注漿截流技術(shù)在涌水防治中的應(yīng)用

王健翔

摘 要： 通過分析井筒水文地質(zhì)情況，綜合應(yīng)用地面注漿和井筒壁后注漿技術(shù)措施，有效治理井筒涌水，實(shí)現(xiàn)井筒掘進(jìn)期間打干井，快速施工的目的。

關(guān)鍵詞： 注漿截流技術(shù);涌水防治;應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】P641.4 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】1674-3733（2020）08-0234-01

1 引言

立井井筒的主要作用是連接地下巷道與地面，但是在井筒施工過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)涌水現(xiàn)象，目前較常使用的治理涌水的辦法為注漿法，此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)比較成熟，可以形成堵水帷幕達(dá)到永久封堵的目的，所以此項(xiàng)技術(shù)也使用是最廣泛的。

2 工程概況

安徽某礦區(qū)為低山丘陵地貌，地勢(shì)南、北、東三面較高，中間及西部較平坦、開闊。區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，有多組褶皺和斷裂構(gòu)造。區(qū)內(nèi)有碳酸鹽類巖溶裂隙水，與周邊礦山地下水水力聯(lián)系十分密切。該區(qū)周邊礦山因停產(chǎn)或關(guān)閉，停止井下排水，致使排水降落漏斗回縮是造成礦區(qū)涌水量增大的重要原因。該礦副井于 2018 年 4 月開始井筒掘砌，掘砌期間由于井筒涌水量較大，分別采用了工作面直接堵漏、壁后導(dǎo)水等治水措施，但效果不理想。在井筒裝備拆除期間，已完成對(duì)標(biāo)高-229 ～-495m 段的壁后注漿工作，效果較理想，但副井經(jīng)持續(xù)強(qiáng)降雨后工程條件出現(xiàn)了重大變化，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比分析，150m3/h 的涌水量以井壁大面積滲水和井壁局部孔狀噴水為主，且井筒實(shí)際涌水量隨季節(jié)有一定的波動(dòng)。

3 注漿截流技術(shù)概述

注漿截流技術(shù)是將漿液注入到不同的地層中，在漿液完全凝固后再進(jìn)行接下來的施工，注漿可以進(jìn)一步增強(qiáng)巖土層的穩(wěn)定性，通過實(shí)踐可以發(fā)現(xiàn)在使用注漿法后可確保巖土具有更好的穩(wěn)定性，進(jìn)而避免滲漏現(xiàn)象的出現(xiàn)。所以在了解完完成巖土施工整體流程后，必須對(duì)注漿法的含義進(jìn)行深刻的了解，在此基礎(chǔ)上合理的使用注漿法將漿液注入到不同的底層中，在設(shè)計(jì)漿孔時(shí)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件的要求選用合理的注漿方式，這樣可以使巖土工程更加科學(xué)合理。如果巖土工程處于地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜的區(qū)域，應(yīng)充分的了解巖層的深度，并根據(jù)原土層的深度來設(shè)置漿孔，如在巖層處發(fā)現(xiàn)裂縫可以使用注漿法來封堵裂縫，提升封堵效果，以保證巖土施工的質(zhì)量。此外，在進(jìn)行巖土工程時(shí)，加固工序是非常重要的并可以直接影響到工程的施工質(zhì)量與施工安全，所以相關(guān)的技術(shù)人員與相關(guān)的施工人員應(yīng)對(duì)之前所使用的施工技術(shù)進(jìn)行研究，使施工技術(shù)更加完善，積極合理的使用注漿法可以進(jìn)一步確保巖土工程底層及灌注樁的穩(wěn)定性并提升其穩(wěn)定性與承載力。在利用抓筋技術(shù)是將漿液灌注到地基后可以進(jìn)一步保證地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，進(jìn)一步提升巖土工程的整體效果。

4 注漿截流技術(shù)在治理井筒涌水中的應(yīng)用

4.1 鉆孔布置。

鉆孔布置是充填式注漿法的重要操作手段，同時(shí)也是比較基礎(chǔ)的內(nèi)容，應(yīng)堅(jiān)持按照合理化的模式來操作。在注漿孔的操作過程中，需要在排距方面、孔距方面做出良好的探討和分析，要求結(jié)合資料來進(jìn)行確定，還必須聯(lián)合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果來分析，這樣才能在注漿孔的布置上，取得更加精確的結(jié)果。另一方面，有些地方在煤礦采空區(qū)治理工程方面，存在特殊情況，這就需要在注漿孔方面做出良好的調(diào)整。在大部分情況下，工程的帷幕孔操作，會(huì)受到煤礦采空區(qū)治理工程的較大影響，因此在灰?guī)r頂板的穩(wěn)定性方面要進(jìn)行充分的利用，這樣就能夠促使?jié){液流動(dòng)效率得到提升，在排距方面應(yīng)控制在20m的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于孔距而言，同樣保持在20m的標(biāo)準(zhǔn)上。從這一點(diǎn)來看，鉆孔布置工作必須按照精細(xì)化原則來開展。

