井下帷幕截流技术研究

根据地面勘探、井下四灰放水试验、连通试验、电算模拟及生产资料，综合分析了帷幕区的地质构造特征和四灰水文地质条件，即呈现“三面阻水、一面进水”水文地质单元特征，阻水边界为隐伏露头及隔水断层，进水边界为断层接触式的奥灰集中补给边界。在此基础上，科学地制定了帷幕截流方案，沿补给边界F7断层上盘布置帷幕截流巷道，并根据实际揭露的地质条件及所获信息，及时对帷幕带的位置进行调整以避开水文地质条件复杂的块段。根据岩溶率、浆液扩散半径、注浆段厚度、注浆压力等合理确定了帷幕带的宽度和注浆孔的孔距、方位、施工序次等参数；运用三极测深的井下直流电物探方法作出了沿帷幕巷道的电性剖面，直接指导钻子L布置；建立了地面注浆站，采用了自动控制射流制浆新工艺，降低了劳动强度，提高了制浆质量和效率；选择了以粘土水泥浆为主、单液水泥浆为辅的注浆材料，经过室内配比试验，选择了注浆参数；针对四灰岩溶发育极不均一的特点，因地制宜地采用了单孔注浆与群孔注浆、引流注浆与控压注浆、连续注浆与间歇注浆等相结合的综合注浆工艺；制定了单子L注浆效果评价的标准；利用井上下相结合的施工方法，缩短了施工工期，降低了工程投资。国家庄煤矿的井下四灰帷幕截流最终形成沿帷幕区域整个补给边界1 700m长的帷幕截流工程带，四灰涌水量由1409m3／h降至30m3／h，帷幕截流效果达到97。9％，解放受水害威胁煤炭储量358．7万t，减少了四灰疏放水量，降低了防治水投入，保证了安全开采，2003年实现经济效益2677．61万元。本项目具有条件分析清楚、帷幕截流方案科学、施TT艺先进、帷幕效果显著、经济效益突出和帷幕距离长、规模大等特点。

帷幕截流是一项治本的防治水方法，在具有集中补给边界区域的防治水工作中推广应用是必然的，该技术为我国类似矿井水害防治提供了新的思路与途径，具有较大的推广应用价值。

该研究成果已在帷幕区具体应用，2003年安全采出原煤1 9。92万t，并已推广到陶阳煤矿中三井田综合治水采煤工程中。