礦井水的防治

礦井水的防治第1頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)礦區(qū)地面防水

地面防水是指在地表修筑防排水工程或采取其它措施，限制大氣降水和地表水補給含水層或直接滲入井下，從而減少礦井涌水量防止水害事故的發(fā)生。它是保證煤礦安全生產(chǎn)的第一道防線，對露天礦和主要充水來源為大氣降水和地表水的礦井尤為重要1．截水溝、水庫與防洪堤2．河流改道3．整鋪河床4．堵塞通道第2頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一一、地面防水工程的類型

1．截水溝、水庫與防洪堤位于山麓或山前平原的礦區(qū)，雨季山洪或潛流侵襲，淹沒露天坑、井口和工業(yè)場地，或沿采空塌陷、含水層露頭大量滲漏造成礦井涌水。在礦區(qū)上方，嚴重滲漏地段，開挖大致沿地形等高線布置的排(截)洪溝(圖10-1)，攔截洪水和淺部地下水，并利用自然坡度將水引出礦區(qū)。在某些情況下也采用防洪堤或水庫蓄洪，攔截洪水侵襲。圖10-1排(截)洪溝布置示意圖1-地形等高線；2-排洪溝第3頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一2．河流改道

圖10-2河流改道示意圖當?shù)V區(qū)內(nèi)有河流通過，并嚴重威脅露天礦或礦井生產(chǎn)時，在河流流入礦區(qū)的上游地段筑壩攔水，修筑人工河床引水(圖10-2)。在山區(qū)，也采用排水平硐來代替人工河道。如四川南桐紅巖煤礦，就是通過排水平硐對叢林河進行改道的。圖10-2河流改道示意圖1-攔河壩；2-礦區(qū)界限第4頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一河流改道一般工程量大，投資多，不宜輕易采用，應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟比較后再行設(shè)計施工。應(yīng)考慮以下四點：1）經(jīng)濟合理，確保實效。壩址及人工河道應(yīng)選擇在隔水巖層上，必要時還應(yīng)對局部河段進行防滲處理。2）人工河道坡度合理，不宜過大或過小以免沖刷或淤塞；人工河道的斷面應(yīng)能保證通過最大洪水量。3）舊河道要妥善處理，如填塞或雨季設(shè)泵排水，以防積水滲入井下。4）要考慮礦區(qū)發(fā)展遠景和工農(nóng)業(yè)布局，即要避免二次改道，又不要因改道而影響礦區(qū)的工農(nóng)業(yè)和生活用水。第5頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一3．整鋪河床當河流(或渠道，沖溝等)通過礦區(qū)，并沿河床或溝底的裂縫滲入礦井時，可在漏失地段用粘土料石或水泥鋪砌不透水的人工河床，以阻止或減少河水漏失。例如，北京門頭溝煤礦，一條長約4.4km的主溝漏失嚴重，采用鋪底措施后基本上消除了溝渠水的下滲；四川某煤礦，河流在煤層頂板長興灰?guī)r露頭處通過，河水沿巖溶裂隙滲入礦井。通過整鋪河床后(圖10-3)，雨季礦井涌水量減少了30%-50%。圖10-3整鋪河床示意圖1-灰?guī)r；2-頁巖；3-整鋪后的人工河床第6頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一4．堵塞通道采礦活動引起的塌陷坑和裂隙，基巖露頭區(qū)的裂隙和溶洞及巖溶塌陷坑.廢棄鉆孔及老空等，經(jīng)查明與井下構(gòu)成水力聯(lián)系時，可用粘土，塊石，水泥，鋼筋混凝土等將其填堵。大的塌陷坑和裂隙，下部充以礫石，上部覆以粘土，分層夯實，并使其略高于地表（圖10-4）。填堵巖溶塌陷時，混凝土蓋板應(yīng)澆注在洞口附近的基巖面上，安裝排氣孔(管)，以防潛蝕或真空負壓引起復(fù)塌圖10-4充填塌陷坑坑示意圖第7頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一地面防水，應(yīng)綜合運用，方能取得實效。如徐州賈汪礦區(qū)，在充分調(diào)查和研究礦區(qū)自然條件的基礎(chǔ)上，結(jié)合礦井生產(chǎn)和發(fā)展情況，總結(jié)出“井下著眼，井上著手，遠近結(jié)合，以防為主，防、排、治相結(jié)合”的治水方針，按近山礦區(qū)和平原礦區(qū)的不同特點，制定了不同的綜合措施（圖10-5）。即山區(qū)以蓄為主，蓄防結(jié)合。修水庫、挖魚鱗坑、建山前順水溝，以減少礦井雨季洪峰流量；礦區(qū)外圍以防為主，防排結(jié)合。即在可向井下漏水的煤系地層和太原組灰?guī)r露頭周圍修筑排洪道，排洪道水注入屯頭河，并在排洪道的出口處建閘設(shè)泵，以便河水倒灌時落閘向外排水；礦區(qū)內(nèi)部以導(dǎo)為主，導(dǎo)排結(jié)合。即在低平礦區(qū)內(nèi)挖中央排洪道，向礦區(qū)外圍導(dǎo)流排水，并在塌陷區(qū)設(shè)泵排除積水。上述工程的修建，使該礦區(qū)雨季各井涌水量都減少了20%-40%，1963年戰(zhàn)勝了50年一遇的特大洪水，保證了礦井安全生產(chǎn)。第8頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一圖10-5韓橋、青山泉礦區(qū)地面防治水工程圖1-等高線；2-河流或排水洪道；3-排洪道鋪底段；4-廢河道；5-水庫大壩；6-石拱渠；7-灌區(qū)；8-太原群灰?guī)r露頭；9-正斷層；10-逆斷層

第9頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一二、地面防水工程設(shè)計與計算

礦區(qū)地面水流多為面積小的坡面徑流、季節(jié)性沖溝或小溪，因缺少洪水觀測資料，常根據(jù)洪水痕跡調(diào)查或雨量資料推算洪水量，因此地面防水工程設(shè)計時，一般均需收集暴雨資料，按防水工程設(shè)計標準推算洪水量，從而根據(jù)暴雨徑流量來設(shè)計截水溝或改道河流的縱橫斷面、防洪堤的堤高、水庫的庫容、壩高及壩的斷面尺寸等。具體設(shè)計和計算可參考有關(guān)的“規(guī)程”、“規(guī)范”和“手冊”。第10頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)井下防水一、探放水

二、防隔水煤（巖）柱的留設(shè)三、水閘門和水閘墻第11頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一一、探放水

（一）探水起點的確定（二）老窯積水量的估算（三）探水鉆孔的布置原則和布置方式（四）放水孔孔口管的安裝（五）探水作業(yè)安全注意事項第12頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一