4.2 鉆孔深度及角度。

（1）鉆孔深度?？紤]到井筒壁后巖體結(jié)構(gòu)松散的不利因素以及注漿目的，在對(duì)井壁接茬治理時(shí)鉆孔深度取2.5m，井壁質(zhì)量較差的情況下可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況適當(dāng)調(diào)整鉆孔開孔位置，并按照孔底落至接茬部位壁后附近為原則，確定鉆孔深度。井壁中間的鉆孔設(shè)計(jì)深度為 4m，施工中根據(jù)揭露情況以及注漿堵水需要，可適當(dāng)延伸鉆孔深度，以便取得更好的注漿治理效果。

（2）鉆孔角度。接茬注漿孔鉆孔頂角控制在30°，可根據(jù)實(shí)際開孔位置確定具體角度，壁內(nèi)中間注漿孔為水平切向孔。

4.3 壁后注漿。

副立井井筒施工完成后，井壁上有較大出水點(diǎn)3處，位于井頸段井口往下14～46m范圍內(nèi)，出水點(diǎn)涌水量0.5～0.9m3/h。按照建設(shè)單位竣工驗(yàn)收要求，對(duì)井頸段分3段注漿，注漿孔分別位于井口往下45m、30m、15m處，并對(duì)5處出水點(diǎn)單獨(dú)注漿。井筒壁后注漿采用上行式注漿方式，即采用從下往上分段打眼，分段注漿。施工設(shè)備安放在吊盤上，將吊盤下放至井筒注漿段最底端，采用鉆機(jī)對(duì)垂直于井筒壁進(jìn)行打眼，眼深為3m。將魚鱗管插入眼中，然后開始注漿，當(dāng)注漿壓力升至設(shè)計(jì)終壓且不再吸漿持續(xù)10min時(shí)，打開孔口管放漿閥，不漏水，本孔注漿完畢，再繼續(xù)施工下一個(gè)注漿孔。當(dāng)一段施工完畢后，將吊盤提起升至上一水平注漿段位開始打眼注漿。井壁5處明顯出水點(diǎn)實(shí)施單獨(dú)注漿，要求注漿直至出水點(diǎn)不再出水。

4.4 合理的選擇施工材料。

在選擇時(shí)材料時(shí)可以選用目前使用比較廣泛的水泥漿與水玻璃雙漿施工法，在此應(yīng)注意水泥漿與水玻璃的比例，水泥漿以普通硅酸鹽水泥為主，水玻璃的模數(shù)在 2.4～3.0 之間。在進(jìn)行壁后注漿施工時(shí)可使用水泥單漿液。

4.5 加強(qiáng)制漿工藝的把控。

就煤礦采空區(qū)治理工程本身而言，對(duì)于充填式注漿法的應(yīng)用，還需要在制漿工藝上做出有效的落實(shí)。根據(jù)以往采空區(qū)治理工程的經(jīng)驗(yàn)和當(dāng)?shù)夭牧瞎?yīng)情況，通過配比試驗(yàn)，漿液為水泥粉煤灰漿，本次取水泥、粉煤灰漿液比為1：1.0 為主。注漿設(shè)備使用灰漿泵，采用漿液濃度先稀后稠的方法。灌漿開始時(shí)，要定時(shí)觀測(cè)泵的吸漿量和泵壓，記錄注漿過程中發(fā)生的各種現(xiàn)象，收集原始數(shù)據(jù)，并根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整灌漿量和漿液濃度。

5 結(jié)語

綜上，注漿法既可以作為截水預(yù)防措施，也可以作為堵水補(bǔ)救措施。將地面注漿與壁后注漿進(jìn)行科學(xué)的結(jié)合可以起到更好的防水、隔水效果，并降低工程中的排水費(fèi)用，有效的改善施工條件并可以進(jìn)一步保證施工質(zhì)量，確保施工安全。

參考文獻(xiàn)

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