煤层底板石灰岩含水层超前区域治理技术规范KA T2—2023 Word版.docx

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1、ICS07.060CCSD14KA中华人民共和国矿山安全行业标准KA/T2-2023煤层底板石灰岩含水层超前区域治理技术规范Technica1specificationforadvancedregiona1treatmentofIimestoneaquiferundercoa1seam2023-10-26发布2024-01-31实施国家矿山安全监察局发布目次前言II1范围12规范性引用文件13术语和定义14总则25设计351一般规定352钻探工程设计353注浆工程设计46施工561一般规定562钻探施工563制浆6G4注浆G7施工质量与效果检验7N1一般规定7T2施工质量检查7Z3地面效果检验

2、7N4井下效果检验88竣工资料与验收881峻工资料882工程验收8附录A资料性）工程设计提纲IO附录B资料性）孔组布设形态12附录C资料性）开工报告、开工报审表和开工令13附录D资料性）施工记录和验收记录表15附录E资料性）竣工报告提纲24参考文献26/a,、月IJB本文件按照“h皿标准化工作导则第1部分标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国煤炭工业协会提出。本文件由煤炭行业煤矿安全标准化技术委员会归口。本文件起草单位中煤科工西安研究院集团将限公司、淮北矿业股份有限公司、冀中能源股份有限公司。本文件主要起草人

3、潼书宁、刘其声、郑士田、石志远、倪建明、南生辉、王玺瑞、郭小铭、邢茂林。本文件为首次发布。煤层底板石灰岩含水层超前区域治理技术规范1 范围本文件规定了煤层底板石灰岩含水层超前区域治理技术的总则、设计、施工、施工质量与效果检验、竣工资料与验收，并给出了证实方法。本文件适用于井工煤矿煤层底板石灰岩含水层超前区域治理工程。煤层底板其他含水层或顶板含水层水害超前区域治理工程可参考使用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件不注日期的引用文件,其最新版本括所有的修改单,适用于本文件。GB175通用硅酸盐水泥(

4、DzS6用于水泥和混凝土中的粉煤灰CBHOTO混凝土外加剂eI4eB一NE2建设用砂CBzn在54田建设用卵石、碎石012HBf9矿井井下高压含水层探水钻探技术规范(B117132CE2木屑及木屑棒GBzD123一2D19士工实验方法标准EKz0542314定向钻探技术规程K3148-2D14水文水井地质钻探规程EK/RES52315矿山帷幕注浆规范JCu63混凝土用水标准a15619R8定向井下部钻具组合设计方法SVSfB13-214油气井地质录井规范S7062318定向井井身轨迹质量3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。超前区域治理regiona1governanceinadvance在

5、采掘活动前,利用顺层孔组对治理区内目的层进行超前钻探探查、注浆改造与加固的治理工程。as定向孔组Ciirectiona1ho1egrouP由一个定向的主孔和若干个定向分支孔组成。3.3位垂比theratioofdisP1acementtoVertica1dePth孔口至孔底的水平位移与孔底垂深的比值。34目的层target1ayer超前区域治理工程选定的探查和治理层位。35顺层控制点Iayercontro1Point控制钻孔轨迹沿目的层钻进的空间坐标点。36轨迹偏移trackdeviation顺层孔轨迹与设计轨道之间的偏差用纵、横偏移综合表征。37层位偏移excursionofthetarge

6、t1ayer钻孔轨迹偏移出目的层。3.B轨迹安全距离thesafedistanceoftheboreho1etrack钻孔轨迹与矿井采掘空间之间的最小安全距离。39顺层率beddingrate注浆段钻孔轨迹中顺层段长度占总长度的百分比。3.10连续劈裂注浆ContinuoussP1itgrouting对目的层进行持馔高压注浆。3.11回次注浆段长thesegment1engthofgrouting将注浆段划分为若干段依次注浆时单个回次注浆的受注段长度。3.12单位长度注浆量thegroutingquantityPermeter单位长度受注段的注浆材料用量,单位为吨每米短。a13轨道设计traj

7、ectorydesign设计的井眼轴线。a14实钻轨迹（Iri1ingtrajectory实钻的井眼轴线。4总则4煤层底板存在下列条件之一的可开展煤层底板石灰岩含水层超前区域治理：a）底板承压含水层突水系数大于。M温或受断层等构造影响破坏段突水系数大于傅Ma的：t）存在垂向隐伏导水通道且难以查明的；C）煤层底板隔水层厚度小于或者等于煤层底板破坏深度的；Co煤层底板隔水层厚度大于煤层底板破坏深度经评价有效隔水层厚度难以抵抗底板水压的。在超前区域治理方法分为地面和井下首选地面超前区域治理方法。心超前治理的区域一般应选择采区、多个工作面或相对独立的地质块段，治理范围应根据水压、边界条件等因素综合确定

8、,应大于待采范围。41目的层应选择厚度合理、层位稳定、可注性好的石灰岩含水层，且治理后应满足突水系数评价标准或消除了隐伏导水通道水害隐患。名超前治理区域的勘探程度应满足治理工程设计需求否则应进行补充勘探。W超前区域治理一般应在采区或工作面掘进前实施。夕首次开展超前区域治理的矿井,一般应先选取试验区进行试验工程,确定其可行性和相关工程技术参数。W工程实施过程中应不断优化设计条件发生重大变化时应进行设计变更。5设计S1一般规定St1工程设计提纲参见附录Ao5R工程设计内容应包括：a）治理思路治理范围和目的层预期达到的治理目标；b）钻探工程设计钻探设备、钻孔布置、钻孔结构、钻探工程量和钻探技术要求等

