立井壁后深孔注浆堵水

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1、24.立井壁后深孔注浆堵水淮南矿务局四十二工程处彭获成张国相赵勇敢摘要通过淮南矿区谢李矿主井壁后注浆堵水的经验，从实践和理论的角度分析、探衬并筒壁后深孔注桨堵水技术。关祖词立井壁后深孔注浆一、概述谢李矿主井井筒穿过地层为:表土层厚约12m、二叠系石千峰组地层厚约360m和上石盒子组地层厚约620m。地层含水层多，富水性强，砂岩裂隙发育，各含水层之间有一定程度的水力联系。设计净径7m，井口标高十26.5m，基岩段壁厚450mm，混凝土强度C25,0-400m段采用地面预注浆，400-586m段先后四次遇见涌水量在40-80m'/h的含水裂隙。二、深492m处注浆封水情况1出水情况

2、及井壁质量1995年2月当井简施工至492m附近时，工作面出水。该含水层为灰白色中细砂岩互层，厚4.3m，为一组有高角度裂隙的地层。裂隙开度10^-30mm,稳定水量为58m'/h。静水压力为4.5MPa,因该含水层的水量较大，导截水又不彻底，浇筑混凝土期间部分淋水入模，井壁质量较差。2三次注浆堵水经过第一次封水时，井壁作小面积挖补.对注浆依托层进行补强处理。由于井壁质量较差，注浆时井壁多处开裂，经多次注浆加固、封堵均未取得效果。因此，对该段(489.3498.3m)井壁采取放炮崩除，重新立模、打混凝土，以确保此含水段井壁质量。同时，将混凝土强度提高为C35,厚度提高到650m

3、m。养护28d后进行第二次注浆堵水。在隔水帷幕形成以后，对水点注浆约15min左右，(由于静水压力高，以低流速，小流量注入，15L/min，孔口压力为5.OMPa)。井壁出现炸裂，注浆封水又告失败。两次封堵失败后，井壁改用钢圈混凝土结构，混凝土厚度为650mm，强度C35,钢圈采用18号槽钢，间距500mm;纵筋采用"18螺纹钢筋，间距为300mm。养护28d后再次进行注浆封堵。该段出水得以彻底封住，而且效果较好。145三、深孔注浆封水1，井壁抵抗注浆压力的能力分析(1)静水压力低的出水点，在注浆时初压和正常注浆压力一般都比较低，而静水压较大的出水点，采用深孔注浆时，浆液是通过

4、注浆孔口管直接进入围岩深部的水源裂隙，又通过围岩裂隙、孔隙迂回后再作用到井壁上，改变了浅孔注浆的浆液注入途径。由于裂隙开度不大，浆液的颗粒在裂隙中形成阻塞浆液通过的作用。充填加固井壁围岩时浆液先充填壁后近处的裂隙，充满填实后也在凝胶，特别是双液浆凝结快。注浆后期即使注浆压力!升高，由于颗粒在通道中的阻塞作用，传递作用到井壁的压力是小于注浆孔口压力的，保。!证了高压注浆时井壁的承受能力。因此，虽然注浆终压接近井壁抗压极限值，也不会出现井壁炸裂现象。.(2)对于涌水量大，静水压力高的含水层.在注浆前，由于井壁存在导水、渗水、漏.水的泄压状态，作用于井壁的压力很小，不会使井壁炸裂。而

5、采用壁后浅孔注浆时，当隔1.水帷幕形成，对水点注浆封堵的过程中，浆液的注入途径是通过围岩裂隙，再井入水源裂.隙。壁后水在不断地聚积，作用于井壁的压力不断升高。由于静水压力高，再加上注浆作..用，提高了作用于井壁的压力。这个值很容易在很短的时间内达到或超过井壁抗压强度的.极限值，因此出现了井壁炸裂。.2.深孔注浆的提出..从以上的分析可见，对涌水量大，静水压力接近井壁的承受能力的含水层。不采用深.孔注浆，容易造成注浆封水的失败。谢李矿主井492M出水点虽然经过反复的拆除，加强井..壁，把水封住了，但从经济、技术和施工工艺上来讲，均不是我们提倡的施工方法，为此，.我们提出深孔注浆封

6、水法。深孔注浆堵水首先要掌握准确可靠的水文地质资料及裂隙延展的规律。利用钻机造孔使注浆孔在围岩塑性区外与水源裂隙沟通，把水导出，因为围岩塑性区内裂隙仍然较多。深孔注浆就是通过导水泄压，对井壁围岩充填加固以后，高压注浆封水时，浆液直接注入水源裂隙，避开围岩裂隙圈，降低注浆压力和静水压力对井壁的作用，保证高压注浆封水时井壁的承受能力，从而达到注浆封水的目的。3.深孔注桨堵水施工根据涌水量大小和塑性区的范围选择合适的孔径和孔数以及注浆深度。下止浆塞，注浆位置在围岩塑性区以外的弹性区内。此孔暂时作泄压孔使用，然后对该出水段出水点及预埋导水孔进行封堵，同时必须孔位均布，对此段围岩进行充分

7、注浆充填加固。由于存在泄压作用，此段井壁水点很容易封堵成功。然后对泄压孔进行集中注浆封堵。由于浆液是在围岩深部直接进入裂隙的，可以适当提高注浆压力，把适量的浆液压入裂隙中去，将水从孔底推向远处。在封堵出水点、充填加固井壁的过程中，壁后围岩裂隙不一定都被浆液充满填实。在深孔注浆的过程中，由于高压的作用，浆液仍然有可能通过未充满填实的裂隙迂回至壁后，从井壁某个未加固到的薄弱点向外跑、漏浆。井壁围岩通过注浆加固以后，未充满填实的裂隙必定很少，同时由于浆液迂回的减压作用，作用于井壁的压力不是很高的。