井筒淋水治理

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煤矿立井井筒淋水治理工程设计研究

煤矿立井井筒淋水治理工程设计研究

煤矿立井井筒淋水治理工程设计研究摘要:本文以下峪口煤矿排矸立井井筒为例,具体针对该立井井筒在使用过程中井筒漏水存在安全隐患问题,为解决这一问题,做好治理工程设计工作,建立完善处的理方案,确保渗水问题得到有效解决,进而实现对井壁的加固,保障工程治理效果。

关键词:煤矿立井井筒;淋水治理;工程设计引言:对于煤矿而言,立井井筒具有重要作用,一旦出现渗水情况,将会严重影响立井井筒的正常使用。

《煤矿防治水细则》对井筒出水量有具体严格要求,注浆是治理井筒最直接有效的施工工艺。

因此,以工程具体情况出发,加强工程设计工作,制定完善的处理方案,做好注浆处理工作,有效保障煤矿安全生产工作顺利进行,促进煤矿行业健康发展。

1.工程概况本文选取以下峪口煤矿排矸立井井筒注浆堵水治理施工为例。

在该立井井筒深度、井筒净直径、净断面分别为486m、6.5m、33.17m2。

井筒结构以井口作为起始点,0-20m位置,主要采取钢筋混凝土支护,厚度可达到400mm,而以20m-486m处,主要采取素混凝土支护,厚度500mm。

该井口位于山间坡台,井壁长年伴随渗涌水情况,并且受到大气降水影响,涌水量也会出现变化,在冬季,往往存在结冰的风险。

实地调查显示,井口0~150m处均伴随渗水情况,并且在现场调查中,可发现,在雨季丰水期,同样伴随严重上部渗漏情况,主要为地表渗水。

在150m以下,井壁均存在渗流水,并且渗水区域主要集中在混凝土浇筑以及裂缝处。

2.煤矿立井井筒淋水治理工程设计2.1治理方案本项目可结合相关工程成功经验,以立井井筒渗淋水实际情况出发,制定相应的钻孔注浆治理方案。

根据实际情况,可在主副提升罐笼的顶部,设计制作注浆施工平台,在施工平台上分别对井筒左右两部分进行施工。

针对井筒水害治理,化学浆注浆工艺是目前井筒防渗堵漏最好的工艺,堵水效果明显,具有较高的耐久性,能够在最大程度上实现对立井井筒渗水的根治。

通过在井壁处进行小孔径钻孔,注入聚氨酯化学浆液,浆液能够遇水反应膨胀,经过反应产生一定压力,,进一步向渗水井壁后岩石裂隙进行扩散,可形成相应的结构体,有效治理渗水情况,并且还能够降低岩体渗透性,在最大程度上保障立井井筒强度以及稳定性。

浅析注浆技术控制井筒涌水的施工举措

浅析注浆技术控制井筒涌水的施工举措

浅析注浆技术控制井筒涌水的施工举措随着土木工程施工工艺的不断创新和改革,灌浆技术已经日益成熟,广泛用于处理各类不良地质问题,特别是在应对和控制井筒涌水的时候,注浆技术施工更具备代表性。

因此需要加强在注浆施工过程中的管理,避免由于施工原因造成的缺陷问题。

一、井筒涌水情况分析及对策井筒涌水包括掘进工作面涌水和井壁漏水。

应当依据井筒最大涌水量,确定井筒施工处置水的方式,通常井筒最大涌水量超过40m3/h时,应采用注浆封堵涌水后凿井;井筒最大涌水量为10~40m3/h时,采用吊泵排水;井筒最大涌水量小于10m3/h时,采用吊筒排水。

井筒施工后涌水量必须小于6m3/h,否则要进行璧后注浆处理。

在进行井筒涌水处理时,可利用送压设备将能够固化的浆液材料通过钻孔注入地层中颗粒的间隙、土层的界面或岩层裂隙内,使其扩张、胶结、固化,以降低地层的渗透性,增强地层强度,防止地基沉降、变形的注浆技术在控制井筒涌水中得到越来越广泛的应运。

