裴向軍， 王文臣,， 謝俊革， 張佳興， 楊福全， 杜 野

(1.地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610059； 2.長(zhǎng)春工程學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130021； 3.云南冶金資源股份有限公司，云南 昆明 650000)

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SJP水泥漿封堵強(qiáng)涌水鉆孔可控注漿工藝技術(shù)研究

裴向軍1， 王文臣1,2， 謝俊革2， 張佳興1， 楊福全3， 杜 野1

(1.地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610059； 2.長(zhǎng)春工程學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130021； 3.云南冶金資源股份有限公司，云南 昆明 650000)

以云南毛坪鉛鋅礦勘查鉆孔涌水治理實(shí)踐為背景，針對(duì)金剛石鉆進(jìn)鉆孔高涌水壓力和大流量涌水的工程實(shí)際，對(duì)多種涌水治理方案進(jìn)行了論證分析。依據(jù)實(shí)測(cè)的涌水量及涌水壓力等參數(shù)，提出了可控注漿堵涌工藝。論述了SJP水泥漿基本組成及其性能特點(diǎn)，可控注漿止涌的工藝技術(shù)，分析了止涌注漿孔口壓力變化與孔內(nèi)漿液處境之間的關(guān)系，提出了止涌注漿壓力變化中的“零起點(diǎn)”和“零末點(diǎn)”及h值等新概念，以及利用壓力變化判斷涌水通道類型的方法等。經(jīng)3個(gè)涌水鉆孔的注漿止涌的實(shí)踐表明，按研究成果對(duì)大涌水量鉆孔進(jìn)行治理，有效封堵了這3個(gè)強(qiáng)涌水鉆孔，保證了工程順利施工。

強(qiáng)涌水；SJP漿液；可控注漿

0 引言

鉆孔涌水現(xiàn)象[1]常見于水利水電工程、工程勘察和井下鉆探等工程中[2-4]。云南省昭通市毛坪鉛鋅礦區(qū)深部找礦勘探的鉆孔，主要布置在井下670中段。在該中段施工的鉆孔，普遍存在鉆孔涌水，最大涌水量250 m3/h，最大涌水壓力2 MPa，個(gè)別鉆孔涌水溫度40 ℃左右。涌水嚴(yán)重影響鉆探施工，有的鉆孔被迫停工，嚴(yán)重影響了礦區(qū)的勘探進(jìn)程。為此，曾試用過普通水泥漿、常規(guī)注漿工藝方法等技術(shù)方案，都未得到預(yù)期的效果。2014年開始采用SJP水泥漿和可控注漿方法，對(duì)3個(gè)涌水鉆孔的注漿治理，取得了很好的效果。

1 礦區(qū)地質(zhì)與水文地質(zhì)概況

昭通毛坪鉛鋅礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造十分發(fā)育，不同時(shí)期形成的褶皺和斷裂構(gòu)造相切割，形成了本區(qū)復(fù)雜的構(gòu)造形式。區(qū)內(nèi)斷層發(fā)育，斷層形式多樣且組合式樣復(fù)雜。裂隙傾角多在60°～80°，屬陡傾型。礦區(qū)巖性有白云巖、灰?guī)r、炭質(zhì)頁巖等，層間破碎帶和斷層破碎帶溶蝕裂隙發(fā)育。670中段施工的鉆孔均有涌水現(xiàn)象，出水點(diǎn)有一共同特點(diǎn)，為NE走向斷層破碎帶(或?qū)娱g破碎帶)、溶蝕裂隙破碎帶和NW走向的斷層溶蝕破碎帶。個(gè)別鉆孔涌水量較大，最高可達(dá)250 m3/h。洛澤河是礦區(qū)主要地表水體，為當(dāng)?shù)厍治g基本面，也是礦坑水自然排泄面。

2 鉆孔涌水治理方案的可行性分析

670中段鉆孔涌水壓力、涌水量和出水點(diǎn)的孔深位置等差異較大，需要針對(duì)不同孔內(nèi)情況提出治理涌水方案。目前，治理鉆孔涌水的技術(shù)方法有：頂涌鉆進(jìn)法、壓力平衡法、套管隔離法和注漿封堵法等，以下對(duì)這幾種鉆孔止涌方法的適用條件和需要解決的問題等進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。

