采用注浆法治理井筒淋水
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采用注浆法治理井筒淋水
发表时间:2009-11-24T16:18:49.700Z 来源:《中小企业管理与科技》2009年7月上旬刊供稿作者:朱雷[导读] 本文主要根据井筒淋水点的实际情况,采取科学的布孔方法,选用有效的注浆材料治理井筒淋水朱雷(淮南东辰煤炭公司鸿鑫煤矿生产技术部)摘要:本文主要根据井筒淋水点的实际情况,采取科学的布孔方法,选用有效的注浆材料治理井筒淋水。
关键词:立井井筒淋水注浆治理 1 工程及水文地质概况
鸿鑫煤矿是一座年产15万吨的小型矿井,主井井筒于2004年10月施工完毕并投入使用,该立井采用混合提升,提升煤炭、矸石、材料及人员。立井井筒净径3m,净断面7.07m2,井口标高+23m,落底标高-159m,井筒深度182m,支护采用500mm厚混凝土,其中井口向下11.6m段砼井筒外套300mm厚毛石碹,井筒区域矸石层厚4m,黄土层结束在8~10m处,11.6m段进入风化石,13.1段进入基岩。
2 淋水经过及原因
原井筒施工时井口向下9~10m处有三处漏水,已采用导水处理,近期发现在8.8m~12m处新增三处出水点,且有逐渐增大趋势。由于立井浅部有4m厚的矸石充填层与南部淮西湖塌陷区水塘相连通,其下仅有薄层黄土层(4~8m段)不足以隔水,因此风化带裂隙有充足的渗透补给,井筒淋水如不及时处理,将对矿井生产造成较大的安全威胁。
3 治理方案的确定
为较好的治理井筒淋水,确定在15m以上风化带含水层段井壁进行注浆堵水处理,重点部位是6~12m出水段。
3.1 布孔方式:井筒内自下而上分段(截止段、风化带、黄土段、矸石段)分组(排),沿井壁相对均匀布孔,钻孔直径为 42mm,均垂直井壁开孔,孔深视不同目的分别为0.6m(打穿井壁后100mm)、0.8m(打穿井壁和毛石碹)、1.2m(打进含水层空裂隙带) 3.2 注浆压力:黄土层及以下壁后注浆P终=1.0~2.0MPa
黄土层以上矸石层注浆P终=0.5~1.0MPa 3.3 注浆材料:本次注浆考虑堵水和壁后加固的效果,根据井筒地质和水文条件及井壁淋水情况,选用水泥、水玻璃双液浆作为堵水材料,选用单液水泥浆作为加固材料。矸石层段为控制扩散范围,采用单液浆加少量水玻璃(5%左右)堵水使用R32.5普通硅酸盐新鲜水泥,水玻璃浓度为35~45Be’,模数为2.8~3.4,浆液的水灰比为1.5~1.1,水泥~水玻璃双液体积比按1:0.6~0.4控制,双液凝胶时间控制在120s~400s 以内。加固孔使用R32.5普通硅酸盐新鲜水泥制备的单液浆,水灰比按1.5~0.8:1。
4 方案的实施
4.1 在12m和15m处井壁四周布置两排注浆孔(每排按等距布置4个孔,弧间距约2.3m,孔径42mm,孔深1.2m,下入42mm×1.0m注浆花管),通过注浆,截断上部出水下行通道,并起到锚注作用。
4.2 先在8.5m~10m段四个主出水点周围各布置2~4各堵水注浆孔(孔深0.6m,孔径42mm,下入42mm×0.5m注浆套管),通过注浆控制出水点水量。然后在8m和10m处沿井壁四周布置两排锚注孔(每排按等距离布孔6个,弧间距约1.5m,孔径42mm,孔深1.2m,下入42mm×1.0m锚注花管),通过注浆基本控制风化带井壁淋水。
4.3 4m和6m处沿井壁四周布置两排注浆孔(每排按等距离布孔6个,弧间距约1.5m,孔径42mm,孔深1.2m,下入42mm×1.0m锚注花管),通过注浆,截断黄土垫层与原黄土层间及矸石层出水通道。
4.4 在矸石层含水0~4m段沿井壁四周布置两排注浆孔(每排按等距离布孔6个,弧间距约1.5m,孔径42mm,孔深1.2m,下入42mm×1.0m锚注花管),通过注浆,起到驱远水源的作用。(见图) 5 注浆效果
5.1 注浆堵水结束后,通过有关部门联合验收,确认井筒淋水已得到有效封堵,其效果十分明显。
5.2 通过对井筒壁后注浆,使井筒支护质量大大提高。
6 结论
通过对立井井筒注浆堵水得出以下结论:①正确分析淋水的直接水源和补给水源,掌握淋水区域工程地质和水文地质特点,制定具有针对性的注浆堵水方案,是治理井筒淋水成功的主要前提。②根据井筒各段淋水点的实际情况,采取科学的布孔方法,选用有效的注浆材料是井筒注浆堵水的关键技术。