二、注浆技术施工工艺及措施要点在进行注浆施工之前,必须针对工程情况编制切实可行的注浆施工专项方案。

以某隧道井筒涌水为例,考虑主井井筒已掘砌施工,在第四含水层下部临近位置,地层由细、粗粒砂岩构成。

由于井壁及工作面淋涌水达到约50m3/h,给井筒施工和井壁浇筑质量带来了严重影响,计划提前对下部含水层进行预注浆。

注浆设计主要针对一次性完成含水层的预注浆工作。

考虑到含水层与主井有关硐室的位置关系,在工作面预注浆完成后,根据实际揭露含水层的涌水情况再决定相关硐室的对应施工方案。

井筒通过壁后注浆使涌水量控制在20m3/h以下时,施工止浆垫。

在止浆垫内预埋内、外双排注浆孔口管,外圈孔主要负责第五含水层的预注浆工作,同时兼顾第六含水层检查孔;内圈孔主要负责第六含水层的预注浆工作,同时检测第五含水层的预注浆效果。

根据前期对本井筒四含水注浆经验,此次注浆仍采用平底圆台形止浆垫以满足注浆压力的需要;浇筑止浆垫时要留设滤水层、滤水桶以及做好排水工作,確保止浆垫的质量。

副井井筒涌水情况分析和防治措施

副井井筒涌水情况分析和防治措施

首山一矿副井涌水情况分析和治理方案一、首山一矿副井涌水情况分析:首山一矿副井主要承担首山一矿提升升降人员、提升矸石、下放材料等任务,副井井筒直径7.0米,井筒深度700.5米。

副井井筒在223米~322米位置穿过平顶山砂岩等富含水层,且裂隙比较发育,井筒涌水量较大。

在井筒建设过程中虽然采用地面预注浆、工作面注浆、壁后注浆等多种方案进行数次治理,但效果仍不很理想。

加之首山一矿为副井井筒进风,涌水顺井壁和罐道而下,加上风流的扩散作用,给矿井生产带来很大的不便,同时因为首山一矿处于矿井建设期,矿建任务繁重,副井提升任务量大,有时一个圆班生产天多达350个提升循环,特别是给机电一队副井把钩工的工作带来了很大的困难。

首山一矿副井系统经过近一年的运行,矿井井筒涌水基本保持稳定在25m3/h左右,出水点主要集中在223米~322米处,出水点位置集中在井筒100米范围内。

在223米~298米位置,此段距离72米,出水点共29个,表现形式为零星出水点出水,涌水顺井壁向下流淌,出水量较小。

占副井井筒实际涌水量的1/3左右。

在298米~322米位置,此段距离24米,出水点共33个,涌水表现形式为集中出水点出水,部分出水点涌水由井壁向外喷出,而且在同一个层位出水点多达10个,出水量大。

占副井井筒实际涌水量的2/3左右(井筒出水点情况见后附副井井筒涌水位置表)。

二、防治措施:按照我们勘测的首山一矿副井井筒实际涌水情况,结合首山一矿矿井基本建设生产任务繁重,不可能停止矿井生产进行专门防治井筒涌水的特点和平煤集团公司其他生产矿井防治井筒淋水的方案,在不停产的情况下矿井井筒涌水治理主要采取疏导方法。

就是采用一定的方式把井筒的涌水收集起来并通过专用疏水管道把井筒涌水引至井筒以外。

主要方式有以下三种:1、安装接水管:在井筒内敷设一条专用疏水管道,利用在井壁上钻孔的方式,在井壁内安装一定数量的引水细管,把井筒淋水集中起来,再通过专用疏水管道把水引至井筒以外或井下大巷水沟。