為保證安全生產(chǎn)，常按小窯的最深下山巷道劃定一條積水線，由積水線外推60m～150m作為探水線；由探水線再外推50m～150m作為警戒線，巷道進入此線后應(yīng)警惕積水的威脅，注意掘進巷道迎頭的變化，當發(fā)現(xiàn)有出水征兆時必須提前探水。探水線和警戒線的外推數(shù)值，取決于積水邊界的可靠程度、積水區(qū)的水頭壓力、積水量的大小、煤層厚度及其抗張強度等因素。一第13頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一劃定積水線后，可按下式初步估算老空積水量：二第14頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一1、探水鉆孔的布置原則：

探水鉆孔應(yīng)保證適當?shù)某熬唷途嗪兔芏取２捎锰剿蜻M—探水循環(huán)進行。

２、探水鉆孔的布置方式：

一般傾斜煤層平巷和上山巷道探水鉆孔的布置方式、數(shù)量和夾角大小不同，可參見相關(guān)規(guī)程。三第15頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一

圖10-7放水孔孔口裝置示意圖

防水孔孔口管裝置示意圖

1-含水層；2-相對隔水層；3-鉆桿；4-鉆孔；1-含水層；2-相對隔水層；3-鉆桿；4-鉆孔；

5-水泥；6-肋條；7-鋼管；8-鐵卡；9-水壓表；

10-木柱；11-水閘門

四第16頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一二、防隔水煤（巖）柱的留設(shè)留設(shè)情況：1．煤層露頭

2．含水或?qū)當鄬?/p>

3．煤層與強含水或?qū)當鄬咏佑|并局部被覆蓋時

4.煤層位于含水層上方且又導(dǎo)水情況下

5．在水淹區(qū)或老窯積水區(qū)下掘進時

6．保護地表水體

7．保護導(dǎo)水鉆孔

8．相鄰礦（井）人為邊界

9．井田以斷層為邊界第17頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一1）煤層露頭無覆蓋或被粘土微透水松散層覆蓋時，按下式留設(shè)防砂煤（巖）柱：

H防=H冒+H煤2）煤層露頭被松散富含水層覆蓋時，按下式留防水煤（巖）柱：

H防=H裂+H保式中H防—防水煤（巖）柱高度

H冒—采后冒落帶高度

H裂—采后導(dǎo)水裂隙帶高度

H?！Ｗo層厚度1煤層露頭第18頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一含水或?qū)當鄬臃栏羲褐牧粼O(shè)2第19頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一1）當含水層頂面高于導(dǎo)水裂隙帶上限時防水煤柱可按圖（a）、（b）留設(shè)。

L=L1+L2+L3=H安cscθ+H裂cotθ+H裂cotγ(10-7)2)最高導(dǎo)水裂隙帶上限高于斷層上盤含水層時按圖（c）留設(shè)。L=L1+L2+L3=H安（sinγ-cosγcotθ）+H安cosγ+M)(cotθ+cotγ)

圖10-10煤層與強含水或?qū)當鄬咏佑|并局部被覆蓋時防水煤柱的留設(shè)3第20頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一

當煤層位于含水層上方，且斷層又導(dǎo)水時，兩方向的壓力：一是煤層底板隔水層能否抗住下部含水層的壓力；二是斷層水順煤層方向上壓力。無論何種情況，最小不應(yīng)小于20m。底部壓力，應(yīng)使煤層底板至斷層面之間的最小垂直距離大于安全煤柱H安的計算值公式：L=H安/sina(10-10)式中a—斷層傾角，°。其它同上。順層水壓，應(yīng)按式10-4計算煤柱寬度。最后，取用較大值。如果斷層不導(dǎo)水，在留設(shè)防水煤柱時，應(yīng)使含水層頂面與斷層面交點至煤層底板間的最小距離要大于安全煤柱的高度H安圖10-11煤層位于含水層上方，且斷層又導(dǎo)水的情況4第21頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一1）巷道在水淹區(qū)下或老窯積水區(qū)下掘進時，巷道與水體之間的最小距離不得小于巷道高度的10倍。2）在水淹區(qū)或老窯積水區(qū)下同一煤層中進行開采時，若老窯區(qū)或水淹區(qū)的界線已經(jīng)查明，隔水煤柱的尺寸應(yīng)按式10-4留設(shè)。3）在水淹區(qū)或老窯積水區(qū)下同一煤層中進行回采時，隔水煤（巖）柱的尺寸不得小于導(dǎo)水裂隙帶最大高度與保護帶高度之和。5煤層位于含水層上方且又導(dǎo)水情況下

第22頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一6.水體下采煤的防隔水煤柱的留設(shè)1）水體下采煤的防隔水煤柱的留設(shè)，不允許導(dǎo)水裂隙帶波及水體。H垂≥H裂+H保（10-11）（a）緩傾斜煤層；（b）急傾斜煤層煤系地層無松散層覆蓋和采深較小，應(yīng)考慮地表裂隙深度H表裂

H垂≥H裂+H保+H表裂(10-12)如果松散含水層為強或中等含水層，且直接與基巖接觸，而基巖風化帶亦含水，則應(yīng)考慮基巖風化帶深度H風

H垂≥H裂+H保+H風（10-13）或者將水體底界面下移至基巖風化帶底界面。第23頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一6.水體下采煤的防隔水煤柱的留設(shè)2）防砂安全煤柱的留設(shè)防砂安全煤柱允許導(dǎo)水裂隙帶波及松散弱含水層或已疏降的松散強含水層，但不允許冒落帶接近松散層底部。即：H垂≥H冒+H保（10-14）

3）防塌安全煤柱的留設(shè)防塌安全煤柱不僅允許導(dǎo)水裂隙帶波及松散弱含水層或已疏干的松散含水層，同時允許冒落帶接近松散層底部。H塌≈H冒（10-15）基巖風化帶含水時防水煤柱留設(shè)第24頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一根據(jù)鉆孔測斜資料換算鉆孔見煤點坐標，按式10-4方法留設(shè)。如無測斜資料，必須考慮鉆孔可能偏斜的誤差，然后計算保護導(dǎo)水鉆孔的防水煤柱寬度。圖10-4充填塌陷坑坑示意圖7保護導(dǎo)水鉆孔第25頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一

⑴多采層開采，當上下兩層煤的層間距小于下層煤開采后的導(dǎo)水裂隙帶高度時，下層煤的邊界防隔水煤柱應(yīng)根據(jù)最上一層煤的巖層移動角和煤層間距向下推算。⑵當上下兩層煤層之間的垂直距離大于煤層開采后的導(dǎo)水裂隙帶高度時，上、下煤層的防隔水煤柱可分別留設(shè)。8井田以斷層為邊界第26頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一圖10-12以斷層為界的井田邊界防隔水煤柱的留設(shè)9第27頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一三、水閘門和水閘墻

