静水抛砂注浆治理井筒突水施工技术.pdf

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1、2009年2月中国矿山工程Feb．，2009第38卷第1期ChinaMineEngineeringVo1．38No．1静水抛砂注浆治理井筒突水施工技术Constructiontechniquesofshaftwatercontrolbysandingandgroutingathydrostaticlevel宋彦辉，胡胜并l】(巾冶集团华冶资源开发有限责任公司，北京100176)摘要：介绍了通过采用静水抛砂注浆技术成功治理恒山铁矿副井复杂条件下的特大涌水，为类似施工问题提供了经验：关键词：并筒涌水；静水抛砂；注浆治水；

2、施工技术Abstract：Theextraordina~-waterburstintheauxilia~sh',ftofHengshanIronMineundercomplicatedconditionswascontrolledsuccessfullybyusingsandingandgroutingatlaydrostaticlevel，andwhichprovidedexperienceforothersimilarengineering．Keywords：waterburstinshaft：sandingat

3、hydrostaticlevel；watercontrolbygrouting；constructiontechniquesl工程概况河北省沙河市恒山铁矿，西距邢武公路约lkm，该矿有简易公路与邢武公路相接北距沙河市约20km，南距武安市约25kin。交通比较方便。该矿位于丘陵地带。陔矿位于奥陶系灰岩中．含水丰富，裂隙发育。围岩主要为灰岩和矽卡岩，裂隙发育，水文地质条件复杂，随时有突水、涌水危险。静水位标高为+90m。井下水温为l5。该工程的副井井简净直径为4．5m．井颈、井筒和马头门等全部采用C20混凝土支护，支护

4、厚度为400mm．深442m，井口标高+268．Om，井底标高一174．Om。在一160m水平设有东西向对开双侧马头门。两水平马头门规格相同，每侧长度为5in，马头门掘进大断面为宽5．1m，总高4．8m，掘进小断面为宽5．1m，总高3．3m。一l60m水平有一东西向对开马头门．均已掘出自马头门顶板Llm向下的井筒段未支护。两侧车场均未掘进，井窝仅掘出1m(即井筒掘至一l61m)该井筒在⋯148l53m段因探水注浆效果不理想，涌水较大，造成}昆凝土浇筑支护后有蜂窝麻面。当揭露该段井筒围岩后．发现围岩的裂隙广为密布，且有

5、黄泥水浸出。这时测得井简及马头门裂隙涌水总量约为42m3／h。于是，在东侧马头门工作面安装d~108mmx4mm孑L口管，孔口管高度在马头门底板上部1m，埋深为4m。当钻孔深度达到12m时涌出大量黄泥浆．约6小时后黄泥由稠变稀并逐渐变为黄泥水，且涌水量明显增大。测得井下总涌水量高达524m3／h。施工首先采用了地面单液注浆，发现东侧马头门工作面及一148m以下井筒大面积漏浆。施工先后改用壁后和工作面注浆。试用水泥、水玻璃双液注浆或加锯未等·30·中国矿山工程2009年(第38卷)注浆材料，进行注浆封堵，效果甚差。注浆

6、后井筒淋K——由注浆深度决定的压力系数，MPa／m．见水却增大到165m3／h。。表l：日前，该井筒在+44m处设有转水站．安装两台——注浆深度，Ill。卧式泵。井筒内安装有两台潜水泵，各用一台凿井表1注浆压力系数稳车悬吊。井口至一160m马头门安装有一条注浆深度／n1K值／(MPa／m)注浆深度／mK值／(MPa／m)qb38mmx4mm注浆管，采用井壁锚杆固定。井筒内设<2000．023～0．021400—5000．0l8～0．0l6有双层吊盘，采用两台凿井稳车悬吊。2oo～3oo0．O2l～0．020>5【x】

7、0．Ol62注浆方案选择3oo~4000．020~0．0l8在井巷施工遇见涌水时，一般先封堵出水点．确恒山铁矿副井一160m水平东侧马头门涌水钻保涌水不释放出来，再进行注浆。但是面对恒山铁孑L距井口427m，注浆压力系数取0．017，则注浆压力矿副井涌水，由于涌水量大、水压大、工作面及井壁应为：0．017x427=7．3MPa大面积漏浆等复杂因素即便采用了双液注浆封堵，副井井口标高为+268m，静水位标高为+90m，注浆效果也很差。静水位以上井筒段水泥浆压力约为：经认真分析总结，决定采用静水抛砂单液注浆Pl=·g·H

8、l=1300x9．8x178=2267720Pa的方案，即待涌水涨至静水位后填砂，然后再进行2．3MPa单液注浆，该方案有下列优点。式中：——水泥浆密度。根据测试，1：l水泥浆密度(1)静水，即让井下涌水涨至静水位，这样井下约为1300kg／m：岩体裂隙涌水内外压力差为零，从而减小了水泥浆．——静水面至井口高度，为178m；液注入含水裂隙的阻力