白源主立井松散砂砾岩层壁后注浆堵漏.pdf

扦 ～ 夕 豕 t ， 江西煤炭科技 1 9 9 2 年第3 期 一 白源主立井松散砂砾岩层壁后注浆堵漏 白源矿井于 1 9 8 3年 2月正式开工， 采用立井分水平阶段石 门开拓方式。主井深 4 7 7． 3 m， 净径 5 m， 壁厚0 ． 5 ～O ． 7 5 m， 素砼或钢筋砼砌磺 ，于 l 9 8 7 r年7 月施工到 底， l 9 9 O年 1 2月矿井移交生产。由于 井筒施工中水文地质条件复杂，尽管在施工 中采取 了相应的处理措施，井壁淋 水 仍 达 4 0 m。 ／h ，这不但恶劣了井筒提升环境， 而且增加矿井排水费用，影响矿井按质按时 移交。根据 煤矿安全规程 等规定，自源 矿于 l 9 9 0年 7月对主井采取了壁后注浆 堵漏措施。 一 、 注浆段井壁及水文地质 特征 注浆段壁厚O ． 7 5 m，背帮背桩及钢筋吊 挂临时支护。岩性为松散砂砾层，系钙质胶 结的砾岩层经断裂破碎后 由地下水 长期溶蚀 脱胶而成 ， 发 育程度约占井壁展开面积的4 O ％ ～ 7 0 ％ 图1 。松散砂砾层粒度组分为 粗 中砾 4 1． 6 5％，细砾 l 3． 5 2％， 粗砂 7． 1 2％，中砂 l 6．7 7％，细砂 1 6 8 3％，粉砂 以下 4． 1 l％。井筒 在该层施工中井筒漏水 量 4 0 1 5 0 m s ／h 。 本 次注浆前井壁淋水达 3 1 m s ／h 。 二、注浆方案的确定 井壁淋水主要集中在井深 2 6～ 5 1加 和 2 3 0～ 3 0 5 m两殿之内，其 中第一 段 淋水占总淋水量 8 0％ 上，所 以本次注浆 收稿 日期1 9 9 l _ ． 1 1 一O 4 3 6 一 萍乡 矿 务 局 生 产 处 张 7 ／ ／ ， ． 1 晾 旨 井 壁展 开注 浆孔 宴际分布 岩 { 生 描 述 柱般 N E 5 w N 雹 蜃 精 青 2 7 ．4 } 砗 岩砾、 、 j ， a - 1 岩 ． 饪 3f 4 3 2 石． 悸 庙 艘结 3 5 2 JO。 0 Jf 0 雌 为 } ． 。 田 } 三 { ＼ 丘 二 并 酝 ■ 4 0 七 I 筹圜 0 0 。 崭 ’ 3 ’ ＼ ’ ； ● 瘟 奇 ’ 7 耳 J砂 c三 朋 占 ≠ ，贽 厝 鼍 ， 』 ＼ 再五 ∞讪 奢 o o- 2 l 5 拿 范 矗 蛉 } 堵漏 重 点 是 2 6～ 5 I m 松散 砂 砾 岩层 段井壁。 由于此段井 筒 施 工 最 大 漏 水 量 达 o m。 ／h ，又是在动水 条件下浇筑混凝 土， 其井 擘质 量无 法保 证，尽 管采 取了 短 段 掘砌及背桩 轻便钢轨及废 旧地质钻杆等 背帮和井外 吊挂临时支护及永久支护为钢筋 砼等一系列措施，井壁淋水仍较大 。淋水 主 要 出现在混凝土接茬处，蜂窝麻面处有成片 渗漏水，局部还有集 中漏水点。 另外 ，此段 井壁还有局部开裂 现象 为横缝，宽o ．5 ～ 4 O mm 。为 了保证注浆效果 以及井 壁 质 量，经研究决定恢复 吊盘作为注浆工作盘 ， 采用手持式风钻打眼，凿穿井壁进行控压间 歇双液注浆。由 于此次注浆是在井架拆除及 ／ ￡ ／ 维普资讯 井筒永久安装期闻进行，要求安装稀注浆堵 漏总工期为 4 O天。 