立井淋水的治理

立井淋水的治理

1 、 井筒概 况 该立 井 深 度 4 4 7 m, 井 口 至 一 水 平 锁 口 盘 深 度 2 9 7 m, 井 简 直径 4 . 5 m, 井壁 自井 口锁 口盘 向下 3 2 m 至
4 2 m段 共 穿 过 2个 含 水 层 , 渗 水 现 象 比较严 重 。其 中 井V I 向下 3 2 m处为第一含水层 , 出水 量 约 为 1 0 m / h ; 井筒 向下 4 2 m 处 为第 二 含 水 层 , 出数 量 约 为 7 m / h 。 井 筒渗 水 总量约 为 1 7 m / h , 这两 段 含 水 层从 井 壁 渗 水 扩散 , 造成井 筒 常 年 淋 水 , 使 井 底 作 业 环境 非 常 潮 湿 , 作 业 困难 。进 人冬 季后 井 壁 及 罐 道 木 结 冰严 重 , 给 立 井提升 及井 底车 场作业 带 来严重 安全 隐患 。 2 、 井 简淋水 的危 害 竖 井淋 水 主 要 是 由 于 井 筒 穿 过 含 水 层 渗 出 的 水 流, 在 井筒 内扩 散造 成 的 , 井筒 、 井 底 就像 下 大雨 一 样 。 井 筒淋水 对立 井 提 升带 来 诸 多 安 全 问 题 , 在 进 入 冬 季 井筒 的淋 水 扩散 后 淋 在 罐 道 木 及 罐 道 梁 上 , 造 成 井 筒 壁、 罐 道 木及 罐 道 梁 结 冰 。井 壁 结 冰 的冰 块 掉 落 对 井 底车场作业人员和乘罐人员 的安全构成严重威胁 , 罐 道木 结 冰容 易 造成 罐笼 出槽 造 成 卡 罐 等 事 故 ; 而井 底 车场 淋水 较大 影 响作业 人 员视 线 , 作 业 环境 潮 湿 , 作业 人员 穿着 雨 衣 , 作业不方便、 不 灵 活 也 存 在 安 全 隐患 , 常年工作在该环境下 , 对作业人 员的身体健康 也造成 了一定 危害 。另外 如井 筒 淋水 含 有 酸性 物 质对 井 简 装 置 有一 定 的腐 蚀作 用 , 使 井 简 装 置使 用 寿命 大 大 缩短 , 因此对 井筒 淋水 的治理 显得 尤为重 要 。 3 、 淋水 治理 方案及 效 果

斜井壁后帷幕注浆方法治理井筒淋水技术

斜井壁后帷幕注浆方法治理井筒淋水技术

斜井壁后帷幕注浆方法治理井筒淋水技术摘要:对鹿台山煤业主斜井井筒淋水段采用壁后帷幕深浅孔交叉注浆堵水,封堵后一直没有出现井筒淋水、滴水现象,封堵效果明显。

达到预期目标,为今后治理井筒淋水提供了经验。

关键词:壁后注浆治理淋水一、工程概况鹿台山煤业主斜井全长596m,倾角16.5°,为半圆拱形断面,井筒净宽5m、拱高3.5m、墙高1m。

井筒为锚网喷支护巷道,喷层厚约30mm。

2012年2月主斜井工程即将完成时,发现巷道顶帮多处出现淋水现象,淋水段为井口向下80-120m、260-320m、445-480m、530-540m、560-590m处,总长175m,总涌水量约11.8m3/h。

根据现场掘进记录,井筒淋水段大部分穿越的岩层有断层或裂隙构造,260-320m、为矿区二叠系砂岩裂隙含水层。

二、治理方案1、封堵方法1)针对主斜井淋水情况,经过现场勘查、水文地质资料研究分析。

决定对井筒淋水段采用壁后帷幕注浆方案。

2)为了达到了治理淋水的目标和合理降低注浆治理成本费用,通过综合比较,结合矿区实际情况,我们选用RSS化学堵水材料和水泥交叉注浆。

3)根据岩层的渗水原因选用注浆材料,在岩层孔隙较小的情况下选用RSS 堵水材料,岩层存在大裂隙及空隙时选用水泥浆液。

4)各淋水段采用排间深浅不同的钻孔交替注充水泥浆和RSS化学堵水材料,在井筒壁形成注浆隔水帷幕治理淋水。

2、钻孔布置各淋水段每两排布置9个钻孔,排距1.5m。

奇数排每排5个钻孔,为主要注浆钻孔,孔深1m(浅孔),注充水泥浆液,目的是穿透壁厚,充填壁后空隙及渗水较大的裂隙。

偶数排每排4个钻孔。

为3m深孔,注充RSS化学堵水材料,目的是RSS化学堵水材料渗透岩层渗水裂隙,补充浅孔注浆空白区域,形成注浆隔水帷幕。

钻孔都垂直井壁,两排钻孔间呈梅花型交叉布置。

水泥浆采用循环式注浆,RSS化学堵水材料采用一次性纯压注浆。

3、注浆顺序注浆堵水分三个阶段:一阶段奇数排浅孔注充水泥浆;二阶段偶数排深孔注充RSS化学堵水材料;三阶段针对外露锚杆出水点和局部单点出水点补充单个钻孔注浆封堵。

