【摘 要】
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随着煤炭的持续开采,浅部资源日益枯竭,向深部开拓成为必然趋势。而深埋条件下的煤层受高承压水威胁,严重影响煤矿安全生产。疏水降压和注浆堵水加固是解决矿井水害问题的两种主要方法,我国近年来大力推广区域注浆工程以应对深部岩溶含水层的威胁。区域注浆工程的空间尺度极大,浆液运动状态和扩散范围极为复杂,与松散层注浆和井下工作面注浆的扩散机理存在较大差异。目前,针对此类注浆工程的研究工作相对较少,探讨深埋条件下
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随着煤炭的持续开采,浅部资源日益枯竭,向深部开拓成为必然趋势。而深埋条件下的煤层受高承压水威胁,严重影响煤矿安全生产。疏水降压和注浆堵水加固是解决矿井水害问题的两种主要方法,我国近年来大力推广区域注浆工程以应对深部岩溶含水层的威胁。区域注浆工程的空间尺度极大,浆液运动状态和扩散范围极为复杂,与松散层注浆和井下工作面注浆的扩散机理存在较大差异。目前,针对此类注浆工程的研究工作相对较少,探讨深埋条件下区域注浆工程,对矿区水害防治具有重要意义。本文以潘二煤矿西四采区地面区域注浆工程为研究对象,采用理论分析、数值模拟、工程试验以及对比分析等研究方法,揭示了地面区域注浆工程的作用机理,分析了深埋条件下浆液运移过程,对注浆工程的目标层位进行了优选,并在此基础上对浆液扩散半径进行了数值模拟,最后依据分析和模拟的结果对工程进行设计,并进行现场对比和验证。主要成果如下:1.潘二煤矿西四采区18413工作面存在底板突水风险,应通过区域注浆工程进行防治,且注浆的最佳目标层位为太原组C39灰岩。2.模拟和试验表明,潘二煤矿西四采区C39灰岩进行区域注浆分支孔间距的最大处不应超过62m。3.在满足地面和井下地质条件同时,优化设计钻孔轨迹,确定注浆范围,实现探查治理工程。4.确定了潘二煤矿西四工作面18413工作面区域注浆工程分支孔间距,液扩散范围能够覆盖治理范围,达到了预期治理效果。图47表9参93
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