摘要：東榮一礦位于黑龍江省集賢煤田東榮勘探一區南部。根據黑龍江省集賢煤田東榮勘探一區精查地質(zhì)報告提供的資料，該區區域煤系裂隙充水礦床分為簡(jiǎn)單、中等、復雜三種類(lèi)型。文章分析了東榮一礦涌水原因，提出了礦井涌水注漿治理技術(shù)。運用該技術(shù)對東榮一礦主要出水點(diǎn)進(jìn)行治理，效果明顯，降低了礦井總涌水量近240m³/h，使礦井能正常生產(chǎn)。

　　關(guān)鍵詞：第四系承壓水；注漿技術(shù)；涌水治理；水泥－水玻璃雙液漿；出水點(diǎn)

　　東榮一礦在建井期間，涌水量一直很大，嚴重影響了施工進(jìn)度，目前礦井涌水量已達到530m³/h，超過(guò)礦井設計的正常涌水量470m³/h，給礦井安全帶來(lái)嚴重威脅。

　　一、東榮一礦地質(zhì)條件簡(jiǎn)介

　　東榮一礦位于黑龍江省集賢煤田東榮勘探一區南部。根據黑龍江省集賢煤田東榮勘探一區精查地質(zhì)報告提供的資料，該區區域煤系裂隙充水礦床分為簡(jiǎn)單、中等、復雜三種類(lèi)型，東榮一礦礦井水文地質(zhì)條件整體為簡(jiǎn)單至中等，而該礦-190水平井底車(chē)場(chǎng)所處天窗部位為本區唯一的復雜區。

　　二、涌水原因分析

　�。ㄒ唬┏鏊�點(diǎn)

　　礦井井底車(chē)場(chǎng)及石門(mén)施工過(guò)程中，發(fā)生了多次涌水，除涌水量極小的分散出水點(diǎn)外，目前集中出水點(diǎn)達65個(gè)。其中單點(diǎn)出水量在50m³/h以上的主要出水點(diǎn)主要有7個(gè)。

　�。ǘ�）出水水源

　　由于自然形成的天窗使第四系含水層缺失了隔水層，使第四系含水層與煤層上覆巖層中存在的裂隙貫通形成涌水通道。天窗區域內第四系含水層的地下水流向為由西南向東北徑流，地下水位平均水力坡度約3/1000，徑流緩慢，排泄不良，向東北排泄至松花江。礦井煤系裂隙含水層水的徑流方向為由東北向西南徑流，由淺部向深部徑流，徑流強度逐漸減弱。第四系含水層是本區主要間接充水含水層，含水層厚度大，水量豐富，滲透性強，通常情況被第三系隔水層阻隔，在天窗部位直接補給煤系裂隙含水帶。

　�。ㄈ�）導水通道

　　從井下實(shí)際觀(guān)測的出水裂隙來(lái)看，主要是由煤層上覆頂板節理發(fā)育而造成的，節理的發(fā)育程度主要受構造控制，在斷層、褶皺等地質(zhì)構造應力集中部位裂隙發(fā)育、巖層破碎，出水明顯，這些裂隙通過(guò)X剪節理相互貫通，形成一個(gè)巨大的含水管網(wǎng)，且與頂部的風(fēng)化裂隙相連，在天窗部位直接接受上覆含水層的補給，最終形成了礦井涌水倒水通道。如圖1所示：

　　三、礦井涌水治理方案

　�。ㄒ唬┛傮w治水思想

　　對天窗位置的礦井涌水治理，對井下出水點(diǎn)的治理只是從表面上的治標過(guò)程，將涌水導水通道徹底斷絕才是治理的根本。因此，從根本出發(fā)，通過(guò)人工制造隔水層，將天窗封閉，需要通過(guò)地面布置深井鉆孔，然后進(jìn)行注入黃泥等隔水材料進(jìn)行治理，此項工程時(shí)間久，工作量大。但目前為能使礦井盡快投產(chǎn)，對井下主要出水點(diǎn)進(jìn)行治理，是當務(wù)之急。

　�。ǘ�）治水方案

　　礦井水治理向來(lái)以輸、排、堵、截為主，但輸、排不易實(shí)現，在進(jìn)行堵、截時(shí)還要針對各出水點(diǎn)并結合其具體出水情況進(jìn)行治理。注漿為涌水治理最常用且有效的方法，注漿堵水技術(shù)的關(guān)鍵在于對出水點(diǎn)補水通道的判斷和注漿材料的選擇。結合東榮一礦主要出水點(diǎn)出水原因，提出注漿技術(shù)對東榮一礦主要出水點(diǎn)進(jìn)行涌水治理。

