水泥–水玻璃双液浆在工作面顶板突水溃砂治理中的应用

周振方^1,2，曹海东^1,2，朱明诚^1,2，李德彬^1,2，贾东秀³，尚宏波^1,2

1. 中煤科工集团西安研究院有限公司2. 陕西省煤矿水害防治技术重点实验室3. 山东能源内蒙古上海庙矿业有限责任公司

摘 要：煤矿顶板突水溃砂威胁矿井安全。基于煤层顶板突水溃砂区"人工假顶"再造的思路,提出了水泥–水玻璃混合液速凝封堵突水溃砂通道的技术。以鄂尔多斯盆地西缘某侏罗系煤矿上组煤开采发生的一次顶板突水溃砂事件为研究对象,提出了通过双浆并列管进行水泥和水玻璃孔口注浆、孔底混合的地面治理方案;利用三维地质模型构建技术,呈现了类"马鞍型"溃砂区空间形状特征,以及溃砂区中部向四周边缘变薄、且局部"孤峰"凸起的浆液–溃砂混合体空间形状特征;充水含水层水头动态特征、地下水流场变化特征以及瞬变电磁电阻率特征指标,综合指示突水溃砂通道实现了完全封堵。形成的堵水及评价技术在类似工程应用中具有一定的借鉴意义。

关键词：顶板突水溃砂;水泥–水玻璃双液浆;三维地质模型;鄂尔多斯盆地西缘;