張平

摘 要：斷裂構(gòu)造一般是良好的導(dǎo)水通道，斷層突水也是礦井水害的主要類型。因此，加強(qiáng)斷裂構(gòu)造的探測，并制定針對性治理措施是礦井防治水工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：斷層探測；帷幕注漿；水害防治

1 工程概述

安里煤礦為新建礦井，根據(jù)勘探報告，回風(fēng)大巷距主井150m處將要揭露DF3正斷層（見圖1）。

圖1 巷道布置與DF3斷層探測施工平面圖

2 地質(zhì)、水文地質(zhì)概況

安里煤礦回風(fēng)大巷主要位于二疊系下石盒子（P1x）中粗砂巖中，巖性以中粗砂巖為主，厚度約19m，含水性中等，一般含水具可疏性，但受構(gòu)造影響區(qū)域含水性、導(dǎo)水較好。其上下主要為中厚層砂質(zhì)泥巖和薄層狀泥巖，裂隙發(fā)育，局部較破碎。

DF3斷層為一正斷層，產(chǎn)狀為：東西近東西、北傾，傾角75°，落差H=20～35m。預(yù)計DF3斷層將與巷道圍巖砂巖裂隙水導(dǎo)通，形成良好的導(dǎo)水通道，為巷道掘進(jìn)的重要水害隱患。

3 DF3斷層的探測

首先在距離DF3斷層30m左右巷道工作面設(shè)置探水鉆場，設(shè)計5個超前探測鉆孔（見圖2，1～5#孔），采用TXU-150型專用鉆機(jī)進(jìn)行超前探查，查明掘進(jìn)前方80m、幫距20m、頂板上15m和底板下15m范圍巖層內(nèi)水文地質(zhì)條件，查明DF3斷層的大致走向、傾向和傾角及其含、導(dǎo)水性，為斷層的治理提供可靠依據(jù)（見圖2、圖3、圖4）。

4 巷道注漿

根據(jù)1～5#鉆孔探測情況（見表1），鉆孔均出水，水量5～34m3/h，水壓2.0MPa，DF3斷層導(dǎo)水性好，推測斷距約10m。巷道掘進(jìn)難以正常通過，特另外補(bǔ)充鉆孔（6～10#）采用一臺2TGZ-60/210型注漿泵進(jìn)行帷幕注漿。

4.1 注漿孔數(shù)目與布置

根據(jù)DF3斷層含、導(dǎo)性與巷道設(shè)計空間位置，為形成較好的注漿帷幕，采用沿巷道輪廓線均勻布孔方案（如圖2、圖3、圖4所示），本次連探水鉆孔共設(shè)計10個孔，包括1個效果檢驗(yàn)孔。

4.2注漿方式采用壓入式注漿

就是把漿液直接壓入注漿孔充填裂隙，這種方式注漿速度快，壓力高，漿液充填密實(shí)，結(jié)石體強(qiáng)度高，可注入細(xì)小裂隙。

另外施工時，采用分段前進(jìn)式注漿，就是從工作面鉆孔至斷導(dǎo)水帶開始，根據(jù)鉆孔出水情況，鉆一段孔，注一段漿，反復(fù)交替進(jìn)行，直至通過導(dǎo)水?dāng)嗔褞е猎O(shè)計孔深。

4.3 注漿段長

本次注漿段長為80m，允許掘進(jìn)60m。

4.4 漿液擴(kuò)散半徑的預(yù)計

注漿過程中漿液的擴(kuò)散半徑隨著巖層構(gòu)造條件，巖層滲透系數(shù)、裂隙率及裂隙寬度、注漿壓力、注漿時間而增大，隨著漿液濃度增加而減小。由于漿液在裂隙中的擴(kuò)散實(shí)際上是不規(guī)則的，所以從理論上很難精確計算。根據(jù)DF3斷層導(dǎo)水性，推測本次注漿段斷裂構(gòu)造發(fā)育，漿液擴(kuò)散半徑順構(gòu)造裂隙方向較大。

