千米立井井筒壁后注漿堵水技術(shù)應(yīng)用

1、千米立井井筒壁后注漿堵水技術(shù)應(yīng)用摘要 立井井筒井壁滲漏區(qū)多位于裂隙含水層或含水砂層，以井壁接茬、收縮縫成為出水點(diǎn)的通道，且水的腐蝕性較強(qiáng)，影響井筒設(shè)施的使用期限，同時(shí)易造成井壁表面出現(xiàn)砂線現(xiàn)象，影響井壁觀感質(zhì)量。為保證井壁質(zhì)量施工質(zhì)量，有效封堵滲漏水通道，進(jìn)行本次技術(shù)攻關(guān)。 關(guān)鍵詞 立井井筒；滲漏水；壁后注漿 中圖分類號(hào)TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2011）54-0142-02 1概況 星村煤礦西風(fēng)井井筒設(shè)計(jì)深度-1187.5m，井筒直徑為5.5m。在井筒掘砌施工中須穿過M3、M4、M5、M6四個(gè)主要含水層，其中M3涌水量為7.13m3/h；M4涌水量為30.4m3/h

2、; M5涌水量為40.74m3/h；M6涌水量為14.33m3/h。造成井壁出現(xiàn)滲漏水，隨著井筒深度增加，在井壁澆筑時(shí)涌水順井壁入模，影響井壁澆筑質(zhì)量，為此進(jìn)行壁后注漿措施。 2井壁滲漏水原因分析 1）高標(biāo)號(hào)混凝土在凝固過程中溫度較高，水分蒸發(fā)，體積收縮所產(chǎn)生的干縮裂縫，成為出水點(diǎn)的通道； 2）混凝土的收縮及塌落造成施工接茬縫，因而接茬處成為放水的薄弱處； 3）壁后巖石裂隙水或含水層涌水通過薄弱部位井壁接茬向外滲水。 3注漿方案 采用壁后注漿堵水方法，采取整體上行和分段式相結(jié)合，在段內(nèi)上行，重點(diǎn)攔截，實(shí)現(xiàn)對(duì)點(diǎn)注漿，集中滲水處連續(xù)注漿，以及含水層上下界面密布孔注漿方法，進(jìn)行注漿堵水。漿液先稀后濃

3、，以水泥-水玻璃雙液漿為主，水泥單液漿為輔，發(fā)現(xiàn)有竄漿及跑漿時(shí)要及時(shí)采取措施，最后封孔要密實(shí)。 4注漿參數(shù)選擇 4.1 漿液類型 以水泥-水玻璃雙液漿為主，水泥單液漿為輔，水泥選用P.O42.5R普通硅鹽酸水泥，水玻璃選用34-40Be。 4.2 漿液配比 水泥單液漿水灰比為2:1；1.5:1；1:1；0.5:1四類，水泥-水玻璃雙液漿體積比C:S=1:1和C:S=1:0.5。為提高漿液凝固后的密實(shí)度，注漿時(shí)參入水泥用量的0.5的氯化鈉和0.05的三乙醇胺。 4.3 注漿孔布置及要求 由于井壁接茬多，巖石裂隙發(fā)育，淋水嚴(yán)重而沒有大的出水點(diǎn)，故采用密孔法，“五花”式深淺孔配合布孔法，依次開孔，先

4、用深孔放水泄壓，再用淺孔低壓注漿以加固井壁及圍巖，最后用深孔高壓注漿封水。 4.4注漿壓力及擴(kuò)散半徑 注漿壓力大小主要取決于注漿孔靜水壓大小，但考慮到巖層的裂隙發(fā)育程度及井壁抗壓強(qiáng)度，注漿壓力一般選擇3MPa5MPa。為縮短施工工期，保證注漿質(zhì)量，注漿擴(kuò)散半徑應(yīng)控制在2m以內(nèi)。 4.5 注漿孔深度 凍結(jié)段內(nèi)外壁注漿時(shí)，注漿孔深度為進(jìn)入外層井壁100mm200mm為宜，防止打穿井壁有砂流出。 基巖段注漿時(shí)，注漿孔深度為超過井壁500mm1 000mm之間為宜。 5注漿工藝 5.1鉆孔及埋管 注漿孔徑38mm，注漿管管徑32mm，注漿孔達(dá)設(shè)計(jì)深度后，插入注漿管，注漿管露出井壁50mm100mm，連