2.1 頂涌鉆進(jìn)法

頂涌鉆進(jìn)對(duì)涌水不直接處理，而是頂著孔口涌水持續(xù)鉆進(jìn)的方法[7]，該方法的適應(yīng)條件為：

(1)涌水壓力和涌水量都不大，對(duì)鉆進(jìn)回次各工序無明顯影響的鉆孔；

(2)涌水點(diǎn)以下沒有坍塌層或有易坍塌層但層厚不大，同時(shí)有護(hù)壁性能較強(qiáng)的沖冼液，使孔壁保持穩(wěn)定；

(3)深孔出現(xiàn)涌水，采取頂涌鉆進(jìn)時(shí)，需有鉆桿涂抹潤(rùn)滑脂的鉆桿潤(rùn)滑技術(shù)措施；

(4)要符合礦山對(duì)礦坑內(nèi)鉆孔涌水量的限定(毛坪礦要求鉆孔涌水量達(dá)到30 m3/h時(shí)就要進(jìn)行止涌處理)。

對(duì)于條件適合的鉆孔，頂涌鉆進(jìn)是應(yīng)對(duì)鉆孔涌水最簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)的方法。

2.2 壓力平衡法

使用泥漿沖孔鉆進(jìn)，鉆孔出現(xiàn)涌水時(shí)，可以通過加大泥漿密度，使孔內(nèi)泥漿液柱對(duì)孔內(nèi)出水點(diǎn)處的壓力與該處的涌水壓力相平衡[8]，實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)時(shí)鉆孔不涌不漏的止涌方法。壓力平衡法適用的條件有：

(1)泥漿的相對(duì)密度ρ要滿足式(1)的條件，即：

ρgH=ρ水g〔H+100(P-P0)〕

(1)

式中：H——孔內(nèi)涌水點(diǎn)到孔口的高度，m；P——孔口涌水壓力，MPa；P0——從涌水點(diǎn)到孔口沖洗液沿環(huán)狀間隙上返的壓力損失，MPa；100——1 MPa對(duì)應(yīng)的水頭高度，m/MPa；ρ水——水的密度，取1 g/cm3。

如果H=220 m、P=0.7 MPa、P0=0.1 MPa，代入(1)式，得ρ=1.27 g/cm3。只要配制出密度1.27 g/cm3的泥漿,就有可能進(jìn)行壓力平衡鉆進(jìn)。

(2)壓力平衡法的制約。

對(duì)于鉆孔與鉆桿間環(huán)狀間隙較大的鉆進(jìn)方法，可以采用壓力平衡法處理鉆孔涌水[9]；對(duì)于環(huán)狀間隙小(2.5 mm左右)、鉆進(jìn)轉(zhuǎn)速高(鉆頭線速度1～3 m/s)和巖粉顆粒很細(xì)(微米級(jí))的金剛石鉆頭繩索取心鉆進(jìn)方法(簡(jiǎn)稱繩鉆)，是不應(yīng)采用壓力平衡法處理鉆孔涌水，原因是它將引起鉆進(jìn)時(shí)泵壓劇增、鉆桿內(nèi)壁結(jié)皮和巖粉不易清除等問題。本礦區(qū)的鉆進(jìn)方法正是繩鉆。

2.3 套管隔離法

對(duì)于孔內(nèi)出水點(diǎn)的位置不深的孔,用套管隔離涌水層可作為止涌的一個(gè)選項(xiàng)[9]，只是套管下端的密封有些難度，尤其是終孔起拔套管，其中密封與起拔是不易解決好的矛盾。

2.4 注漿封堵法

用水泥漿封堵孔內(nèi)涌水[5-6]或漏水裂隙是常用的經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便的處理方法。對(duì)于該礦區(qū)采用普通水泥漿封堵鉆孔時(shí)，單孔注入的水泥量高達(dá)上百噸，未取得止涌效果，原因如下。

(1)礦區(qū)的構(gòu)造裂隙和溶蝕的縫隙十分發(fā)育，且裂隙的張開度較寬、產(chǎn)狀陡傾，地下水多為承壓水。

(2)普通水泥漿凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng),特別是常規(guī)注漿法開始注入的稀漿。這種漿液進(jìn)入寬、陡的裂隙后會(huì)有以下動(dòng)向：

