摘 要:金礦巖性為豎向裂隙發(fā)育,裂隙寬度小,漿液擴(kuò)散性差,本文結(jié)合煙臺(tái)雙山屯金礦立井井筒施工實(shí)際水文地質(zhì)情況,詳細(xì)介紹了立井井筒施工綜合防治水技術(shù),取得了較好的效果,為類似條件下的井筒防治水提供了經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞:立井井筒;施工;水文地質(zhì)
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.099
0 工程概況
煙臺(tái)雙山屯金礦立井井筒設(shè)計(jì)凈直徑Φ5.0m,井筒設(shè)計(jì)永久上坪標(biāo)高+72.5m,井筒深度998m,井筒凈斷面面積19.625m2,井筒采用普通鉆爆法施工,因建設(shè)單位提供的地質(zhì)資料與實(shí)際揭露偏差很大,井筒掘至垂深852m打眼時(shí),井筒涌水量突然增大,井筒總涌水量達(dá)到34.15m?/h。為保證下一段施工安全、質(zhì)量,防止突水事故,立即對(duì)井筒(垂深852m~912m)進(jìn)行工作面探水注漿施工及井筒(垂深822m~850m)進(jìn)行壁后注漿施工,探水段高為60m,壁后注漿段高為28m。
1 水文地質(zhì)
(1)根據(jù)地質(zhì)資料分析:巖性主要為二長花崗巖,灰白色,中粗?;◢徑Y(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,礦物成分,斜長石、鉀長石、石英及少量黑云母;裂隙較發(fā)育,巖心破碎。
(2)根據(jù)現(xiàn)場施工情況及分析:在垂深822m~850m井壁有淋水;在垂深852~912m有含水層。
2 治理難點(diǎn)
金礦巖性為豎向裂隙發(fā)育,裂隙寬度小,漿液擴(kuò)散性差。
3 治理方案方法過程
3.1 壁后注漿
將吊盤一盤喇叭口拆除,作為壁后注漿工作平臺(tái)。在已澆筑好的井壁(垂深822m~850m)上、下界面合茬縫處分別布置兩圈注漿孔,每圈15個(gè),眼距1m;在每模正中間打1圈注漿孔,每圈10個(gè),眼距1.5m,眼深2m,打孔深度均為2m。確保達(dá)到封閉水路的效果。
3.2 工作面探水注漿
(1)本次工作面探水注漿段高為60m(垂深852~912m),將工作面積水排干、沉積的灰漿、雜物清理干凈,松模板拆除刃角,提模板,澆注3m厚的C30砼作為止?jié){墊。
(2)止?jié){墊加固。
(3)鉆孔布置:在止?jié){墊上均勻布置12個(gè)角度為4.5°,在延南北馬頭門方向分別布置2個(gè)角度為18°,在井筒出水點(diǎn)位置布置1個(gè)觀察孔,深度為5m的孔口管作為探注孔,按照對(duì)角鉆孔的方式對(duì)工作面進(jìn)行探注。
(4)孔口管預(yù)埋及加固。
(5)鉆孔鉆進(jìn)及注漿。
(6)注漿漿液原則上以單液普通水泥漿為主。當(dāng)封堵效果差,采用雙液化學(xué)漿(脲醛樹脂-草酸溶液)。單液水泥漿采用PO42.5R普通硅酸鹽水泥,雙液漿采用水泥漿和水玻璃漿配制,水玻璃的濃度取40Be0。單液水泥漿的水與水泥重量比為0.5:1,雙液漿水泥漿與水玻璃體積比1:1?;瘜W(xué)漿采用井下實(shí)驗(yàn)配置草酸溶液來控制漿液初凝時(shí)間,脲醛樹脂與草酸溶液體積比為3:1。
4 治理效果及推廣意義
注漿后井筒涌水量<2m3/h。為下一步類似金礦井筒含水段施工積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。
5 安保措施