为减少吊盘莉作 ， 稳车设 置及井 内改装等准釜工作量，经重新研究最 后决定利用原有井筒提升系统临时罐笼 的顶部作为注浆工作平台代替吊盘进行壁后 注浆堵漏，缩短工期。 利用罐笼顶作为注浆工作平 台有以下不 足之处①罐笼在空 中晃动性 大，顶 面 积 小，仅 2． 8 1 2 1 。 ， 不 利于风钻打眼，③罐笼 三侧 不包括靠另一罐笼铡 至井壁间距达 O． 6～ 1． 4 5 1 1 3 ． ， 不利于注浆 时 跑 浆 等问题的处理，⑧同一断面注浆只能分主、 副罐两侧单独分开进行，即先对主罐侧注浆 以后再调换至副罐侧注浆，不利于对井壁质 量的监护，④利用罐笼进行壁后注浆 尚无先 例，缺乏经验。 三、注浆施工 1．罐笼改装。在罐笼顶部两侧用直径 2 5 mm 钢管焊接高 1． 2 12 1 的栏杆，两 端 分别加装用角铁制作的活动过桥 上面铺木 板，注浆时放下至井壁，提升时拿起放在罐 笼顶 作为注浆临时工作台。 2．设备布置。注浆泵 选 用 2 TGZ 一 6 0／ 2 1 0型双液注浆泵，浆液制作 采用 人工搅拌。 浆泵及浆液搅拌系统均 殳置在 井 口，浆液由两根直径 2 5 mm钢管输送 至 井疃注浆地点。 3．注浆浆液t 水泥一水玻璃 双 液 浆 。 4． 莨液 配 制t水 灰 比 0． 7 5 ～ 1． 0；水玻璃浓发 2 0～ 3 O Bl ； 水 玻璃浆水泥浆 0． 4 1． O～ 0． 7 。1． 0。 5．注 浆 终 。 P 1． O～ 1． 5 M Pa。 -片蹙强度检验公式 PK E 。 2 R E ‘一一 P 式中P 并壁能’ 承受的压力，MPa 一 井壁厚度， 7 5 c m 一 并筒净半径， 2 5 0 c m 一 井 壁材料允许抗压强度， ’ 0 P a， 九 月一井壁材料极限抗压强度，2 8 ． 0 MP a 1 1一 安全系数，一 般 2～ 3，取12 3 计算得P ’ 1 ． 9 I _Pa P I ． 5 MPa 6．注浆孑 L 布置其布置原则 为①对 集中出水点直接布 孔，采用 顶水对点炉注 浆，②对大面积渗漏水部位 采用多孔导水 追踪水源注浆，⑧对接茬及蜂窝麻面处采用 挖补加固布孔注浆。 7． 注浆孔施工及孔深。桃具为Y T 一2 4 型手持式风钻，人员站在罐笼顶部直接对出 水点施工注浆孔，后埋孔日管并加装球阀， 孔深以穿透井壁厚度为原则‘ 。 8．注浆施工顺序采用、 下行式从上向 下逐段注浆。 由于此次注浆施工是币 IJ 用罐笼 顶作为注浆工作 台，其上下提升灵活方便， 但井筒两便 l 需调换罐笼单独分开进行，所以 莅井壁的’某一固定段注浆则是遵循集中出水 点先注，分散出水点后注；先注大水点后注 小水点，具体旋工顺序见图1 。 9．注浆终止标准①注浆泵 压 达1 ． 0 砌P a 时；②距注浆孔 1 ．o | 12 1 以 外 缝隙有 似牙膏状浆液外溢时，③在注浆过程申若发 现井壁局部有脱皮或局部发生微细裂隙时， ④某一淋水 包括渗漏水 部 泣经注浆后 已 完全堵住 时。 四、注浆效果及其评价 此次注浆是利用临时罐笼作为注浆工作 平台进行的，尽管存在一定的难度，但仍取 得了较好的 效果。经过三 天 不 足2 4小时 注浆施工，使井深2 6 ～5 1 m段的3 1 m h 漏水 完 全堵住 ．