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基于定向水平钻陷落柱综合探查与阻水塞立体建造技术

2021-05-23南生辉林旭东

煤田地质与勘探 2021年2期

田 干,南生辉,林旭东,樊 娟

(1.中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西 西安 710077;2.陕西省煤矿水害防治技术重点实验室,陕西 西安 710077)

岩溶水害一直是影响我国煤矿安全生产的主要水害之一。随着我国浅部煤炭资源逐渐枯竭,煤炭开采深度不断增大,煤矿生产受岩溶水害影响更加突出。根据国内岩溶水害事故统计资料,80%突水事故为构造突水,且多为陷落柱突水,其突水具有通道规模大、突水强度高、致灾危害大的特点,如1984年6月开滦范各庄煤矿发生的世界最大陷落柱突水事故、2003年4月邢台东庞矿陷落柱突水事故、2010年3月神华骆驼山陷落柱突水事故[1-8]等,上述突水事故的突水量都超过1 000 m3/min,给人民的生命和财产安全造成巨大威胁。

陷落柱的位置和导水性探查是治理的基础,通常采用井下物探、钻探相结合的方法综合探查陷落柱的位置和范围[9]。陷落柱治理技术目前主要包括巷道截流、构建“止水塞”、陷落柱“三段式”堵水、直接封堵、返流注浆和引流注浆等[1,8,10];治理技术的发展过程大概可划分为3个阶段,第1阶段(1984—1996年),以开滦范各庄矿2171综采工作面突水陷落柱治理为代表;此为国内外第1例陷落柱突水灾害,采用分段下行式注浆实施全面封堵的治理技术,这种方法存在钻探精度低、工程量大、费用高的缺点。第2阶段(1996—2006年),陷落柱内“堵水塞”技术广泛应用,即在突水陷落柱内预定层位建造一定长度的“堵水塞”,截断陷落柱突水通道,如皖北任楼煤矿7277工作面陷落柱治理工程。……

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