立井井筒淋水综合治理技术的应用

立井井筒淋水综合治理技术的应用

立井井筒淋水综合治理技术的应用摘要:煤矿立井井筒淋水严重影响井筒设备的使用与维修。

通过分析和掌握井筒淋水问题形成的因素,采取科学有效的治理方法,有效的改善井筒的作业环境,从而确保矿井的安全生产。

本文分析了造成井筒淋水的原因,浅析了井筒淋水的治理工艺和治理效果。

关键词:井筒淋水;治理工艺;井圈加固;注浆堵水;新安煤业公司在井筒建设阶段就有淋水现象,正常生产期间副井涌水量大约15m³/h,主井涌水量大约27m³/h,淋水对井筒内设备的使用与维修、井筒开裂变形造成很大影响。

针对井筒淋水情况,新安煤业公司与中国矿业大学共同探讨研究,提出了新安煤业公司副井井壁破裂淋水治理方案设计,并与2020年5月份组织了治理方案的实施。

1.概况1.1矿井地理位置新安煤业公司行政区划属甘肃省崇信县新窑镇管辖。

地理坐标为东经106°54′29″~106°55′ 51″,北35°06′55″~35°08′56″。

矿井范围由6个拐点坐标圈成,矿井南北长约3.8km,东西宽约0.6~1.6km,面积约4.513Km²。

新安煤矿有安口~赤城公路从井田东北部边界穿过,向西12km在大湾岭与宝平公路相接,北距宝中铁路安口南川煤炭集运站约24km,距平凉市约77km,向东经赤城至崇信县约37km,南距宝鸡市136km,交通较为便利。

1.2井壁结构情况副井井筒为圆形,井筒净直径6.5m,井深745.1m,井壁采用素混凝土支护,见煤段采用钢筋混凝土结构,井壁厚度500mm。

1.3井壁淋水情况在井筒建设阶段就有淋水现象。

2012年4月由新安煤业公司和中国矿业大学技术人员组成的检查组对副井井筒淋水情况的检查结果看,主要出水层位是在进入到含水层开始,出水点集中在井壁破裂处,大多出现在井筒的东北和西南方向。

井筒处于鄂尔多斯盆地白垩纪、侏罗纪地层,这类地层大多泥质胶结、强度很低,加上上部白垩系砂岩淋水壁后岩体发生泥化、崩解、膨胀,最终导致井壁出现破裂。

井筒淋水治理方案

井筒淋水治理方案

井筒淋水治理方案摘要:井工矿井的井筒往往需要穿过多个含水地层,渗漏水、壁后空洞、井筒裂缝等情况严重威胁矿井安全生产,本文主要通过青云煤业公司井筒淋水治理方案进行探讨。

关键词:井筒淋水治理壁后注浆1.矿井井筒情况青云煤业公司副井井筒设计深度683m,井筒净直径7m,井筒口向下58m内壁厚70Omm,至井筒底壁厚为50Omm,支护形式为素砼,砼强度等级C30。

