宿松南副井井筒、井下注浆治水

作 面涌 水 ， 井壁 出水。 为解 决 南副 井在 建 井期 间 井筒 大量 涌水 问题 ， 高施 工 进 度 ， 证 工程 质 量 达 到 设 提 保
计和规范要求 ， 南副井的水害治理过程 中采用 了综合注浆技术， 在 有效的解决 了井筒大量涌水给建井带来
的种 种 问题 。 关键 词 ： 井筒 ； 注浆 ； 水 治 中 图分 类 号 ： Ｄ ６ Ｔ ２２
２１ ０ １年 ７月
矿 业 科 学 技 术
第３ ９卷 第 ３期
宿松南 副井井 筒 、 井下注 浆治水
卞 春
合肥 ２０ ０ ） ３ ００ （ 中煤 矿山建设集 团矿建工程处技术 科 ， 安徽
摘
要 ： 矿 井 建设 阶段 ， 在 井下水 害严 重 影响 工程 施 工进 度 、 工程 质 量 、 工 安 全 ， 施 井筒 井 下水 害主要 为 工
（ ）脲醛树脂在酸性条件下固化， ５ 对设备有腐 蚀， 对人体不安全 ， 粘性大不能长期存放。 （ ）材料来源丰富， ６ 价格比较低廉。 水泥浆的水
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矿 业 科 学 技 术
第３ ９卷
灰 比为 ０７ ： ～ ：， ．５ １ ３ １吃浆量大时适 当加大浓度。 双 液浆 的水玻 璃 加水 稀 释 到 ２ ５～３ ｅ 美 ０ Ｂ 波
（ ）浆 液 的结石 率 为 １０ 。 ３ ０％ （ ）浆 液能 够 注入 到微 细裂 隙 中。 ４
２ 注浆方案设计
由 于井 筒 涌 水 来 源分 为 井 壁 渗 水 和工 作 面 涌 水 两部 分 ， 要想 从 根本上 解 决 问题 必 须 采用 综 合治
理方 法 解决 。 ２ １ 注 浆堵 水方 法 ．
１ 南 副 井 工 程 及 水 文 地 质 概 况
南副井位于安庆市宿松县二郎镇境 内， 为六国 矿业 ８ ０万吨／ 年磷矿采选工程南 冲采区副井 ， 设计 井深 ４ ９ 井筒净径 ４ ８ 支护形式 为钢筋混凝 ９ ｍ， ． ｍ， 土 和混 凝 土支 护两 种 。 井深 ３ ８ｍ 为白云石英 片岩、 ４～ ８ 白云石 大理 岩 含水 层 ， 在施 工 井深 ４ ０～９ｍ 处 ， ０ 由于在 含 水 层 中顶水 施 工井 壁 质 量 不好 导 致 含 水 层 水 通 过 井 壁 渗入 井 内 。在 施 工至井 深 ２ ８ ５ ｍ时进 入 井 深 ２４— ５ ３ １７ ｍ 富水 程 度 中等 的 白云 石大 理 岩 、 灰 石 大 ６ ．２ 磷 理岩含水层 ， 采取 工作面探水预注浆措施后恢复井 筒 掘砌 施 工 。 由于 对 大理 岩 裂 隙具 有 微 细 和高 角 度及连通性差 的特征 ， 先期 的工作面预注浆只封堵 了部 分 较 大 的裂 隙 ， 施 工 至井 深 ２ ０ 时全 井 筒 在 ９ｍ 涌水 量 已达 ６ ｍ ／ ， 中井壁渗 水为 １ ｍ ／ ， ０ ｈ 其 ５ ｈ 井 筒掘砌施工被迫停止 ， 再次进行工作面预注浆。
