煤矿断层渗流分析与注浆防渗效果

"煤矿井下断层渗流特性与注浆防渗效果分析" 在煤炭开采过程中，矿井下的断层往往会导致地下水的异常涌出，对煤矿的安全生产和经济效益造成严重影响。针对这一问题，该研究主要关注了宝黎断层在丰水季节导致周源山煤矿北大巷涌水量增大的现象，并通过RFPA-Flow数值模拟软件进行了深入分析。 首先，研究揭示了断层渗流特性的关键规律：断层的渗流量与水压之间存在正比例关系。这意味着当水压增大时，断层的渗流量也会相应增加。此外，随着水流方向的推进，水压和渗流量均呈现逐渐下降的趋势。这表明离断层越远，水压和渗流量减小，表明断层是地下水的主要渗透途径。 进一步，该文探讨了注浆防渗的效果。注浆工艺是一种常见的防治矿井涌水的技术，通过将浆液注入到断层或裂隙中，以封闭水分的渗流路径。研究发现，经过注浆处理后，断层的主要渗流通道得到有效封堵，使得水只能通过断层周围岩体的裂隙向断层渗流，从而显著降低了渗流量。这种现象在实际测量中得到了验证，注浆前后的涌水情况与数值模拟结果相符。 现场采用了双液高压帷幕注浆技术，这是一种高效且有针对性的防渗手段。通过高压注射两种不同成分的浆液，形成连续的帷幕，阻止地下水通过断层破碎带，实现了防渗标准的要求。实施这项技术后，断层破碎带的透水率降低到了满足岩石地基工程防渗的标准，极大地提升了矿井的安全性和生产效率。 该研究结合理论分析和数值模拟，深入探讨了断层的渗流特性以及注浆防渗技术的应用，对于预防和控制煤矿井下涌水问题提供了科学依据和技术支持。关键词涉及的领域包括断层地质、矿井涌水控制、渗流特性、双液注浆技术、帷幕止水方法以及数值模拟方法，这些都是煤矿安全开采中的重要研究内容。通过这些技术的应用，可以有效改善矿井的水文地质条件，提高矿井的安全生产水平。