井筒梯子间为全封闭式,井筒内缶道梁每隔4m一道,井筒已进行永久装备并投入使用多年。

井筒施工期间顶水掘进涌水量大,造成井壁打灰期间失浆过多,形成井壁质量差,造成井筒淋水量大并存在麻面、沙眼等现象。

井筒落底后施工单位又进行过全断面井筒注浆和永久装备后进行过注浆,造成井筒井壁龟裂,局部变形及注浆管外露过长并存在漏水等现象,现井筒综合涌水量为23m3/h。

1.注浆方案的选择第一种方案:普通注浆法选用普通硅酸盐水泥+液体水玻璃注浆法。

优点:技术成熟,注浆材料便宜,造价低。

缺点:造孔数量多,工期较长,对于井壁质量差的地方,无法进行带压注浆,遇大水时注浆料易冲散无法固结。

第二种方案:白银堵水加固注浆材料注浆材料选用白银牌BY12- IA 型早凝早强高强注浆料,BY12-1型高性能无收缩注浆料。

优点:抗压强度大,密实度高,能够对井壁脱皮、掉块、麻面、大面积漏水等进行加固提高抗压强度。

缺点:小裂隙水无法注入,工程造价高。

第三种方案:化学注浆法采用马丽散A+B料化学浆和凯密安IV号加固堵水材料。

优点:固结性好缺点:强度不高,堵裂隙水效果不佳,材料贵,造价高,配方复杂,注浆操作难度大。

第四种方案:混合材料注浆法采用普通硅酸盐水泥+液体水玻璃双液与白银注浆材料相结合,两种材料根据现场实际情况交替使用,能有效封堵井筒涌水,加强井壁强度,达到注浆效果优点:两种注浆法相互补充其自身的不足,即能达到注浆效果又能降低注浆成本。

缺点:施工工艺复杂。

根据以上四种注浆方案,通过成本及施工环境进行对比,第四种注浆方案优于前三种注浆方案,因此,计划选用第四种注浆方案。

潘三矿副井井筒淋水治理技术

潘三矿副井井筒淋水治理技术
雨衣 、 穿胶靴 , 不利于安全作业 , 有力 的改善了井 口职工作
③ 通过治理 , 解决 了井壁淋水对罐道、 钢丝绳 等井 注 浆孔布置 : 采 用 对 点 注 浆 方 法 封 堵 出水 点 , 在 水 点 业环境。 位 置 或水 点 附 近 直 接造 孔 ,注 浆 孔 口管 采 用  ̄ 4 2 x 5 0 0 m m 筒 设施严 重腐蚀 的问题。④通过注浆堵水 , 每天减少排水 0 8 m 3 / h , 减 轻 了井 筒 排 水 系 统 的 压 力 , 节 约 了排 水 费 用 的 地 质 管。 埋 设注 浆 管 , 进行注浆封水 , 孔深 为穿透井壁 l m 1
表 1 淮南矿业集 团潘 三矿副井井筒 出水点调查统计图表
tH问- 测 目测
g 称 - W 井 井 筒 虞 : 7 1 3 2 m 井 酋 施 I 法 : 瘩 结 l 井 口 高 程 . + 2 , 3 2 I n l 井 筒 I 径 8 m 双液 注浆 泵 , 制浆用 J B J 一 3 0 0型搅 拌机 , 注 浆前首 先将 井 倚 筒 内 的浅 眼 疏 水 孔 的软 管 拆 除 , 并 采 取 间 歇 注 浆 或注 双液 f m 血1 I 出 式 出 K
到井下注浆站 , 用 井 下 注 浆 泵 进行 注 浆 。 造孔 、 注 浆 可 根 据 除 孔 口球 阀 后 , 必 须 把 孔 口管 闷 盖 上 紧 。 对 打 出 的 干 孔 必
水 玻 璃 胶 泥 或树 脂 锚 固 剂封 实。 需 要 在 2个 罐 笼 顶部 加 工 的 可拆 卸 平 台 上 进 行 , 罐 笼 跟 随 须 用 水 泥 一 2 结 论 注浆位置 变动。在罐笼顶部 加工焊 制可拆 卸平 台, 先在罐
在注浆过程 中 , 对 出水 量 较 大 的 注 浆 孔 要 保 留 , 暂 不 注浆 , 起 泄 压作 用 , 避免 井壁 注 浆 时 出现 损 坏 现 象 , 待 所 有 明显 出水 点 封 堵 结 束 后 , 方可 关闭泄压孔进 行注 浆 , 以达
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山西阳城阳泰集团义城煤业有限公司副斜井井筒30m—80m段淋水治理施工方案施工单位:山西安能矿山工程有限公司编制日期:2014年2月24日会审表山西安能矿山工程有限公司会审表山西阳城阳泰集团义城煤业有限公司目录一、工程概况二、治理方案三、设计要求四、施工参数、材料及设备简介五、施工工艺六、施工组织七、工程验收八、与矿方配合九、工程简预算及附图第一节工程概况一、工程概况山西阳城阳泰集团义城煤业有限公司是省煤矿企业兼并重组整合领导组2009年批准重组整合煤矿,由原山西阳城泰晟煤业有限公司与山西阳城汉上煤业有限责任公司整合而成。