4.5 漿液性質(zhì)及配比

工作面注漿一般采用單一水泥漿，固管采用水泥-水玻璃雙液漿，漿液比例根據(jù)注漿吸漿量調(diào)整。

4.6 注漿終壓

為確保注漿效果，本次注漿終壓取靜水壓力的4倍，即8.0MPa。

注漿終壓的判斷依據(jù)：注漿壓力達(dá)到8.0MPa，注漿量不大于10L/min，持續(xù)時間不少于20min。

4.7 效果檢驗(yàn)

在其他注漿孔施工結(jié)束后，施工8#孔，作為效果檢驗(yàn)孔進(jìn)行注漿效果檢驗(yàn)，在8#孔無水或水量小于1.0m3/h，即結(jié)束本次注漿，否則另補(bǔ)孔補(bǔ)注。

5 施工結(jié)果

本次DF3斷層的探測與注漿施工共用時19天，施工結(jié)果見下表。

表1 回風(fēng)大巷過DF3斷層探水注漿施工統(tǒng)計表

本次施工區(qū)域主要為砂巖和砂質(zhì)泥巖，施工鉆孔均有出水，出水段深度在34～57m，水量最大涌水量38m3/h。下伏鉆孔涌水量較小，最小1.0m3/h。推測總回風(fēng)巷前方發(fā)育DF3斷層，斷層具良好導(dǎo)水性，水源以二疊系下石盒子組（P1x）砂巖裂隙水為主，與下伏太灰水的水力聯(lián)系較差。

恢復(fù)掘進(jìn)后，巷道掘進(jìn)前方揭露的一正斷層基本與勘探報告資料吻合，注漿后僅有局部頂板潮濕，基本無淋水，實(shí)現(xiàn)無水掘進(jìn)，保證巷道工程質(zhì)量，同時也為工人創(chuàng)造良好工作環(huán)境。

6 結(jié)論

斷層導(dǎo)水性取決于諸多因素，首要是斷層的性質(zhì)、落差、斷距大小、斷層帶的物質(zhì)組成、破碎程度及膠結(jié)狀態(tài)，其次是斷層兩盤的巖性，主要含水層的富水性，水頭值大小，另外，采掘活動也能改變斷層的導(dǎo)水性。

DF3斷層為本礦首次遇到的主要斷裂構(gòu)造，對其的準(zhǔn)確探測與針對性的注漿封堵措施，為以后其他斷裂構(gòu)造的探測與防治提供了很好具較高的借鑒價值和指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]田道春.F36斷層水的探測與防治[J].山東煤炭科技，2006（6）.

摘 要：斷裂構(gòu)造一般是良好的導(dǎo)水通道，斷層突水也是礦井水害的主要類型。因此，加強(qiáng)斷裂構(gòu)造的探測，并制定針對性治理措施是礦井防治水工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：斷層探測；帷幕注漿；水害防治

1 工程概述

安里煤礦為新建礦井，根據(jù)勘探報告，回風(fēng)大巷距主井150m處將要揭露DF3正斷層（見圖1）。

圖1 巷道布置與DF3斷層探測施工平面圖

2 地質(zhì)、水文地質(zhì)概況

安里煤礦回風(fēng)大巷主要位于二疊系下石盒子（P1x）中粗砂巖中，巖性以中粗砂巖為主，厚度約19m，含水性中等，一般含水具可疏性，但受構(gòu)造影響區(qū)域含水性、導(dǎo)水較好。其上下主要為中厚層砂質(zhì)泥巖和薄層狀泥巖，裂隙發(fā)育，局部較破碎。

DF3斷層為一正斷層，產(chǎn)狀為：東西近東西、北傾，傾角75°，落差H=20～35m。預(yù)計DF3斷層將與巷道圍巖砂巖裂隙水導(dǎo)通，形成良好的導(dǎo)水通道，為巷道掘進(jìn)的重要水害隱患。

