【煤周刊讯】坐落于鄂尔多斯盆地北部、毛乌素沙地腹地的白家海子煤矿，在强富水微孔隙砂岩水害治理领域取得重大技术突破。近日，从中国煤炭建设协会传来喜讯，中煤矿山建设集团三十工程处白家海子项目部研发的《煤仓过强富水含水层帷幕预注浆掘进施工工法》，成功获评2025年度煤炭行业（部级）工程建设工法。该技术成果经行业专家鉴定，整体达到国内领先水平，同时斩获2025年煤炭行业工程建设质量管理小组活动一等成果，为西部富水矿区同类水害治理提供了标杆方案。
鄂尔多斯盆地侏罗系砂岩含水层具有典型的“孔隙-微裂隙”双重介质特征，地层渗透系数约0.05m/d，属于低渗透复杂地层。白家海子煤矿2-2煤底板发育一层厚度达13.3米的强富水含水层，水文地质条件复杂、水害风险极高，传统注浆工艺普遍存在浆液扩散困难、充填密实度不足、治水成效有限等技术瓶颈。针对这一行业难题，项目团队采用系统化治理思维，重构注浆治水全流程，从地质研判、孔位布设、浆液选配到施工管控逐环节攻坚，创新形成成套治水技术体系，成功降服井下“水老虎”。
三环锁水：外堵中疏内验，构筑立体防水防线
注浆治水成效，核心在于对地层结构、水文条件的精准把控。施工前期，项目技术骨干系统收集主井、副井、风井及周边巷道水文地质资料，建立完整详实的地下水动态监测档案。通过探放水钻孔施工探明关键数据：单孔最大出水量每小时40立方米，水压稳定1.1兆帕，为精准布孔、科学治水提供了可靠的数据支撑。
团队秉持“外围封堵、逐级加固、分层管控”治理思路，创新设计外、中、内三环帷幕布孔体系，构建多维立体治水网络。外环布设15个钻孔，构筑第一道止水防线，有效拦截外围地下水补给通道；中环布设15个钻孔作为主力封堵层，精准切断核心导水通道；内环布设7个钻孔，兼具施工检查与补注加固功能，核验浆液扩散范围、填补治水盲区。整套体系依托37个主孔搭配15个动态加密孔，交叉布设、互为校验，形成疏密合理、层层闭环的立体止水屏障，从空间上全方位封堵地下水渗流路径。
双液封隙：粗细浆液搭配，实现孔隙全尺度封堵
浆液选型与配比工艺，是决定注浆封堵质量的关键。针对地层大小裂隙共存、单一浆液适配性差的痛点，团队创新采用“普通水泥浆+化学浆液”双液交替注浆精细化工艺，实现宏观裂隙与微观孔隙全覆盖、无死角封堵。
施工中，奇数孔优先灌注普通水泥浆，依托其颗粒沉淀、滤渗固化特性，快速充填大尺度裂隙，搭建围岩稳固骨架；偶数孔跟进灌注ZK-Ⅲ溶胶树脂化学浆液，凭借低粘度、高渗透的优势，精准渗入0.06毫米以上微细孔隙，完成二次精细化封堵。一粗一细、先粗后精的双液施工模式，彻底解决了单一浆液封堵不均、顾此失彼的行业难题，实现全尺度裂隙系统密实充填。
梯次卸压：分段差异化注浆，化解巷道底鼓风险
注浆压力是保障帷幕加固质量的核心参数，该工程设计注浆终压需达16兆帕以上。但煤仓上口为8m×8m大跨度空间结构，底板仅分布1至2米厚粉砂岩，围岩承压能力较弱，注浆压力突破20兆帕时，煤仓底板出现轻微底鼓隐患。
为平衡注浆加固质量与围岩稳定安全，团队摒弃单一高压注浆模式，深挖围岩受力机理，创新采用多级套管前进式分段注浆工艺。通过下设两级套管，将31米钻孔深度划分为四个独立注浆段，逐段施工、梯次推进，结合各段位围岩特性，差异化设定15至18兆帕注浆终压。该“化整为零、梯次施压”的施工策略，既满足了不同深度地层的注浆加固需求，保证帷幕整体质量，又有效规避高压注浆引发的底板变形、围岩扰动风险，实现安全与质量双向保障。
数据导航：动态闭环调控，告别经验化施工
项目全程融入智能化施工理念，搭建注浆参数实时采集、动态分析、闭环调控体系，以数据赋能精准治水。施工过程中，注浆压力、浆液流量、累计注入量等核心数据随钻随录、实时更新，技术人员依托数据变化动态优化钻孔间距、浆液配比、注浆顺序。
团队先通过奇数孔水泥浆施工数据，结合吃浆量、压力响应速率，精准反推地层裂隙发育规律，据此优化偶数孔化学浆液的配比参数与注入节奏；依托内环检查孔出水监测数据，核验浆液扩散半径，一旦发现局部封堵盲区，立即启动加密孔补充注浆。这套“边施工、边监测、边优化”的闭环施工模式，让每一道工序有据可依、每一次调整精准可控，彻底摒弃传统粗放式、经验化施工弊端。
成效显著：涌水量大幅衰减，治水成果过硬
依托成套精细化治水技术，该工程取得突破性成效。项目累计施工完成74个注浆孔，耗用化学浆液335吨。治理完成后，1号煤仓单孔涌水量从治理前每小时35至40立方米，骤降至每小时3.9立方米以下，水量衰减率超90%。预计煤仓开挖后，整体总涌水量可稳定控制在每小时10立方米以内，完全满足井下安全掘进、高效施工的各项标准。
下一步，中煤矿山建设集团三十工程处将持续深耕微孔隙低渗透砂岩注浆治水机理研究，结合岩石CT扫描、精准渗流试验等精细化科研手段，持续优化完善“三环锁水、双液封隙、梯次卸压、数据导航”成套技术体系，积极推动部级工法在西部富水矿区大范围推广应用，以技术创新破解水害治理难题，为煤炭行业安全高效、高质量发展赋能聚力。(李继峰 赵娜娜)