重组整合矿井采用原山西阳城泰晟煤业有限公司的工业场地、主斜井、副斜井、回风立井及井下生产系统和地面行政福利设施。

根据省煤炭工业厅晋煤行发【2010】537号文批准,山西省国土资源厅于2009年11月11日下发采矿许可证,证号为C1400002009111220045383,批准开采3号-15煤层,开采深度由750~370m标高,面积为8.1493km2,生产能力由45万t/a提升为90万t/a。

井田为一不规则形状,东西向最长6.02km,南北向最长3.50km;本井田位于晋城煤炭国家规划矿区的西南部,山西省沁水煤田的西南部。

区域地层发育情况详见区域地层简表。

本井田地表大面积黄土覆盖,局部有上石盒子组地层出露。

井田地层由老到新依次有:奥陶系中统峰峰组(02f)、上马家沟组(02s)、下马家沟组(02x);石炭系中统本溪组(C2b);石炭系上统太原组(C3t);二叠系下统山西组(P1S);二叠系下统下石盒子组(P1X);二叠系上统上石盒子组(P2S);第四系中上更新统(Q2+3);;第四系全新统(Q4)。

第四系松散沉积物在区内分布较多,主要孔隙含水层为全新统冲积、洪积层,主要分布于井田东北边界附近芦苇河河床两侧,岩性为砂土及砂砾石,厚度变化较大,一般在0-15m之间。

可直接接受大气降水补给。

据邻区井泉调查资料,井泉涌水量为8-14L/s,水位及水量随季节变化较大。

水质类型为HCO3-Ca·Mg型水。

区内基岩风化带深度30-60m,风化带裂隙发育,具有良好的储水条件。

可接受大气降水的直接补给和浅层潜水的渗透补给。

邻区沟谷中可见泉水出露,泉流量0.08-1.00 L/s,富水性不均一,受地形和补给条件影响,富水性变化较大。

水化学类型为HCO3-Ca·Mg型。

上、下石盒子组在区内有部分出露,含水层岩性主要为中、粗粒砂岩。

直接接受大气降水补给,在地形适宜处以下降泉的形式排泄出地表。

由于井田内上、下石盒子组地层分布范围小,补给来源有限,其富水性弱,据北部相邻大宁煤矿钻孔抽水试验资料,单位涌水量0.0276 L/s· m,水位标高550.61m,属弱富水气水层,水质类型为HCO3-K+Na型水。

井田属黄河流域沁河水系芦苇河支流,芦苇河流经井田北东部边缘。

雨季降水沿沟谷自然排泄。

井田内无河流及地表水体,东北界位于芦苇河的南岸。

芦苇河常年有水,现河流量0.2-0.3m³/s,流向自西向东,属黄河流域沁河水系。

最高洪水位高处河床3.0m,该矿主、斜井井口高出现河床约35.0m,河床洪水沟不成对原矿井井口的安全威胁。

现矿井已形成完整可靠的独立通风系统,三个井筒,两个进风井筒(主斜井、副斜井),一个回风立井。

采用中央并列式的通风方法、机械抽出式的通风方式;主斜井新装备DTC80/30/2X160S型皮带机,担负整个矿井的原煤提升任务。

副斜井新安装了一部JTP-1.6*1.2型单滚筒绞车,单钩串车提升,电机功率132kw;利用井筒内原安装的RJY30-18/379型架空乘人器,用于人员上下井。

副井提升系统投入运行到现在运行正常。

但经过现场勘查,副斜井井筒倾角18°,全长397m,为半圆拱形结构;井筒断面宽4000mm,高3200mm,断面面积10.56m2。

井筒30m-80m段全部采用料石砌碹而成,砌碹接茬全部裸露、分化,局部接茬水泥抹缝已经完全脱落,致使巷道顶板及两帮均出现了不同程度的淋渗水现象,总涌水量约为10m3/h左右。

