义能煤矿主井井筒注浆堵水办法-论文.pdf

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1、ShandongIndustrialTechnology第O2期山东工业技术2014年义能煤矿主井井筒注浆堵水办法李皎(山东裕隆矿业集团有限公司义能煤矿，山东汶上272511)【摘要】上石盒子组砂泥岩，受构造影响，岩性破碎，采用工作面下行式分段预注浆，封堵细小裂隙水、孔隙水，取得了较好效果。对侏罗系、白垩系松散地层、软弱地层孔隙水的防治提供借鉴。【关键词】破碎地层；大段高；分段注浆；水泥浆；化学浆；注浆堵水1井筒施工概况化学浆的甲液、乙液经注浆混合器进,kTL口管。主井井筒垂深777m．井筒净径d／,5m．表土段、风化基岩段采用冻4注浆技术参数结法施工，冻结深度

2、283m：基岩段采用普通法掘砌，井壁厚度0．6m。井4．1段高的划分检孔未对该段基岩(上石盒子组地层)抽水试验．根据煤矿安全规程规注浆段起止深度300m(工作面深度)—43Om(超过含水层底数定，采取有疑必探、先探后掘的原则．决定井筒掘砌至冻结段以下进行lOm)，总长130m。工作探水．当单层含水层涌水量小于10m3／h．井筒施工采取强行通过第一段高：30O一375m，其依据是350m以上岩性破碎，弱含水；的办法。当单层含水层涌水量大于lOma／h，采取工作面预注浆方法，先360--375m为较稳定的含水层把这两层合并到一个段高，起到了加治水后掘砌固上段破碎岩石

3、．又能封堵下段裂隙的作用浆液浓度先注入水灰比2地质及水文地质1：1以上的高浓度水泥浆液，封堵较大裂隙．逐次注入2：1、3：1稀浆液封堵细小裂隙2．1上石盒子组地层岩性第二节段高：一375一一412m．原因是375m一412m为弱含水层，含主井起止深度一229．9m一662．35m．厚度432．45m。岩层的稳定性及细小高角度裂隙水和孔隙水．使用较稀的浆液和较大的压力注浆效果岩石强度较下石盒子组低，揭开后易风化、遇水易泥化，井筒靠近构造较好。带附近，岩石的节理、裂隙较发育，掘进爆破后呈碎块状．地面矸石风第三段高412m--430m为粗砂岩、中砂岩强含水层。选用较高

4、浓化呈泥砂状度的浆液和低一级的注浆压力．既节省材料又能达到预期的效果井筒施工时．井帮呈大小碎块的砂泥岩，易片帮。采取了掘进1m，以上三个段高．使用一300m水平1个止浆垫：优点有两点：一是减随即锚网喷临时支护．由于岩性破碎．需反复扫出描杆眼内的岩粉及少施工2个止浆垫．二是减少转换工序。缺点是钻孔太深，偏斜大，浆碎块，才能锚固好．针对该段地层先后使用了树脂锚杆及管缝锚杆液上行．下部含水层注浆效果差注浆孔造孑L时，孔壁掉块、塌孔严重，主井4#塌孔2次，副井1#、综合考虑，采取一个大段高，使用一个止浆垫，根据岩性，裂隙的2#、3撑、4≠}、、7撑、8#、9#均发生塌孔

5、。其中4#、、8#造孔时，由于塌发育程度，再分若干个小段高，采用不同的注浆参数。下行式注浆。孑L壁坍塌，钻杆、钻头均被埋人孔内。先后采取了扫孔、压风冲孔、注浆4．2注浆压力固孑L．钻孔进度较慢矿山井巷施工及验收规范要求注浆压力是静水压力的2—2．52．2上石盒子组地层的含水透水性倍。因该井筒附近具有大断层，岩石受构造运动的影响，节理裂隙纵横2．2．1井筒探水方法交错，形成复杂的导水网铬，当注浆压力接近静水压力2倍时，进浆量为了节约成本，缩短工期，对怀疑含水地层．不施工止浆垫，利用较快．长时间不上压其原因：一是，浆液向大的裂隙窜浆而稀释；二隔水层预留岩帽．岩帽的厚

6、度应能承受1．5倍的净水压力把是，浆液上行，冲人上部破碎软岩地层。采取的办法，采取问歇式注浆，qbl08mm导管埋入岩帽内4—6m检查止水效果可靠后．再用钻机钻加大浆液浓度．注入一定数量的浆液．停止注浆。待已注入的浆液初凝人设计探水层的深度经3个钻孔探水．75m以上砂岩钻孔最大涌水后，再扫孔复注每次注入水泥量约30t，一般复注3次，方可升至设计量18ma／h。故需采用工作面预注浆方法压力同时按井筒四个方向选择4—5个钻孔反复扫、注。以封堵大裂2．2-2各个含水层钻孑L涌水量隙．加固围岩．其次再分别钻注各钻孔。钻孑L⋯323m333m层泥岩、粉砂岩涌水量1—2mZ

7、／h：4．3浆液注入量一355．42m一364m粗砂岩，厚度8．58m，钻孔最大涌水量l8m]／h：目前设计注入量是按建井技术手册提供的公式计算一419．88m～426．38m厚度6．5m粗砂岩钻孔最大涌水量16『hQ=AHRp，3钻注工艺及设备式中的两个未知数浆液扩散半径R和岩石的裂隙率(n)，取值不易确定。有效扩散半径是指井筒附近大小裂隙全部封堵、压实的距离。取值的办法是掌握当地较多的地质水文资料．参照相似井型相似地质条件的矿井．一般采用的R值是以井简为中心，超过荒径5—1Om。本井筒有效扩散半径R取超过荒径8mo井筒内两孔窜浆或两井筒(相距5o_-1oom

8、1窜浆不能作为有效扩散半