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