面向绿色矿山的注浆关键技术与工程示范

作者：杜金龙; 潘树仁^*; 刘长友; 魏云迅; 鲁岩; 潘海洋; 齐宽; 赵明; 刘厚松; 姚宏鑫; 周瑶; 晏嘉; 李世念; 张彪; 张丝诺

来源：矿业科学学报, 2023, 8(03): 293-307.

DOI：10.19606/j.cnki.jmst.2023.03.002

• 绿色矿山
• 多元耦合
• 智能化
• 注浆关键技术
• 工程示范

针对地表塌陷、水资源破坏、煤基固废堆积等问题，系统性提出了煤炭绿色开采“减沉、增载、处废、控水”一体化的多元耦合注浆技术体系，并成功示范。具体内容有：(1)综合利用理论分析、数值模拟、现场探测(钻探、超声成像、井下电视、光纤监测)等手段，研究了采动空隙空间与原生裂隙空间发育演化规律，尤其是将分布式光纤技术应用于离层空间探测，实现了注浆空间的精准识别。(2)利用煤基固废(煤矸石、粉煤灰)等制备了应用于不同场景的多源无机高性能注浆材料，将煤矸石作为离层注浆材料实现了规模化处置，同时研发了具有水下抗分散性、高体积系数、高塑性强度的新型KEP注浆堵水材料。(3)将丛式井技术运用到离层注浆孔钻探施工，有效规避采动超前破坏；集成研制了全天候、高泵压、大流量智能化注浆系统；应用补强注浆工艺，强化注浆减沉效果。(4)提出了注浆效果监测检测技术体系，重点阐述了钻探取芯与测井相结合的钻孔检测方法。(5)形成了以离层注浆减沉处废、垮落带注浆处废、老空区注浆增载处废和顶板裂隙注浆控水为核心的智能化技术体系，并在夏店煤矿、新浦磷矿、曹家滩煤矿、高家堡煤矿进行了工程示范，为我国绿色矿山建设提供了新思路。

• 单位
  中国煤炭地质总局勘查研究总院; 中国矿业大学（北京）; 中国矿业大学