①進(jìn)入裂隙內(nèi)的漿液，因其與水的密度差較大，會(huì)很快沿寬陡裂隙流向下方，而流向鉆孔上方裂隙內(nèi)的漿液較少；

②注漿停泵后，漿液在失去流動(dòng)性之前，會(huì)繼續(xù)不停地整體向裂隙下方滑落，使鉆孔與裂隙交匯點(diǎn)上方的漿液更少；

③當(dāng)裂隙內(nèi)漿體上方邊界，下落到鉆孔—裂隙交匯點(diǎn)以下時(shí)，鉆孔重新與裂隙水連通；

④若裂隙內(nèi)的水是流動(dòng)的，會(huì)加速上述漿體動(dòng)向的過程。這是在傾陡裂隙采用常規(guī)注漿工藝，成功率不高的主要原因之一。

實(shí)踐證明，對(duì)于寬陡裂隙、強(qiáng)涌水的鉆孔，采用普通水泥漿和常規(guī)注漿工藝方法止涌，是難以奏效的。

3 SJP水泥漿

SJP水泥漿是由復(fù)合硅酸水泥或普通硅酸鹽水泥和外加劑組成，通過外加劑加量調(diào)節(jié)水泥的水化反應(yīng)，進(jìn)而控制漿液的可泵期和凝結(jié)時(shí)間。

3.1 SJP水泥漿的組成

(1)水泥：復(fù)合硅酸鹽水泥(32.5、42.5)；

(2)水：工業(yè)用水；

(3)SJP外加劑：用于不同的注漿目的和地層條件，止涌可用SJP-1，其中包括3種外摻劑，加量1號(hào)為0.1%～0.15%、2號(hào)為1.5%～2.0%、3號(hào)為1%～1.5%。

3.2 SJP水泥漿性能特點(diǎn)[11-12]

(1)水泥漿的起始稠度較小，起始稠度10～12 s(水是8 s)，隨時(shí)間延長(zhǎng)，稠度增加不大，到漿液開始要失去流動(dòng)性時(shí)，稠度有一個(gè)突變的時(shí)間點(diǎn)。

(2)水泥漿可泵期是可調(diào)的。自水泥漿攪勻時(shí)起，到可泵送的最后時(shí)刻，這段時(shí)間稱作可泵期。稠度發(fā)生突變的時(shí)間點(diǎn)，就是水泥漿可泵期的終點(diǎn)時(shí)刻。通過調(diào)節(jié)SJP外加劑的加量和水灰比等,可使水泥漿的可泵期在5～50 min的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，以滿足可控注漿工藝對(duì)可泵期的需要。

(3)水泥漿的初凝時(shí)間短，2～3 h初凝，初凝過后2～3 h終凝。

(4)水泥漿固結(jié)過程中析水率小，且后期強(qiáng)度較純水泥漿提高10%。

4 SJP水泥漿可控注漿工藝技術(shù)

由于SJP水泥漿的可泵期和凝結(jié)時(shí)間可調(diào)，所以能實(shí)現(xiàn)水泥漿在涌水裂隙內(nèi)擴(kuò)散范圍的控制?？煽刈{法實(shí)施漿液擴(kuò)散范圍的調(diào)控方式，因注漿目的不同而有所不同，封堵鉆孔涌水的可控注漿，是以總注漿量并分批次地連續(xù)注漿，以各批次的水泥漿量、批次的間隔時(shí)間等，對(duì)漿液擴(kuò)散范圍實(shí)施調(diào)控。

4.1 孔口密封裝置和隔離塞

孔口密封是止涌注漿的必要措施，孔口密封裝置能夠?qū)崿F(xiàn)漿液與地下水的隔離，防止?jié){液下行過程中的稀釋等，裝置結(jié)構(gòu)如圖1(a)所示。隔離塞可用木質(zhì)本體，上部固定膠皮板，如圖1(b)所示，有關(guān)尺寸見表1。

隔離塞置于圖1(a)的短管內(nèi)，大閥門宜采用能快速開閉的球心閥門，其通孔直徑要稍大于隔離塞直徑。與大閥門相連的套管，與孔口-孔壁間要固定牢固和密封嚴(yán)密。

1—孔口壓力表；2—進(jìn)漿管接頭；3—排氣閥；4—短管；5—放水閥；6—大閥門；7—法蘭

圖1 孔口封閉系統(tǒng)

