富水基岩地层单层冻结井壁壁后注浆技术.pdf

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1、能源技术与管理2014年第39卷第1期132EnergyTechnologyandManagementVn1．39No．1doi：lO3969／j．issn．1672—9943．2014．01．053富水基岩地层革屡冻结井壁壁后凌浆技术齐家根，王业旺，徐甲波(1．中天合创能源有限责任公司，内蒙古鄂尔多斯017000；2．中煤第五建设有限公司第三十一工程处，河北邯郸056000)[摘要]孔裂隙含水基岩中，立井井壁壁后注浆常面临如何控制与评估浆液扩散范围等诸多难题。以葫芦素副井为工程实例，详细介绍了富水基岩地层中单层井壁的壁后注浆工艺，对注浆过程中遇到的问题进行了

2、讨论。注浆实践表明：由于混凝土振捣不实，新型单层井壁渗漏点常出现在井壁接茬处，井壁注浆孔宜布置在接茬上下侧。同时，注浆造孔应根据地质条件、井壁渗漏水情况综合分析决定，不宜生般硬套措施和规范。[关键词]人工地层冻结；富水基岩；单层井壁；壁后注浆[中图分类号]TD265．4[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2014)01-O1323据井筒检查钻孔地质报告ES]，葫芦素副立井0引言穿越的地层依次为，第四系全新统地层，埋深0～注浆法通常以注浆泵为动力，将具有充塞胶41．05m；白垩系下统志丹群地层，埋深41．05—结性能的浆液，通过注浆孑L注入含水地层中

3、，达到376．34m；侏罗系中统安定组地层，埋深376．34—封堵裂隙、隔绝水源、胶结松散岩层的目的[1]。在445．34m；侏罗系中统直罗组地层，埋深445．34～裂隙含水岩层中，注浆法可大幅提高围岩承载力，610．21In；侏罗系中统延安组地层，埋深610．21～改善围岩稳定性，使得注浆胶结体在较大的变形890．83m。葫芦素副井检查孑L岩石物理力学参数范围内保持承载能力[2]。文章以葫芦素矿国内首如表2所示。个基岩冻结新型单层井壁为例，详细介绍了富水表2检查孔岩石物理力学参数基岩地层中的壁后注浆工艺，对注浆过程中遇到编一度籼的问题进行了讨论。y-／m1工

4、程与地质概况1．1工程概况葫芦素矿位于鄂尔多斯呼吉尔特矿区，该矿副井井筒设计净直径10m，净断面为78．5mz，深度为702．658m。0～525m为冻结法施工，一525m以下为普通法施工。一150nl以上为双层井壁，内壁厚850mm，外壁厚600ram；一150m以下为新据水文地质资料估算得到的第四系、白垩系型单层井壁结构，如表1所示。。地层副井涌水量均大于200m3／h，侏罗系安定组表1副井井壁结构富水性地层涌水量超过40m3／h。因此，第四系、白垩系和侏罗系安定组应采用冻结法封水。2排水与壁后注浆方案设计2．1排水方案葫芦素矿副井井简于2011年6月安全

5、掘砌由于副井井筒内存有积水，故利用在副井井到底后，副井于2012年9月29日开始注浆。塔安装好的天轮、二层吊盘、井筒信号系统与排水1．2地质概况系统进行追水。通过2台流量各为50m／h、扬程2014年2月Feb．，2014齐家根，等富水基岩地层单层冻结井壁壁后注浆技术13360m的潜水泵将井筒积水排至吊盘水箱，再通过注浆堵水前，首先分别在一385m、一433m和吊盘上安装的2台DC50—80x10型卧泵(每台流一492m、一519m位置进行排孔注浆，为含水层注量50m3／h)和管路排至地面。浆创造条件，形成隔水帷幕。该层位环形布置2-2壁后注浆方案12个注浆孔

6、，孔间距2．6m，注浆孔深度5m，注结合副井井筒“边排水、边注浆”的实际情况，浆终压控制在7MPa。壁后注浆采用自上而下的注浆方式，首先采用下(4)埋深一520～700m为正常基岩段，该段在行注浆，提盘时实施上行复注。施工前进行过工作面预注浆，现该段注浆主要采2．2．1注浆参数与设备用“对点”注浆的方式封堵井壁漏水点，钻孔深度注浆浆液采用水泥单液桨和水泥～水玻璃双为1．5m，注浆终压控制不大于7MPa。液浆，主要材料分别为：P．042．5R普通硅酸盐水2．2-3注浆过程分析泥、超细水泥与水玻璃(浓度为35～40。B6)；井壁2．2．3．1下行注浆造孔采用765

7、5型风钻，埋设的孔口管为直径(1)注浆首先在一170m、一166m、一158m三段42mm无缝钢管；井壁注浆采用2台2ZBQ10／10环形布孔制作隔水帷幕，隔断双层井壁与单层井型气动注浆泵，JL一150型立式搅拌桶在吊盘上进壁之间的浆液导通通道，使浆液在双层井壁之间行水泥浆搅拌；浆液的制作比例为：单液浆比例进行有效扩散，封孔压力为6MPa。1：0．2～1；双液浆比例1：0．5；注浆压力根据《煤(2)一7—150m段注浆。在双层井壁一50m、矿井巷工程施工规范》，壁后注浆压力宜大于静一130m两个层位各钻8个孔，钻孔深度1．1m，孔水压力的0．5～1．5MPa，

8、在可注地层岩石裂隙中注内无水，压注清水