搜索

【優(yōu)秀科技成果展示】防滲與注漿堵水技術: 實施注漿加固 有效治理水患

2023-11-28 0




近日,記者從龍煤集團第五屆科技大會表彰獎勵決定中獲悉:我公司地質測量部申報的《雞礦公司防滲與注漿堵水技術的研究》榮獲優(yōu)秀科技成果二等獎,該成果的主要研究內容是地層快速凍結止水、注漿止水和結構防滲止水。
    
滴道盛和礦立井大煤道區(qū)域及平崗礦排矸井因常年受地表水和老采空區(qū)水影響,特別在雨季汛期礦井涌水量異常增大,影響礦井安全生產,且涌水量的增大導致礦井排水成本增高,針對這一情況,公司于2021年、2022年分別對這兩個區(qū)域采用了防滲與注漿堵水技術進行治理,有效治理了水患問題,為礦井采掘接續(xù)和安全生產提供了保障。
    
據了解,大煤道注漿堵水工程解決了大煤道區(qū)域長期以來的水害風險,為滴道盛和礦立井電費節(jié)省約93.6萬元/年,按照礦井服務計算,可節(jié)約3276萬元,既帶安全,又節(jié)省了成本資金。平崗礦排矸斜井節(jié)省排水費用193萬元/年,按照礦井服務年限計算,可節(jié)約7334萬元,此項技術可為礦井井巷施工淋水量較大的礦井提供了防滲堵漏新技術,進一步取得了地面堵水工作的重大勝利。
    
滴道盛和礦立井大煤道區(qū)域有2處關閉小井,導致地面水每年汛期就會從關閉小井的裂隙流入井下,導致井下涌水量變大,給立井帶來嚴重的安全隱患,并造成每年汛期電量大量消耗。而平崗礦排矸井采空區(qū)在地表附近,能將地表水導入采空區(qū),使排矸井涌水量顯著增大,影響安全生產,增加排水費用,也影響排矸環(huán)境。
    
面對這一生產難題,公司地質專業(yè)人員依據《礦山開采沉陷學》理論及相關經驗,結合國內多個采空區(qū)治理工程實踐,采用了條帶式注漿法和全膠結注漿法。通過研究,工程技術人員一致認為,全膠結注漿法是注漿堵水前沿,注漿液采用水泥—粉煤灰—水玻璃混合漿液,再按一定比例可達到預想效果。同時,他們認為,此漿液配比對于雞西地區(qū)是最為適合的方法,也可為礦井井巷施工淋水量較大的礦井提供了防滲堵漏新技術。
    
據該項目負責人介紹,在兩個項目推進過程中,工程技術人員遇到了很多地質問題,經過團隊成員共同努力,問題被逐一攻克。以滴道盛和礦立井舉例,工程技術人員根據大煤道露頭采空區(qū)實際的位置和地質情況,全部工程在距17煤露頭以南共設計注漿鉆孔54個,為了防止在壓力注漿過程中漿液的四處蔓延,為此設計了先期第一工序36個帷幕孔,帷幕孔分布在預處理采空區(qū)南部,第一工序選擇煤層走向,近東、西方向,在距施工地點以南50m處設計施工第一組36個帷幕孔,孔深約35m,主要目的是探查該區(qū)地質條件,并構筑帷幕墻,以防后期灌注水泥漿過多流失;第二工序選擇煤層走向近東、西方向,在距17煤露頭以南35m處設計施工第二組18個注漿孔,孔深約25m,主要目的進行采空區(qū)注漿防治水患。
    
此外,在創(chuàng)新方面,他們提出了注漿前先沖洗管路的工藝,就是將注漿泵與注漿管路連接好,用水泵沖洗,孔口端出水清澈且無雜物,并反復確認注漿管路與孔口連接牢靠、高壓安全閥打開等信息后,開泵試壓。同時,注漿前需對注漿段進行不少于30分鐘的壓水試驗,試驗壓力應高于鉆孔注漿終壓2MPa以上。在注漿前用清水進行壓水試驗,主要目的是疏通注漿管路及孔內巖石裂隙,測定單位受注層吸水率,通過變化來再次確定漏失量的多少,給注漿提供確鑿的依據。
    
這項技術是我公司首次采用可控注漿工藝、漿料對巖體孔隙、裂隙進行注漿堵漏防滲,可做到對注漿全流程進行監(jiān)控和操控、通過數(shù)字顯示屏可觀測到現(xiàn)場情況,且系統(tǒng)還可以自動記錄注漿過程中的流量、壓力、漿液密度等參數(shù),通過分析各項參數(shù),解決注漿過程中的問題。該項目的推廣及應用情況,收到了較好的經濟效益和社會效益,防滲與注漿堵水技術可為公司各礦區(qū)在水害治理上的堵漏和防滲上提供了新的技術工藝,能夠實現(xiàn)快速注漿堵水,為礦井生產安全提供了保證。


文字:李   雪

編輯:郝俊丹  唐雅楠  孫   宇

審核:孫   鵬  陳忠國  王   偉