4.2 注漿量的確定

水泥漿的注入量，主要是以充填鉆孔四周裂隙需要的漿液量確定。

4.2.1 漿液擴(kuò)散形狀和范圍

通過室內(nèi)試驗(yàn)裝置，模擬得到的漿液擴(kuò)散圖形近似梨形，如圖2(a)所示。從圖中可見，漿液大部分流到裂隙下方，鉆孔上方裂隙內(nèi)的漿液量較少。一般情況下，裂縫越寬、越陡、漿液粘度越稀和注漿量越少，梨形越顯細(xì)長(zhǎng)，而鉆孔與裂隙交匯的上方裂隙內(nèi)的漿液量會(huì)更少；反之亦反。

鉆孔上方裂隙內(nèi)漿液充填范圍較小，這對(duì)寬、陡裂隙上部的封堵不利。為增加鉆孔上部裂隙內(nèi)漿液的注入量，可根據(jù)漿液的可泵期將其分批注入。如圖2(b)所示，前批次漿液(V1)進(jìn)入裂隙并接近可泵期終點(diǎn)(漿液開始失去流動(dòng)性)時(shí)，接續(xù)有下批次漿液(V2)進(jìn)入裂隙，V1漿液到達(dá)可泵期終點(diǎn)時(shí)刻并失去流動(dòng)性，后續(xù)的V2漿液進(jìn)入裂隙下行受阻，迫使?jié){液向兩側(cè)和向上流動(dòng)的漿液增多。

圖2 漿液在寬、陡傾裂隙內(nèi)的擴(kuò)散圖形

4.2.2 確定水泥漿量

鉆孔止涌注漿的水泥漿量，應(yīng)以不分批注漿時(shí)，鉆孔上方裂隙的水泥漿達(dá)到正常的“高度”(圖2a中的d/2)，需要注入的水泥漿量來確定。計(jì)算所需水泥漿量(V)的方法有以下2種。

4.2.2.1 模擬推演法

已知孔內(nèi)涌水裂隙的寬度、傾角、漿液稠度和注漿泵量等資料,利用室內(nèi)模擬試驗(yàn)得到的漿液擴(kuò)散圖形和數(shù)據(jù)，輸入要求的d/2等數(shù)據(jù)，演算出需要的水泥漿量V。

4.2.2.2 估算法

=3.387 m3

(2)

式中：q——出水點(diǎn)以上30 m孔段為水泥漿，該孔段單位長(zhǎng)度的容積(L/m)，?76 mm孔徑為4.5 L/m；η——因漿液損失的補(bǔ)償系數(shù),取1.2。

按制漿機(jī)每次制漿400 L，攪9次共制漿V=3600 L。即共9批次，每次間隔4 min。

4.3 確定水泥漿的可泵期

假如某孔在330 m有裂隙涌水，注漿量3600 L，把孔內(nèi)漿液面壓到300 m(距出水點(diǎn)30 m)，需替漿水量VT=300×4.5+50=1400 L(50 L為地表管路容積)，注漿泵量按Q=100 L/min，制漿機(jī)3臺(tái)，各400 L，共攪3600/400=9攪拌桶，每臺(tái)機(jī)攪3次，3臺(tái)機(jī)起始開機(jī)錯(cuò)開時(shí)間，兩機(jī)間錯(cuò)開4 min。若連續(xù)注漿和替漿水，此次注漿共需泵注時(shí)間T=(V+VT)/Q=(3600+1400)/100=50 min。確定該孔用水泥漿可泵期有以下2種情況。

(1)以T=50 min(連續(xù)注漿、水總量的時(shí)間)作為9桶水泥漿(時(shí)間起點(diǎn)不同)可泵期相同。

可泵期為50 min，即自第1桶水泥漿攪勻開始計(jì)時(shí)，連續(xù)注漿、水到結(jié)束時(shí)為止，進(jìn)入裂隙內(nèi)的漿液前端的第1桶漿，開始失去流動(dòng)性，而最后(第9桶)水泥漿還需18 min到達(dá)可泵期終點(diǎn)時(shí)刻，在此期間，裂隙內(nèi)的漿液仍會(huì)向下移動(dòng)，使鉆孔裂隙上方的漿液量減少。對(duì)于不能保證連續(xù)注漿，注漿過程占用時(shí)間>50 min，可以采用這種包括泵替漿水在內(nèi)的泵注時(shí)間，作為各桶漿液統(tǒng)一的可泵期。

