一种斜井穿空巷区域涌水治理的方法与流程

1.本发明属于矿用工程技术领域，具体涉及一种斜井穿空巷区域涌水治理的方法。


背景技术：

2.在煤矿开采过程中，存在大量斜井穿废弃空巷现象，由于雨季雨水下渗、地表水侵入、地下水流动等，废弃空巷内极易形成积水，同时积水会通过斜井围岩裂隙进入斜井内，积水长时间侵蚀斜井围岩及支护体，会给斜井围岩安全带来较大的安全隐患，同时斜井涌水也会给斜井内和井底的电气设备带来安全风险，甚至会出现淹井的可能。因此，进行斜井涌水治理，对废弃空巷积水进行疏放，保护斜井围岩稳定和矿井安全具有重要意义。


技术实现要素：

3.本发明为了解决斜井穿废弃空巷区域井筒壁大量涌水的问题，提出的一种斜井穿空巷区域涌水治理技术方法。可以有效防止废弃空巷积水对斜井围岩的侵蚀和井筒壁大量涌水，维护斜井围岩稳定和矿井安全生产。
4.本发明采用如下技术方案：一种斜井穿空巷区域涌水治理的方法，包括如下步骤：第一步，在涌水区域斜井顶板沿斜井的倾斜方向施工考察钻孔和若干充填钻孔，在充填钻孔内安装充填管路，充填管路的一端伸入斜井上部的空巷，对上部空巷进行充填，在空巷底板形成一层充填隔水层；第二步，在斜井涌水区域两帮及顶板施工注浆钻孔，通过注浆封堵井筒围岩导水裂隙，形成一圈阻水层；第三步，在斜井顶板及两帮施工若干疏放水钻孔，将斜井上部空巷积水及围岩裂隙存水进行疏排。
5.进一步地，第一步中所述充填钻孔的间距为3-6m，充填钻孔与斜井顶板的夹角为70-90
°
。
6.进一步地，第一步中所述考察钻孔位于斜井倾斜方向的末端。
7.进一步地，第一步中所述充填管路伸入斜井上部空巷的长度l相同，0.3m＜l＜0.5m。
8.进一步地，第一步中所述充填隔水层的厚度大于等于0.3m，充填范围覆盖斜井涌水区域，并向两侧延长不少于5m。
9.进一步地，第二步中所述注浆钻孔与空巷和充填隔水层之间留设大于等于500mm的安全距离。
10.进一步地，第三步中所述疏放水钻孔分散布置，数量不少于2个。
11.进一步地，第三步中所述位于顶板的疏放水钻孔穿过充填隔水层进入空巷内，疏放水钻孔的直径不小于50mm。
12.进一步地，第三步中所述位于两帮的疏放水钻孔位于斜井巷帮底部，深度不小于
注浆钻孔的深度，直径不小于50mm。
13.充填材料应具有一定流动性，凝固时间短，凝固后不怕积水侵蚀；注浆封堵材料渗透性好，凝固快，强度高，凝固后不怕地下水侵蚀。常规的无机充填材料即可。
14.本发明的有益效果如下：本发明采用空巷充填、注浆封堵和积水疏放相结合的技术工艺，通过充填在井筒涌水区域上部废弃空巷底部形成一层隔水层；通过井筒壁后注浆封堵导水裂隙，阻断积水涌出通道；并通过施工疏放钻孔，及时排出井筒上部空巷积水。从而控制井筒涌水问题，保证井筒安全使用。
附图说明
15.图1为空巷充填钻孔布置剖面图。
16.图2为空巷充填钻孔布置断面图。
17.图3为斜井围岩导水裂隙注浆钻孔布置断面图。
18.图4为斜井疏放水钻孔布置剖面图。
19.其中，1-斜井；2-空巷；3-涌水区域；4-充填钻孔；5-考察钻孔；6-注浆钻孔；7-疏放水钻孔；8-充填隔水层。
具体实施方式
20.结合附图，对本发明做进一步说明。
21.如图所示，一种斜井穿空巷区域涌水治理技术方法，步骤如下：首先在斜井顶板按照一定间距和角度施工上部空巷充填钻孔和考察钻孔，充填钻孔需覆盖整个涌水区域，充填钻孔穿透上部废弃空巷，并在钻孔内安装充填管路，充填管路进入空巷内高度应保持一致，不超过0.5m，不少于0.3m。其次在斜井涌水区域顶板和两帮施工注浆钻孔，注浆钻孔深度根据斜井与空巷之间的关系确定，同时钻孔与空巷和空巷隔水层之间应留设一定安全距离。最后在斜井涌水区域顶板及两帮分别施工不少于2个疏放水钻孔，疏放水钻孔应分散布置；顶板疏放水钻孔应穿过充填隔水层进入空巷内，钻孔直径不小于50mm；两帮疏放水钻孔位于斜井巷帮底部，钻孔深度应不小于注浆封堵钻孔深度，钻孔直径不小于50mm。
22.涌水治理工序施工顺序：先施工斜井顶板充填钻孔，对上部空巷内积水和废弃进行排放后进行充填施工；之后施工斜井顶板和两帮注浆钻孔，封堵围岩导水裂隙；最后施工空巷和围岩裂隙水疏放水钻孔，对斜井上部空巷和围岩裂隙积水进行疏排。
23.注浆材料特性：空巷充填材料应具有一定流动性，凝固时间短，凝固后不怕积水侵蚀；注浆封堵材料渗透性好，凝固快，强度高，凝固后不怕地下水侵蚀。


