井筒壁后注漿堵水技術(shù)參數(shù)的計(jì)算與確定

【摘 要】山東金洲礦業(yè)集團(tuán)有限公司金青頂?shù)V區(qū)深部探建結(jié)合工程（以下簡(jiǎn)稱“三期工程”）主井工程井深1263m，是目前國(guó)內(nèi)黃金礦山第一深井。本文圍繞三期工程主井施工中井筒壁后注漿堵水施工技術(shù)參數(shù)的計(jì)算與確定展開(kāi)論述，為今后國(guó)內(nèi)其他礦山千米豎井井筒壁后注漿堵水提供參考。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)注漿；注漿參數(shù)；壁后注漿；堵水

1 工程概況

山東金洲礦業(yè)集團(tuán)有限公司金青頂?shù)V區(qū)深部探建結(jié)合工程（以下簡(jiǎn)稱“三期工程”），主井井筒設(shè)計(jì)深度1263m，掘進(jìn)斷面33.17m2，設(shè)計(jì)采用C30混凝土井壁厚度500mm。在掘進(jìn)深度至400m時(shí)，工作面測(cè)得涌水量約為30m3/h，嚴(yán)重影響主井掘砌施工，因此決定進(jìn)行壁后注漿，以確保施工進(jìn)度和工程質(zhì)量及后續(xù)工程的施工。

2 注漿材料選擇

主井井筒50m～400m段，圍巖多縱向裂隙，層理不發(fā)育，節(jié)理非常發(fā)育，涌水多來(lái)自于巖石裂隙和微裂隙，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)巖石節(jié)理發(fā)育時(shí)選用水泥-水玻璃注漿非常困難，因?yàn)樗囝w粒較大，很難進(jìn)入巖石裂隙內(nèi)部達(dá)到堵水效果。而化學(xué)漿液由于滲透能力強(qiáng)，能有效滲透到巖石裂隙內(nèi)部，特別是對(duì)于孔隙水、微細(xì)裂隙水的封堵效果顯著，因此決定對(duì)主井50m～400m井筒段進(jìn)行壁后注化學(xué)漿堵水，材料選定為UF20脲醛樹(shù)脂及草酸溶液。

3 注漿參數(shù)的計(jì)算與確定

3.2 井壁強(qiáng)度校驗(yàn)

3.4 化學(xué)漿液材料配比

根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)及三期工程主井井筒地質(zhì)條件，工程采用UF20脲醛樹(shù)脂及草酸溶液配置化學(xué)漿液，膠凝劑草酸溶液濃度的大小根據(jù)與脲醛樹(shù)脂混合測(cè)試初凝時(shí)間后確定，配合比為UF20脲醛樹(shù)脂：草酸溶液=4：1，草酸濃度用10%開(kāi)始測(cè)試，初凝時(shí)間以化學(xué)漿液混合后40秒～50秒達(dá)到初凝作為標(biāo)準(zhǔn)，若初凝過(guò)長(zhǎng)，則相應(yīng)的加大草酸溶液濃度，若初凝過(guò)短，則相應(yīng)的降低草酸溶液濃度。

3.5 注漿布孔

1）注漿過(guò)程中出現(xiàn)集中出水點(diǎn)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)盡量利用現(xiàn)有的出水點(diǎn)頂水，對(duì)點(diǎn)布孔。

2）井壁出現(xiàn)條狀裂縫時(shí)，沿裂縫布孔。

3）井壁接茬部位裂縫漏水時(shí)，均勻布孔，選用三花眼或五花眼布孔，布孔間距0.7～1.5m。

4）施工期間因井壁塌方導(dǎo)致壁后有空洞，且壁后水連通性好，布孔間距可適當(dāng)加大，間距取3～5m。

5）注漿孔深700mm～1200mm，深孔與淺孔交替進(jìn)行。

3.6 注漿順序選擇

1）第一遍注漿，自下而上提盤注漿，提盤到無(wú)水處后（井深50m左右）封交圈，避免涌水繼續(xù)上竄，然后，再放盤復(fù)注。

2）第二遍注漿，放盤過(guò)程中若發(fā)現(xiàn)仍有集中出水點(diǎn)隨即停盤復(fù)注，有針對(duì)性的進(jìn)行復(fù)注。

3）在保證井壁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的條件下，盡量提高堵水與加固效果。

3.7 注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)

3.8 設(shè)備選用

4 實(shí)際注漿效果

實(shí)際注漿中根據(jù)以上參數(shù)進(jìn)行選擇設(shè)備、布孔方式、注漿壓力等，并在注漿過(guò)程中根據(jù)具體注漿位置適當(dāng)調(diào)整漿液配備，實(shí)際注漿量為175.49m3（設(shè)計(jì)量為183.76m3），主井效果明顯，涌水量由注漿前的30m3/h降至注漿后的5m3/h，且井壁無(wú)集中出水點(diǎn)，注漿質(zhì)量符合《煤礦井巷工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

井筒施工中，井筒涌水問(wèn)題是最普遍的問(wèn)題，如何選擇治水很關(guān)鍵，目前國(guó)內(nèi)常采用的注漿方式有預(yù)注漿法和后注漿法，而壁后注漿屬于后注漿法，采用化學(xué)漿液注漿相對(duì)而言注漿效果好，但費(fèi)用要比普通水泥漿液高很多，但對(duì)于本工程主井井筒地質(zhì)條件而言，圍巖多縱向裂隙，層理不發(fā)育，節(jié)理發(fā)育，涌水多來(lái)自于巖石裂隙和微裂隙的地質(zhì)條件來(lái)講，必須選用化學(xué)漿液才能取得一定的效果。而在注漿之前必須對(duì)注漿參數(shù)做相應(yīng)的計(jì)算，以便實(shí)際注漿控制，避免造成不必要的浪費(fèi)及安全、質(zhì)量問(wèn)題。本工程通過(guò)采用化學(xué)材料進(jìn)行壁后注漿，解決了工作面涌水量大的問(wèn)題，給井筒繼續(xù)下掘創(chuàng)造良好的條件，同時(shí)也加固了井壁，確保已完工程井壁質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

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[責(zé)任編輯：湯靜]