矿 井概 况
小纪汗煤矿隶属于陕西华 电榆横煤 电有限责任
公 司,设计年产量 lOMt/a_1j,并配套建设 一座年
入洗能力 lOMt的现代化大型选煤厂 ,矿井服务年
限 124.1a,矿井于 2010年 1O月开始 施工 ,预计
2013年投产。
煤矿井筒在施工过程 中需穿过上更新统冲湖积
层孔隙潜水 、第 四系 中更新统 黄土孑L隙裂隙潜水 、
白垩系洛河砂岩孔隙裂隙潜水、侏罗系碎屑岩类风
化壳裂隙水、碎屑岩类裂隙承压水等 5个含水层 ,
根据实际的岩层揭露情况 ,井筒整体涌水量较大 ,
同时由于巷道局部地区出现泥、岩互层现象 ,造成
顶板较为破碎 ,淋水较大。尤其是副斜井在施工至
440~550m段时 ,斜井顶板淋水达 54m /h。
目前我国煤矿巷道 (井筒 )堵水技 术手段主
要有 围岩注浆及喷射混凝土。常村煤矿+470水平
回风巷 J、红柳煤矿 1122工作 面辅运巷 J、龙 固
煤矿辅 2运输大巷 J、郭家河矿主副井井筒 (斜
井) J、骆驼山矿 16煤大巷 等均采用了注浆堵
水技术 ,取得 了 良好 结果。巷道 (井 筒 )喷射混
凝土可对 围岩形成 良好支 护 j,阻 断深 部水 向巷
道壁渗透 。
小纪汗煤矿 由于副斜井围岩表面的淋水较大 ,
传统的干式喷浆方法不能完成喷浆 ,喷射到淋水岩
面上的混凝土因凝 固慢 、无粘接强度而基本上都脱
落 ,其 回弹率达 90% 以上 ,也 曾尝试 过先堵水使
岩面变干后再喷浆的方案 ,但由于没有能渗透到微
细孔隙里的合适注浆材料而堵水失败。井筒岩石表
面暴露在空气 中受侵蚀并 在孔 隙潜水 的浸泡下 近
l0个月,暴露岩层在逐步弱化 ,面临潜在 的垮塌
风险。因此 ,寻找一种能够实现斜井表面喷浆支护
并封堵住岩层孔隙潜水的材料及工艺是井筒掘进的
当务之急。
考虑工期 的紧迫性 ,决定对富水区的喷浆支护
和孔隙水堵水选用高性能混凝土湿喷及纳米级材料
注浆解决井筒淋水 问题 。
2 副斜 井富水区施工方案及效果
2.1 副斜井富水 区地质条件
副斜井井筒全长 3552m,倾角 6。,净宽 5.6m,
净高 4.4m,净断面 21.3m ,巷道在穿越洛河组砂
岩段 440~550m 含水 层 时,巷道 围岩淋 水较 大,
巷道岩性主要为砂质泥岩和细砂岩 ,水源主要以孑L
隙水 (裂隙不发育)为主 ,水量达 54m /h。
2.2 传统施工方案
当斜井施工出现涌水后 ,在富水区先后施工 了
多个导水孑L进行导水 ,试图将涌水导出 ,方便现场
喷浆施工 ,但 由于水 源主要为裂 隙不 发育的孔隙
水 ,水流没有固定流向,导水效果甚微。使用普通
干喷法进行喷浆 时其 回弹率高达 90% 以上 ,为改
进喷浆效果 ,在混凝土中增加了普通速凝剂及防水
剂的用量 ,但喷浆 时 回弹率仍高达 85% ,无法实
现正常喷浆并达到斜井支护的要求。
为了彻底解决上述 问题 ,曾计划采用混凝土砌
碹的方式来通过该淋水段 ,但考虑到混凝土砌碹施
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