1．水閘門

2．水閘墻第28頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一1-混凝土門垛；2-門框；3-門扇；4-放水管；5-風管；6-壓力表安裝孔；7-活動鋼軌圖10-13水閘門結(jié)構(gòu)圖1設(shè)在有突水危險的采區(qū)巷道出入口、井底車場兩端、井下重要設(shè)施巷道出入口等處。突水時即時關(guān)閉水閘門，以控制水害。第29頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一設(shè)在需要永久或長期阻擋水的地方。分臨時性的（用木料和磚砌筑）和永久性（用混凝土或鋼筋混凝土澆注）水閘墻的形狀有平面、圓柱面或球面等三種。不論哪種水閘墻均應(yīng)有足夠的強度，不發(fā)生變形、不透水和不位移。因此，修筑水閘墻的地點應(yīng)選擇在巖石堅硬、沒有裂隙的地點，且應(yīng)在墻的四周圍掏槽砌筑。圓柱面或球面水閘墻的厚度，有些礦區(qū)用下式計算：a=r/Kp/p-1

式中a—水閘墻的厚度，m；

r—水閘墻的內(nèi)半徑，m；

Kp—水閘墻的臨界抗壓強度，MPa；

P—水閘墻承受的水壓力，MPa。

(10-11)式中2水閘墻第30頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一第三節(jié)疏干降壓第十章礦井水的防治第31頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一

一

條件、分類及選擇1、疏干降壓與礦井排水有著本質(zhì)的差別：前者是借助于專門的工程及相應(yīng)的排水設(shè)備，積極地、有計劃有步驟地使影響采掘安全的含水層降低水位（水壓）或造成不同規(guī)模的降落漏斗，使之局部或全部疏干；后者是消極被動通過排水設(shè)備，將流入水倉的水直接排至地表。疏干降壓在調(diào)節(jié)水量及水壓、改善井下作業(yè)條件，以及保證采掘安全乃至降低排水費用等方面起著礦井排水所不能起的作用。第32頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一

2、疏干降壓條件:礦層及其頂、底板含水層的涌水，對礦井生產(chǎn)有著嚴重影響，不進行疏干降壓無法保證采掘工作安全和正常進行；礦床賦存于隔水或弱含水層中，但礦層頂、底板巖層中存在含水豐富或水頭很高的含水層，或雖含水不豐富但屬流砂層，采掘過程中有突然涌水、涌砂的危險；露天開采時，由于地下水的作用，降低了土石的物理力學(xué)強度，導(dǎo)致邊坡滑落.

3、疏干降壓分類：分為預(yù)先疏干和平行疏干。

4、疏干降壓的選擇：取決于礦區(qū)水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件、礦床開采方法以及采掘工程對疏干的要求等,通過綜合的技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。第33頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一二

地表疏降

4明溝疏干

(1)明溝疏干主要用于疏干埋藏不深、厚度不大、透水性較強、底板有穩(wěn)定隔水層的疏松含水層。3水平疏干鉆孔

(1)水平疏干鉆孔主要用于疏干露天礦邊坡，鉆孔以接近水平的方向打穿邊坡，水靠重力自流排出。鉆孔深度應(yīng)穿透不穩(wěn)定邊坡的潛在滑動面。1地表疏干鉆孔2吸水鉆孔

1)使用條件和優(yōu)缺點1)吸水鉆孔的含義2)地表疏降鉆孔的布置方式

2)吸水鉆孔的優(yōu)點3)疏降鉆孔的基本結(jié)構(gòu)3)吸水鉆孔需注意第34頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一使用條件：適用于疏降滲透性良好，含水豐富的含水層，一般滲透系數(shù)為5m/d～150m/d的含水層最為有效。

優(yōu)點：施工簡單，施工期較短；地表施工勞動和安全條件好，疏降工程的布置可根據(jù)水位降低的要求，分期施工或靈活地移動疏水設(shè)施。缺點是：因受疏降深度和含水層滲透性等條件的限制，使用上有較大的局限性。

布置方式：線形孔排適合于地下水為一側(cè)補給的礦區(qū)，疏降孔排垂直地下水流向布置于進水一側(cè)；環(huán)形孔排適于地下水從各個方向補給的礦區(qū)；當疏降地段的平面幾何形狀比較復(fù)雜時，常采用任意排列的孔群。

疏降鉆孔的基本結(jié)構(gòu)：根據(jù)含水層的性質(zhì)，疏降鉆孔可以不下過濾器，或下入骨架或其它帶過濾層的過濾器，鉆孔底部應(yīng)設(shè)置一定長度的沉砂管。地表疏降鉆孔第35頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一吸水鉆孔：將煤層上部含水層中的水放（漏）入煤層下部吸（含）水層的鉆孔，也稱漏水孔。

優(yōu)點：經(jīng)濟、簡便，一些位于當?shù)厍治g基準面以上的煤礦，由于所處地勢較高，下伏厚層奧陶系灰?guī)r層中的地下水位低于上部煤系中各含水層的水位，灰?guī)r裂隙及古巖溶有著巨大的蓄水能力，為上部各含水層水的泄放創(chuàng)造了條件。必須注意：嚴重污染。當下部含水層為當?shù)氐娘嬘盟磳?，而上部待疏降的含水層水質(zhì)又不符合飲用水標準時，不可采用吸水鉆孔疏降煤層上部含水層水，否則會造成飲用水源第36頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一三地下疏降

1．疏干巷道1）疏干巷道類型

2）使用條件和優(yōu)缺點3）疏干巷道的布置

2．放水鉆孔1）頂板放水鉆孔

2）直通式放水鉆孔

3）底板放水鉆孔

第37頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一疏干巷道類型

（1）巷道布置在含水層中，直接疏降。一般在基巖含水層中采用。（2）巷道嵌入含水層與隔水層之間，含水層與隔水層分界線在疏干巷道腰線通過，巷道砌碹，并在碹的腰部和頂部留有濾水窗或泄水孔起疏水作用，用在底板隔水層緩傾斜的松散含水層中。

（3）巷道布置在隔水層或煤層中，施工專門的放水垌室，通過放水鉆孔、直接式過濾器等疏降含水層，疏放出的水匯集于巷道內(nèi)，流入水倉，再排出地表。

使用條件和優(yōu)缺點

優(yōu)點：使用范圍廣，各種地質(zhì)、水文地質(zhì)條件均適用。其疏放強度大、效果好，尤其將疏干巷中時效果更好。采用地下疏降，排水設(shè)備檢修和管理方便，效率較高。由于有水倉的緩沖作用，短時停電影響不大。