9、；c）注浆工程设计注浆设备、注浆方式和工艺、注浆材料、预计注浆量、注浆结束标准和注浆施工技术要求等：钻孔应均匀布设异常区应适当加密；c）注浆段轨道宜与主构造走向斜交,目的层为薄层灰岩时一般采用倾向孔或走向孔；d）钻孔布置方式有扇骨状、鱼骨状或梳状见附录讲艮据地质条件选取；）钻孔轨道与矿井采掘空间及其影响带边界之间应不小于轨迹安全距离；）井下钻场应考虑矿井接续以采区巷道为依托布设。室设计应根据地层特点和孔深要求选择设备及仪器，设备和仪器的性能指标应符合由H铀第5章定向钻探设备和器具的要求。3B一般采用一级分支孔布设特殊区段可设计二级分支孔。物设计施工质量检查孔工程量不少于分支孔工程量的r%,重点

10、检查构造复杂区、注浆、物探及水位异常区等。井下取心检查孔受注层岩心采取率要求岩石大于70%,破碎带大于33%,岩心应全部拍照、编录。S5地面钻孔设计一般为三开结构，一开为松散层段或煤层段，二开一般至目的层段，三开为裸孔注浆治理段。地面钻孔终孔孔径一般不小于1$Inm。永久封闭止水段应包括松散覆盖层、煤层、非目的含水层、构造破碎带、采空区等。止水标准及检查方法应符合他TQkk2314中137止水与封闭的规定。SB初次开展超前区域治理的矿区孔间距按406Om设计获取试验数据后调整孔间距设计参数。砂根据地质条件和钻机性能进行钻孔轨道设计确定位垂比、水平位移和孔深。3B钻孔轨道、钻进工艺设计及技术要求

11、应符合【腕蛎E4第4章定向钻探工程设计的要求。顺层孔顺层段至少每隔m设计一个顺层控制点如遇特殊构造加密设计控制点。W钻孔偏斜设计应符合S/IE在一2B中43靶区半径和靶区偏移的要求。SD有条件的矿井可采用地质导向钻井技术。注浆工程设计田I注浆系统注浆系统应满足以下要求：a）注浆站选址应主要考虑地形地貌、注浆孔位置、注浆材料的运输；b）注浆站应配备满足环保要求的防尘、除尘装置和废浆处理设施；c）注浆系统应包括供水、供电、制浆、灌注和计量监测系统；d）供水能力不小于单日最大注浆量的5倍应配备一定容枳的蓄水池；）供电能力满足单日最大注浆量负荷的要求；f）制浆系统宜采用散装水泥自动上料、二次搅拌制浆；

12、g）注浆系统宜选用与设计压力相匹配的变量泵组，单管输浆能力至少满足单泵最大流量的要求，注浆管路应能承受15倍的最大注浆压力，注浆压力表的量程应不小于设计注浆终压的15倍；H）注浆站宜配备具有自动计量、在线监测功能的计量监测系统。留注浆材料和浆液审注浆材料应满足以下要求：a）注浆用水水质应符合贝股的规定。t）水泥可采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥等水泥的强度等级不应低于拓级水泥性能和运输储存条件应符合GB175的相关规定。c） 黏土黏性土的塑性指数不应小于端粒粒径小于Gffimm）含量不宜低于15%,含砂量不宜大于5%,有机物含量不宜大于3%,黏土分析按OyraD12T_2P的规定

13、执行。d） 粉煤灰应符合CBtBK的规定。）骨料锯末应干净无污渍、无霉变、无腐朽应符合面*四中S的规定砂直选用类砂符合WMBE2中2和63的规定石子宜选用H类卵石、碎石,符合GBzT1dees一eS2.中62的规定.）外加剂早强剂、减水剂等应符合的规定。逅超前区域治理注浆可使用水泥单液浆、黏土水泥混合浆或粉煤灰水泥混合浆等。B应对浆液的密度、凝结时间等参数提出设计要求。SB注浆工艺和参数注浆工艺和参数符合下列要求：a）宜采用孔口封闭静压注浆轴遇大型溶洞、陷落柱可采用孔口自流式注浆。t注浆终压一般为目的层静水压力的I5倍3倍於压稳定条件下，注浆流量不大于8）1稳定时间不小于3Dmir时，注浆结束；注浆流量达到结束标准，持续升压超过终压无法稳压时，可结束注浆。回次注浆压力结束标准不宜小于终孔压力的80%。o）注浆孔应采用前进分段式注浆回次注浆未达注浆结束标准应扫孔复注。d）地面顺层孔段回次注浆段长应根据地层漏失情况及可注性综合确定1般不大于勖】；钻遇冲洗液稳定消耗量大于或者等于5h时应启动注浆终孔时应进行注浆。）井下顺层孔钻遇出水量大于或者等于30m：/h时应启动注浆终孔时应进行注浆。）浆液密度一般为11的i16/ni。期注浆量预计根据岩层空隙