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1、第41卷第6期Vol.41，No.62015年12月SichuanBuildingMaterialsDecember，2015井筒富水基岩破碎带地面预注浆技术刘顿(安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南232001)摘要:井筒基岩破碎带强度低。厚度大且含水丰富,N结合典型井筒工程,采用地面预注浆加固破碎带岩体。使1用分支孔对注浆孔进行施工;根据注浆深度、段高的划分、9800注浆压力等确定注浆量,破碎带堵水率达到99．5%,起到660°2了很好的加固堵水效果,为其它类似井筒注浆施工提供了8700宝贵经验。关键词:井筒;破碎带;地面预注浆;注浆效果中图分类号:TD265．4
2、文献标志码:B文章编号:1672-4011(2015)06-0183-0253DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2015.06.0930前言4地面预注浆技术是指当井筒通过较大的裂隙含水层或图1注浆孔布置图流砂层时,在井筒开凿以前,用钻机沿井筒的周围钻孔,2．3孔斜然后将配好的浆液靠设在地面的注浆泵经过各注浆孔注到井筒直孔固管段终孔偏斜率不大于2‰,注浆段终孔偏地层内的裂隙或孔隙中充填固结,在未开挖的井筒周围形斜率不大于5‰。成不透水的注浆隔水帷幕,最后再进行井筒开凿。为防止钻孔偏斜,在钻进过程中,应严格遵守技术操地面预注浆技术的优点有:①全部工作
3、均在地面上进作规程,还应注意钻具的同心度与垂直度,根据岩层软硬行,工作条件好、效率高、钻进速度快;②可以根据裂隙的变化调整钻压、钻速,保证钻具呈垂直状态。方向布置钻孔,钻孔偏斜影响小,且钻孔、注浆工程量较钻孔测斜采用JDT-6陀螺测斜仪,要求每10m一个小;③钻孔和注浆工作可在井筒开始掘进前进行,不影响测点,必要时加密测点,并把数据及时填到钻孔偏斜平面工程进度,可连续施工;④可以使用生产效率高的大型钻图上,以便根据钻孔偏斜情况及时采取相应措施,确保注机使注浆孔孔径加大,钻孔可以交叉更多的含水层裂缝,浆质量。提高了充填效果。3注浆方案1工程概况3．1注浆深度及段高划分江苏
4、省徐州市某矿区域地质构造位置属华北板块南缘,井筒断层破碎带的加固范围为400~442m。采用小段煤田构造形式为近东西向的对冲构造盆地,南北两侧均为高,定量注入单液水泥浆进行加固。当井底为含水层时,推覆构造组成的叠瓦扇,盆地内部则为较简单的复向斜构为防止井底涌水,注浆深度应为10m以上。当注浆深度较造。南北边缘发育走向逆冲断层,内部发育北北东向正断大时,由于各土层的裂隙发育不同及静水压力随深度增加层。而增大,所以,在一定压力下浆液扩散距离不相同。上部井筒多为花斑状泥岩、砂质泥岩和粉砂岩,裂隙发育,扩散远,下部扩散较近;大裂隙扩散远,而小裂隙扩散近,岩体破碎,富含水和瓦斯。
5、瓦斯地质、水文地质和工程地应采用分段注浆。而主井断层破碎带基本现场实际情况可质条件较为复杂。以采用先注黏土浆,再注入水泥浆。水泥浆注浆加固段高2注浆工艺原则上每10~20m一个段高,以不塌孔和埋钻为原则。3．2注浆压力2．1固管工程量、注浆段造孔注浆压力是浆液在地层中扩散的动力,它直接影响注在注浆施工中,依据注浆的目的不同及注浆地层的不浆加固效果,但是注浆压力受注浆地层条件、注浆方法和同,可以采用不同的钻孔方法及钻孔要求。注浆材料等因素的影响和制约。固管段表土层段采用牙轮钻头钻进,直孔钻至382m。注浆压力采用式(1)来计算:护壁管中用单液水泥浆固管;养护后换Á130m
6、m牙轮钻P=k·H(1)头,无芯钻进至终孔。井筒地面预注浆共完成固管安装式中:k是由深度决定的压力系数,MPa/m,在埋深较2292m,完成注浆段造孔4018m,注浆孔布置见图1。潜的土层注浆时可取k=0．023~0．021;H为注浆深度,m。2．2钻孔结构由于是对断层破碎带进行堵水加固,地质条件非常复主井地面预注浆钻孔分两级结构。杂,所以从注浆公式可确定终压为静水压力值的2．5~3．0直孔段:开孔直径191mm,钻进至套管深度382m,倍,且根据注浆施工中的实际情况进行调节。下入直径168mm套管。套管以下用直径130mm钻头钻进。3．3注浆材料及配比破碎带堵水注浆以
7、黏土水泥浆为主,加固以单液水泥浆为主,并注入部分塑性早强水泥浆(主要成分水泥、粉煤作者简介:刘顿(1990-),男,安徽合肥人,在读硕士研究生,主要研灰、早强剂、塑性剂)。究方向:隧道支护。塑性单液水泥浆比常规的单液水泥浆吸水率低,悬浮·183·Vol.41，No.6第41卷第6期December，2015SichuanBuildingMaterials2015年12月性好,早期强度高,可以适当提高注浆段高,减少重复注20min以上。浆次数,提高施工效率。具体单液水泥浆配比见表1。4．2注浆效果表1单液水泥浆主要材料配比表井筒涌水量的预计
