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第1章 峰峰矿区概况1

1.1 自然地理概况1

1.1.1 地理位置1

1.1.2 地形地貌特征1

1.1.3 气象、水文2

1.2 矿区煤炭开采情况3

第2章 峰峰矿区地质、水文地质概况4

2.1 矿区地质概况4

2.1.1 矿区地层概况4

2.1.2 矿区煤层概况11

2.1.3 矿区岩浆岩分布概况12

2.1.4 矿区地质构造概况13

2.1.5 矿区陷落柱分布概况16

2.2 矿区水文地质概况17

2.2.1 区域水文地质概况17

2.2.2 矿区水文地质概况22

第3章 煤层底板突水理论与机理26

3.1 煤层底板突水理论26

3.1.1 以静力学理论为基础的煤层底板研究理论27

3.1.2 突水系数理论28

3.1.3 “下三带”理论28

3.1.4 原位张裂与零位破坏理论29

3.1.5 “关键层”理论29

3.2 煤层底板突水类型29

3.2.1 按突水量大小分类30

3.2.2 按突水与生产阶段的关系分类30

3.2.3 按底板突水通道类型分类30

3.3 煤层底板突水机理31

3.3.1 断层突水机理31

3.3.2 陷落柱突水机理33

3.3.3 底板裂隙突水机理36

3.4 煤层底板突水影响因素38

3.4.1 水压38

3.4.2 底板隔水层39

3.4.3 地质构造39

3.4.4 矿山压力39

3.4.5 采掘活动40

第4章 注浆堵水理论与技术41

4.1 引言41

4.2 注浆堵水技术发展历史41

4.3 注浆堵水理论43

4.3.1 充填注浆理论43

4.3.2 渗透注浆理论45

4.3.3 劈裂注浆理论46

4.3.4 压密注浆理论47

4.3.5 电动化学注浆理论48

4.4 注浆堵水材料48

4.4.1 骨料48

4.4.2 注浆材料49

4.5 注浆堵水参数58

4.5.1 骨料参数58

4.5.2 注浆参数59

4.6 注浆堵水技术60

4.6.1 突水通道探查技术60

4.6.2 骨料充填技术61

4.6.3 注浆封堵技术61

4.7 注浆堵水设备64

4.8 注浆堵水过程数值模拟64

4.8.1 数学模型的建立65

4.8.2 第一阶段数值模拟过程66

4.8.3 第二阶段数值模拟过程69

4.9 注浆堵水71

4.9.1 前期调查72

4.9.2 注浆堵水方案制定72

4.9.3 注浆堵水73

4.10 注浆工艺73

4.10.1 注浆方法73

4.10.2 钻孔74

4.10.3 压水试验74

4.10.4 造浆75

4.10.5 注浆结束标准75

第5章 峰峰矿区奥灰特大突水快速治理技术76

5.1 概述76

5.2 奥灰特大突水治理难点问题77

5.2.1 主要水害情况77

5.2.2 典型突水灾害78

5.2.3 奥灰特大突水治理主要难点问题80

5.3 奥灰特大突水快速治理原则81

5.4 突水通道探查技术82

5.4.1 探查孔布置82

5.4.2 探查孔结构83

5.4.3 探查孔施工83

5.5 导水通道（巷道）封堵技术84

5.5.1 钻孔布置84

5.5.2 钻孔施工84

5.5.3 骨料充填技术85

5.5.4 注浆封堵技术87

5.6 突水通道封堵技术89

5.6.1 骨料充填90

5.6.2 注浆封堵91

5.6.3 注浆效果检验93

5.6.4 排水复矿93

5.7 峰峰矿区奥灰特大突水快速治理技术集成94

第6章 九龙矿奥灰特大突水快速治理技术96

6.1 矿井概况96

6.2 矿井地质概况96

6.2.1 地层与含煤地层96

6.2.2 构造99

6.3 水文地质条件概况105

6.3.1 主要含水层105

6.3.2 隔水层107

6.4 突水工作面概况108

6.5 突水经过和突水原因109

6.5.1 突水经过109

6.5.2 突水原因分析109

