煤矿深埋煤层底板注浆保水采煤关键技术

来源：矿产资源节约与综合利用先进适用技术推广目录（第五批）

一、技术类型

   煤矿保水开采技术。

二、适用范围

   埋深大，煤层底板高压，且强富水含水层层的区域超前治理。

三、技术内容

（一）基本原理

   通过施工地面定向钻孔沿太原群薄层灰岩顺层钻进，注浆改造底板高承压水薄灰岩含水层，有效封堵导水构造和隐伏导水通道，增大底板隔水层厚度，阻止和减少太原组灰岩水、奥灰水进入矿井采动空间，保护地下水资源的含水结构不受破坏。

（二）关键技术

1. 薄层灰岩地面定向顺层钻进控制关键技术；

2. 注浆动态压力控制与扩散半径；

3. 注浆材料选取等关键注浆工艺技术

（三）工艺流程

地面定向顺层钻进注浆工程采用分段下行式、孔口封闭静压注浆法进行注浆，主要采用充填注浆和高压注浆方法。

四、主要技术指标

注浆终压不小于静水压力的1.5~2倍，单孔终孔吸浆量不大于35L/min，且持续稳定30min，单位吸水率q不得大于0.01L/MIN.m.m。

五、典型实例及成效

以淮北矿业朱庄矿Ⅲ631工作面为例，工作面采前采用井下常规钻进行底板注浆加固时吨煤成本约30.056元/t，但井下常规治理后仍大量出水导致工作面停产，后续对工作面底板（含陷落柱）注浆加固的吨煤成本约130.206元/t，合计吨煤成本160.262元/t，且治理后工作面仍继续出水。采用该技术后注浆吨煤成本68.88元/t，大大降低了水害治理成本。目前，朱庄矿（Ⅲ631、Ⅲ634、Ⅲ6213工作面、桃园矿（Ⅱ1026、Ⅱ1027工作面），开采过程中3灰井下揭露钻孔无水率达到80-90%，已累计安全采煤139.1万吨，创产值约50154.079万元，利税8910.18万元的巨大经济效益。

六、推广前景

   本技术适用于下组煤底板高承压水、强富水含水层的区域超前治理，可在华北型煤田各矿井推广使用。通过对本技术的革新，可拓展应用于煤矿帷幕截流区域超前治理和奥灰承压水区域超前治理，应用前景广阔。