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《淺談注漿堵水和凍結(jié)施工技術(shù)在礦井應用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、淺談注漿堵水和凍結(jié)施工技術(shù)在礦井應用摘要：通過對水文地質(zhì)復雜類型采煤工作面透水點的原因分析，制定了底板加固注漿堵水方案，實施了底板加固注漿堵水技術(shù)以及凍結(jié)施工技術(shù)，取得了明顯效果。關(guān)鍵詞：注漿堵水;凍結(jié)施工;井筒；溶洞裂隙發(fā)育區(qū)中圖分類號：TE42文獻標識碼：A一、概況某礦井，采面標高段為-205~-234m之間，地面標高+195m,本工作面走向長730m(不含保護煤柱)，傾斜長度平均119m,面積86870m2o工作面東界為11采區(qū)軌道下山，西界11采區(qū)邊界煤柱，北鄰礦井北部邊界，南鄰采空區(qū)。井筒凍結(jié)深度范圍內(nèi)揭露地層為第四系、三疊系大冶組、二疊系長興組等。其中第四系(Q),埋深0m
2、^3.4m,為殘坡積層，巖性為黃褐色及紫紅色粉質(zhì)粘土；三疊系大冶組(Tld),埋深3.4nT35.2m,巖性為灰白色雜土黃色全風化灰?guī)r；底部夾少量長興灰?guī)r碎塊。二疊系長興組(P2c),埋深35.20nT290.93m,其中頂部(35.20nT37.22m)風化強烈,呈淺灰色及灰褐色，鉆進過程中沖洗液全漏失；中部巖性以灰色帶肉紅色灰?guī)r為主，中厚層狀，裂隙極為發(fā)育，但多被方解石充填，以斜交裂隙為主，多見晶洞，41.3nT41.71m和52.02m~53.42m見未充填溶洞，鉆進過程中沖洗液全漏失,64nT65ni裂隙極其發(fā)育,90ni以下未見裂隙，巖芯完整，沖洗液無漏失現(xiàn)象，巖粉返漿正常。
3、在施工凍結(jié)孔期間發(fā)生抱鉆、掉鉆，進尺困難，鉆頭跑偏、漏漿、串漿,巖粉不能返漿，鉆孔縮徑，塌孔現(xiàn)象。針對上述情況，經(jīng)多方論證，決定采用注漿堵水、凍結(jié)技術(shù)施工。二、粉煤灰及稻殼注漿堵水（一）、應用機理采用當?shù)刎S富廉價的稻殼及粉煤灰材料，其化學性能穩(wěn)定，疏松多孔，吸附性強，與各種成份漿液兼容性好。取粉煤灰稻殼40kg用3mmX3mm網(wǎng)篩全部過篩，觀察長度大于1mm顆粒占60%左右，充分濕潤后取一半與聚丙烯酰胺1.5kg,腐植酸鉀0.5kg,火堿2kg置lm3罐內(nèi)充分攬拌后，以透明玻璃杯量取一杯，靜止5min后觀察，發(fā)現(xiàn)粉煤灰碎屑上浮加下沉量小于20%,證明粉煤灰稻殼與泥漿的兼容性較好，適合鉆
4、孔內(nèi)堵漏。另取過篩后的粉煤灰2kg,水玻璃lkg,水泥20kg加水配置好的漿液,攬動觀測其凝固時間,30min后已經(jīng)難以攬動，已經(jīng)達到了凝固的強度。說明此漿液輸入到孔內(nèi)在一定時間內(nèi)可以快速滲透到裂隙及溶洞中，并進行固結(jié)。（二）、注漿堵水具體措施下鉆到漏漿處，以1M3泵量將泥漿注入孔內(nèi)，此時泥漿消耗量相當大，然后按比例2（粉煤灰）：1（水玻璃）：20（水泥）配方配好的漿液注入孔內(nèi)，隨著鉆具的轉(zhuǎn)動，消耗量迅速減少，巖屑大量排出。經(jīng)過近4h連續(xù)觀察其消耗量穩(wěn)定在0.09m3Mh左右，堵漏取得顯著效果。自2010年6月21日開始之后，每鉆進一個凍結(jié)孔，在漏漿處均采用此方法，至2011年3月20
5、日共完成29個凍結(jié)孔,2個測量孔，1個水文孔，進尺3400余米，取得較好的堵漏效果（見圖1）。圖1凍結(jié)布置三、凍結(jié)施工技術(shù)（_）、概述在開鑿的立井井筒周圍布置密集地面垂直鉆孔，埋入鋼管，首先通過注漿堵漏，然后在鋼管中加入鹽水，通過鹽水制冷循環(huán)，使井筒周圍巖層制冷、凍結(jié)，形成封閉型保護帷幕（凍結(jié)壁交圈），保證巖層穩(wěn)定，防止水、砂等涌入井筒，確保立井井筒在保護層中順利施工。（二）、凍結(jié)技術(shù)參數(shù)及設(shè)備型號根據(jù)風井井筒檢驗孔水文地質(zhì)資料，井筒凍結(jié)深度確定為110m,采用單圈孔齊腿凍結(jié)布置孔方式。凍結(jié)壁平均溫度為-5°CO凍結(jié)壁厚度為1.3m,考慮井筒開拓時放炮安全距離,凍結(jié)布置圈直徑為9.9m
6、,為了加快凍結(jié)，布孔間距為1.027m均勻布置，凍結(jié)孔數(shù)為29個（見圖1）,凍結(jié)孔鉆孔偏斜控制在5%。,允許內(nèi)偏差值為0.2m,最大終孔間距控制在1.7m以內(nèi)。鹽水溫度控制在-22°C"-28°C,單孔鹽水流量10m3Mh。凍結(jié)壁平均溫度控制為-5.5°CO設(shè)2個測溫孔，其中1個布置在凍結(jié)壁外側(cè)，深度為110m,1個布置在凍結(jié)壁內(nèi)狽q,深度為40mo在井筒內(nèi)布置1個水文觀測孔，深度65m。水文觀測孔冒水時間為40d,內(nèi)側(cè)凍土擴至井幫時間為47d,維護凍結(jié)45d,安裝3臺YSKF220型（1臺備用）和1臺TSBJ045-1型氟利昂鹽水螺桿冷凍機組進行制冷凍結(jié)，總制冷量為67.7X2+36
7、=1.71Mj/h,冷凍機組的工況為冷卻水溫度28°C,鹽水溫度-29°Co安裝2臺DBNL3-300型冷卻塔及2臺IS200-150-250冷卻水循環(huán)泵（其中1臺備用）用于凍結(jié)站冷卻水降溫。鹽水比重為1.260,凍結(jié)壁交圈前單孔鹽水流量大于10m3/h,鹽水循環(huán)泵選用2臺105H-9A型，其中1臺備用。（三）、凍結(jié)施工流程凍結(jié)施工流程：施工準備、灰土盤施工一凍結(jié)孔鉆進、凍結(jié)器安裝，施工臨時建筑、設(shè)備基礎(chǔ)一凍結(jié)站制冷系統(tǒng)安裝f鹽水系統(tǒng)安裝，保溫