;井筒的淋水导致底板及两帮井壁冬季结冰、底板湿滑,给行人及运输造成了严重的安全隐患,同时腐蚀井筒及设备,影响美观;根据资料分析及现场观察,井筒-15m左右主要为第四松散地表沉积层、松散碎屑沉积物孔隙含水层,透水性强,富含水性;井筒-30m向下开始进入基岩分化层,主要为二叠系上、下石盒子组及碎屑岩裂隙含水层;淋水原因主要为受地表水(第四系地表沉积层含水)及分化基岩裂隙含水的影响,井筒壁后长期被水侵蚀;井筒壁局接茬分化后,逐渐形成融水通道沿接茬导入井筒,造成井筒顶板及两帮大面积淋渗水现象。

为尽快治理,经我公司技术人员现场勘查,决定采用由山西安明宏远防水材料有限公司生产的化学堵水材料RSS-系列产品、配合42.5#普通硅酸盐水泥,进行单、双液浆的局部壁后帷幕注浆实施治理;为了高效、优质、封堵淋水,完成堵水任务,特设计此方案指导施工。

二、治理方案为尽快解决副斜井井筒顶板及两帮淋渗水的问题,决定对井筒30m-80m 段进行壁后帷幕注浆治理,将浆液注入壁后孔隙、裂隙带后,使井筒壁后形成注浆隔水帷幕,隔绝水源,达到彻底治理的目的;整个注浆堵水施工分三个阶段:第一阶段,1序孔采用水泥浆单液、化学浆双液充填壁后大的渗水空隙,粘结松散颗粒为一体,起到充填、加固防水的作用;第二阶段,2序孔采用RSS-系列化学堵水材料双液浆,高压注入岩石、混凝土细小的裂隙起到封堵治理作用。

第三阶段,通过补打加密孔来进行加密孔的补注,为1、2序孔的补充注浆过程。

钻孔采用梅花型交叉布置,为伞状外辐射,以保证受注面材料均匀扩散、凝结,注浆帷幕产生较好的效果。

注浆配比:水泥浆:RSS-化学浆=(1:1-1:4)进行配比;三、设计要求1.对井筒损坏的评估施工过程中,注浆以注水泥浆液为主,化学浆为辅,通过低压(压力仅稍大于水流压力)注浆只是为了充填壁后裂隙,使料石砌碹壁与基岩之间形成一道隔水帷幕,隔绝水源,达到彻底封堵的效果。

在浆液粘稠度一定的情况下,注浆压力直接与岩土层裂隙宽度和粗糙度、裂隙水头压力有关。

压力过高会劈开岩(土)体,经查阅相关资料,自然状态下混凝土和岩石均属于脆性材料,通常抗拉强度为抗压强度的1/10-1/20。

混凝土和岩石的抗拉强度约为3-5mpa;抗压强度远大于抗拉强度;因此注浆压力选择0.4-1.0Mpa. 远小于实际混凝土破碎压力。

不会对井筒造成变形或破裂破坏。

2.对治水效果的评估通过壁后注浆治理,在壁后形成一道隔水墙,彻底封堵壁后渗水通道,隔绝水源,达到彻底治理效果;最终达井筒建成后总漏水量及防水标准:总漏水降低90%以上,且井壁及顶板基本无集中出水和含砂水孔(孔口管外露长度不超过5cm)。

3、治理范围:副斜井井筒30m-80m砌碹段;四、施工参数、材料及设备简介1、钻孔布置1)、主要技术参数梅花型布置又叫交叉布置,采用这种方式布孔可使浆液充分填充,挤满渗水裂隙。