3 DF3斷層的探測

首先在距離DF3斷層30m左右巷道工作面設(shè)置探水鉆場，設(shè)計5個超前探測鉆孔（見圖2，1～5#孔），采用TXU-150型專用鉆機(jī)進(jìn)行超前探查，查明掘進(jìn)前方80m、幫距20m、頂板上15m和底板下15m范圍巖層內(nèi)水文地質(zhì)條件，查明DF3斷層的大致走向、傾向和傾角及其含、導(dǎo)水性，為斷層的治理提供可靠依據(jù)（見圖2、圖3、圖4）。

4 巷道注漿

根據(jù)1～5#鉆孔探測情況（見表1），鉆孔均出水，水量5～34m3/h，水壓2.0MPa，DF3斷層導(dǎo)水性好，推測斷距約10m。巷道掘進(jìn)難以正常通過，特另外補(bǔ)充鉆孔（6～10#）采用一臺2TGZ-60/210型注漿泵進(jìn)行帷幕注漿。

4.1 注漿孔數(shù)目與布置

根據(jù)DF3斷層含、導(dǎo)性與巷道設(shè)計空間位置，為形成較好的注漿帷幕，采用沿巷道輪廓線均勻布孔方案（如圖2、圖3、圖4所示），本次連探水鉆孔共設(shè)計10個孔，包括1個效果檢驗(yàn)孔。

4.2注漿方式采用壓入式注漿

就是把漿液直接壓入注漿孔充填裂隙，這種方式注漿速度快，壓力高，漿液充填密實(shí)，結(jié)石體強(qiáng)度高，可注入細(xì)小裂隙。

另外施工時，采用分段前進(jìn)式注漿，就是從工作面鉆孔至斷導(dǎo)水帶開始，根據(jù)鉆孔出水情況，鉆一段孔，注一段漿，反復(fù)交替進(jìn)行，直至通過導(dǎo)水?dāng)嗔褞е猎O(shè)計孔深。

4.3 注漿段長

本次注漿段長為80m，允許掘進(jìn)60m。

4.4 漿液擴(kuò)散半徑的預(yù)計

注漿過程中漿液的擴(kuò)散半徑隨著巖層構(gòu)造條件，巖層滲透系數(shù)、裂隙率及裂隙寬度、注漿壓力、注漿時間而增大，隨著漿液濃度增加而減小。由于漿液在裂隙中的擴(kuò)散實(shí)際上是不規(guī)則的，所以從理論上很難精確計算。根據(jù)DF3斷層導(dǎo)水性，推測本次注漿段斷裂構(gòu)造發(fā)育，漿液擴(kuò)散半徑順構(gòu)造裂隙方向較大。

4.5 漿液性質(zhì)及配比

工作面注漿一般采用單一水泥漿，固管采用水泥-水玻璃雙液漿，漿液比例根據(jù)注漿吸漿量調(diào)整。

4.6 注漿終壓

為確保注漿效果，本次注漿終壓取靜水壓力的4倍，即8.0MPa。

注漿終壓的判斷依據(jù)：注漿壓力達(dá)到8.0MPa，注漿量不大于10L/min，持續(xù)時間不少于20min。

4.7 效果檢驗(yàn)

在其他注漿孔施工結(jié)束后，施工8#孔，作為效果檢驗(yàn)孔進(jìn)行注漿效果檢驗(yàn)，在8#孔無水或水量小于1.0m3/h，即結(jié)束本次注漿，否則另補(bǔ)孔補(bǔ)注。

5 施工結(jié)果

本次DF3斷層的探測與注漿施工共用時19天，施工結(jié)果見下表。

表1 回風(fēng)大巷過DF3斷層探水注漿施工統(tǒng)計表

本次施工區(qū)域主要為砂巖和砂質(zhì)泥巖，施工鉆孔均有出水，出水段深度在34～57m，水量最大涌水量38m3/h。下伏鉆孔涌水量較小，最小1.0m3/h。推測總回風(fēng)巷前方發(fā)育DF3斷層，斷層具良好導(dǎo)水性，水源以二疊系下石盒子組（P1x）砂巖裂隙水為主，與下伏太灰水的水力聯(lián)系較差。

