立井壁后深孔注漿堵水

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1、24.立井壁后深孔注漿堵水淮南礦務(wù)局四十二工程處彭獲成張國(guó)相趙勇敢摘要通過(guò)淮南礦區(qū)謝李礦主井壁后注漿堵水的經(jīng)驗(yàn)，從實(shí)踐和理論的角度分析、探襯并筒壁后深孔注槳堵水技術(shù)。關(guān)祖詞立井壁后深孔注漿一、概述謝李礦主井井筒穿過(guò)地層為:表土層厚約12m、二疊系石千峰組地層厚約360m和上石盒子組地層厚約620m。地層含水層多，富水性強(qiáng)，砂巖裂隙發(fā)育，各含水層之間有一定程度的水力聯(lián)系。設(shè)計(jì)凈徑7m，井口標(biāo)高十26.5m，基巖段壁厚450mm，混凝土強(qiáng)度C25,0-400m段采用地面預(yù)注漿，400-586m段先后四次遇見(jiàn)涌水量在40-80m'/h的含水裂隙。二、深492m處注漿封水情況1出水情況

2、及井壁質(zhì)量1995年2月當(dāng)井簡(jiǎn)施工至492m附近時(shí)，工作面出水。該含水層為灰白色中細(xì)砂巖互層，厚4.3m，為一組有高角度裂隙的地層。裂隙開(kāi)度10^-30mm,穩(wěn)定水量為58m'/h。靜水壓力為4.5MPa,因該含水層的水量較大，導(dǎo)截水又不徹底，澆筑混凝土期間部分淋水入模，井壁質(zhì)量較差。2三次注漿堵水經(jīng)過(guò)第一次封水時(shí)，井壁作小面積挖補(bǔ).對(duì)注漿依托層進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。由于井壁質(zhì)量較差，注漿時(shí)井壁多處開(kāi)裂，經(jīng)多次注漿加固、封堵均未取得效果。因此，對(duì)該段(489.3498.3m)井壁采取放炮崩除，重新立模、打混凝土，以確保此含水段井壁質(zhì)量。同時(shí)，將混凝土強(qiáng)度提高為C35,厚度提高到650m

3、m。養(yǎng)護(hù)28d后進(jìn)行第二次注漿堵水。在隔水帷幕形成以后，對(duì)水點(diǎn)注漿約15min左右，(由于靜水壓力高，以低流速，小流量注入，15L/min，孔口壓力為5.OMPa)。井壁出現(xiàn)炸裂，注漿封水又告失敗。兩次封堵失敗后，井壁改用鋼圈混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土厚度為650mm，強(qiáng)度C35,鋼圈采用18號(hào)槽鋼，間距500mm;縱筋采用"18螺紋鋼筋，間距為300mm。養(yǎng)護(hù)28d后再次進(jìn)行注漿封堵。該段出水得以徹底封住，而且效果較好。145三、深孔注漿封水1，井壁抵抗注漿壓力的能力分析(1)靜水壓力低的出水點(diǎn)，在注漿時(shí)初壓和正常注漿壓力一般都比較低，而靜水壓較大的出水點(diǎn)，采用深孔注漿時(shí)，漿液是通過(guò)

4、注漿孔口管直接進(jìn)入圍巖深部的水源裂隙，又通過(guò)圍巖裂隙、孔隙迂回后再作用到井壁上，改變了淺孔注漿的漿液注入途徑。由于裂隙開(kāi)度不大，漿液的顆粒在裂隙中形成阻塞漿液通過(guò)的作用。充填加固井壁圍巖時(shí)漿液先充填壁后近處的裂隙，充滿填實(shí)后也在凝膠，特別是雙液漿凝結(jié)快。注漿后期即使注漿壓力!升高，由于顆粒在通道中的阻塞作用，傳遞作用到井壁的壓力是小于注漿孔口壓力的，保。!證了高壓注漿時(shí)井壁的承受能力。因此，雖然注漿終壓接近井壁抗壓極限值，也不會(huì)出現(xiàn)井壁炸裂現(xiàn)象。.(2)對(duì)于涌水量大，靜水壓力高的含水層.在注漿前，由于井壁存在導(dǎo)水、滲水、漏.水的泄壓狀態(tài)，作用于井壁的壓力很小，不會(huì)使井壁炸裂。而

5、采用壁后淺孔注漿時(shí)，當(dāng)隔1.水帷幕形成，對(duì)水點(diǎn)注漿封堵的過(guò)程中，漿液的注入途徑是通過(guò)圍巖裂隙，再井入水源裂.隙。壁后水在不斷地聚積，作用于井壁的壓力不斷升高。由于靜水壓力高，再加上注漿作..用，提高了作用于井壁的壓力。這個(gè)值很容易在很短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到或超過(guò)井壁抗壓強(qiáng)度的.極限值，因此出現(xiàn)了井壁炸裂。.2.深孔注漿的提出..從以上的分析可見(jiàn)，對(duì)涌水量大，靜水壓力接近井壁的承受能力的含水層。不采用深.孔注漿，容易造成注漿封水的失敗。謝李礦主井492M出水點(diǎn)雖然經(jīng)過(guò)反復(fù)的拆除，加強(qiáng)井..壁，把水封住了，但從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和施工工藝上來(lái)講，均不是我們提倡的施工方法，為此，.我們提出深孔注漿封

6、水法。深孔注漿堵水首先要掌握準(zhǔn)確可靠的水文地質(zhì)資料及裂隙延展的規(guī)律。利用鉆機(jī)造孔使注漿孔在圍巖塑性區(qū)外與水源裂隙溝通，把水導(dǎo)出，因?yàn)閲鷰r塑性區(qū)內(nèi)裂隙仍然較多。深孔注漿就是通過(guò)導(dǎo)水泄壓，對(duì)井壁圍巖充填加固以后，高壓注漿封水時(shí)，漿液直接注入水源裂隙，避開(kāi)圍巖裂隙圈，降低注漿壓力和靜水壓力對(duì)井壁的作用，保證高壓注漿封水時(shí)井壁的承受能力，從而達(dá)到注漿封水的目的。3.深孔注槳堵水施工根據(jù)涌水量大小和塑性區(qū)的范圍選擇合適的孔徑和孔數(shù)以及注漿深度。下止?jié){塞，注漿位置在圍巖塑性區(qū)以外的彈性區(qū)內(nèi)。此孔暫時(shí)作泄壓孔使用，然后對(duì)該出水段出水點(diǎn)及預(yù)埋導(dǎo)水孔進(jìn)行封堵，同時(shí)必須孔位均布，對(duì)此段圍巖進(jìn)行充分

7、注漿充填加固。由于存在泄壓作用，此段井壁水點(diǎn)很容易封堵成功。然后對(duì)泄壓孔進(jìn)行集中注漿封堵。由于漿液是在圍巖深部直接進(jìn)入裂隙的，可以適當(dāng)提高注漿壓力，把適量的漿液壓入裂隙中去，將水從孔底推向遠(yuǎn)處。在封堵出水點(diǎn)、充填加固井壁的過(guò)程中，壁后圍巖裂隙不一定都被漿液充滿填實(shí)。在深孔注漿的過(guò)程中，由于高壓的作用，漿液仍然有可能通過(guò)未充滿填實(shí)的裂隙迂回至壁后，從井壁某個(gè)未加固到的薄弱點(diǎn)向外跑、漏漿。井壁圍巖通過(guò)注漿加固以后，未充滿填實(shí)的裂隙必定很少，同時(shí)由于漿液迂回的減壓作用，作用于井壁的壓力不是很高的。