缺點：疏降工程在井下施工時勞動和安全條件差，巷道在含水層中掘進時施工更為困難；施工的準備工作復(fù)雜，工期長、投資大。垂直于地下水流向布置，巷道布置應(yīng)與采礦工程密切配合，并盡可能延長其服務(wù)年限。開采當?shù)厍治g基準面以上的煤層時，應(yīng)使疏放的水全部或部分自流排出地表。疏干巷道的布置

第38頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一頂板放水鉆孔用于疏放煤層或巷道上方的含水層。其方法是在巷道內(nèi)向頂板含水層打仰孔、直孔或水平孔進行放水。我國的許多煤礦，煤層頂板上多賦存有砂巖裂隙含水層。且以儲存量為主，突水開始時水量較大，隨之很快減少，以致消失。頂板放水孔應(yīng)布置在裂隙發(fā)育、位置較低處，間距一般為30m-50m，孔深取決于煤層開采裂高，一般為40m-50m，鉆孔方向最好垂直頂板含水層，施工時間應(yīng)與回采工作面工作相銜接，一般超前于回采1～2個月。直通式放水鉆孔當煤層頂板以上有較平緩并距地表較近的多個含水層，且巷道頂板隔水層相對穩(wěn)定時，可從地表穿過含水層向巷道打鉆孔，使含水層水通過鉆孔流入巷道，達到疏放多個含水層的目的。當鉆孔穿過疏松含水層時，需安裝過濾器。底板放水鉆孔它的作用在于降低底板下承壓含水層的水壓，以降低突水系數(shù)或增加底板的相對抗水壓能力，防止底板突水。底板放水鉆孔是從巷道內(nèi)向下施工，它即可比地面施工節(jié)省進尺，又可利用承壓水的自流特征直接由鉆孔流出，不需要安裝專門的抽水設(shè)備，同時可借助孔口裝置控制水量、測量水壓。但鉆孔施工比較困難，需要采取必要的安全措施。第39頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一

為了改善井下施工底板放水孔的勞動條件，提高鉆進效率，徐州礦業(yè)集團創(chuàng)造了一種地面施工的井下疏水降壓鉆孔，稱為地面穿透式放水孔。為了安裝好孔口的安全裝置，需要在下套管前將1~1.5m長的活節(jié)短管準確地下到設(shè)計位置，為此嚴格要求打直孔。當鉆孔達到設(shè)計深度后，從井下放水石門開短巷找出活節(jié)短管，然后加強巷道支護，卸下活節(jié)短管，換上三通管和孔口安全裝置。第40頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一四聯(lián)合疏降

聯(lián)合疏降是指兩種以上疏降方法的聯(lián)合使用。在一些水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦區(qū)，采用單一的疏降方法或單一礦井的疏降不能滿足要求或不經(jīng)濟，需要采用井上下相結(jié)合或多井的聯(lián)合疏降方式。第41頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一五

疏降設(shè)計及疏降水文地質(zhì)計算

疏降工程的布置、數(shù)量、規(guī)格、深度及間距等；疏降工程的涌水量；疏降時間；過濾器的類型；水泵的選擇；疏降所需的動力設(shè)備及電源等。需要借助于水文地質(zhì)計算，以保證在規(guī)定時間內(nèi)用最少的疏降工程達到最好的疏降效果。疏降設(shè)計內(nèi)容有：第42頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一第十章

第四節(jié)礦井排水一、礦井排水 是煤礦生產(chǎn)的基本環(huán)節(jié)。一些開采當?shù)厍治g基準面以上煤層的礦井，可借助平硐內(nèi)的排水溝或?qū)ｉT開掘的泄水平硐自流排水；開采當?shù)厍治g基準面以下煤層的礦井，是將井下涌水或通過井下疏降設(shè)備疏放出的水，經(jīng)過排水溝或管道系統(tǒng)匯集于水倉，然后用井下主水泵排至地表。第43頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一1排水方式有：直接、分段和混合排水三種。選擇：應(yīng)視礦井涌水量大小、井型、開采水平的數(shù)量和深度、排水設(shè)備的能力、礦井水腐蝕性等具體條件而定。1）直接排水由各水平水倉直接將水排至地表。2）分段排水由下部水平依次排至上一水平，最后由最上部水平集中排至地表。如果上部水平的涌水量很小或下部水平的排水能力負荷不足，也可將上水平水排至下水平，再集中排至地表。3）混合排水當某一水平具腐蝕性的酸性水時，可將該水平的水直接排至地表，以避免腐蝕其它水平的排水設(shè)備和排水管路，而其它水平的水第44頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一2排水系統(tǒng)不論何種排水方式，排水系統(tǒng)都是由排水溝、水倉、泵房和排水管路構(gòu)成。1）排水溝一般在運輸巷道一側(cè)挖排水溝排水2）水倉有主水倉和副水倉。其容積視涌水量大小而定，一般應(yīng)能容納8h的正常涌水量。3）泵房要設(shè)置工作、備用、檢修三套水泵。設(shè)備有離心泵、潛水泵、深井泵、氣壓泵和射流泵等，其中經(jīng)常使用的為離心泵和潛水泵。潛水泵優(yōu)點：基建投資少，不用專門的泵房和基礎(chǔ)，不怕水淹，具有自吸能力，可以防爆，能大大減少操作人員等。4）管路它是將水由井下排至地表的咽喉，應(yīng)注意管道的防腐和防止中途漏水，以保證礦井水能順利地至地表。第45頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一二、露天礦排水1．露天礦排水方案的分類露天礦排水方案的分類、使用條件及主要優(yōu)缺點，見表10-4。表10-4不同排水方案的使用條件及主要優(yōu)缺點第46頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一

排水方案

使用條件

優(yōu)點

缺點

自流排水方式

山坡型露天礦、利用排水平硐安全可靠，基建投資少，排水經(jīng)營費低，管理簡單

受地形限制

露天采場底部集中排水方式；半固定式泵站；移動式泵站

匯水面積小及水量小的中、小型露天；采深淺，降速慢或干旱區(qū)的大露天基建工程量小、投資少，移動式泵站不受淹沒高度限制

泵站移動頻繁，作業(yè)條件差、開拓延伸工程受影響；經(jīng)費高，受淹沒高度限制

露天采場分段截流永久泵站排水方式匯水面積大、水量大的中露天；采深大，下降速度快的露天露天坑積水較少，作業(yè)和開拓延深條件較好，排水經(jīng)營費低泵站多，分散，需臨時泵站。需挖大儲水池及水溝等，基建量大井巷排水方式