恢復(fù)掘進(jìn)后，巷道掘進(jìn)前方揭露的一正斷層基本與勘探報告資料吻合，注漿后僅有局部頂板潮濕，基本無淋水，實(shí)現(xiàn)無水掘進(jìn)，保證巷道工程質(zhì)量，同時也為工人創(chuàng)造良好工作環(huán)境。

6 結(jié)論

斷層導(dǎo)水性取決于諸多因素，首要是斷層的性質(zhì)、落差、斷距大小、斷層帶的物質(zhì)組成、破碎程度及膠結(jié)狀態(tài)，其次是斷層兩盤的巖性，主要含水層的富水性，水頭值大小，另外，采掘活動也能改變斷層的導(dǎo)水性。

DF3斷層為本礦首次遇到的主要斷裂構(gòu)造，對其的準(zhǔn)確探測與針對性的注漿封堵措施，為以后其他斷裂構(gòu)造的探測與防治提供了很好具較高的借鑒價值和指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]田道春.F36斷層水的探測與防治[J].山東煤炭科技，2006（6）.

摘 要：斷裂構(gòu)造一般是良好的導(dǎo)水通道，斷層突水也是礦井水害的主要類型。因此，加強(qiáng)斷裂構(gòu)造的探測，并制定針對性治理措施是礦井防治水工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：斷層探測；帷幕注漿；水害防治

1 工程概述

安里煤礦為新建礦井，根據(jù)勘探報告，回風(fēng)大巷距主井150m處將要揭露DF3正斷層（見圖1）。

圖1 巷道布置與DF3斷層探測施工平面圖

2 地質(zhì)、水文地質(zhì)概況

安里煤礦回風(fēng)大巷主要位于二疊系下石盒子（P1x）中粗砂巖中，巖性以中粗砂巖為主，厚度約19m，含水性中等，一般含水具可疏性，但受構(gòu)造影響區(qū)域含水性、導(dǎo)水較好。其上下主要為中厚層砂質(zhì)泥巖和薄層狀泥巖，裂隙發(fā)育，局部較破碎。

DF3斷層為一正斷層，產(chǎn)狀為：東西近東西、北傾，傾角75°，落差H=20～35m。預(yù)計DF3斷層將與巷道圍巖砂巖裂隙水導(dǎo)通，形成良好的導(dǎo)水通道，為巷道掘進(jìn)的重要水害隱患。

3 DF3斷層的探測

首先在距離DF3斷層30m左右巷道工作面設(shè)置探水鉆場，設(shè)計5個超前探測鉆孔（見圖2，1～5#孔），采用TXU-150型專用鉆機(jī)進(jìn)行超前探查，查明掘進(jìn)前方80m、幫距20m、頂板上15m和底板下15m范圍巖層內(nèi)水文地質(zhì)條件，查明DF3斷層的大致走向、傾向和傾角及其含、導(dǎo)水性，為斷層的治理提供可靠依據(jù)（見圖2、圖3、圖4）。

4 巷道注漿

根據(jù)1～5#鉆孔探測情況（見表1），鉆孔均出水，水量5～34m3/h，水壓2.0MPa，DF3斷層導(dǎo)水性好，推測斷距約10m。巷道掘進(jìn)難以正常通過，特另外補(bǔ)充鉆孔（6～10#）采用一臺2TGZ-60/210型注漿泵進(jìn)行帷幕注漿。

4.1 注漿孔數(shù)目與布置

根據(jù)DF3斷層含、導(dǎo)性與巷道設(shè)計空間位置，為形成較好的注漿帷幕，采用沿巷道輪廓線均勻布孔方案（如圖2、圖3、圖4所示），本次連探水鉆孔共設(shè)計10個孔，包括1個效果檢驗(yàn)孔。