（ ）井 壁 渗水 。根 据 井 下 实 际观 察 南 副 井 井 １ 筒 的淋 水状 况 ， 水 文 地 质条 件 ， 定 井 筒 淋 水 的 及 确 主要 原 因是 由于 井 壁 接 茬 处 漏 水 ， 浆 范 围 为 井 注 深 ４ ２０ 重 点注浆 段 为井 深 ４ ９ ｍ， 其 对 ０— ９ ｍ， ０— ０ 尤
含水层要重点封堵 ， 以有效地 隔绝水 源 ， 防止水源 扩散 。 注浆材料采用水泥一水玻璃双液浆为主， 水玻 璃和氯化钙材料为辅 ， 通过改进注浆材料 ， 以取得 较好的注浆堵水效果 。其 中水玻璃和氯化钙注浆 材料的可注性显著提 高， 两者 相遇后具 有膨胀 特 性， 加上注浆压力作用后具有较好 的抗渗性 能 ， 浆 液在裂隙中扩散均匀 ， 有利于提高注浆效果。
（ ）工 作 面涌露 ， 无法形成止浆岩帽 ， 需采用施 工止浆垫注浆 。
注浆材料采用水泥单液浆为主， 脲醛树脂和膨 润 土及 水玻 璃 材料 为 辅 ， 于 大 的裂 隙先 用 单液 水 对 泥浆进行充填 ， 二次扫孔后使用脲醛树脂浆液对微 细裂隙进行补充注浆 ， 对岩层裂隙进行有效封堵 ， 形 成较 为完 整 的注 浆 帷 幕 。在实 际注 浆 过 程 中发 现 膨润 土具 有 润滑 裂 隙通 道作 用 ， 注水 泥 单液 浆 在 前先注部分膨润土可增加水泥单液浆的注入量。 ２ ２ 注 浆顺 序及 注 浆段 高 的确定 ． （） １ 壁后注浆 。考虑到南 副井 井筒的客观条 件， 为方便施工 、 提高注浆堵水效果 ， 确定注浆顺序 为 上行 式注 浆 ， 行 式 检 查 补 充 注 浆 方法 ， 高 为 下 段 井深 ４ ２０ ０～ ９ｍ。 （） ２ 工作面预注浆。因含水层厚度较大 ， 岩层 裂隙存在较多的微细裂隙 ， 所以注浆段划分为两个 段 高进 行 。其 中 第 一 段 高 为 ５ｍ （ 深 （ ９ ０ 井 ２０— ３０ ） 第二段 高为 ３ ｍ（ 深 ３０— ７ ｍ） 注浆 ４ｍ ， ０ 井 ４ ３０ ， 孔深 入含 水 层 以下 ８２ ｍ。 ．８ ２ ３ 注浆 材料 的选 择 ． 水 泥选 用 海螺 牌 ４ ５ 普通 硅酸 盐水 泥 。 ２＃ 水玻璃选用浓度为 ４ ５ Ｂ ＇ ０～ ０ ｅ 波美度） 模数 （ ， 为 ２ ７ ２９的水玻璃溶液。 ．～ ． 化学浆主要为脲醛树脂和水玻璃氯化钙浆液． 两种 浆液 的特点 如 下 ： （ ）浆液的凝胶时 间可 以根据工程需要 准确 １ 控 制在 十几 秒 至几 十分 钟 范 围内 。 （ ）水玻璃氯化钙浆液结石体 的抗压强度小 ２ 于 ３ ａ脲 醛 树 脂 结 石 体 的抗 压 强 度 在 ２～８ ａ ＭＰ ， ＭＰ 范围。
５ ０ ｍ（ ．ｍ） ０ ｒ ３８ 。因为 布孔 原 因 造成 注 浆 段 上 部 帷 ａ 幕 超 出荒径 距 离 不大 ， 以需 要 用 ７ ５ 所 ６ ５型 风钻 布 置 部分 大倾 角小钻 孔 进行 补充 注 浆 ， 以增 加 上部 注 浆 帷幕 在荒 径外 的厚度 ， 免掘 进 后爆 破 造 成帷幕 避