晋城市煤业采空区治理方案(2)
山西晋煤集团晋圣坡底煤业有限公司
主斜井井筒下部采空区治理工程
施
工
方
案
施工单位：河南泰吉通工程建设有限公司
编制日期: .04.09
第一章概况
第一节工程概况
一工程概况
山西晋煤集团晋圣坡底煤业有限公司位于晋城市西北5km的坡底村。

距晋煤集团约20km。

行政区划隶属晋城城区西上庄乡管辖。

井田距晋城市西环路约2km, 有简易公路与之相连，距太焦线晋城北站10km，距晋焦高速公路约20km，交通较为便利。

根据现场调查及钻探验证以后确定，在拟建主斜井区域地下存在采空区，特别是明槽段与暗槽段相邻处30米长度范围内采空区在井筒底板以下且距离较近，该段采空区埋深于自然地表以下约25～33米，对主斜井井筒影响较大，急需进行治理。

经调查，该区域曾进行过小窑开采，煤层开采及井下巷道分布情况不明。

在钻探验证的基础上，我单位进行了采空区治理方案的编制。

二气象及主要水系
治理区为暖温带湿润大陆性季风气候，四季分明，春季干燥多风夏季炎热多雨，秋季温和凉爽，冬季寒冷少雨。

井田内河流不发育，大小冲沟平时基本干枯无水，只有雨季时才有短暂洪流沿沟谷由西向东、东北，由中西部向南排出井田后，汇入
白水河及其支流，白水河向东南注入丹河，丹河一路向南在河南省与沁河汇合，向东注入黄河。

三地形地貌
井田地处太行山脉南段，沁水盆地的南缘，地貌上属侵蚀山地，地形起伏不大，以低山丘陵为主。

区内沟谷发育，黄土大面积覆盖。

最高点为矿区东南部边界，海拔+938m，最低点位于矿区北部，海拔+788m，最大相对高差150m。

四施工条件
⒈交通：拟建场地距晋城市西环路约2km,，交通便利。

⒉通讯：项目部配备多部手机，通讯方便。

⒊居住条件：已解决。

⒋施工用电：已解决。

⒌施工用水：已解决。

第二节场区工程及水文地质条件
一、地层
井田位于沁水煤田晋城煤炭国家规划矿区东南部。

井田内地层由老至新为奥陶系中统峰峰组、石炭系中统本溪组、石炭系上统太原组、二叠系下统山西组和下石盒子组广泛被第四系黄土覆盖。

根据以往地质资料，对相关地层简述如下：
（1）奥陶系中统峰峰组（O2f）
为含煤地层之基底，岩性为深灰、青灰色厚层状石灰岩，夹灰黄色、黑灰色泥灰岩、含次生石膏及侵染状黄铁矿，下部裂隙岩溶发育，并为方解石脉充填，局部为角砾状石灰岩，厚度一般大于100m。

井田东部出露于较多，西部偶有出露。

（2）石炭系中统本溪组（C2b）
厚 3.24～17.37m，一般厚13.94m。

岩性主要由灰白色或兰灰色铝质泥岩、灰色薄层状粉砂岩组成，与下伏地层呈平行不整合接触关系。

二、构造
井田位于太行山复背斜西翼，晋获褶断带晋城段。

本井田位于白马寺逆断层的西侧，区内地层总体走向NE-SW，倾角8-12°，东部靠近白马寺逆断层地段和西部局部地段变化较大，倾角约为30°。

受区域构造影响，井田构造特点以褶曲为主，断层不发育。

褶曲构造构造线以北东—南西向为主。

褶曲构造由东掩—五门向斜组成。

三、水文地质
井田地处太行山脉南端西侧、沁水盆地的东南缘，地貌类型属低山丘陵区,井田内总的地势为东南部较高，最大相对高差150m。

地表水系白水河属黄河流域沁河水系丹河支流，井田内无常年性河流和大的地表水体，地表水排泄条件较好。

井口及工业广场周边标高均高于历史最高洪水位，雨季雨水不会经过井筒进入巷道。

井田主要含水层：
（1）、松散岩孔隙含水岩组（孔隙水）
区内第四系分布广泛，岩性主要为黄色亚砂土及红色亚砂土，含水层的厚度、水位埋深及其富水性差别较大，地表地势较高地段一般无水，而于地形低凹处赋存地下水，地下水动态变化较大，而地下水的补给、排泄条件及水质类型与前述相应的区域含水层组的情况基本一致。

水质类型为HCO3·SO4-Ca型水。

（2）、碎屑岩裂隙含水岩组（裂隙水）
该含水岩组主要指二叠系砂岩裂隙含水岩组，砂岩裂隙较发育，砂岩含水层的富水性取决于砂岩的裂隙发育程度。

石盒子组、山西组地层含水层主要为粗粒砂岩及中细粒砂岩，局部为粉砂岩，裂隙较发育，是3号煤的主要充水来源，直接接受大气降水补给。

水质类型属HCO3-Ca型水。

根据山西省第三地质工程勘察院提交了《山西省晋城市城区西上庄坡底煤业有限公司矿区水文地质调查报告》，山西组含水层单位涌水量为0.012～0.024L/s.m，渗透系数为0.032m/d。

第二章采空区治理施工方案的编制
第一节编制目的及依据
一编制目的
本场地采空区治理施工方案编制的目的是要指导治理工程的实
施，使治理后的场地成为适宜进行工程建设的场地，满足上部井筒的场地稳定性要求。

二编制依据
根据以往的治理经验，采用胶结注浆法治理，即在地表打孔，经过注浆泵、注浆管，将水泥粉煤灰浆液注入采空区及其上覆岩体裂隙中，浆液固化后胶结岩层裂隙带，同时采空区内的浆液形成的结石体对其上覆岩层形成支撑作用，阻止上覆岩层的进一步冒落，防止地面因冒落而引起的沉陷变形，保证拟建井筒的稳定。

所依据和参考的主要技术文件有：
1. 甲方提供的资料
2. 国家和行业颁布的现行规范、规程和标准。

第二节治理方案
依据《矿山开采沉陷学》理论及煤矿“三下”采煤经验，结合国内多个采空区治理工程实践，一般采用全胶结注浆法。

全胶结注浆法是在采空区影响范围内，按一定孔距和排列方式，布设足量的注浆孔，用钻机成孔，经过注浆泵、注浆管，将水泥粉煤灰浆液注入采空区及上覆岩体裂隙中，浆液经过固化，胶结岩层裂隙带，同时采空区的浆液形成的结石体对其上覆岩层形成支撑作用，阻止上覆岩层的进一步冒落塌陷。

全胶结注浆法已在国内多个采空区治理工程中取得了成功的经验，该方法施工相对简单，安全性高，施工工艺成熟，施工易于管理。