五沟煤矿1010工作面含水层注浆改造数值模拟分析 ①

鲁唯超

(安徽建筑大学土木工程学院,安徽 合肥 230601)

0 引 言

在我国两淮地区，厚松散含水层往往覆盖在矿区的开采煤层上，在松散层下具有一定富水性的含水层，对煤矿的开采造成非常不利的影响。若进行注浆改造，可使含水层转变为隔水层，可以充分的解放煤炭资源并进行安全开采。注浆改造是利用钻孔的方式向地层裂隙压入堵水材料,通过浆液自身材料特性实现对空隙的填补,堵住涌水道避免水源同工作面之间发生接触[1]。牛秀清[2]等研究出浆液和下组煤底板岩溶地层的相互作用机理，通过采用地面定向钻孔对下组煤底板岩溶含水层进行注浆改造且优化了注浆工艺。姚宇[3]等在余吾矿2203回采工作面对地面顺层注浆，成功实现了煤层底板第四层灰岩的钻进及注浆、对导水断层的封堵，取得较好应用效果。刘洋[4]等通过以“引流注浆、帷幕封堵”为思路，实现了巴拉素煤矿动水条件下强富水、高水压煤层的注浆封堵,利用注浆改造设计解决了该矿在施工过程中出现的煤层水害问题。文中以五沟煤矿1010工作面的基本地质情况为基础，通过利用Flac3d模拟顺层注浆所采取的合适注浆孔间距以及注浆前后对含水层阻隔水性能的改变对煤层开采的影响，可供类似工程参考。

1 工程地质特征

在经过多次勘探试验后，发现五沟煤矿井田的新生界松散层厚度为262.36～287.05m,平均273.40m。五沟煤矿整个井田内的松散层，自上而下划分为4个含水层组和3个隔水层组[5]。……