朱仙庄煤矿五含帷幕截流疏干开采
综合治理技术
中煤科工集团西安研究院限公司
讲：郑士田
2019年10月3
4
2
1 项目背景
治理方案
工程施工概述分析
疏降效果评价
5 结
汇报提纲11 基概况
淮北矿业（四矿
区）：闸河涣
涡阳宿县矿区
矿井位置：位宿州
市东郊（宿县矿区）
投产情况：1983年4月
年生产力：200万吨
煤种：13焦煤气煤
享环保煤美
誉淮北矿业煤田分布图朱仙庄煤矿采区分布侏罗系五含关系示意图
12 灾害特点
矿井采掘开拓：分南北两翼南翼水害瓦斯灾害北翼顶板五含水害严重
接方：北部8煤六采八采十采十二采约2000万吨（均五含覆盖
受水害威胁）13 北翼水文质条件
矿井北部面：矿
井边界8煤露头太
奥灰露头五含边界
典型NS质剖面：
南北剖面四含五含
直覆五含伏层
角度整合接触
典型WE质剖面：
东西剖面四含五含
条带直覆（东侧侏罗
系隔水层）五含
伏层角度整合接触13 北翼水文质条件13 北翼水文质条件
四含补径排特征
接受两侧伏太奥灰顶托补
接受伏五含补（径流方）
排泄中心位采区疏放中心
五含补径排特征
接受北侧伏太奥灰顶托补
接受覆四含渗补
天然状态四含疏降中心排泄（径流方）
太灰奥灰：基底含水层补覆四含五含
接触带径流
含水层天然状态补径排特征14 五含开采防治水措施疏降开采
根93年放水试验数计算：北翼采区顶板五含水位疏降350m时疏降水量2000m3h
存溃水溃沙安全隐患直接疏干济费高安全朱仙庄煤矿采区分布侏罗系五含关系示意图
五含煤层开采：通20余年研究证确定采带压开采 方
案2015年五含首采8661工作面进行试采推进约40m处发生顶板
突水事造成员伤亡
2015130朱仙庄煤矿8661工作
面（五含首采）发生顶板离层
水突水事造成员伤亡
14 五含开采防治水措施带压开采15 五含水害根治？
根治五含水害
什治
里治
什时间治
治
什样方案3
4
2
1 项目背景
治理方案
工程施工概述分析
疏降效果评价
5 结
汇报提纲矿
工程
21 治理思路 帷幕墙参数
长度：3200m
埋深：220~550m
高度：60~80m
效宽度：40m
截流效果指标
墙目标水位350m
时截流率达85
水量≯300m3h
项目意义
解放储量：2000万
吨
22 帷幕墙参数位置北线直孔 东线水孔
帷幕北线：长约1090m设计直孔94钻孔浅部层孔48孔组
帷幕东线：长约2110m设计1020孔组
工程量：钻探总工程量73098m注水泥15万吨粉煤灰12万吨
23 工程设计3
4
2
1 项目背景
治理方案
工程施工概述分析
疏降效果评价
5 结
汇报提纲 项目历时1300天投入500余技施工员组织50台套钻机40余台套注浆设备100余
套注浆路总长80000余米帷幕钻探总进尺约75万米注水泥等材料70余万吨建造完成
隐蔽长距离埋深高承压松散层基岩裂隙岩溶混合介质复杂
帷幕墙体
项目面质构造水文质条件极复杂工程技术难度极
根治垂侧补顶板水害问题
工程规模技术难度国煤矿防治水史尚属首例
31 项目实施历程注浆量：36723254t104孔占51
钻探进尺：333795m104孔占44
32 帷幕截流施工工程量32 帷幕截流施工工程量
注浆量：340056t98孔占49
钻探工程量：41464m98孔 占5634 水文质参数分析
天然状态帷幕改造建墙段渗透系数柱状图3
4
2
1 项目背景
帷幕截流方案设计
工程施工概述分析
疏降效果评价
5 结
汇报提纲41 疏降系统
