焦煤集团九里山矿一三采区注浆堵水钻孔布置及施工工艺李海伟武成周李利娟【摘要】九里山矿突水均发生在煤层顶板涌水是由于工作面的回采造成顶板冒落，裂隙带与冲积层沟通而引起的。依据突水水源及地层构造特征制定本次注浆思路为：充填底砾岩空隙及加固基岩风化带裂隙。在该思路的指导下，确定了注浆堵水的钻孔布设、钻具组合、钻进方法等。经过注浆施工，九里山突水工作面出水量减至正常生产采排水平。【关键词】顶板突水；注浆研究；施工工艺：TD745：A：2095-2457（2018）24-0171-002DOI：10.19694/jki.issn2095-2457.2018.24.0831概况一三采区位于九里山矿一水平最东翼，1987年投产，2008年10月回采结束。地面标高+98米，井下标高-45～-215米，采区走向长1400米，倾斜宽600米，煤层厚度5.02米，地质储量948万吨，累计采出煤量393万吨，整个采区分5个区段进行了回采，采煤方法采用走向长壁分层开采方式。1.1突水点情况---本文于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---一三采区共发生了8次突水（详细情况见突水点卡片），均为顶板突水，大的顶板突水均发生在一三采区的东翼13011工作面和煤柱工作面，13011工作面和煤柱工作面涌水是由于工作面的回采造成顶板冒落，裂隙带与冲积层沟通而引起的，13011工作面以下其它工作面的涌水其根源和通道均于13011工作面和煤柱工作面上部突水水源。目前一三采区总水量4.0m3/min，其中东翼为3.5m3/min，西翼水量为0.5m3/min。1.2突水点处地层一三采区主要地层为奥陶系、石炭系、二叠系、第三四系。简介如下：奥陶系中统马家沟组（O2）：由石灰岩组成，厚度450米左右。石炭系本溪组（C2b）：由灰色铝土、砂岩组成，含黄铁矿。厚度9米左右。石炭系太原组（C2t）：由砂岩、泥岩、石灰岩、煤组成。厚度84米左右。二叠系山西组（P1sh）：由粉砂岩、砂岩、泥岩和煤组成。厚度51米左右。第三、四系（Q）：由黄土、红土、砾石、砾岩层组成。厚度110-119米。其底部有一层厚3-5米的底砾岩，含丰富的地下水，底砾岩上部有一层隔水的红色粘土层，厚约5米左右。1.3突水点处构造一三采区为单斜构造，构造简单，在该区东部由于方庄断层的牵引煤层呈向斜构造，整个采区仅有一条0.6-3.0米的断层，走向67°，倾角平均70°，倾向南东，该断层斜穿整个一三采区。1.4本次注浆堵水的思路充填底砾岩空隙及加固基岩风化带裂隙是本次注浆堵水的基本思路。二叠系山西组基岩风化带与第三、四系底砾岩呈假整合接触，使第三、四系底砾岩含水层的水源源不断的通过风化带的裂隙和冒落带的裂隙通道进入矿井。第三、四系底砾岩厚3-5米，含有丰富的地下水，是本次注水泥、粉煤灰浆液的主要目的层，其上有5米左右的粘土隔水层，突水点处才具备注浆堵水条件，用粉煤---本文于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---灰浆液充填含水层的空隙，把水挤走，以达到治本的目的，由于隔水层的存在，底砾岩相对封闭，不至于用料量太大。其下的基岩风化带裂隙与开采形成的冒落裂隙已经串通，把底砾岩的水导入矿井，因此基岩风化带导水裂隙和开采冒落带裂隙通道也是本次治理的对象，对此应以水泥浆为主，把导水裂隙堵死，使底砾岩的水不能进入矿井，以达到治标的目的。通过以上的堵水思路要达到堵住浅部底砾岩的水进入矿井，同时截断深部顶板冒落裂隙带基岩风化带裂隙的沟通，使底砾岩强含水层的水不具备进入矿井的通道，以达到由于工作面的回采造成顶板冒落，其裂隙带不能与底砾岩强含水层的水沟通，防止淹掘进头进水甚至淹井事故的发生，改善一三采区顶板含水层及含水层补给通道水文地质条件。1.5地面钻孔布置及钻孔结构该工程根据井下突水点位置在地面布置钻孔，加固一三采区东翼13011工作面和煤柱工作面回采造成顶板冒落，裂隙带与冲积层沟通而引起的顶板上部突水水源及通道。注浆鉆孔结构具体情况如下：用Φ152mm开孔，钻进至底砾岩下Φ133mm套管止水注浆，全孔灰浆固管，检验止水效果，然后在底砾岩段注浆，然后再用Φ108mm孔径钻进，钻进至设计地层位置注浆。钻孔施工过程要求钻具配置合理，保证钻孔的垂直度，并做好简易水文地质观...