5、接各組件，注漿管一端車絲，另一端車成馬牙扣，埋管前用麻絲分層纏緊并涂上白鉛油，形成注漿系統(tǒng)。同時(shí)在注漿孔下方施工12個(gè)38mm導(dǎo)水泄壓孔。 5.2 注漿作業(yè) 5.2.1施工準(zhǔn)備 1）注漿前全面檢查井壁并測(cè)定井筒涌水量； 2）用道礦用12#槽鋼均勻放置在吊盤喇叭口上，再用50mm厚木板封嚴(yán)釘牢，形成注漿作業(yè)平臺(tái)； 3）注漿前，進(jìn)行壓水試驗(yàn)，觀測(cè)注漿系統(tǒng)無漏水現(xiàn)象，以防止漏液。 5.2.2 注漿工序 1）注漿系統(tǒng)形成后，首先向孔內(nèi)壓清水15分鐘進(jìn)行管路沖洗，水壓保持1.2倍注漿壓力，確保打開注漿通道； 2）注漿時(shí)，先注水泥單液漿，進(jìn)漿量較大時(shí)，則注入水泥-水玻璃雙液漿，達(dá)到設(shè)計(jì)注漿壓力后用水泥封孔

6、?；鶐r段壁后注漿時(shí)，如跑漿，則直接注雙液漿； 3）注漿時(shí)，要設(shè)設(shè)專人觀察井壁和壓力變化及檢查管路是否堵塞，以便及時(shí)調(diào)整注漿參數(shù)，并做好記錄； 4）注單液漿時(shí)，若壓力不升，進(jìn)漿量不減時(shí)應(yīng)逐級(jí)加大濃度；反之，應(yīng)依次降低漿液濃度； 5）注漿時(shí)，達(dá)到注漿壓力后，集中出水點(diǎn)涌水量不足0.5m3/h即可結(jié)束該孔注漿。 6）停泵后，立即壓清水沖洗管路和器具，并用備好的水泥進(jìn)行封孔，孔口要平整。 6結(jié)論 實(shí)施壁后注漿后，井筒內(nèi)的總涌水量降至約3m3/h。實(shí)踐證明，井筒壁后注漿是一種有效的防治水方法，采用壁后注漿可以有效的將地下含水層的涌水封堵于壁后，同時(shí)還起到加固井壁的作用，井筒施工質(zhì)量得到了有效的保障。 1

7、）壁后注漿的施工順序應(yīng)根據(jù)含水層的厚度分段進(jìn)行，對(duì)漏水段較長的井筒，應(yīng)由下而上逐段進(jìn)行； 2）壁后注漿的壓力控制在1.11.5倍靜水壓為宜，在巖石裂隙中的注漿壓力可適當(dāng)提高； 3）對(duì)井壁無夾層注漿時(shí)，吸漿量較小，可注性差，擴(kuò)散范圍小，需采取加大注清水壓力擴(kuò)孔，在水內(nèi)加入適量的水玻璃潤滑通道，增大終壓措施； 4）注漿期間要由專人注意觀察井壁是否有變形、跑漿、漏漿等現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題立即停止注漿； 5）在注漿過程中如出現(xiàn)跑漿時(shí)，可換注雙液漿，并輔助以棉紗、木楔、道釘?shù)榷聺{，或采用間歇注漿法處理； 6）對(duì)井壁無夾層注漿時(shí)，吸漿量較小，可注性差，擴(kuò)散范圍小，需采取加大注清水壓力擴(kuò)孔，在水內(nèi)加入適量的水玻璃潤滑通道，增大終壓措施； 7）嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)注漿壓力進(jìn)行注漿，保證注漿壓力表完好，嚴(yán)禁無壓力表監(jiān)測(cè)控制進(jìn)行注漿，只要壓力超過設(shè)計(jì)值，必須及時(shí)泄壓、停機(jī)，如壓力突升或突降，需查明原因，及時(shí)進(jìn)行處理。 參考文獻(xiàn) 1張榮立