疏水方法
口径直通式单孔放水
群孔观测定流量非稳
定流稳定流群孔放水试
验方法
排水方法
通直通式钻孔放水井
通直排孔排面33水文长观孔
五含观测孔：17
墙10墙
外7
含水层：四
含7奥灰4
太灰4三含1
均线观测
42 观测系统43 疏降效果评价
疏干放水情况分析
2018年8月16日2019年9月30日
累计放水量260万m3
目前墙五含疏放中心水位疏降
390m疏降水量70m3h
墙外五含稳定水位32m墙外
水压差超350m
五含疏放期间含水层水位均
突升突降现象帷幕墙运行期
间截流效果良运行稳定含水层水位历时曲线
43 疏降效果评价 含水层水位历时曲线显示：墙五含墙外五含太奥灰含
水层基水力联系
墙外水压差：墙外水位差达350m帷幕墙截流效果良
运行稳定
疏放水量：目前疏降中心稳定放水量70m3h帷幕墙水
量70m3h远低设计求≯ 300m3h
截流率：帷幕截流率超95远超设计85务
帷幕墙极改变五含北侧补条件成隔水边
界
43 帷幕截流效果综合评价3
4
2
1 项目背景
帷幕截流方案设计
工程施工概述分析
疏降效果评价
5 结
汇报提纲5 结
项目历时975日历天施工完成202钻孔钻探总进尺748435m
注浆合计70728854t钻探注浆压水试验均符合设计求
已建成座长距离（3200m）埋深(220~550m)高承压
(2~4MPa)混合介质隐蔽落底式帷幕截流墙
帷幕墙体五含压水试验透水率≯10Lu满足设计求
五含放水检验疏干放水帷幕墙截流效果良帷幕墙水
量70m3h目前五含墙外水位差超350m运行稳定
帷幕墙截流率达95超85截流率指标谢谢家
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综合治理技术
中煤科工集团西安研究院限公司
讲：郑士田
2019年10月3
4
2
1 项目背景
治理方案
工程施工概述分析
疏降效果评价
5 结
汇报提纲11 基概况
淮北矿业（四矿
区）：闸河涣
涡阳宿县矿区
矿井位置：位宿州
市东郊（宿县矿区）
投产情况：1983年4月
年生产力：200万吨
煤种：13焦煤气煤
享环保煤美
誉淮北矿业煤田分布图朱仙庄煤矿采区分布侏罗系五含关系示意图
12 灾害特点
矿井采掘开拓：分南北两翼南翼水害瓦斯灾害北翼顶板五含水害严重
接方：北部8煤六采八采十采十二采约2000万吨（均五含覆盖
受水害威胁）13 北翼水文质条件
矿井北部面：矿
井边界8煤露头太
奥灰露头五含边界
典型NS质剖面：
南北剖面四含五含
直覆五含伏层
角度整合接触
典型WE质剖面：
东西剖面四含五含
条带直覆（东侧侏罗
系隔水层）五含
伏层角度整合接触13 北翼水文质条件13 北翼水文质条件
四含补径排特征
接受两侧伏太奥灰顶托补
接受伏五含补（径流方）
排泄中心位采区疏放中心
五含补径排特征
接受北侧伏太奥灰顶托补
接受覆四含渗补
天然状态四含疏降中心排泄（径流方）
太灰奥灰：基底含水层补覆四含五含
接触带径流
含水层天然状态补径排特征14 五含开采防治水措施疏降开采
根93年放水试验数计算：北翼采区顶板五含水位疏降350m时疏降水量2000m3h
存溃水溃沙安全隐患直接疏干济费高安全朱仙庄煤矿采区分布侏罗系五含关系示意图
五含煤层开采：通20余年研究证确定采带压开采 方
案2015年五含首采8661工作面进行试采推进约40m处发生顶板
突水事造成员伤亡
2015130朱仙庄煤矿8661工作
面（五含首采）发生顶板离层