施工过程中,每一环形作业面分布5-6个注浆孔,注浆段30米,预计布置钻孔15排;钻孔环向平均分布,1序孔孔深1000mm(浅孔),目的是穿透混凝土模板砌碹壁,进行水泥单液和化学浆双液注浆,充填密实混凝土衬砌与基岩中间的裂隙,;当1序孔注浆周边漏浆严重时,用凝固力RSS-2表面封堵,控制注浆量及压力,直至达到注浆结束标准;若采用间歇注浆并调整浓度后,仍跑浆不进浆时,采用凝固力RSS-2封孔,重新选择位置钻孔进行二次注浆;2序孔孔深2000mm,主要注Rss-化学堵水材料,采用深孔注浆主要是渗透封堵基岩渗水裂隙,并补充1序孔浆液的不足。

使化学浆液扩散至帷幕段岩层中的细小裂隙,1序孔和2序孔排距均为2000mm,行距2000mm,必要时补打加密孔。

2)、钻孔结构钻孔采用YT-28风钻,φ42㎜“一”钎头,中空六棱钎杆进行造孔。

孔口管采用φ42㎜无缝钢管,长度500mm ,一头车成丝扣;孔口管按环向间距2000mm交叉钻孔安设;孔钻杆长度为2000mm、3000mm。

注浆后孔口管外露部分不得超过50mm。

注浆管采用配套专用封孔器封孔注浆。

2、注浆方式水泥单液浆采用循环式注浆,双液浆RSS化学堵水材料采用一次性纯压注浆。

注浆时,先在井筒30m和80m处注浆(即先两端后中间,先注两帮孔,后注顶板孔,防止水源浆液乱串)3、注浆材料及主要性能注浆材料是注浆堵水工程中的一个重要组成部分,它关系到注浆工艺、工期、成本及注浆效果。

因此,注浆材料是直接影响注浆经济指标的重要因素。

1)、RSS-液体化学堵水材料RSS-液体化学堵水材料是一种高分子材料,密度小、渗透性强,遇水发生化学反应而形成胶联体,是一种不溶于水的聚合体和高强度的胶凝体,由于水是化学反应的组成部分,因此浆液不易被水稀释或流失,材料体固结后有良好的延伸性及抗渗性,遇水永久保持原形并具有耐低温性。

浆液遇水后发泡膨胀,膨胀率1-3倍。

该产品对人体无害对水质无污染,适应性较强。

通过综合比较,结合矿区实际情况及其他煤矿井筒淋水治理经验得出:(1)选用RSS化学堵水材料和水泥交叉注浆,以达到治理目标为原则,合理降低注浆治理成本费用。

(2)根据岩层的渗水原因选用注浆材料,在岩层孔隙较小的情况下选用RSS堵水材料,岩层存在大裂隙及空隙时选用水泥浆液。

表3-1 RSS化学堵水材料参数表项目指标项目指标粘度100-400Pa·s(23℃) 密度 1.03-1.10g/cm3外观棕黄透明液体凝固时间10-50s 固结体抗性 1.5mpa 固结体抗压强度18mpa 渗透系数10-6-10-8对水质适应性PH3-11表3-2 水泥浆—RSS组成及配方原料规格配方主要性能RSS粘度:100-400Pa·s密度:1.03-1.10g/cm3A组分:B组分=1:11、凝结时间快2.抗压强度在:15~20MPa之间3、渗透系数大,抗渗性强图3-1RSS化学堵水材料反应前图3-2RSS化学堵水材料反应后RSS双组份化学堵水材料的配比为1:1。

2)、RSS-速凝粉状化学堵水材料RSS-速凝粉状化学堵水材料是一种速凝型高效防潮,抗渗,堵漏材料,也是极好的无机粘结材料,该材料为单组份,灰色粉料,分为速凝型和缓凝型两种,速凝型主要用于抗渗堵漏,而缓凝型主要用于防潮,防渗。

主要特点1、带水施工,防潮,防渗,快速堵漏2、迎背水面均可施工。

3、无毒、无害、无污染。

4、凝固时间任意选择。

5、抗渗压高,粘接能力强,防水,粘贴一次完成。

6、与基体结合成整体不老化,耐水性好。

性能指标1、基料:粉料2、颜色:灰白3、凝固时间:1~60分钟可调4、抗压强度:30~40MPa 5、粘接强度:>1.5MPa 6、耐高低温:100~40℃7、抗渗压力:>0.7MPa8、包装:4-5kg/包,5包/箱。

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