井筒注浆(论文).docVIP

立井冻结段井壁注浆堵水技术在阳城煤矿的成功应用 摘要：采用冻结法施工的井筒冻结圈解冻以后，井筒井壁或多或少会出现漏水现象，由于井筒外围存在着较厚流沙层，对井筒的安全带来较大隐患，必须对井壁进行注浆堵水。本文重点介绍了冻结井壁注浆堵水的成功经验。 关键词：立井井筒 冻结段 注浆堵水技术 应用 一、概况： 济矿集团阳城煤矿位于济宁市汶上县郭楼镇境内，井田面积41km2，地质储量5.4亿吨，可采储量1.54亿吨，主采煤层为3煤，平均厚度7.5米，煤种以气煤、1/3焦煤为主，矿井设计生产能力180万吨/年。 工业广场内布置主、副、风三个井筒，主风井直径5米，副井直径6.5米。本文以风井为例重点介绍；风井井筒深362.2米，其中冲积层（即冻结段）厚277米，基岩段深85.2米；冲积层采用冻结法施工，冻结段采用双层钢筋混凝土井壁支护，并在外层井壁与地层之间铺设厚25mm～50mm的聚苯乙烯泡沫板，基岩段采用单层素混凝土井壁结构。该矿风井自2004年4月12日开始试挖，至2004年11月竣工。2005年11月5日发现在井深119米及132米处有集中出水点，出水形式为同水平环形喷水，出水量约47m3/h。 二、注浆方案 ： 利用临时改绞两罐笼作为提升工具和作业平台，在罐笼出口处设置折页，打眼注浆时可以伸出，上下罐笼时可以折回，以利作业。注浆采用在地面安装一台HFV-C型液压注浆泵单体进行注浆。 三、注浆作业： 1、注浆前的准备： （1）注浆站的建设及注浆管路：注浆站布置在井口附近，站内安装一台HFV-C型液压注浆泵，并利用两个1.7立方的矿车作清水池和泥浆池，水泥浆有专用搅拌系统。 本次注浆采用直径为38mm，压力为90kg的高压胶管作注浆管路。注浆管路与注浆泵和竹节孔口管的球阀连接。注浆管路与井筒内南侧压风管路用10#铁丝每5m绑扎一道。绑扎时在南罐笼南侧割500mm*700mm开口以利绑扎作业。 （2）注浆设备试运转：注浆设备及注浆管路安装完毕后，必须进行试运转，注浆系统要满足最大注浆压力和流量的要求。经试运转及耐压试验，设备应无异常响声。具体作业程序如下： ①全面检查注浆、搅拌系统及管路连接处等。 ②注浆系统进行无负荷试运转。 ③全系统联合试运转。 ④处理存在问题，并再次进行试运转，直至符合要求。 （3）在井壁压风管路上焊制压风管接头，接好风带，进行注浆前打眼埋管。 （4）注浆前打眼埋管在两层出水点位置北罐笼西侧井壁出水点下3.0—4.0m处打一眼（为1#孔），眼深550mm，导出水后，装上竹节孔口管和球阀，在同一水平东北、东南、西南三个方位出水附近（3.0—4.0m范围内）打三个导水孔，并埋上竹节孔口管，装好球阀，编号分别为2#、3#、4#。 （5）在1-4#竹节孔口管埋设好之后，全部打开球阀，以减少出水点部位的水压和水量，然后用棉纱、麻纱、木片或铁片将出水点封堵好，如果裂隙非常细，难以用上述办法堵塞，应采取挖补井壁的办法，即将裂隙处凿掉，重新补填混凝土，利用导水管做注浆管进行注浆，完成之后，准备进行1#孔注浆。 2、注浆作业： （1）注浆作业流程：注浆液经搅拌系统搅拌均匀后经注浆泵、浆管进入受注层面。 （2）将注浆管路与1#孔球阀连接好后，开动注浆泵用清水冲孔，并作耐压试验，按照设计好的浆液配比，可进行注浆工作，注浆过程中，根据压力情况，随时调整注液浓度，如井壁跑浆量较大，可采用间歇式注浆，但间歇时间不宜过长，每个孔注浆结束后，必须用清水洗净注浆管路；然后注其它孔。 （3）注浆材料和浆液配制：注液材料采用水泥浆液，水泥采用32.5R水泥，水灰比为1：1～1.5：1。 水泥浆液配制方法是先向水泥浆搅拌池内加入定量清水，按设计配比加入定量的水泥和水玻璃，搅拌系统搅拌均匀后供 注浆泵吸浆，本次注浆搅拌机是特定的，按体积每机放8袋、10袋、12袋水泥，调制三种不同浓度的浆液。 （4）注浆压力的选择：根据注浆孔所在位置的静水压力并根据注浆时吸浆渗漏浆的情况进行调整，确立注浆压力，一般可利用经验公式确立注浆的初压，正常压力和终压，注浆点静水压力加2～6kg/cm2的富裕压力： Pa Po+2 Pb Po+4 Pc Po+6 Po—注水点静水压 Pa 、Pb、 Pc分别为该注浆时的初压，正常压和终压，井壁强度校核； 例如：已知参数：井壁厚度E 0.5m 井筒净半径Ro 2.5m 井壁砼标号R 400kg/cm2 井壁砼允许抗压强度：k R/n 400/2 200kg/cm2（安全系数n 2） 井壁允许承受压力 k E2+2RoE /2 Ro+E 2 36.36/cm2 网喷结构及井壁钢筋未加入计算，静水压采用公式计算： P上 0.09H上 0.09*302 27.1kg/cm2 P下 0.09H下 0.09*312 28.