最復(fù)雜的[1-3]。雖然注漿堵水術(shù)應(yīng)用已久，但由于發(fā)生突水礦井的水文地質(zhì)條件、突水通道、突水水源及堵水施工環(huán)境等千差別，使突水治理工作具有很大的差異[4-6]。尤其是對(duì)突水點(diǎn)位置不明、條件不清、動(dòng)水條件下煤礦特大突水理技術(shù)，仍然是目前值得研究的重要課題。2004-10-20T07:00，武安市德盛煤礦在掘進(jìn)8號(hào)煤層18工作面運(yùn)輸巷時(shí)，由于隱伏斷層的存在，在滲流場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的耦合作用下，致使奧灰水沿?cái)鄬悠扑閹Ш桶逋怀觯�最大突水量�?430m3/h，致使整個(gè)礦井短時(shí)間內(nèi)被淹，造成巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。
　　1工程基本情況簡(jiǎn)介
　　2004年10月20日早7時(shí)，德盛煤礦1841工作面在掘進(jìn)工作面運(yùn)巷時(shí)發(fā)生房柱式小面回采滯后底板突水，標(biāo)高-42m，突水水量根據(jù)井巷淹沒(méi)速度和排水試驗(yàn)計(jì)算為5430m3/h，加上礦井原涌水量800m3/h，總涌水量6230m3/h。經(jīng)過(guò)186天的施工，成功的封堵突水點(diǎn)用水量5430m3/h，并減少礦井原涌水量100m3/h左右，治水效果達(dá)到100％以上。年節(jié)約排水費(fèi)3812.7萬(wàn)元以上。解放煤炭可采儲(chǔ)量500萬(wàn)噸，確保了邯礦集團(tuán)陶一、陶二、康城煤礦的礦井安全，同時(shí)創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
　　2礦井地質(zhì)條件
　　德盛煤礦位于武安市康二城鎮(zhèn)車(chē)網(wǎng)口村東，井田地層從老至新有奧陶系中統(tǒng)、石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組和下石盒子組、二疊系上統(tǒng)上石盒子組和石千峰組、第四系黃土層0~20m。含煤地層為石炭二疊系，由本溪組、太原組和山西組組成，7、8、9號(hào)煤層，位于太原組的下部。本井田基本構(gòu)造形態(tài)為一較平緩向斜構(gòu)造，地層走向在井田西南端為N30°E，過(guò)向斜軸部分近似轉(zhuǎn)向EW方向，地層傾角8~15度。井田F4、F5、F9、F3斷層構(gòu)成井田邊界，井田內(nèi)主要有三條較大斷層和一個(gè)陷落柱，均為NE向高角度正斷層。礦井水文地質(zhì)條件較復(fù)雜，開(kāi)采7、8、9號(hào)煤層的主要含水層有奧陶系灰?guī)r含水層，本溪灰?guī)r、大青灰?guī)r、伏青灰?guī)r含水層、山西組砂巖含水層等。對(duì)礦井威脅較大的是奧陶系灰?guī)r含水層和本溪灰?guī)r、大青灰?guī)r含水層，三者由于構(gòu)造關(guān)系具有水力聯(lián)系，屬同一奧灰水源，礦井涌水量800~1000m3/h，主要為大青灰?guī)r和采空區(qū)涌水。1841小面突水位于井田的東北端。
　　3注漿堵水方案設(shè)計(jì)概況
　　出水地段具體位置因沒(méi)有人實(shí)見(jiàn)，加之巷道羅盤(pán)掛線(xiàn)測(cè)量，存在一定偏差，為了準(zhǔn)確控制突水構(gòu)造，在治水中采用邊探邊治水的方案，即先施工探查孔6個(gè)，如其中任何一個(gè)孔探到導(dǎo)水通道即可進(jìn)行注漿堵水，如不遇通道則應(yīng)利用打成的6個(gè)探查孔進(jìn)行透視，探查確定導(dǎo)水構(gòu)造所在精確位置，再施工2個(gè)注漿堵水孔，完成注漿堵水后,再施工檢查加固孔2個(gè)。如果探測(cè)孔在施工中已打透導(dǎo)水通道，已形成堵水條件，則即可利用探查孔進(jìn)行注漿堵水，如果探查孔注漿堵水已達(dá)到良好的效果，則檢查加固孔可減少，據(jù)此,本項(xiàng)工程設(shè)計(jì)10個(gè)孔，有可能不必全部施工即完成堵水復(fù)礦工作。
　　4“圍點(diǎn)打援”技術(shù)方法
　　4.1“圍點(diǎn)打援”的含義
