地面预注浆技术在潘一矿第二副井施工中的应用

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1、地面预注浆技术在潘一矿第二副井施工中的应用：淮南矿业集团公司潘一矿为大型生产老矿井，为了提高年产量，经专家研究实行可行性方案，建设第二副井工作的难度主要是新建第二副井位置距离主井、风井和副井三井较近。新建第二副井前期施工采取冻结和地面预注浆，施工前期因注浆压力过大造成主井井壁破坏，从而对改扩建矿井工广地面预注浆方案和注浆参数进行重新修改。最终第二副井地面预注浆顺利完工。　　关键词：井壁破坏；注浆压力；注浆时间；间歇式注浆　　：TD32：B：1009-9166（2011）0014(C)-0216-03　　　　一、工程概

2、况　　（一）井筒概况　　第二副井位于副井西65m与北99m交会点，距离副井、主井、风井分别为118m、122m、160m。设计井筒净直径7.0m，基岩段800m，基岩段500m，井筒穿过新生界地层159.65m，基岩段地层685.85m，其中风化基岩47.05m。井筒参数见表1—1　　表1—1：井筒情况表　　　　　　（二）水文地质　　潘一矿原始地层基岩含水层水位22.85m，因开采的影响，现静水位下降至217.5m，井筒基岩共分5个含水层：　　第一含水层组：中粒砂岩，埋深228.40—243.45m，层厚14.65m

3、，以长石为主，偶含石英燧石细砾，泥质胶结，较疏松，富有高角度张性裂隙，注浆孔深到228m就全孔漏浆，不返泥浆。　　第二含水层组：埋深243.05—326.00m，层厚82.95m，其中砂岩厚20.70m，占层组厚25%，其次由砂岩和薄煤组成，岩石破碎，砂岩裂隙普遍发育，砂质泥岩裂隙滑面发育，该层是主要含水层，水量丰富，主井掘进时，涌水量达112m3/h。　　第三含水层组：埋深695.00—754.95m，层厚6.95m，由砂质泥岩组成，裂隙滑面发育，裂隙破碎带与井底水仓可能沟通。　　第四含水层组：埋深695.00—7

4、54.95m，层厚59.95m，砂岩厚39.7m，位于煤6与煤4之间，裂隙发育。　　第五含水层组：埋深812.45—845.35m，层厚32.9m，位于煤11与煤9之间，以细砂岩为主，多薄层互层状，裂隙发育。　　表1—2：井筒检查孔提供的含水层有关数据　　　　井筒检查孔提供第二副井井筒涌水量为106.50m3/h。一、二含水层采取冻结治水，三、四、五含水层采用地面预注浆法治水。　　二、施工方案的选择和地面预注浆参数的确定　　（一）方案选择：　　根据潘一矿第二副井的井筒水文地质工程地质条件，井筒治水方案采用上部冲积层及

5、风化带冻结，冻结深度330m，下部基岩段采用地面预注浆法，地面预注浆法采用了井筒外全部S型注浆孔，S孔经定向钻进增斜、降斜、稳斜于440m左右进出变为直孔。　　1、注浆深度　　总注浆深度为535.5m，0—320m为固管段，320m—855.5m为注浆段。　　2、注浆方式　　本次注浆多采用上行式，无论上行或下行，当岩层破碎、坍塌掉块严重时，均先行注浆加固后再进行钻进。岩帽注单液水泥浆，岩帽以下段注粘土水泥浆。　　3、注浆孔布置　　第二副井注浆孔6个S孔，井检孔距井筒中心正好20m，偏向井筒中心，可兼作注浆孔定为S1。

6、S2、S3、S6、距井中距离为18m，S4为14.5m，S5为22.7m。孔间距S1—S2为22.1m，S2—S3为15.13m，S3—S4为16.2m，S4—S5为20.98m，S5—S6为19.23m，S6—S1为19.15m，335m钻孔落点于距井中心12.4—14.4m的半径内基本均布，440m进入设计靶域，靶心圈径12m，靶域半径2m。　　4、注浆材料　　（1）注浆材料的选用　　主要材料以粘土、水泥、水玻璃为主。　　粘土选用东风井附近耕土以下土层，水泥选用325号普通硅酸盐水泥。　　水泥为325号普通硅酸盐

7、水泥，含矿渣＜15%　　粘土的塑性指数大于10，含砂量<5%　　水玻璃的模数为3.0—3.4，浓度38—40波美度　　（2）浆液类型　　单液水泥浆：固管和岩帽段注浆采用单液水泥浆，由水泥加水、食盐、三乙醇胺配制而成，三乙醇胺加入量为水泥的0.05%，食盐加入量为水泥重量的0.5%　　粘土水泥浆：主要由粘土、水泥、水玻璃组成的悬浊液，粘土为主要成分，其特点是材料价格便宜就地取材，与水泥浆相比可使水泥用量减少60%以上，而且该浆液悬浮稳定性高，不易沉淀、不易被水稀释而冲走；在输送过程中不凝固，停止流动后很快具有塑性强度，

8、在爆破和岩石轻微移动时不开裂，具有很号的隔水性和耐久性。　　粘土水泥浆水泥加入量为100—400Kg/m3，粘土浆密度为1.13—1.25，水玻璃加入量为10—40L/m3剂的类型和数量，根据地层情况及现场试验情况确定。　　（二）地面预注浆技术及参数的确定　　在前期注浆的过程中，出现了：1、副井井壁跑浆。2、井井底车场和附近硐室出现了局部开裂和