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壁后注浆技术在深井井筒施工防治水中的应用

作者:张海力 王和平 仝云高  
评论: 更新日期:2010年11月17日

  内容提要:针对壁后注浆防治水技术在十二矿北风井井筒施工中的应用,介绍了实施壁后注浆的施工方案、方法及施工工艺,并对该技术在应用中的有关问题进行了探讨。
  关键词:壁后注浆井筒防治水应用

  十二矿北进风井井筒位于矿井工业广场以北2.5km处,井筒设计直径5.5m,深度890m,井口标高+271.5m,基岩段支护形式为素混凝土支护。随着井筒的不断延深及穿越多层砂岩含水层,涌水量不断增加,井筒施工至540m时,井筒涌水量已经达到56m3/h,对施工安全造成了较大威胁,为保证施工安全、工程质量和提高施工速度,决定在井筒内实施壁后注浆。

  1水文地质特征

  注浆段位于井深290~550m之间,注浆段长度260m,井筒揭露岩性主要为砂质泥岩、泥岩、砂岩,其中揭露砂岩含水层共6层,累计厚度96m。岩性以灰白色中粒砂岩为主,中厚层状,岩层裂隙发育。地层倾向N40E,岩层倾角
  12~18°。砂岩含水层厚度2~11m不等,出水形式主要为砂岩裂隙水,属砂岩裂隙承压含水层,单层涌水量8~20m3/h。

  2施工方案

  (1)根据井筒揭露的砂岩含水层和隔水层厚度情况,采用下行式分段注浆,对隔水层厚度大于10m的含水层划分为独立的注浆段,对隔水层厚度小于10m的含水层合并为一个注浆段。本次注浆共6段:第一段290~360m,第二段355~366m,第三段375~386m,第四段405~442m,第五段470~501m,第六段512~550m。注浆范围控制在含水层及其上下2m范围。
  (2)注浆顺序采用下行式注浆,从井深290m开始至550m工作面范围内,每段注浆时先把含水层的顶、底封好,防止水上下乱串,然后突出重点注中间,将每段涌水都消灭在本段内。对较长的漏水段,采取由上往下进行,每个分段内先由下往上注浆,再由上往下复注一次。

  3施工方法

  3.1注浆设备选择
  选用锦西产2TGZ—60/210型双液调速高压注浆泵。
  3.2注浆孔布置及要求
  由于井壁接茬多,岩石裂隙发育,淋水严重而没有大的出水点,故采用密孔法,“五花”式深浅孔配合布孔法,依次开孔,先用深孔放水泄压,再用浅孔低压注浆以加固井壁及围岩,最后用深孔高压注浆封水。注浆孔布置:一般岩层间排距3~4m,出水点较多的部位及厚含水层布孔间排距为2~3m。注浆孔深度控制在1~2m之间,一般岩层深孔数控制在总孔数的三分之一,厚含水层深孔数控制在总孔数的二分之一。
  3.3注浆材料
  采用P.042.5级普通硅酸盐水泥,模数为2.4~2.8,波美度40be’的中性水玻璃。根据注浆情况,浆液中加入15%~20%的BR—C型防水剂。

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