摘要：为保障87采区大巷穿太原组灰岩及F25断层带的安全性，采用地面定向钻孔技术对87采区大巷穿太原组灰岩及F25断层带进行综合治理，以太原组灰岩含水层和F25断层带为目的层，在地面施工定向多分支水平注浆钻孔，进行区域水文地质探查与全面预注浆加固治理，完成查明水文地质情况、封堵太灰水导水通道，并对F25断层带进行预注浆加固，大幅提高巷道穿太原组灰岩及F25断层带的安全性。
关键词：地面定向钻孔；巷道掘进；太原组灰岩；F25断层
随着我国矿井开采深度的不断增大，太原组灰岩含水层和断层、破碎带等软弱复杂地层对深井巷道的掘进和围岩稳定性的安全威胁日益增加，造成矿井巷道掘进时的突水和巷道冒顶等重大安全隐患。针对上述问题，在87大巷穿太原组灰岩及F25断层带的综合治理工程中采用了地面定向钻孔定向多分支钻孔注浆工程，该工程特点:在地面施工，不占用掘进工期，注浆压力大，加固范围大， 加固质量好，施工人员安全，无需在井下运输材料，施工效率高。
一、工程背景
根据采区设计，87大巷分为上下两个水平，87轨道与87回风为平石门，为-720水平；87胶带与辅助回风为下山施工，落平点为-820水平。87大巷穿过F25断层区段，落差约300m，断层上盘太原组灰岩含水层与煤层顶底板地层“对接”或使太原组灰岩含水层推覆于煤系地层之上。87 采区太原组灰岩含水层灰岩总厚度1.80～52.53m，平均24.26m，分布稳定，底板标高-371.41～-820.20m，目前稳定水位-3.59～1.20m，q=0.0074～0.19 L/s.m，k=0.014～0.717 m/d，为中等含水层，井下巷道掘进或回采时存在推覆体“太灰”突水威胁。此外，断层带较为破碎，严重影响巷道掘进及支护。
矿井采用地面定向多分支水平钻井技术对巷道所经的推覆体“太灰”含水层进行注浆改造，消除巷道掘进过程中的主要水害隐患，与此同时，对巷道所经F25断层带进行预注浆加固，掩护巷道掘进并降低巷道支护难度。
二、工程设计
布置地面定向多分支钻孔，设计一个钻孔单元，包括一个主孔、5个分支孔，根据施工情况预留2个机动检查加固孔。主孔以探查层位及构造带位置为主，并初步查明注浆区域的水文地质条件。各分支孔针对各具体设计巷道位置进行预注浆加固，尽量保持以顺巷道钻进，控制钻孔轨迹进入巷道设计标高“着陆”，并沿设计巷道延伸过F25断层带约60m，对巷道穿越F25断层带两侧一定范围进行预注浆加固，改良巷道穿越F25断层破碎带区域的工程地质条件。
论文作者:牛杨,万和勇
论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期
论文发表时间:2017/11/9
本文来源: https://www.lw33.cn/article/1c5637d15c2c07998441b74c.html