孟凡丁，许光泉，孙 贵，谢治刚

(1.安徽理工大学 地球与环境学院，安徽 淮南 232001；2.安徽省煤田地质局勘察研究院，安徽 合肥 230088)

1 引言

我国华北矿山在采掘过程中，受到煤层下部奥陶系岩溶水害的严重威胁[1]。自20世纪80年代范各庄煤矿岩溶陷落柱突水以来，淹井事故接连发生，造成了一定的人员伤亡和巨大的经济损失。近年来，随着浅部煤炭资源的日益枯竭，向深部开采成为必然趋势，而岩溶水害问题日益突出[2～4]。

传统的注浆工程常通过对煤层底板裂隙、溶隙和陷落柱等导水通道进行精准注浆从而实现改造与封堵，往往针对一个点或一个带进行治理，而目前华北煤田深埋开采时需应对奥灰岩溶水害，采用这种局部注浆工程常无法满足安全开采的要求。

采用超前区域治理技术是华北矿山奥灰水害治理的必然趋势。该技术采用多分支水平孔对煤层底板太原组某一深度的含水层进行全面注浆，在奥灰和煤层之间形成一定厚度的隔水层。它既封堵煤层和奥灰之间岩层的裂隙、断层、陷落柱等导水通道，还改造含水层结构，增加岩体强度，从而避免工作面回采过程中奥灰突水致灾事故的发生[5，6]。

注浆作为一门防治水技术，被广泛应用于解决各类工程问题[7，8]，国内外学者不仅开展了现场工程实践和试验研究，而且提出了多种注浆理论[9～17]。但对于深埋条件下的水平分支孔注浆扩散机理研究目前仍处于起步阶段，水平段分支孔间距设计和注浆工艺方面仍有许多需要完善和亟待改进的地方[18～20]，其中浆液扩散半径是设计水平孔间距考虑的关键因素，扩散半径不仅受岩体孔隙率和渗透率等内在因素影响，同时也受浆液水灰比和注浆压力等外界条件控制。……