　　在本次堵水施工中的攻堅(jiān)階段，即EX-2~EX-6孔的施工是進(jìn)入對(duì)突水點(diǎn)，導(dǎo)水通道探查及封堵階段，EX-2號(hào)的兩側(cè)和上下方布置EX-3、EX-4、EX-5、EX-6號(hào)孔，在這個(gè)階段采取了“圍點(diǎn)打援”的施工方案，即對(duì)EX-2號(hào)孔外圍截流切斷或減少補(bǔ)給，減輕EX-2號(hào)的施工難度。所以，所謂的“點(diǎn)”就是突水點(diǎn)中心EX-2，“援”指的EX-3、EX-4、EX-5、EX-6四個(gè)鉆孔。在EX-4號(hào)已終孔，EX-3、EX-5、EX-6號(hào)孔已穿過(guò)8號(hào)煤底板下斷層帶、本溪地層破碎帶，進(jìn)入奧灰層位，深度達(dá)到250m以下時(shí)，排水量由3440m3/h減少到1400m3/h，奧灰水位由+60.1m上升到76.8m，堵水取得了顯著效果。
　　4.2“圍點(diǎn)打援”的施工工藝及技術(shù)要點(diǎn)
　　“圍點(diǎn)打援”的施工工藝不是十分復(fù)雜，具體的操作步驟是：
　　4.2.1首先，根據(jù)工程的實(shí)際情況，準(zhǔn)確的確定突水點(diǎn)的位置，以次來(lái)定下“圍點(diǎn)打援”中的“點(diǎn)”的位置。這一步看似簡(jiǎn)單，其實(shí)關(guān)系著整個(gè)施工的成敗，應(yīng)該在對(duì)整個(gè)工程總體準(zhǔn)確的把握的基礎(chǔ)上進(jìn)行；
　　4.2.2其次，確定“點(diǎn)”之后，應(yīng)該合適的布置援的位置和數(shù)量。本次施工中根據(jù)工程的水文地質(zhì)條件，在EX-2周?chē)�布置了EX-3、EX-4、EX-5、EX-6四個(gè)鉆孔，其中EX-5在“點(diǎn)”孔的上游位置，其余三個(gè)在“點(diǎn)”孔的下游；
　　4.2.3注漿過(guò)程中的“點(diǎn)”孔和“援”孔注漿的先后。本次施工的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)在對(duì)EX-2孔骨料充填過(guò)程中，EX-3孔在孔內(nèi)骨料堆積的高度不斷增加，EX-2與EX-3孔同時(shí)旋噴，EX-3孔旋噴效果良好。但是針對(duì)對(duì)EX-2孔旋噴二次不成功的情況夏，首先再次骨料填滿(mǎn)通道，并保持骨料位置不變的情況下，該孔停止施工，等待EX-3、EX-4、EX-5、EX-6號(hào)孔的注漿截流，在減少對(duì)EX-2水動(dòng)力干擾的條件下，EX-2的注漿取得了很好的效果；
　　4.2.4漿液的選取。由于本工程的地質(zhì)條件十分復(fù)雜，空隙大小的差距十分的懸殊，特別是EX-5孔，本孔揭露奧灰斷層斷裂帶，其空隙大小正處在細(xì)砂注不進(jìn)去，尾礦砂人工充填量很少，效率極低，還極易發(fā)生堵孔的程度上。通過(guò)選取了懸浮性好，比重大，失水硬結(jié)性好的選礦砂顆粒細(xì)（但比水泥顆粒粗），成功的解決了EX-5孔的問(wèn)題。同時(shí)根據(jù)孔口壓力的變化及時(shí)調(diào)整注入純水泥漿，這樣達(dá)到較好的固結(jié)效果；
　　4.2.5注漿的工藝流程。
　　根據(jù)井下裂隙的大小，遵循“先細(xì)后粗再細(xì)”的原則進(jìn)行灌注。可以保障骨料既不會(huì)沖的太遠(yuǎn)而浪費(fèi)材料，還可以使骨料有一定的擴(kuò)散面積，達(dá)到最佳的效果。施工的工藝流程如圖1：
　　                 
　　　　                                                                圖1注漿工藝流程圖
　　5技術(shù)經(jīng)驗(yàn)
　　（1）、為保證工程的成功,首先要對(duì)出水水源和導(dǎo)水通道作正確的分析,制定合理的治理方案,并根據(jù)鉆探的實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整；
　　（2）、“圍點(diǎn)打援”雖然在本次施工中取得了很大的效果，但是井下還有一定的涌水量。“圍點(diǎn)打援”技術(shù)應(yīng)該和其他的堵水方法聯(lián)合使用，才能取得比較理想的效果。
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