(2)仍用上例，只把泵送水泥漿的時(shí)間作為可泵期，泵送3600 L水泥漿需要時(shí)間是3600/100=36 min，各攪拌桶的水泥漿可泵期同為36 min。當(dāng)?shù)?桶漿泵送完了時(shí)，進(jìn)入裂隙內(nèi)的第1桶漿液開始失去流動(dòng)性，使?jié){體沿裂隙下滑受阻，此時(shí)鉆孔內(nèi)還有約1400 L的水泥漿，等待替漿水將其壓入裂隙；泵送替漿水推壓水泥漿進(jìn)入裂隙時(shí)，因裂隙內(nèi)的漿液已有凝結(jié)，整體下移受阻，使得后進(jìn)裂隙的漿液更多地向鉆孔兩側(cè)和向上流動(dòng)，如圖2(b)所示。

4.4 SJP水泥漿配方試驗(yàn)

本次注漿要求水泥漿的可泵期確定之后，按要求的可泵期試配SJP水泥漿配方。試配是以調(diào)節(jié)外加劑的加量和水灰比來尋求需要的可泵期，通常增加2號(hào)劑量，初凝時(shí)間縮短，增加1號(hào)、3號(hào)劑量，可泵期延長(zhǎng)。

5 注漿過程中孔口壓力分析

泵送水泥漿和替漿水的整個(gè)過程中，漿液前端在孔內(nèi)的位置，可根據(jù)孔口裝置上的壓力表壓力的變化情況進(jìn)行預(yù)測(cè)和判斷，孔口壓力變化曲線見圖3。

a—鉆孔涌水壓力；b—0q壓力為零的起點(diǎn)；c—漿液開始進(jìn)入裂隙；0m—零末點(diǎn)；d—泵送替漿水結(jié)束

圖3 鉆孔止涌注漿孔口壓力變化

5.1 孔內(nèi)涌水壓力、零起點(diǎn)和h值

泵送漿液開始時(shí)，壓力表迅速升到某一值，該值為孔口涌水壓力值(圖3，a點(diǎn))，由于水泥漿的密度大于水的密度，隨著水泥漿進(jìn)入孔內(nèi)，孔內(nèi)靜液柱壓力相應(yīng)的增加，該壓力增加值可以平衡相應(yīng)的涌水壓力，使泵壓降低，所以孔口壓力呈直線下降(泵量穩(wěn)定時(shí))。當(dāng)壓力降到b點(diǎn)時(shí)，迅速降到零，對(duì)應(yīng)于橫坐標(biāo)軸上的0q點(diǎn)，稱作零起點(diǎn)。此時(shí)孔內(nèi)漿液到達(dá)與孔口垂直高度等于h的相應(yīng)孔深，h值用下式計(jì)算：

(3)

式中：P——孔口涌水壓力，MPa；ρ——水泥漿的密度，g/cm3；ρ水——水的密度，g/cm3。

以某涌水孔為例(其結(jié)構(gòu)如圖4所示)，涌水量為100 m3/h，涌水壓力為P=0.6 MPa，水泥漿密度ρ=1.73 g/cm3，得出h為82 m。對(duì)應(yīng)于鉆孔傾角80°的孔段長(zhǎng)度L為83 m。該孔段內(nèi)的漿液量Vh為402 L，如果泵量穩(wěn)定為100 L/min，需約4 min，開始0起點(diǎn)。

5.2 涌水通道判斷

5.2.1 裂隙型涌水通道

過0q點(diǎn)后，繼續(xù)在零壓力下注漿，當(dāng)孔內(nèi)漿液到達(dá)涌水裂隙(330 m)時(shí)，因漿液進(jìn)入裂隙，流動(dòng)阻力增加，孔口壓力增大，對(duì)應(yīng)圖3中的c點(diǎn)(即0末點(diǎn))，此時(shí)注入的漿液量Vc=5×50+(330-50)×4.6=1538 L，泵送時(shí)間稍多于15 min。此后隨注入裂隙內(nèi)漿液增多，泵壓(孔口壓力)快速上升，直升到高于孔口涌水壓力。

圖4 某涌水孔結(jié)構(gòu)