4.2注漿方式采用壓入式注漿

就是把漿液直接壓入注漿孔充填裂隙，這種方式注漿速度快，壓力高，漿液充填密實(shí)，結(jié)石體強(qiáng)度高，可注入細(xì)小裂隙。

另外施工時，采用分段前進(jìn)式注漿，就是從工作面鉆孔至斷導(dǎo)水帶開始，根據(jù)鉆孔出水情況，鉆一段孔，注一段漿，反復(fù)交替進(jìn)行，直至通過導(dǎo)水?dāng)嗔褞е猎O(shè)計孔深。

4.3 注漿段長

本次注漿段長為80m，允許掘進(jìn)60m。

4.4 漿液擴(kuò)散半徑的預(yù)計

注漿過程中漿液的擴(kuò)散半徑隨著巖層構(gòu)造條件，巖層滲透系數(shù)、裂隙率及裂隙寬度、注漿壓力、注漿時間而增大，隨著漿液濃度增加而減小。由于漿液在裂隙中的擴(kuò)散實(shí)際上是不規(guī)則的，所以從理論上很難精確計算。根據(jù)DF3斷層導(dǎo)水性，推測本次注漿段斷裂構(gòu)造發(fā)育，漿液擴(kuò)散半徑順構(gòu)造裂隙方向較大。

4.5 漿液性質(zhì)及配比

工作面注漿一般采用單一水泥漿，固管采用水泥-水玻璃雙液漿，漿液比例根據(jù)注漿吸漿量調(diào)整。

4.6 注漿終壓

為確保注漿效果，本次注漿終壓取靜水壓力的4倍，即8.0MPa。

注漿終壓的判斷依據(jù)：注漿壓力達(dá)到8.0MPa，注漿量不大于10L/min，持續(xù)時間不少于20min。

4.7 效果檢驗(yàn)

在其他注漿孔施工結(jié)束后，施工8#孔，作為效果檢驗(yàn)孔進(jìn)行注漿效果檢驗(yàn)，在8#孔無水或水量小于1.0m3/h，即結(jié)束本次注漿，否則另補(bǔ)孔補(bǔ)注。

5 施工結(jié)果

本次DF3斷層的探測與注漿施工共用時19天，施工結(jié)果見下表。

表1 回風(fēng)大巷過DF3斷層探水注漿施工統(tǒng)計表

本次施工區(qū)域主要為砂巖和砂質(zhì)泥巖，施工鉆孔均有出水，出水段深度在34～57m，水量最大涌水量38m3/h。下伏鉆孔涌水量較小，最小1.0m3/h。推測總回風(fēng)巷前方發(fā)育DF3斷層，斷層具良好導(dǎo)水性，水源以二疊系下石盒子組（P1x）砂巖裂隙水為主，與下伏太灰水的水力聯(lián)系較差。

恢復(fù)掘進(jìn)后，巷道掘進(jìn)前方揭露的一正斷層基本與勘探報告資料吻合，注漿后僅有局部頂板潮濕，基本無淋水，實(shí)現(xiàn)無水掘進(jìn)，保證巷道工程質(zhì)量，同時也為工人創(chuàng)造良好工作環(huán)境。

6 結(jié)論

斷層導(dǎo)水性取決于諸多因素，首要是斷層的性質(zhì)、落差、斷距大小、斷層帶的物質(zhì)組成、破碎程度及膠結(jié)狀態(tài)，其次是斷層兩盤的巖性，主要含水層的富水性，水頭值大小，另外，采掘活動也能改變斷層的導(dǎo)水性。

DF3斷層為本礦首次遇到的主要斷裂構(gòu)造，對其的準(zhǔn)確探測與針對性的注漿封堵措施，為以后其他斷裂構(gòu)造的探測與防治提供了很好具較高的借鑒價值和指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]田道春.F36斷層水的探測與防治[J].山東煤炭科技，2006（6）.