郭曉帥
(中國煤炭地質(zhì)總局 第一水文地質(zhì)隊,河北 邯鄲 056004)
構(gòu)造導(dǎo)致底板突水是常見的礦井水害形式之一[1],由于斷層等構(gòu)造附近地層較破碎,井下鉆進困難且受涌水的影響,井下注漿制漿受限且注漿壓力較低[2]。因此,選取合適的鉆進成孔工藝配合適宜的高壓注漿方式,對斷層帶超前區(qū)域探查治理具有重要意義。地面定向區(qū)域探查治理技術(shù)施工難度小,相比井下治理施工風(fēng)險小,注漿壓力高,可實現(xiàn)區(qū)域超前探查、治理,適用于不同規(guī)模的斷層帶治理,效果良好。本文重點介紹基于地面超前區(qū)域探查治理技術(shù)對斷層的治理技術(shù)及效果驗證。其特點在于易于施工,可連續(xù)性高壓注漿,實現(xiàn)超前區(qū)域治理,改造目的層隔水性能,阻斷深部高壓巖溶水與待采煤層間的水力聯(lián)系,從而防止底板突水對生產(chǎn)的威脅[4]。
(1) 通過前期地質(zhì)勘探,確定構(gòu)造發(fā)育情況。
(2) 確定治理目的層及目的層位的構(gòu)造發(fā)育情況,預(yù)先選定距離煤層底板一定距離且治理后可滿足采煤工作面突水系數(shù)不大于0.1 MPa/m 的空隙較發(fā)育具有注漿條件的含水層作為目的層。
(3) 根據(jù)前2 項手段獲取的各項數(shù)據(jù),確定平面治理范圍。
(4) 根據(jù)治理范圍確定地面井場位置、地面鉆孔數(shù)量、分支孔數(shù)量、鉆孔設(shè)計深度等,從而進行鉆孔軌跡設(shè)計。分支孔宜與斷層(或裂隙、構(gòu)造破碎帶) 走向垂直或大角度斜交。分支孔間距應(yīng)根據(jù)目的層可注性、注漿材料的擴散性確定,不宜大于60 m,水垂比不宜大于1.5,分支孔仰角不宜大于5°,分支孔應(yīng)控制整個探查治理范圍。……