[发明专利]一种用于煤矿斜井冒顶区注浆堵水的施工方法

说明书

本申请涉及一种用于煤矿斜井冒顶区注浆堵水的施工方法，包括下列步骤：S1、在斜井出水层面钻孔探测空洞范围，并实测空洞区涌水量；S2、利用充填材料对空洞区涌水进行充填处理；S3、在斜井出水层位上采用由上而下隔排打孔并安装注浆管、隔排重复式注浆对冒顶区进行注浆堵水。在煤矿斜井冒顶区涌水时，首先利用充填材料对冒顶区形成的空洞区进行充填处理，然后在斜井出水层位上采用隔排打孔、隔排安装注浆管以及隔排重复注浆的方式快速的对冒顶区形成的空洞区进行注浆堵水，避免了煤矿斜井冒顶区形成更大的空洞，该注浆堵水的施工方法对煤矿斜井冒顶区注浆堵水效果明显，且工期短、成本低、施工效率高，极大的保障了施工的安全性。

技术领域

本申请涉及煤矿斜井冒顶时注浆堵水的施工方法，尤其是涉及一种用于煤矿斜井冒顶区注浆堵水的施工方法。

背景技术

煤矿在采掘生产的过程中，它通常需要布置倾斜巷道，便于连接不同层位的水平巷道，满足安全生产的需要。煤矿倾斜巷道倾角一般不超30°，斜井井筒作为最典型的倾斜巷道，在掘进施工过程中，均要穿过地下含水层，明槽开挖段均位于第四系地层，主要由松散的粘土、砂质粘土、粉砂、细砂等组成。

与斜井涌水相关的含水层主要有以下两个层位：

A)松散层孔隙含水层

主要由第三系、第四系松散沉积物等组成，厚度变化大，一般为30m～70m。其中含水层段主要由具孔隙的含砂粘土、亚粘土、粉细砂及砾石组成，

地下水主要补给来源为大气降水，水位受季节影响变化较大。径流区及排泄区不明显，一般以排泄于地表为主，局部也可通过构造等导水通道补给下伏含水层。该含水层渗透性好，局部含水丰富。

该含水层为富水性弱-中等的孔隙含水层。

B)基岩风化带裂隙含水层

该含水层的岩性因地而异，风化裂隙发育因岩性、构造及地形控制而不同，一般发育深度在25~50m左右。受大气降水影响明显，一般较低处比较高处富水性好，该含水层一般富水性差异较大。

该含水层属弱-中等富水性砂岩裂隙含水层。

斜井巷道一般设计坡度25°左右，半圆拱形断面，净宽*中高=4.2m~5.5m*3.5m~4.5m，净断面面积14m²~25m²，淋水或涌水段井筒（主要为揭露砂砾含水层段）均为砼浇筑+内衬29U型钢支架联合支护，浇筑厚度500mm。

煤矿在开采过程中，地质容易塌陷在煤矿斜井上方发生冒顶现象，然后在煤矿斜井上方形成冒顶区，根据《煤矿井巷工程质量验收规范》GB50213-2010规定，立井井筒建成后总涌水量≤6m³/h（井筒深度≤600m），尤其对斜井冒顶区的顶板涌水，对矿井安全生产极为不利，必须进行注浆堵水治理。

传统的斜井堵水一般采用管棚注浆、帷幕注浆的方法，而煤矿斜井冒顶区在发生涌水现象时，需要考虑到以下难点：

1、斜井轨道运输繁忙，不能平行作业，影响注浆堵水施工。

2、斜井断面较大，坡度较陡，频繁拆除、安装工作平台困难且工作量巨大，施工作业难度大，施工安全风险较高。

3、冒顶区涌水段斜井主要在掘进施工时，揭露含水流砂层所致，采用钢筋砼支护后顶部充填不饱满形成空洞区，导通导水裂隙，形成在混凝土模板接缝处淋水和不明显的渗水，造成注浆堵水的范围和面积较大，布孔及注浆工作量较大。

4、混凝土碹体壁后冒顶区的空洞位置、范围、体积大小及积水量不详，给注浆防治水设计参数的确定及组织注浆施工带来极大的不确定因素。

由于煤矿斜井冒顶区注浆堵水过程中需要考虑到上述难点，若使用传统的管棚注浆、帷幕注浆对煤矿斜井冒顶区进行堵水注浆，会使得煤矿斜井冒顶区的注浆堵水效果较差，而且传统注浆方式工期长、成本高、施工效率低，并且施工安全得不到保障。

发明内容