水突水事造成员伤亡
14 五含开采防治水措施带压开采15 五含水害根治？
根治五含水害
什治
里治
什时间治
治
什样方案3
4
2
1 项目背景
治理方案
工程施工概述分析
疏降效果评价
5 结
汇报提纲矿
工程
21 治理思路 帷幕墙参数
长度：3200m
埋深：220~550m
高度：60~80m
效宽度：40m
截流效果指标
墙目标水位350m
时截流率达85
水量≯300m3h
项目意义
解放储量：2000万
吨
22 帷幕墙参数位置北线直孔 东线水孔
帷幕北线：长约1090m设计直孔94钻孔浅部层孔48孔组
帷幕东线：长约2110m设计1020孔组
工程量：钻探总工程量73098m注水泥15万吨粉煤灰12万吨
23 工程设计3
4
2
1 项目背景
治理方案
工程施工概述分析
疏降效果评价
5 结
汇报提纲 项目历时1300天投入500余技施工员组织50台套钻机40余台套注浆设备100余
套注浆路总长80000余米帷幕钻探总进尺约75万米注水泥等材料70余万吨建造完成
隐蔽长距离埋深高承压松散层基岩裂隙岩溶混合介质复杂
帷幕墙体
项目面质构造水文质条件极复杂工程技术难度极
根治垂侧补顶板水害问题
工程规模技术难度国煤矿防治水史尚属首例
31 项目实施历程注浆量：36723254t104孔占51
钻探进尺：333795m104孔占44
32 帷幕截流施工工程量32 帷幕截流施工工程量
注浆量：340056t98孔占49
钻探工程量：41464m98孔 占5634 水文质参数分析
天然状态帷幕改造建墙段渗透系数柱状图3
4
2
1 项目背景
帷幕截流方案设计
工程施工概述分析
疏降效果评价
5 结
汇报提纲41 疏降系统
疏水方法
口径直通式单孔放水
群孔观测定流量非稳
定流稳定流群孔放水试
验方法
排水方法
通直通式钻孔放水井
通直排孔排面33水文长观孔
五含观测孔：17
墙10墙
外7
含水层：四
含7奥灰4
太灰4三含1
均线观测
42 观测系统43 疏降效果评价
疏干放水情况分析
2018年8月16日2019年9月30日
累计放水量260万m3
目前墙五含疏放中心水位疏降
390m疏降水量70m3h
墙外五含稳定水位32m墙外
水压差超350m
五含疏放期间含水层水位均
突升突降现象帷幕墙运行期
间截流效果良运行稳定含水层水位历时曲线
43 疏降效果评价 含水层水位历时曲线显示：墙五含墙外五含太奥灰含
水层基水力联系
墙外水压差：墙外水位差达350m帷幕墙截流效果良
运行稳定
疏放水量：目前疏降中心稳定放水量70m3h帷幕墙水
量70m3h远低设计求≯ 300m3h
截流率：帷幕截流率超95远超设计85务
帷幕墙极改变五含北侧补条件成隔水边
界
43 帷幕截流效果综合评价3
4
2
1 项目背景
帷幕截流方案设计
工程施工概述分析
疏降效果评价
5 结
汇报提纲5 结
项目历时975日历天施工完成202钻孔钻探总进尺748435m
注浆合计70728854t钻探注浆压水试验均符合设计求
已建成座长距离（3200m）埋深(220~550m)高承压
(2~4MPa)混合介质隐蔽落底式帷幕截流墙
帷幕墙体五含压水试验透水率≯10Lu满足设计求
五含放水检验疏干放水帷幕墙截流效果良帷幕墙水
量70m3h目前五含墙外水位差超350m运行稳定
帷幕墙截流率达95超85截流率指标谢谢家
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