堵水率 1 0 0 ，每年节约 F 水 电费达 8万余元， 同瞅井壁得到 了 船 固， 维普资讯 郁 扦 迫 彻 佯 弹 江西煤炭科技 1 9 9 2 年第3 期 天 河 煤 矿 生 产 科 ． 金 ／ 7 ／ ． _． ． _ _ 一 1 ／ 目前，我省多数矿井全靠勘探报告所提 供的地质成果作为生产建设的依据。急倾斜 煤层的山区矿井， 由于地表钻探施工十分困 难，钻孔密度难 以满足需要。我矿区采用生 产巷探与地表钻探相结合的勘探方法取得 了 较好的效果。 一、 矿 区概况 天河矿区位于陈山背斜之东南，曲江～ 水源背斜的西北翼。矿区范围内均为高山， 山势陡而且高，一般 山地坡度均在 4 O。以 上。地层走 向大致与山脊走向一致。地层出 露 主要有寒武系、泥盆系上统饧矿山组、三 迭系上统安源组、侏罗系下统林 山组。寒武 系地层 受 F 大逆掩断层影响，推覆于煤 系 地层之上，矿 区内煤 系地 层基本呈一单斜构 造，走 向N 6 O。 一 7 O。 E，倾向南东 ， 倾 角 4 O。 一 7 O。 。F 断层走向大致 与 煤 系 地 层 相 一致。天河煤 田属陆相 山间盆地沉 积，煤系地层沉积有三个旋 回，含A、B 、C 三层可采煤层，A、B 煤层在矿区中部 较 稳 定，C煤层仅存在于矿 区的西部，见煤钻 孔 只有两个，原定为局部可采煤 层。B煤层 属 似层状，向西煤层变薄。 保证了井筒按时保质移交。另外 与 恢 复 吊 盘相比， ①可减少吊盘制作及安 装工期 1 2 天，②可节约吊盘制作费及安装费 3 万 余 元。 此次注浆是成功的，用临时罐笼替代吊 盘是可行的， 1 9 9 O年 1 1月将 这 一 方 法推广应用于丰城市梅林乌 山立井 进 行 砂 收稿 日期1 2 一c 6--2 2 3 8～ 二 、巷探 工 程 布置 方法 及效 果 经过多年的生产开采，原有的勘探资料 得到了进一步证实。 但在矿区的西部 ， 原资料 与实际出入较大。为扩大矿井储量，延长矿 井服务年 限，提 高生产效率，我矿 自筹资金 进行生产巷探工作。 自 1 9 8 5年 以来，巷 探工作取得了一定的成果。 巷探工程布置，主要根据现有的采勘资 料，有针对性的进行。我矿西部原有的钻探 资料，由于山地工作条件差，资料的准确性 也相对较差，所 以巷探的重点放在 1 O O 水平的煤层上，拟控制西部各煤层沿走向向 西的延伸范围。巷探工程原则上是既能探明 煤层赋存及地质构造情 况，又能充分利用其 工程 为生产服务，在有可能造成废巷的情 况 下，尽量采取井下水平钻孔进行探明。所 以 一 般岩巷工程布置在煤层的底板岩层内，顺 走向掘进，每 1 O O 1 “I 1 打一穿槽石 门探 清煤 层，其底板岩巷可 以作为 日后采区生产的运 输大巷，为生产服务。 自 1 9 8 9年 以来，天河煤矿在矿区西 部共完成巷探进尺 1 O 5 4 1“I 1 。通过这些巷 探工程对煤层的揭露，基本上查明了西部煤 砾岩层段注浆堵水及加固同样取得 较 好 效 果。经具体实施，认为利用罐笼进行井筒壁 后注浆具有 以下特点①只要采取相应地安 全技术措施，其施工安全是可 以保证的，② 准备时间短，省工、省时，③ 可以利用现有 提升 系统，减少费用，④在井深 1 5 0 m以 内完全 可以达到与吊盘注浆同样效果。 编辑朱合洪 维普资讯