6.6 九龙矿15423N工作面突水机理分析112

6.6.1 断层突水机理分析112

6.6.2 陷落柱突水机理分析113

6.7 底板突水通道探查113

6.7.1 特大突水治理方案113

6.7.2 突水通道探查方案制定114

6.7.3 突水通道探查115

6.8 导水陷落柱封堵技术123

6.8.1 注浆堵水技术路线123

6.8.2 注浆堵水参数确定125

6.8.3 施工工艺130

6.8.4 陷落柱注浆封堵（堵源）技术130

6.8.5 “封顶”技术134

6.8.6 注浆效果检验137

6.8.7 九龙矿奥灰特大突水治理关键技术145

第7章 辛安矿奥灰特大突水快速治理技术146

7.1 矿井概况146

7.1.1 概况146

7.1.2 矿井涌水量和排水能力146

7.2 矿井地质、水文地质概况147

7.2.1 地质概况147

7.2.2 水文地质概况152

7.3 矿井勘探及防治水工作155

7.3.1 矿井地质、水文地质勘探工作155

7.3.2 矿井防治水工作156

7.4 突水工作面概况157

7.5 突水经过157

7.6 突水原因分析157

7.6.1 突水水源157

7.6.2 突水通道158

7.6.3 突水原因158

7.7 突水灾害抢险救援158

7.8 突水治理方案和技术路线158

7.9 构筑水闸墙159

7.9.1 水闸墙结构设计159

7.9.2 水闸墙施工工艺160

7.9.3 注浆材料与设备163

7.9.4 水闸墙隔离效果检验164

7.10 过水巷道封堵164

7.10.1 钻孔布置164

7.10.2 钻孔结构及施工164

7.10.3 巷道截流滤水段建造166

7.10.4 巷道截流阻水段建造167

7.11 突水通道探查及封堵168

7.11.1 钻孔布置168

7.11.2 钻孔结构及施工168

7.11.3 突水通道封堵169

7.12 注浆堵水效果检验171

7.12.1 奥灰观测孔水位动态171

7.12.2 矿井追排水试验172

7.13 辛安矿奥灰特大突水治理关键技术172

第8章 牛儿庄矿奥灰特大溃水灾害快速治理技术173

8.1 邯郸市牛儿庄采矿有限公司概况173

8.1.1 概况173

8.1.2 矿井排水设施及能力173

8.1.3 井田范围内小煤矿概况174

8.2 地质、水文地质概况175

8.2.1 地质概况175

8.2.2 水文地质概况176

8.3 矿井充水条件178

8.3.1 矿井充水水源178

8.3.2 矿井充水通道179

8.4 突水经过和突水原因180

8.4.1 突水经过180

8.4.2 突水原因分析180

8.5 突水灾害抢险救援182

8.5.1 抢险救灾方案制定182

8.5.2 抢险救灾方案实施183

8.6 奥灰特大溃水灾害快速治理技术183

8.6.1 特大溃水灾害治理工程条件183

8.6.2 水害治理技术路线185

8.6.3 注浆堵水工程设备185

8.6.4 钻孔结构设计及施工185

8.6.5 注浆工艺与技术186

8.7 溃入式过水通道封堵187

8.7.1 永顺煤矿主、副井筒截流187

8.7.2 永顺煤矿主、副井筒封堵190

8.8 直通式溃水通道封堵192

8.8.1 牛儿庄矿一水平二山青石门封堵193

8.8.2 永顺煤矿副井小青石门封堵194

8.8.3 大青石门封堵194

8.9 突水通道封堵197

8.9.1 突水点封堵技术方案198

8.9.2 封堵工艺和方法198

8.9.3 突水点封堵198

8.9.4 注浆堵水工程量198

8.9.5 注浆堵水效果评价199

8.10 牛儿庄矿奥灰特大突水快速治理关键技术200

8.10.1 动水条件下正反骨料充填段建造关键技术200

8.10.2 倾斜巷道单孔投注形成堵水段工艺方法与水碴新型充填骨料技术201

8.10.3 多孔并列式双液注浆工艺技术201

参考文献202