斜井过强富水灰岩含水层注浆治理方法及质量评价.pdf

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1、能源技术与管理2015年第40卷第5期160EnergyTechnologyandManagementVo1．40No．5doi：10．3969／j．issn．1672-9943．2015．05．061斜井过强富水灰岩含水层注浆治理方法及质量评价张跃丰，钱自卫2,3，周海涛2(1．山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司，山西晋城，048100；2．中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，江苏徐州221l16；3．徐州中矿井巷防治水新技术有限公司，江苏徐州221。08)[摘要]山西某煤矿主斜井穿遇的太原组l

2、(4灰岩岩层厚度大、裂隙发育、汇水条件好，通过探测、论证确定采取注浆的方法进行治理。通过对具体的治理方案进行研究，采取分析注浆孔涌水量、注浆量的变化及布设检查孔的方法，对注浆质量进行了有效评价，为类似工况的治理设计及质量评价提供借鉴。[关键词]斜井施工；强富水灰岩；注浆；质量评价[中图分类号]TD353+．5[文献标识码]B[文章编号]1672—9943(2015)051602层的性质，使含水层井段周边形成一定厚度的封1工程概况水帷幕层[2-3]。根据图1，预斜井安全穿过灰岩，山西某煤矿为在矿井北部首采太原组11

3、层则预注浆段需设计长度为50m，即在斜井长煤，新建了主斜井。斜井倾角16。，采用喷网、锚633～683m段之间。预计期注浆以施工揭露注浆索、锚杆联合支护的方式。根据图1所示的主斜井段时不出现较大集中涌水点为基本要求。剖面图，预计斜井即将揭露强富水灰岩。为保2．2注浆孔布设证掘进安全，在主斜井斜长约633m施工探水孔在迎头断面处按图2、3所示方式布设12个进行超前探水。探水孔位于斜井中间，距底板约注浆孔，孔深根据钻孔角度控制在30～74m。／一、2．0m，下俯16。，施工至孔深约17in时，探水孑L出／＼水，水量约

4、50m3／h，水质较浑浊。为保证斜井施工／1。9t)8＼安全，必须对其进行超前预注浆治理。1l。l5●l4．7b＼誊20131·0l十1250m10203()050l+12oom+l15OmIQ．i十11o0m●检态孔0注浆孔+l050m图2注浆孑L开孔位置一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一+l000m图1主斜井地质剖面图有相关资料表明，太原组灰岩集中分布于11煤层的顶底板中，与煤层间距较小，对斜井产生影响的主要是太原组灰岩，厚度为3．1～9．6m图3注浆孔布设侧视图(Z404孑L7．43m)。太原组灰

5、岩裂隙较发育，且2．3注浆过程控制裂隙中充填有大量的软粘土，充填的软粘土黄色、①施注浆工艺：各注浆孔均采取出水即注浆流塑、质纯，无臭腥味。的施工方式，即钻孔至一定深度安装孑L口管后继2注浆治理设计续钻进。当钻进钻孔出水、水量≥4m3／h时，提钻进行注浆，达到停注压力，停止注浆封孔，然后继2．1基本设计思路续套孔钻进，若出水再进行第二段注浆，直至达到注浆是井下封堵基岩裂隙水的最常用、也是设计注浆深度为止，并达到停注标准后封孔。②注最有效的技术手段⋯。根据主斜井井下工作面探浆顺序：总体采用插孔注浆方式，施工总体分2个

6、水情况，建议对斜井水害进行注浆治理，通过高压轮次进行，l、3、5、7、9、ll钻孔为第一轮次；注浆对含水岩层裂隙实施有效充填，改变含水岩2015年l0月Oet．。2015张跃丰，等斜井过强富水灰岩含水层注浆治理方法及质量评价1612、、6、8、10#、12钻孔为第二轮次。第二轮次的效果较好。6个钻孔的施工，一是对前期施工的6个钻孑L的一注浆效果进行初步的检验，二是通过对这6个钻县孔的注浆对前期注浆进一步补充，最后的l3、一瑚{14#、l5的3个检查孔主要对注浆效果进行检查。·寻j③注浆压力：确定本次注浆的终孔压力

7、控制为l5I173926l04l28l314"l510MPa(孔口压力)，注浆过程的瞬间冲击压力可注浆孑L施1：顺序号控制在l0～12MPa范围。④结束标准：以注浆压力图5注浆孔出水量变化曲线达到终压水平的稳定时间超过2min，或注浆压力(2)注浆孔浆液注入量变化：图6为按照各孔持续升高超过终孔压力20％作为停注标准。如单的注浆顺序浆液注入量变化曲线。从曲线可以看孔注入浆液(水泥单液浆)超过15m，孔口压力仍出，随着施工的进行，各注浆孔的浆液注入量总体处于低压状态，可及时换注水泥双液浆，待升压后呈降低趋势。在第一

8、阶段浆液注入量最大，按照施及时换注单液水泥浆，直至注浆终压达到设计要求。工顺序1、5、l1、7、3、9注浆孔的注浆量依次为3注浆施工情况及质量分析67．25m。、50．85m351．70m336．85m3,26．25m。、40．45m；第二阶段浆液注入量明显小于第一阶3．1实际注浆施工顺序段，按照施工顺序、6昔、10、、12、8注浆孔的注注浆施工单位采取钻孔与注浆同时进行