技术特征：
1.一种斜井穿空巷区域涌水治理的方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步，在涌水区域斜井顶板沿斜井的倾斜方向施工考察钻孔和若干充填钻孔，在充填钻孔内安装充填管路，充填管路的一端伸入斜井上部的空巷，对上部空巷进行充填，在空巷底板形成一层充填隔水层；第二步，在斜井涌水区域两帮及顶板施工注浆钻孔，通过注浆封堵井筒围岩导水裂隙，形成一圈阻水层；第三步，在斜井顶板及两帮施工若干疏放水钻孔，将斜井上部空巷积水及围岩裂隙存水进行疏排。2.根据权利要求1所述的一种斜井穿空巷区域涌水治理的方法，其特征在于：第一步中所述充填钻孔的间距为3-6m，充填钻孔与斜井顶板的夹角为70-90
°
。3.根据权利要求1所述的一种斜井穿空巷区域涌水治理的方法，其特征在于：第一步中所述考察钻孔位于斜井倾斜方向的末端。4.根据权利要求1所述的一种斜井穿空巷区域涌水治理的方法，其特征在于：第一步中所述充填管路伸入斜井上部空巷的长度l相同，0.3m＜l＜0.5m。5.根据权利要求1所述的一种斜井穿空巷区域涌水治理的方法，其特征在于：第一步中所述充填隔水层的厚度大于等于0.3m，充填范围覆盖斜井涌水区域，并向两侧延长不少于5m。6.根据权利要求1所述的一种斜井穿空巷区域涌水治理的方法，其特征在于：第二步中所述注浆钻孔与空巷和充填隔水层之间留设大于等于500mm的安全距离。7.根据权利要求1所述的一种斜井穿空巷区域涌水治理的方法，其特征在于：第三步中所述疏放水钻孔分散布置，数量不少于2个。8.根据权利要求1所述的一种斜井穿空巷区域涌水治理的方法，其特征在于：第三步中所述位于顶板的疏放水钻孔穿过充填隔水层进入空巷内，疏放水钻孔的直径不小于50mm。9.根据权利要求1所述的一种斜井穿空巷区域涌水治理的方法，其特征在于：第三步中所述位于两帮的疏放水钻孔位于斜井巷帮底部，深度不小于注浆钻孔的深度，直径不小于50mm。

技术总结
一种斜井穿空巷区域涌水治理的方法，属于矿用工程技术领域，可解决矿井斜井穿废弃空巷区域，因地下水积聚而引起井筒涌水，影响矿井安全生产的问题。采用空巷充填、注浆封堵和积水疏放相结合的技术工艺，通过充填在井筒涌水区域上部废弃空巷底部形成一层隔水层；通过井筒壁后注浆封堵导水裂隙，阻断积水涌出通道；并通过施工疏放钻孔，及时排出井筒上部空巷积水。从而控制井筒涌水问题，保证井筒安全使用。保证井筒安全使用。保证井筒安全使用。


技术研发人员：张江利 贾航 丛日东 王萌 王朋卫 张强 罗华贵
受保护的技术使用者：山西晋煤集团技术研究院有限责任公司
技术研发日：2022.07.27
技术公布日：2022/9/20