水量大；深部有巷道可用；需預(yù)疏干的露天，深部用地下開采。排水巷可供開采用采場無水，作業(yè)條件好，為穿爆、采、裝、運等作業(yè)創(chuàng)良好條件，不受淹沒高度限制，泵站固定

井巷工程量多，基建投資多，基建時間長，前期排水經(jīng)費高

第47頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一3露天礦排水露天礦排水方案的選擇原則自流排水方式具有獨特的優(yōu)越性，一切有條件的露天礦都應(yīng)盡量采用。排水系統(tǒng)也是合理的.有時，即使開鑿專門的排水平硐，以形成自流其它排水方式的選擇，除應(yīng)根據(jù)自然地理、地質(zhì)和水文地質(zhì)條件進行經(jīng)濟技術(shù)比較外，還應(yīng)考慮不同排水方式對采礦各工藝過程效率的影響。一般來說，井巷排水方式由于基建投資高、時間長，因此在確定排水方式時需要慎重考慮。第48頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一

第十章礦井水的防治第五節(jié)注漿堵水一、常用注漿材料、注漿設(shè)備及注漿工藝（一）注漿材料（二）注漿設(shè)備（三）注漿工藝第49頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一（一）注漿材料注漿材料是注漿堵水及加固工程成敗的關(guān)鍵和影響注漿經(jīng)濟指標的重要因素。注漿材料的選擇，主要取決于堵水加固地段的水文地質(zhì)條件、巖層的裂隙、巖溶發(fā)育程度、地下水的流速及化學(xué)成分等因素。注漿材料的選擇一般要求為漿液可注性好；漿液穩(wěn)定性好。第50頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一常用注漿材料

1．水泥漿液1）水泥漿液的配制

2）純水泥漿的性能的提高2．水泥-水玻璃漿液3．粘土漿液4．化學(xué)漿液第51頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一圖10-17幾種注漿漿液適用范圍示意圖第52頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一1）水泥漿液的配制水泥漿的濃度一般用水灰比來表示。水灰比是指水泥漿液中水和水泥重量之比?？捎孟率?0—12表示

(10-12)

p—水灰比；WW—水的重量，kg；Wc—水泥的重量，kg。計算任意水灰比條件下，配制一定體積水泥漿所需水泥和水的重量公式為

(10-13)

(10-14)式中Vg—水的重量，kg；ρc—水泥的重量，kg。其余符號同前現(xiàn)場配制純水泥漿可參照表10-5進行。第53頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一水泥漿液的配制

表10-5水泥漿現(xiàn)場配制表水灰比 水泥/kg 水/L 制成漿量/m3 0.5：1 1200 600 1.000 0.6：1 1100 660 1.026 0.75：1 950 712 1.029 1.：1 750 750 1.000 1.25：1 650 812 1.029 1.50：1 550 825 1.008 2：1 450 900 1.050 第54頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一2）純水泥漿的性能的提高為了縮短水泥漿液的終凝時間，可在水泥漿液中添加氯化鈣，水玻璃、蘇打，石膏等水泥漿凝劑。如加入氯化鈣（速凝劑）的水泥漿液的配制方法可參照表10-6進行。加入水泥速凝早強劑，如三已醇胺與氯化鈉復(fù)合加劑等。它們對水泥不僅有顯著的速凝作用，并能提高結(jié)石的強度，特別是具有早強性質(zhì)，因而便于達到控制水泥漿擴散范圍，縮短注漿工期和提高堵水效果的目的。加入表面活性物質(zhì)，如亞硫酸鹽紙漿廢液、食糖、硫化納等，使水泥漿起塑化作用，降低粘度，增加流動性和可灌性加入膨潤土或高塑性黏土等懸浮劑，可提高水泥漿液的結(jié)石率和流動性，降低沉降速。度，增加可灌性。表10-6水泥漿現(xiàn)場配制表

水灰比 水泥

50%氯化鈣溶液/L 水/kg 制成漿液/立方米 0.5:1 1200 75 525 1.000 0.6:1 1100 67．5 593 1.026 0.75:1 950 60 625 1.029 1:1 750 45 705 1.000 1.25:1 650 37．5 774 1.029 1.5:1 550 30 795 1.008 2:1 450 30 870 1.050 第55頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一2．水泥-水玻璃漿液2．水泥-水玻璃漿液用水玻璃Na2O·nSiO2，又稱泡花堿，是一種膠狀無機聚合物，具有粘性及膠結(jié)性能。它既能溶于水，又能硬化，其性能一般用模數(shù)和濃度表示：水玻璃模數(shù)M

關(guān)系為：

(10-15)水玻璃出廠濃度一般為50Be-56Be，而注漿使用范圍為30Be-45Be。其濃度變換按下式計算：

式中V加—加入水的體積，L；V原—原來水玻璃體積，L；ρ加—加入水的相對密度，kg/Lρ原—原來水玻璃相對密度，kg/L;ρ配—欲配水玻璃相對密度，kg/L第56頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一水泥—水玻璃漿液亦稱CS漿液，它是將水泥、水玻璃分別制成漿液，按照一定的比例，用2臺泵或1臺雙缸獨立分開的泵同時注入。其組成及配方見表。原料規(guī)格要求

作用用量主要性能水泥325號或425號普通硅酸鹽水泥或礦渣水泥主劑1凝膠時間可控制在幾秒至幾十分鐘范圍內(nèi)；抗壓強度在5～20MPa范圍內(nèi)水玻璃模數(shù)2.4～3.4，濃度30Be～45Be

