【摘 要】本文介紹了金青頂?shù)V區(qū)主井在高涌水的情況下,合理確定注漿堵水施工工藝,并取得的良好效果,為深井井筒涌水的治理提供了技術和經驗。
【關鍵詞】注漿;涌水;施工工藝;工作面預注漿
0 引言
金洲公司金青頂?shù)V區(qū)主井設計井深1263米,施工中遇到較大涌水,涌水量約為30m3/h,對施工速度、施工安全及工程質量造成了嚴重影響,工程人員決定進行工作面預注漿堵水,而如何確定合適的施工工藝則顯得至關重要。我們就此課題進行了研究。
1 注漿前準備
1)孔口管的埋設:將工作面清理干凈后,將模板拉起3m,并對下部2米永久井壁進行鑿毛處理,在井筒周圍按設計規(guī)定角度(與垂直方向成5°角)均勻埋設8根直徑為Ф108mm,長度為4m的孔口管(在孔口管的中部及上部焊三道加固肋,從而增加孔口管埋設的牢固性),在靠近孔口管的附近的砼井壁上注入一根管縫錨桿,將孔口管固定在錨桿上。
2)濾水桶的埋設:在清理好的工作面上在兩個吊桶之間,接近井筒中心左右的位置,將長度為4m的濾水桶垂直放置,并固定好,濾水桶的作用是在澆筑止?jié){墊及養(yǎng)護期間排出濾水層內的井筒涌水,使其不影響砼止?jié){墊的澆筑及養(yǎng)護。
3)鋪設濾水層:在固定完孔口管及濾水桶以后開始鋪設碎石作為濾水層,鋪設高度0.7m。
4)澆筑止?jié){墊:鋪設完濾水層以后在濾水層上鋪設一層風筒布或厚塑料布,其作用是防止灰漿滲入濾水層,鋪設完以后,在上面澆筑砼,標號為C30,澆筑厚度3m,澆筑期間要振搗充分,并使砼與巖壁和砼井壁契合密實,從而確保止?jié){墊的澆筑質量,為下一步注漿提供壓力保證。澆筑完成后要對止?jié){墊進行養(yǎng)護,養(yǎng)護期7天,在養(yǎng)護12小時內絕對不能使濾水桶內的涌水超過止?jié){墊底部,從而確保止?jié){墊的質量,使其不會受到下部涌水的影響。
5)井壁的加固:在養(yǎng)護止?jié){墊期間對止?jié){墊以上井段進行壁后注漿,并且在止?jié){墊上部0.5m處打8個孔深為3m的注漿孔進行深孔注漿,以防止注漿時漿液上竄破壞井壁。
2 鉆孔施工
養(yǎng)護完成后開始施工鉆孔,注漿鉆孔采用一臺潛孔鉆機,配Ф60mm鉆桿、Ф90mm沖擊鉆頭施工,鉆孔孔徑Ф90mm,鉆孔分兩個階段施工,在打鉆之前要在注漿孔口管上安設Ф133mm高壓球閥和防噴裝置,以防止鉆孔時含水層突水或噴砂等造成淹井事故及噴孔傷人。
鉆孔時堅持兩步:第一步堅持有水即注的原則,先堵水;第二步是將該層水成功堵住以后對下部巖層進行探水,探水深度42m。工作面存水利用風泵排到吊桶內,再通過主、副提絞車提升到地面,排出場外。
3 注漿作業(yè)
1)工藝方法
在進行打鉆探水過程中堅持有水必注的原則,注漿前先用清水沖刷鉆孔,沖孔時流量和壓力要盡可能大些,目的一是借此檢查一下管路的承壓效果,二是盡可能的在短時間內將鉆孔沖洗干凈,沖洗干凈后通過泄壓三通將壓力泄掉,再用漿液注漿,水泥單液漿要求漿液先稀后濃,壓力由小到大平穩(wěn)增至設計終壓并穩(wěn)定30分鐘,結束前先壓注管路容量的80%的清水,然后再結束注漿,放出管路中的殘液,沖刷管路,為下次注漿做準備,如此1#~8#循環(huán)往復直至注漿結束(打鉆掃孔后無水)。
2)注意的問題
①鉆孔、注漿施工順序:原則上施工一個鉆孔注漿一個孔,堅持對稱打鉆注漿的原則,打鉆、注漿先后順序為1#、5#,3#、7#,2#、6#,4#、8#。
②深部探水施工:當注漿達到要求以后,進行深部探水,探水深度42米,為下一步掘進提供水文及地質參考資料??赡艿那闆r下,如果鉆機能力允許可以加大探水深度。
③注漿過程中注漿壓力控制在7.8MP(注漿終壓)以下為最佳。
4 注漿結束
1)注漿終壓控制在7.8MP。
2)當井壁接茬出現(xiàn)跑漿時,要及時減小注漿流量,并調整漿液濃度,增大草酸濃度,通過控制流量來控制注漿壓力,當井壁接茬不再跑漿時要及時停止注漿,防止破壞井壁。
3)結束注漿時,需壓注一定量的清水,將管路沖洗干凈。采用化學漿液注漿,每次結束注漿刷管時只沖刷草酸溶液的管路即可,脲醛樹脂的管路不用沖刷,待下次注漿時直接注漿即可。
5 排水
為防止注漿施工期間發(fā)生淹井事故,必須有完備的排水方案。排水采取一段排水即可,配備一臺200QJ32/299潛水泵,水泵及水箱設在吊盤上部,并將水箱固定在吊盤上部,井下布置4臺(暫定,根據水量大小依情況而定工作臺數(shù))風泵。啟動潛水泵通過經排水管將水排到-785m中段巷道內,進入到甲方水倉內,通過甲方排水大泵排出。設置專人觀察水情變化,每班至少觀測兩次。
6 結語
按照此工藝進行的注漿堵水有效的解決了金洲公司金青頂?shù)V區(qū)主井的涌水問題,涌水量由30m3/h降為5m3/h。為井筒的掘砌施工進度、質量及安全提供了良好的條件。此項工藝對其他的井筒堵水工程有極好的借鑒意義,尤其是施工難度大的千米深井。
【參考文獻】
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[責任編輯:楊玉潔]