(1)工作面進(jìn)行預(yù)注漿準(zhǔn)備工作期間,必須看好以已經(jīng)澆筑完成的井壁,防止注漿破壞井壁。由地面向井下工作面運(yùn)送設(shè)備、工具、材料時(shí),必須有專人負(fù)責(zé)監(jiān)督檢查。井口安檢、吊盤信號(hào)及工作面信號(hào),對(duì)吊桶及設(shè)備升降,必須目接目送,吊桶通過吊盤時(shí),必須減速。注漿工作面必須及時(shí)清理干凈,罐道下不得存放雜物,并由專人檢查,認(rèn)為安全可靠后方準(zhǔn)下放和安設(shè)施工設(shè)備。
(2)對(duì)機(jī)電操作人員(包括鉆工、司泵工、倒灰工、檢修工、注漿工等)都要經(jīng)過短期培訓(xùn),并進(jìn)行理論和操作考核,不合格者不允許參加注漿工作。人員上下井乘坐吊桶,必須佩戴安全帶并生根。
(3)鉆孔深度必須達(dá)到設(shè)計(jì)深度,誤差不準(zhǔn)超過0.5米。鉆進(jìn)過程中要準(zhǔn)確掌握鉆進(jìn)深度,隨時(shí)觀測鉆孔內(nèi)涌水情況,孔壁是否坍塌等,如出現(xiàn)鉆孔涌水量超過5m3/h,或塌孔卡鉆情況時(shí),應(yīng)停止鉆進(jìn)準(zhǔn)備注漿。
(4)在注漿前期,含水層涌水量較大,孔口管要安裝安全閥門,鉆進(jìn)時(shí)如遇水較大時(shí)即可提鉆注漿。井下必須保證有可靠的獨(dú)立排水系統(tǒng),水泵要始終處于完好狀態(tài),可隨時(shí)啟動(dòng)排水。在注漿期間吊泵司泵工必須堅(jiān)守崗位,隨時(shí)排除積水。注漿泵等注漿機(jī)具要定期維修,保證處于完好狀態(tài),注漿前,各管路接頭要連接牢固。在注漿時(shí),司泵工必須按操作規(guī)程認(rèn)真操作,并隨時(shí)注意壓力、流量、油溫的變化,注意吸漿籠頭是否堵塞的情況,如有異常及時(shí)向值班技術(shù)人員匯報(bào),以確定處理方法。
(5)注漿前要對(duì)整個(gè)管路系統(tǒng)做壓水實(shí)驗(yàn),檢查管路系統(tǒng)上的接口、法蘭、閥門、管件的耐壓性能,符合要求才能開始注漿。根據(jù)壓水實(shí)驗(yàn)結(jié)果,確定漿液的種類和起始濃度。注漿前,孔口管上所有法蘭壓蓋必須壓緊,以防一孔注漿其它孔跑漿。在注漿期間,要設(shè)專人觀察井壁、壓蓋、大閥、孔口管周、止?jié){墊等處是否發(fā)生了跑漿。一旦出現(xiàn)跑漿,應(yīng)立即采取相應(yīng)措施。井下注漿工應(yīng)及時(shí)報(bào)告井下壓力讀數(shù),不得虛報(bào),記錄員認(rèn)真做好記錄,如果出現(xiàn)壓力驟升或驟降,應(yīng)立即查明原因并及時(shí)處理。雙液水泥水玻璃漿液、化學(xué)漿與草酸溶液在使用前要做配方試驗(yàn),然后確定選用的配方。注漿時(shí),要有值班技術(shù)人員掌握水泥漿、化學(xué)漿的調(diào)級(jí)、泵壓、泵量的調(diào)節(jié),當(dāng)達(dá)到三量結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)后方能結(jié)束注漿。注漿結(jié)束后,要及時(shí)清理全部注漿設(shè)備,并進(jìn)行檢修,并把管路內(nèi)的殘漿排出。
(6)井上下要設(shè)有聲光信號(hào)及電話聯(lián)系,有情況及時(shí)通報(bào)。
6 結(jié)語
煙臺(tái)雙山屯金礦立井井筒在施工過程中采取了綜合防治水措施,并且制定了詳細(xì)的安保措施,注漿后井筒涌水量<2m3/h,為下一步類似金礦井筒含水段施工積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。
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作者簡介:田志勇(1971-),男,山東泰安人,本科,副總工程師。