主劑0.5～1氫氧化鈣工業(yè)品速凝劑0.05～0.20磷酸氫二鈉工業(yè)品緩凝劑

0.01～0.03

注：水玻璃用量為與水泥漿的體積比數(shù)；速凝劑和緩凝劑的用量為占水泥重量的比數(shù)。第57頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一3．粘土漿液粘土漿液和水泥漿液相比，其優(yōu)點是可就地取材，成本遠較水泥漿液和化學(xué)漿液低。粘土顆粒粒徑大部分小于0.01mm,能注入更小的裂隙，施工工藝簡單，不存在導(dǎo)管、注漿泵及軟管膠結(jié)的可能，注漿過程中停止或中斷一段時間（12h）不影響注漿質(zhì)量；可在含侵蝕性水的含水層中使用，注漿中的重復(fù)鉆進和注漿后的掘進工作較容易；由于粘土漿大量吸水膨脹，不易被地下水稀釋和沖跑。其缺點是材料消耗量大，注漿時間長，充塞物力學(xué)強度低。為了改善粘土漿液的性能，常加入各種化學(xué)附加劑以促進粘土顆粒凝聚，改變粘土漿的粘度和脫水性，提高沖塞物的堅固性和強度。一般配制成粘土-水泥漿和粘土-水泥-砂漿液，以擴大粘土漿液的使用范圍。第58頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一4．化學(xué)漿液上述水泥漿液、水泥—水玻璃漿液和粘土漿液都屬于顆粒性漿液材料，對細小裂隙或粉砂、細砂層難以灌入，為此需要化學(xué)漿液?；瘜W(xué)漿液的品種很多，主要有丙烯酰胺類漿液、硌木素類漿液、脲醛樹脂類漿液、聚氨脂類漿液和糠醛樹脂類漿液。其中，較常用的是丙烯酰胺類漿液和聚氨脂類漿液。丙烯酰胺類漿液以有機化合物丙烯酰胺為主劑，配合其它藥劑，以水溶液狀態(tài)注入巖層中，發(fā)生聚合反應(yīng)，使之形成具有彈性的、不溶于水的聚合體。這種聚合體充填堵塞砂層中的孔隙或巖層中的裂隙，并把松散砂粒膠結(jié)起來，起到阻水和加固地基的作用。但這種漿液的凝膠體抗壓強度低，約0.4MPa～0.6MPa，而且配制復(fù)雜，成本高，因此實際應(yīng)用中常與其它廉價的注漿材料配合使用。聚氨脂類漿液分為非水溶性聚氨脂類漿液（PM）和水溶性聚氨脂類漿液（WPU），二者主要區(qū)別在于PM型漿液以丙酮等為溶劑，而WPU型溶液中含有水作為反應(yīng)劑兼溶劑。第59頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一（二）注漿設(shè)備1）鉆機的選擇應(yīng)根據(jù)地層條件和注漿深度來確定。2）注漿機的選擇主要考慮的原則是；根據(jù)設(shè)計的注漿壓力及注漿量選型，應(yīng)盡量選用壓力、流量可調(diào)節(jié)的注漿泵；根據(jù)單液或雙液注漿系統(tǒng)及備用量確定臺數(shù)，根據(jù)注漿材料及灌注骨料與否選泵。3）攪拌機選擇的依據(jù)是其生產(chǎn)能力應(yīng)能保證供應(yīng)注漿泵有足夠的漿量。4）止?jié){塞是將注漿孔的任意兩個注漿段隔開，只讓漿液注入到止?jié){塞以下的巖石空隙中去的工具。止?jié){塞的選取應(yīng)以能達到合理使用注漿壓力，有效控制漿液分布范圍，實現(xiàn)分段注漿，確保注漿質(zhì)量等為原則。常用的止?jié){塞類型有：孔內(nèi)雙管混合止?jié){塞、單管止?jié){塞及水力膨脹止?jié){塞等。此外，注漿設(shè)備還包括雙液注漿用的混合器，逆止閥等。第60頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一（三）注漿工藝3．注漿段高和注漿方式4．注漿孔的鉆進5．注漿參數(shù)的確定6.注漿效果檢查2.注漿方案設(shè)計1．注漿前的水文地質(zhì)調(diào)查第61頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一1．注漿前的水文地質(zhì)調(diào)查注漿前的水文地質(zhì)調(diào)查是正確選擇注漿方案、注漿材料、確定注漿工藝和進行注漿設(shè)計的依據(jù)。一般應(yīng)查明的情況是：巖層地質(zhì)條件，包括掘進井筒所穿過的巖層的含水性、透水性，以及含水層的裂隙、巖溶發(fā)育程度等；含水層的埋藏條件、厚度、位置及其相互聯(lián)系；地下水的靜水壓力、流向、流速、化學(xué)成分，不同含水層、不同深度的涌水量及滲透系數(shù)；附近有無溶洞、斷層、河流、湖泊及其與含水層的聯(lián)系。第62頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一2．注漿方案設(shè)計

注漿方案的選擇，應(yīng)考慮巖層的水文地質(zhì)條件，設(shè)備能力，工期要求及技術(shù)經(jīng)濟指標等因素。設(shè)計內(nèi)容一般包括：確定堵水范圍、注漿層段和部位以及注漿孔、觀測孔的數(shù)目及布置方式，注漿深度確定，注漿段劃分，注漿方式確定，注漿材料選擇和配方試驗要求，注漿參數(shù)確定和檢查評價方法，注漿設(shè)備選擇及注漿站布置，材料消耗量估算，設(shè)備和資金概算，勞動組織和工期安排，以及主要安全技術(shù)措施和操作規(guī)程等。第63頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一3．注漿段高和注漿方式注漿段高指一次注漿的長度。注漿工作可分為分段注漿和全段注漿兩種當注漿深度較大，穿過較多含水層，且裂隙大小不同，在一定的注漿壓力下，漿液的流動和擴散在大裂隙內(nèi)遠些，在小裂隙近些。同時，靜水壓力隨含水層埋藏深度增加而增加，在一定的注漿壓力下，上部巖層的裂隙進漿多，擴散遠，下部巖層的進漿少，擴散近，或幾乎不擴散。因此，為使?jié){液在各含水層擴散均勻，提高注漿質(zhì)量，應(yīng)分段注漿。注漿段高與注漿目的與工程性質(zhì)有關(guān)，不同的工程其注漿段高不同。一般5～10m，如受注層厚度小于10m，則不分段。根據(jù)鉆進與注漿的相互關(guān)系，分段注漿又分為下行式和上行式注漿兩種方式。下行式注漿是指從地表鉆進含水層，鉆進一段注一段，反復(fù)交替直至終孔。其優(yōu)點是上段注漿后下段高壓注漿時不致跑漿而引起地面破壞，同時上段可得到復(fù)注，注漿效果好。其缺點是鉆進與注漿交替進行，總鉆進工作量大，工期長。上行式注漿是指鉆進一次到終孔，然后使用止?jié){塞自下而上逐段注漿。其優(yōu)點是無須反復(fù)鉆進，可加快注漿速度，缺點是需要性能良好、工作可靠的止?jié){塞。在煤礦堵水中，由于裂隙，巖溶發(fā)育，一般采用下行注漿。注漿是全段指注漿孔鉆進至終深，一次注全段，其優(yōu)點是不需要反復(fù)交替鉆進、注漿、減少安裝及起拔止?jié){塞的工作量，從而縮短施工工期。缺點是由于注漿段高且大，不易保證注漿質(zhì)量，巖層吸漿量大時要求注漿設(shè)備能力大，所以一般只在含水層距地表近且厚度不大，裂隙較發(fā)育的巖層中采用全段注漿方式。第64頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一4．注漿孔的鉆進1）漿孔深度一般要選在含水層以下3～5m的位置。2）注漿孔結(jié)構(gòu)要根據(jù)通過巖層的條件和注漿方法確定。應(yīng)力求簡單，變徑次數(shù)少，孔斜小。對于地面預(yù)注漿。注漿孔段直徑不小于110mm為宜?？讖皆酱?，揭露巖石裂隙的機率越多，對注漿越有益，鉆孔通過第四系和采空區(qū)的地段，應(yīng)下套管，并保證固結(jié)質(zhì)量。3）注漿孔的鉆進在注漿孔鉆進時，應(yīng)取巖心進行巖層裂隙及破碎程度的鑒定。鉆進中所用的沖洗液，在沖積層中可用泥漿，基巖注漿段需要用清水鉆進。在鉆進過程中，應(yīng)注意防斜與糾偏。4）注漿孔沖洗注漿孔鉆至設(shè)計深度以后要進行鉆孔的沖洗，沖洗的目的是將殘留于孔底和粘滯與孔壁的巖粉沖出孔外。鉆孔的沖洗可以分為沖孔、抽水洗孔及壓水三個步驟進行。第65頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一5．注漿參數(shù)的確定1）擴散半徑2）注漿壓力3）漿液濃度4）漿液注入量漿液注入量與巖層中孔隙、裂隙或巖溶的發(fā)育程度有關(guān)，可根據(jù)擴散半徑及裂隙率進行粗略計算，其公式為Q=πγ2Ηnβ（10-19）式中Q—漿液注入量，m3；

