壁后注浆技术在全深冻结井筒防治水中的应用 (1)

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1、煤炭工程2011年第11期壁后注浆技术在全深冻结井筒防治水中的应用赵强，武光辉(陕西彬长矿业集团胡家河矿业公司，陕西咸阳713600)摘要：胡家河矿副立井采用全深冻结凿井法施工，冻结期结束后，井壁淋水量逐渐增大。通过对井筒穿过的复杂水文地层条件的分析，针对不同的注浆区段，确定分别采用上行式和下行式壁后充填注浆，并从注浆压力、注浆材料及配比、浆液注入量及浆液扩散半径和注浆孔布置四个方面进行注浆设计，彻底解决了井筒淋水量大的问题。关键词：冻结法施工；全深冻结井；壁后注浆；井筒防治水中图分类号：TD353．7文献

2、标识码：B文章编号：1671—0959(2011)ll-0032-03胡家河井田位于陕西彬长矿区中北部的泾河东侧，矿浅棕色黄土夹l0多层浅棕红色古土壤为特征，其上部岩土井穿过的地层为软岩地层，饱和抗压强度为4．1～层孔隙性较好，下部古土壤结构较致密。白垩系洛河组为43．6MPa，其中多数地层饱和抗压强度小于30MPa，并且需矿区主要含水层，中粗粒砂岩孔裂隙含水岩组厚度7．35～要穿越数百米的基岩含水层。副井井筒采用全深冻结凿井457．80m，一般厚200～300m，富水性中等，水质类型为法施工，其技术特征：

3、井深为568．3m，净直径为8．5m，表S0，·Cl—Na型，矿化度为4．67g／L，属微咸水，水质较土段厚约10．8m，基岩段厚约522．2m，井壁为双层钢筋混差。根据井筒检查孔资料：洛河组含水层厚度为99．69m，凝土结构，内壁厚度为700mm，外壁厚度为400mm，混凝渗透系数为0．1794m／d．单位涌水量为0．181L／s·m。洛河土标号为C30～C70。砂岩为区域含水层，厚度大，富水性好，渗透性强，深层在建井期间对副井全深进行冻结，井筒冻结形成的隔承压含水层多在洛河组地层出露地段接受大气降水及河

4、流水帷幕，水源被禁锢，水力通道未被打开；在井筒施工完，流经地段接受垂直入渗补给，因此矿井的水文地质条件主井筒冻结形成的隔水帷幕被解冻，各含水层之间通过导水要取决于该含水层对煤层开采的影响。通道成为统一的含水体。由于外井壁在冻融作用下出现裂隙，外围含水层的水就会穿过外壁进入两层井壁的壁间，2副井井壁注浆方案进而对内层井壁局部混凝土质量薄弱地点(如井壁接茬、施2．1注浆范围工中形成的蜂窝、孔洞等)进行侵蚀，并产生缝隙，一旦内通过观察发现，副井出水点以井壁水泥收缩缝出水为壁被沟通，井壁即开始渗水。副井在永久装备阶

5、段冷冻段主，井筒总深度568．3m，涌水段范围在6o～480m之间。井出现开化渗漏，水量达75m／h。由于井筒出水具有涌水量筒出水是第四系全新统潜水含水层、中更新统潜水含水层和大，来势猛，水温低等特点，根据井筒井壁结构、出水特白垩系洛河组中粗粒砂岩含水岩组共同作用的结果。根据矿征、出水位置、井筒冻结等有关情况分析：井壁与围岩之井地质条件、井筒出水状况以及井筒的冻结情况制定了以间的裂隙、冻结管环形空间形成具有水力联系的导水通道，230m为分界线，将注浆范围分为两个段高，第一段主要封将副立井从地面到井底所有的含

6、水层连成一体，原来的隔堵第四系含水层，注浆段为170m(井深60～230ra)；第二段水层失去隔水作用。因此，必须进行必要的集中涌水点封主要封堵洛河组含水层，注浆段为250m(井深230～480m)。堵和防治井筒淋水的注浆，以达到加固混凝土井壁与封堵涌水通道的主要目的。2．2注浆方式注浆堵水方法选择高低压结合、深浅孑L并用、双液浆1水文地质特征注浆堵水的方式，第一注浆段采用上行式壁后充填注浆，彬长矿区属鄂尔多斯中生代承压水范畴，由白垩系下第二注浆段采用下行式壁后充填注浆。每个阶段分别按三统、侏罗系、三叠系组

7、成，以基岩层状承压裂隙水为主，个单元工程来实施：①第一单元工程为分段隔离注浆，采第四系孔隙水次之。第四系中更新统潜水含水层广泛出露用水泥浆一水玻璃双液浆孔口混合注浆法，在预定部位做于各大沟谷之中，为塬面表层以下主要的黄土堆积层，以封闭隔离圈，将动态水变为静态水，最大限度地阻断壁后收稿日期：2011—07—23作者简介：赵强(1965一)，男，陕西扶风人，工程硕士、正高级工程师，现任陕西彬长矿业集团胡家河矿业公司总经理，主要从事矿井建设及开采技术研究。322011年第l1期煤炭工程涌水通道和减缓壁后涌水流速；

8、②第二个单元工程为壁后道；沿井壁纵向布设两排注浆孔，布孔密度为问排距2m×充填注浆，采用单液浆注浆和双液浆相结合，充填隔离段2m、每排13孔，制作止浆层；上下两排注浆孔位交错布内壁后松动圈和围岩裂隙，最大限度地封堵涌水，以达到置，呈“三花”型分布孔，保证两排注浆孔目标靶位涵盖注浆堵水的目的；③第三个单元工程为井壁施工缝和残余所有冻结孔环形空间；注浆孔在洛河组含水层段内长度为涌水点封堵，对于仍然有大量涌水的个别部位