立井普通凿井法施工井壁注浆堵水技术在文家坡矿回风立井井筒成功运用

过以往注浆经验结合现场实际条件， 制订了一套适合普 通凿井法施工的井 壁注浆堵水技术方案 ， 本文着重介绍了 该方案堵水的成功经验。 关键词 ： 通凿井法 ； 河组 ； 普 洛 壁后注浆 ； 效果分析
１ 工程概 况
４ ｍ × ０ ｍ ；＾２ ０ ６０ ｍ ． ３
表 为井筒壁后岩石裂隙渗水和井壁接茬出水 ， 因此 涌水封堵于壁后。 结束语 要采用密集深孔注浆 ， 形成封水帷幕 ， 注浆孔深 ２ ｍ根据井壁特点 ， ．， ３ 注 通过实践汪明井筒壁后注浆是一种有效的防治水方法， 采用壁后注 浆孑 开孔位置在模段 ｔ ０ ｍ一 ５ Ｌ 下 ． ０ ｍ布置 ， 、 ４ 上 下模注浆孔按梅花型分 浆可以有效的将地下含水层的涌水封堵于壁后 ， 同时还起到加固井壁的 布， 布孔要均匀 ， 注浆孔间排距 １ ｍ Ｘ ． ￣ ５ ７ 以形成封水垫 ， ３ｍ 防止形成壁 本方案的实施成功对其他新建井筒的 井壁淋水处理具有较高的推 后串 水。对于井壁集中出水部位， 注浆孔要布置在出水点附近 ０ ｍ～ 作用。 ５ 广价值。 １ ｍ，注浆孔应穿透混凝土井壁进入岩石不少于 １ ｍ 孔 口管规格 ． Ｏ ．， ７
４ 注浆前准备。１ 注浆站的建立及注浆管路： １ ４． ．Ｉ 注浆站布置在井口 Ｑ ２ 竹Ｒ Ｈ Ｂ／ ＝ ｒ ２ ｍ ：． １ ２Ｘ２×１ ．４Ｘ５ １ Ｘ３ ４Ｘ２Ｘ ｌ ．６×ｏ８０９ Ｘ０１ ．／． 附近， 站内安装一台型号为 ２ Ｂ 一 ５ Ｚ Ｑ １．３的风动注浆泵。４ ：工作台安 １／ ．２ １ ｌ ．８ ５ ｍ３ １ 装。拆除三层吊盘上的两个喇叭口， 铺设 ７ ｍ ０ ｍ厚的大板， 大板之间用 ８ ＃铁丝绑扎牢固， 作为注浆工作平台Ｏ ．３ １ 注浆前 ， ４． 先压水试验， 球阀与 式中： —— 注入量 ｍ ； 液扩散半径 ｒ１ ｍ；－ 封 水帷 广— ＝ ． Ｒ— ０ 高压混合器接好后 ， 开动注浆泵 ， 用清水冲孔 ， 并作串通试验和耐压试 幕平均半径 Ｒ ５ ； 段高 Ｈ＝ ｍ；１ ＝ ． Ｈ一 ４ ｌ １ ——岩层孔隙率％ ＝ ６ １％； 验。将吸浆管拧紧上牢 ， 分别放 ＾ 在储浆桶内， 按照设计好的浆液配 匕， Ｂ ——注浆有效充填系数 Ｂ＝ ０ Ⅱ — 姑 石率 ｍ ｏ ； ８％；ｒ ＝ ． ——注 ９ 利用供液阀门调整好流量 ， 可进行注浆工作。 注浆过程中， 视压力情况或 液损失系数 ＝ ２ １ｏ ： １ １ ＝１ ５ ６ ｉ ｌ ７Ｘ １ ５８ ３ ４８ ｎ 涌水隋况， 随时调整浆液配比。 每个孔注浆结束后 ， 必须用清水冲洗净注 浆管路 ， 吸甲液吸浆管和乙液吸浆管要做好标记， 以防混用。 ４ ５注浆缉 准。单孔注浆缝 准： 为防止周围钻孔大量跑浆 ， ４ 注浆参数。４ ．注浆压力。