γ—漿液擴散半徑，m；

Η—注漿段長度，m；

n—裂隙率（一般取n=1%-5%）；

β—漿液在裂隙內(nèi)的有效充填系數(shù)（一般取0.3-0.9，視巖性而定）5）注漿結(jié)束標準。

第66頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一1）擴散半徑

漿液在巖石裂隙中的擴散范圍，稱為擴散半徑。由于巖石裂隙發(fā)育的各向異性，漿液在巖石裂隙中的擴散不規(guī)則。因此，注漿時常以充塞半徑表示有效擴散范圍，在此范圍內(nèi)漿液充塞、水化后的結(jié)石體能有效地封堵涌水。由于巖石的滲透性和裂隙發(fā)育的不均勻，致使?jié){液的擴散半徑和充塞半徑有時相差很大。所以在注漿前應(yīng)進行試驗，以取得布置注漿孔孔距的可靠依據(jù)。第67頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一2）注漿壓力

注漿壓力是給予漿液擴散注漿壓2、充塞、壓實的能量。一般高壓注漿可使?jié){液保持足夠的流速，以阻止顆粒過早沉析，從而提高結(jié)石的密度和強度，增大漿液擴散范圍，這樣不僅可增大孔距，減少孔數(shù)，而且能加速注漿施工進度。但注漿壓力又是有一定的限度，超過了允許注漿壓力，冒漿次數(shù)會增多，裂隙也會擴大，甚至引起巖層的移動變形，或漿液擴散到注漿區(qū)外，造成材料的浪費；反之，注漿壓力過小，漿液不能充滿裂隙，達不到注漿的效果。由此可知，確定合理的注漿壓力非常重要。影響注漿壓力的因素很多，既有地質(zhì)條件方面的，又有注漿方法與漿液濃度方面的，目前還沒有一套完整準確的方法計算注漿壓力的大小。比較合理的方法是通過注漿現(xiàn)場試驗來確定，也可用下列經(jīng)驗公式計算：P=(2-2.5)P1(10-17)式中P—

最大允許注漿壓力，Mpa；

P1—注漿段地下水靜水壓力，Mpa。第68頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一3）漿液濃度

注漿漿液的濃度直接影響到漿液的可注性和結(jié)石強度，因此注漿過程中必須對其準確控制。采用水泥注漿時，所用的漿液濃度既取決于裂隙的大小，又取決于水泥漿及其附加劑的性質(zhì)及注漿壓力的高低。裂隙越大，采用的漿液越濃。由于在一個注漿段中含有多種不同寬度的裂隙，所以注漿過程中漿液的濃度有變化，原則是先稀后濃，用不同濃度的漿液分別去適應(yīng)各種不同寬度的裂隙。第69頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一（1）起始濃度確定起始濃度通常是按巖層的吸水率q確定的。吸水率q為單位長度的注漿段在單位壓力作用下單位時間的吸水量，可在注漿前通過鉆孔壓水試驗求得。即

q=Q/Hh(10-18)式中Q—單位時間內(nèi)試驗段在恒壓下的吸水量，L/（min.m.m）；

H—壓水試驗段的水頭，m；

h—壓水試驗段長度，m。由式10-18計算出鉆孔吸水率后，再參考表10-8選擇漿液濃度。第70頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一表10-8鉆孔吸水率和漿液濃度關(guān)系表吸水率qL/（min.m.m）水灰比漿液配比（重量）水砂水泥<0.18:18010.1～0.56:16010.5～1.04:14011～32:130.513～51:12115～100.5:11.521＞100.5:1231第71頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一（2）漿液濃度的控制注漿開始，首先使用起始濃度，然后由稀逐級加濃。濃度變更的原則為：①采用某一濃度漿液注漿時，注漿壓力保持不變，吸漿量隨注漿過程的延續(xù)而逐漸變??；或吸漿量不變，壓力逐漸升高，表明注漿過程正常，不需改變漿液濃度。此外，根據(jù)經(jīng)驗，若吸漿率相當于吸水率的0.85倍時，說明漿液的濃度合適。②采用某一濃度注漿持續(xù)了一定時間（一般20min～30min）或注入300L-600L漿液之后，注漿壓力和吸漿量均無變化，或變化很小時，漿液應(yīng)加濃一級。③改變漿液濃度后，若壓力突然升高或注漿量突然減少，說明漿液濃度不合適，應(yīng)變回到原來的濃度。④遇冒漿、大裂隙或大溶洞時，可越級加濃漿液，或在漿液中加摻合劑、速凝劑及采取間歇注漿等措施。第72頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一5）注漿結(jié)束標準

注漿結(jié)束標準一般是用最終吸漿量（即漿液注至最后的允許吸漿量）和達到設(shè)計壓力（即終壓）時的持續(xù)時間等兩個指標來衡量。從理論上說，最終吸漿量越小越好。最理想是注至完全不吸漿。但實際施工中很難做到，必要性也不大。此外，由于注漿工程的類別不同，以及地質(zhì)條件和技術(shù)的差異，所以質(zhì)量要求和結(jié)束標準也不一樣。一般認為，注漿終壓達到設(shè)計要求，吸漿量小于20L/min～60L/min，穩(wěn)定20min～30min，即可認為達到結(jié)束標準。第73頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一1）施工情況及技術(shù)資料的分析2）鉆孔抽水檢查3）鉆孔取芯檢查4）注漿地段掘進時的觀察