　　四、注漿技術(shù)應用

　　7個(gè)主要出水點(diǎn)中，其中①點(diǎn)涌水量為106m³/h，②點(diǎn)涌水量為96m³/h，④點(diǎn)涌水量為78m³/h，因④點(diǎn)出水影響水倉清倉，故需首先治理。為了在短時(shí)間內使涌水量降至礦井排水能力以?xún)�，首先對①、②、④三個(gè)出水點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行治理。

　�。ㄒ唬┳�漿技術(shù)

　　注漿技術(shù)首先是在將出水點(diǎn)來(lái)水預先導走，在出水點(diǎn)水量降低后進(jìn)行注漿，在注入漿液凝固后再將導水通道（鉆孔）堵死，這樣減小了注漿時(shí)涌水量和水壓，使涌水治理容易實(shí)施。

　�。ǘ�）注漿材料選擇

　　注漿材料中一般注漿材料多為水泥漿液，對于堵水用量大，故而不選擇成功較高的化學(xué)材料。水泥－水玻璃雙液漿因其具有凝固速度快、結實(shí)率高、凝固強度大、成本低等特點(diǎn)一直是注漿材料中的首選。

　　水泥選用425號粉煤灰水泥，水玻璃濃度為38°Be'。在進(jìn)行注漿前，對水泥漿水灰比、水泥—水玻璃比進(jìn)行了試驗。經(jīng)試驗最終確定水灰比為0.5∶1，水泥—水玻璃比為1∶0.35，此種比例初凝時(shí)間為30s。這樣能保證漿液在遇到高壓水時(shí)不至于被水迅速沖走，在圍巖裂隙中能迅速凝固，與巖體共同形成帷幕。

　�。ㄈ�）注漿施工工藝

　　1．首先對三個(gè)出水點(diǎn)的補水通道進(jìn)行判斷，可以通過(guò)觀(guān)測水流方向，或在出水點(diǎn)附近打鉆孔勘察，確定后補打導水鉆孔進(jìn)行導水，直至出水點(diǎn)水量明顯下降。

　　2．在出水點(diǎn)巷道10m范圍內打注漿孔，鉆孔方向為沿水流方向，并及時(shí)布孔口管。注漿孔沿巷道斷面順水方向布置，孔深3m，分別布置頂孔和幫角孔。先從幫孔開(kāi)始注，逐漸向上，最后注頂孔。

　　3．注漿過(guò)程中，發(fā)現鄰近孔出現跑漿時(shí)應立即采取封孔措施。

　　4．當出水點(diǎn)10m范圍注漿孔都注漿后，再對導水鉆孔進(jìn)行注漿封孔。

　�。ㄋ模┲嗡�效果

　　在東榮一礦進(jìn)行注漿技術(shù)實(shí)施，對東榮一礦出水點(diǎn)中的①、②、④三個(gè)出水點(diǎn)進(jìn)行了集中涌水治理。其中①點(diǎn)涌水量由原來(lái)的106m³/h降至為12m³/h以下，②點(diǎn)涌水量由原來(lái)的96m³/h降至為10m³/h，④點(diǎn)涌水量由原來(lái)的78m³/h降至為13m³/h，累積降低礦井涌水量近240m³/h。以上水量數據均采用激光水流測速儀測得。

　　五、結論

　　結合東榮一礦礦井涌水特點(diǎn)提出的注漿治理技術(shù)，在對東榮一礦主要出水點(diǎn)治理后，得出：

　　1．通過(guò)對東榮一礦涌水原因的分析，確定了東榮一礦涌水的直接水源應為各層砂巖的靜儲量，間接水源為第四系砂礫石孔隙水。

　　2．在借鑒了以往礦井涌水治理的基礎上，結合東榮一礦涌水特點(diǎn)，分析確定東榮一礦涌水注漿治理技術(shù)。

　　3．注漿技術(shù)在東榮一礦的實(shí)施，實(shí)踐驗證了該技術(shù)的可行性與合理性，同時(shí)降低了礦井總涌水量近240m³/h。該技術(shù)方案可作為東榮一礦當前涌水治理主要技術(shù)手段，為該礦巷道的掘進(jìn)提供了速度保證。

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　　作者簡(jiǎn)介：劉偉鋒（1978－），男，河南南陽(yáng)人，黑龍江省雞西大學(xué)助教，研究方向：安全與環(huán)境工程。