根据以往注浆经验和岩石裂隙的发 要将其它注浆孔阀门打开—半， ． ２ ２１ 待出现浆液时 ， 将其阀门拧紧封死 ， 注浆 欲堵的出水点不再漏水 ，０ １ 分钟后打开注浆孔口放浆阀不 育隋况， 决定此次注浆终压取 ４ Ｐ ， Ｍａ 正常注浆压力 ２ ３ Ｐ， ～Ｍ ａ 为防止破 孔达到终压， 可结束本孔注浆。 坏井壁 ， 井壁接茬注浆压力为 ２ Ｐ。注浆施工时， Ｍａ 可视具体情况酌情调 漏水， 整。注浆结束标准： 注浆达到终压后 ， 吸浆量降低到 ３Ｉ ｉ 稳定时间 ０／ ｎ ＿ ， ｍ ５ 效果分析 实施壁后注浆后 ， 该井筒 内的涌水量降至 １ ／ ０ｍ３ ｈ以下 ， 中出水 集 为 １ ３ ｒｎ 注浆终压计算公式为 ： ＝ Ｐ 。Ｐ ０ ０ ｉ。 ａ Ｐ终 ２ ０ （０为静水压力 ｏ ．２ ２ ４． ． ￣ 且达到了注浆结束标准， １ ｈ 有效的将地下含水层的 注浆孔布置。该段含水层水压低 、 水量大， 岩石层理 、 节理发育 ， 透水性 点水量不大于 Ｏ ｍ／，
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科 技论 坛
立井普通凿井法施工井壁注浆堵水技术在文家坡
矿回风立并井筒成功运用
王学恒
摘
左 旗
王改明
（ 陕西彬 长矿业集 团有 限公 司， 陕西 成 阳 ７ ３ ０ ） １ ５０ 、 要： 文家坡矿井风井井筒施工至＿ ２ ． 进入洛河组中粒砂岩层， ． ９ ｍ， ４ ７ 井筒涌水量达到 １５ ４ ３ ， １． ｍ／ 严重影响井筒施 工安全和施 工质量 ， ４ ｈ 通
一 一
＝
２井筒工程地质 试验进行配比（ 见表 １ｏ 根据地质资料显示 ， 本岩组以中粒砂岩及粗砂岩为主要含水层段 ， ４ 注浆】 ３ 沲工工艺。４ ．注浆孔结构： ．１ ３ 注浆孔结构为孔口管 （４ １ ０Ｘ ） 风化程度较剧烈 ， 富水性强 ， 岩石松软 ， 易破碎、 节理、 裂隙较发育 ， 地下 ６０ ｍ。 ０ ｍ 终孔深以穿透井壁进 人 岩石 １ ｍ为准。 ．２ 口管选用 ｑ４ ． ７ ４ ：孔 ３ ｂ０ 水对岩层的软化作用明显， 该含水层是井筒防治水工作之重点， 通过现 无缝钢管制作 ， 长度为 ６０ ， ０ ｍｍ 前部加工成 ５ ０ ０ｍｍ长的马牙扣， 后部用 场观察主要出 水点， 本次壁后注浆拟定为井筒累深－ １ｍ ４９ ｍ １ 时无缝钢管 ５ ｍｍ－ Ｊ － ３ ～－２． ， ． ３ ７ ５ ０ Ｆｕ ． 工成 ３ｒｍ长丝扣， 口管与 １ 时高压球阀 Ｊ ０ ａ 孔 ５ 采用长 ｌＯ Ｏ ｍｍ的短节变头连接 ， 高压阀与注浆管采用变径短节连接。 Ｌ 孑 注浆长度约 １７ 。 １ ｍ ３注浆方案 ‘ 口管的马牙扣部位缠上生麻， 抹上适量的黄油后 ， 利用大锤或风锤推进 ３ 根据洛河组水文地质情况该段以细粒砂岩为主要含水层段， 器 、 ． １ 涌 将孔口管推进孔内。孔 口管埋设后要进行耐压试验 ， 试验时逐渐加 壁后注浆孔耐压试验最大压力为 ５ ａ ４ ＿施工程序 ： ＭＰ。 ．３ ３ 风锤开孔 水量大， 地质条件复杂 ， 裂隙发育 ， 本次注浆采用密集布孔 ， 注浆孔间排 压 ， 距 １ ｍ× ． ， ５ ３ ｍ注浆孔深度 ２ ｍ以形成封水帷幕。 ７ ￣， ３ 径 ４ｍ ） Ｌ ２０ｒ ２ ｍ至孑深 ３０ ｍ时， ａ 安装孔口 管—安设高压阀门（ Ｍ ａ— １ Ｐ） Ｏ ３ ２根据现场实际 冗 用水泥 一 选 水哟噙双液浆 、 浆 脲醛树 闭阀门并连接好注浆设施—打开 阀门— 启注浆泵进行压水一注入一 化 液（ ｌ 好 Ｌ 。待浆液养护—段时间后 ， 阀门内 再从 脂、 草酸 ） 进行封水注浆 ， 在井壁出水量大、 裂隙发育的部位选用水泥 一 定浆液后封孑厂 闭阀门— 水玻璃双液浆 ， 在裂隙不发育、 出水量小的部位采用化学浆液。 套孔复注 ， 直至达到设计要求。 特别注意： 壁后注浆孔注浆后的封孔必须 ３ 壁后注浆时工作面停ｌ施工，并已采取工作面预注浆方式进行 绝对可靠 ， － ３ Ｅ 所有透到壁后的孔 ， 不论出水与否 ， 均必须进行注浆压力封 ４ Ａ注浆施 ． 本次壁后注浆采用先 Ｅ ３ Ｊ 芋。 行式后下行式进行注浆。 了封水， 主要是防止水上下乱窜。 本次壁后注浆采取由下往上注浆， 然后 孔 。． 再由上往下复注一次。 ４ 注浆量估算 ． ４ ４注浆作 业 利用公式粗略计算如下 ：
文家坡矿井由中煤西安设计工程有限责任公司设计，采用立井开 浆液材料选择及现场浆液 拓， 文家坡矿回风井设计井深 ７２ ｍ井筒净直径 ７ｍ， ５２ ， ． 采用普通法掘 配制。本次注浆选用水泥 ０ 边 。 土层井颈段±ｏ ０ （耐 于 ＋ １ ０ 一 ２ ５ 江 表 ． ０卡 ０ １８ ． ０ ｍ） ９ ｍ为双层钢 水玻璃双液浆 、化学浆 １ ６ 筋砼结构， 支护厚度 ５０ ｍ 基岩段 …９ｍ ７２ ｍ为素砼支护 ， 液（ ５ｍ 。 ２５ ５． ２ 壁 脲醛棚 旨草酸 ）水泥 、 ， 厚 ５ ０ 砼强度等级为 ｃ 目前回风立井井筒已施工至－４ ９ ｍ， ５ｍｍ， － ２ ． 揭 水玻璃双液浆可以封堵 ７ 露地层位于洛河组中粒沙岩层， 岩性为棕红色、 成份以石英长石为主、 较大的孔隙，充填发育裂 次 减小由于裂隙发育带来的井壁淋水； 化学浆液（ 脲醛树脂、 草酸） 可以 棱角状 、 次圆状 、 泥质胶结 、 较疏松、 遇水易风化。由于井筒涌水量过大 隙， 将微裂隙中的毛细水排出 形成幕 墙。４ ． ． 浆液配制： 一 ２ ４ 水泥 水玻璃双液 （１． ｍ／） １ ５ ４ ３ ，现已采取工作面预注浆方式进行封水， 月 ２ ４ ｈ ５ ２日实测井 筒壁后涌水量为 ４ ． ｍ／， ４ ５ Ｓ 为进一步减少井筒涌水量 ， ６ ｈ 保证工程进度及 浆的配置： 水泥浆水灰比为 Ｗ：＝ ２ ～１浆液配比 Ｃｓ水泥 ： Ｃ １５ ， ：（ 水玻璃 ） ：５ ０ 。水泥为 Ｐ ４ ５ ＿ ６ Ｏ ２ Ｒ冀东（ 盾石） 牌袋装水泥， 水玻璃选用液体 质量，我单位根据文家坡矿井风井井筒 寸 特征及地层水赋有 况 ， 精 对 １０ ～ ． 硅酸钠型、 浓度为 ３ ～ Ｊ Ｂ ’ ８ ４ ｅ模数 ２ ～ ． 。化学浆液配置根据现场 Ｄ 、 ． ３Ｍ ８ ３ 井壁进行壁后注浆。