6.注漿效果檢查第74頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一1）施工情況及技術(shù)資料的分析

對注漿過程的施工情況及有關(guān)施工記錄等技術(shù)資料應(yīng)進行詳細分析。如鉆孔偏斜是否造成漏洞、缺口的可能；分析注漿過程中的壓力、漿液濃度、吸漿量的變化，判斷注漿工作是否正常。此外，對每個鉆孔分段注漿的注入量、注漿事故、跑漿情況和范圍、處理措施及效果等，也應(yīng)進行綜合分析和評價。第75頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一2）鉆孔抽水檢查

一般采用檢查孔與注漿孔合一的方式，既檢查孔與注漿孔兼用。當?shù)谝唤M孔注漿結(jié)束后，于第二組孔或其中的1～2個鉆孔進行抽水試驗，以檢查第一組孔的注漿效果。以后，待第二組孔注漿結(jié)束后，從第三組孔或其中的1-2個鉆孔中抽水，以檢查前兩組孔的注漿質(zhì)量。有時在注完漿后，于注漿地段內(nèi)水流上方或注漿效果較差的鉆孔附近，布置1～2個檢查孔進行抽水（或壓水）檢查。當質(zhì)量不合乎要求時，可將檢查孔作注漿孔繼續(xù)注漿，以確保注漿效果。第76頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一3）鉆孔取芯檢查

根據(jù)注漿鉆孔施工的先后不同，即先期施工鉆孔的注漿效果，可通過后期施工鉆孔取芯，檢查裂隙被漿液充填的情況。通過取芯和裂隙充填情況的分析，找出注漿地段的薄弱環(huán)節(jié)，從而通過后期施工的鉆孔加以彌補。少數(shù)情況下，也可在注漿結(jié)束后，在注漿地段專門布置鉆孔取芯，以了解注漿效果和漿液擴散范圍。第77頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一

（一）井筒巷道預(yù)注漿（二）井筒壁后注漿及巷道淋（涌）水的封堵（三）注漿恢復(fù)被淹礦井或采區(qū)（四）注漿帷幕截流（五）注漿改造薄層灰?guī)r含水層，確保工作面安全（六）防滲墻堵水技術(shù)二、注漿堵水技術(shù)在煤礦防治水工作中的應(yīng)用第78頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一

1．井筒預(yù)注漿通常，對于復(fù)雜條件下的基巖井筒，當其通過含水層或?qū)畼?gòu)造帶前，常采用預(yù)注漿對含水層或?qū)畼?gòu)造進行封堵，以避免水害事故，改善作業(yè)條件，簡化施工工序，加快建井速度，降低施工成本。井筒預(yù)注漿分為地面預(yù)注漿與工作面預(yù)注漿。前者是指在井筒開鑿前，從地面施工鉆孔，對含水層進行預(yù)先注漿；后者是當井筒掘進工作面接近含水層時，預(yù)留隔水巖柱（也可以在出水后打止水墊），向含水層施工鉆孔，進行預(yù)注漿。井筒工作面預(yù)注漿與井筒地面預(yù)注漿相比較，優(yōu)點在于前者鉆探工程量少，節(jié)省管材，而且可使用輕便鉆機。由于鉆孔淺，易控制方向；孔徑小、孔數(shù)多，易與裂隙溝通，漿液易于控制，堵水效果好。缺點是工作面狹小，施工不便，且影響建井工期。地面預(yù)注漿的優(yōu)點是既可在井筒開工前進行，也可與井筒掘進平行作業(yè)，不占用建井工期。（一）井筒巷道預(yù)注漿第79頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一井筒淋水或巷道淋水都采用壁后注漿，即用風錘打透井（巷）壁，下好注漿管，待其與井壁固定固牢后，接管向壁后壓注漿液封水。若井筒、巷道有較大涌水時，宜用水泥、水玻璃雙液漿臨時止水，待水止住后再延伸注漿鉆孔，進入含水層內(nèi)一定深度，壓入單液水泥漿，以保證長期使用中不致再度淋水。如為個別較大的裂隙通道涌水，應(yīng)向裂隙深部打鉆，進行專門封堵。具體做法是用較深鉆孔打透大的裂隙，插入注漿管進行引流疏水，用淺孔封好大裂隙口，并使注漿管固定，然后對引流孔加壓注漿封堵。二）井筒壁后注漿及巷道淋（涌）水的封堵第80頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一1).當?shù)V井或采區(qū)被淹后，注漿封閉突水點常是處理這類問題的有效措施。例如，淹沒了40多年的山東淄博北大井，通過從地面施工鉆孔，注漿封閉了原先的突水點，后排水恢復(fù)，使礦井又獲得了新生；河南焦作馮營主井，當井筒掘至-120m時發(fā)生突然漏水，水量達210m3/h,井筒被淹后用注漿方法封閉了突水點，保證了井筒的順利施工。2).礦井因突水被淹后，礦井水位與突水源天然水位相當時的注漿，稱為靜水注漿，如前述淄博北大井和焦作馮營主井的注漿。若突水后礦井局部淹沒，突水口處地下水位低于突水水源的天然水位時的注漿，稱為動水注漿，如開灤范各莊特大型突水災(zāi)害的注堵工程。動水注漿時，為增加水的流動阻力，減緩地下水流速，需先投入骨料（砂、礫石、壓縮木或其它特制品），然后注入速凝漿液，使之快速凝固，以避免漿流被高速水流稀釋或沖跑，達不到堵水效果?，F(xiàn)結(jié)合開灤范各莊礦注漿搶險實例加以說明。（三）注漿恢復(fù)被淹礦井或采區(qū)第81頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一1984年6月2日河北開灤范各莊煤礦2171工作面奧陶系灰?guī)r水通過陷落柱突入井巷，使年產(chǎn)300萬t的礦井被淹。最大突水量2053m3/min，為國外最大突水量（南非德律芳金礦達340m3/min）的6倍以上。當范各莊礦淹沒水位上升到-156.17m時，從標高-232m的7煤層盲巷突破與鄰礦之間的殘余邊界煤柱，使呂家坨礦隨之淹沒。當呂家坨礦淹沒水位上升到-334.72m時，與其相鄰的林西礦之間的隔水煤柱開始滲水，水位上升到-197.95m時滲水量已達16m3/min，使林西礦被迫停產(chǎn)1.范各莊礦特大突水概況第82頁，共94頁，2023年，2月20日，星期一

2.治水方案及其實施由于這次水害水量大，秧及面廣，治理的難度很大。治理時既要迅速控制災(zāi)情的發(fā)展，又要準確查明陷落柱的位置，從根本上堵住突水通道，封住突水水源。第83頁，共94頁，2023年，2月20