5.2.2 大斷面溶蝕型涌水通道

注漿過程中，如果漿液到達(dá)出水點(diǎn)時(shí)，沒有出現(xiàn)壓力由零開始上升的c點(diǎn)，而是直到泵送替漿水時(shí)，在0末點(diǎn)(0m)出現(xiàn)壓力上升。它只能在泵送替漿水時(shí)出現(xiàn)，而且是在孔內(nèi)漿液面距出水點(diǎn)距離≤h。說明涌水通道可能是大斷面、大容積的充水空間，漿液進(jìn)此大空間被迅速稀釋并毫無阻力。壓力所以從0m點(diǎn)升起，不是因?yàn)闈{液流動(dòng)受阻，而是因?yàn)榭變?nèi)漿液面到出水點(diǎn)的高度等于h時(shí)，孔內(nèi)液柱(漿和水)的靜漿柱壓力與涌水壓力相平衡，而當(dāng)過0m點(diǎn)后，繼續(xù)向孔內(nèi)泵送的替漿水，使孔內(nèi)液體中，重度大的水泥漿液柱減少、水柱增加，使孔內(nèi)液柱壓力小于涌水壓力。假如此時(shí)關(guān)泵并打開孔口裝置(圖1)上的大閥門和閥門，孔內(nèi)的水將會(huì)涌出。也就是說，隨著h值減少，要相應(yīng)的增大泵壓才能把替漿水全部注入孔內(nèi)。過0m點(diǎn)壓力的上升速率與泵水時(shí)的泵量有關(guān)，泵量是均衡的意味著h值勻速減少，孔口壓力則勻速上升。壓力升到圖3中的d點(diǎn)，正是泵送替漿水結(jié)束時(shí)，此時(shí)的壓力值Pd用下式計(jì)算：

(4)

式中：30——替漿水把孔內(nèi)漿液面壓到距出水點(diǎn)的高度，m。

綜上所述,注漿壓力變化判斷溶洞類涌水通道，有以下3點(diǎn)：(1)泵替漿水時(shí)，在0m點(diǎn)壓力上升；(2)泵量穩(wěn)定下壓力勻速上升；(3)泵替漿水結(jié)束時(shí)的壓力等于或接近Pd。

6 結(jié)論

(1)金剛石繩索取心鉆進(jìn)強(qiáng)涌水鉆孔的治理方案中：不應(yīng)采用的方法——壓力平衡法；最好不用的方法——套管隔離法；條件合適可用的方法——頂涌鉆進(jìn)法；基本的治理方法——注漿封堵法。毛坪礦區(qū)670中段，采用SJP注漿工藝成功封堵3個(gè)涌水孔(ZK670-96-250孔、ZK670-7+1-50孔、ZK670-118-1孔)，因涌水停鉆的鉆孔恢復(fù)正常鉆進(jìn)。

(2)注漿封堵法中，普通水泥漿和常規(guī)注漿工藝，無法滿足止涌要求，而且水泥用量大、耗時(shí)長(zhǎng)；SJP水泥漿和可控注漿工藝，適用于封堵強(qiáng)勢(shì)涌水的鉆孔。這是因?yàn)镾JP漿液的可泵期是可以調(diào)控的，可泵期過后漿液稠度增長(zhǎng)加快等性能特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)進(jìn)入裂隙內(nèi)的漿液擴(kuò)散圖形進(jìn)行調(diào)控的可控注漿止涌工藝。

(3)SJP漿液的可控注漿止涌，需要先做好注漿施工的工藝設(shè)計(jì)，包括涌水孔的資料(鉆孔結(jié)構(gòu)、出水點(diǎn)的位置、涌水量和涌水壓力等)，確定水泥漿量、替漿水量、水泥漿的可泵期和配方試驗(yàn)、材料用量計(jì)算和攪漿與泵送各工序的布置安排等。

(4)配備必要的室內(nèi)配方試驗(yàn)用器具和現(xiàn)場(chǎng)注漿施工用的制漿與泵送設(shè)備，是保證注漿正常、連續(xù)進(jìn)行，并得到預(yù)期止涌效果的重要技術(shù)裝備條件。

(5)注漿施工各崗位的人員需進(jìn)行必要的崗位培訓(xùn)，已有多孔注漿施工實(shí)踐說明，崗位工作不規(guī)范、各崗位配合不協(xié)調(diào)，是造成注漿施工中斷和被迫停止的主要原因。

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Research on the Controlled Grouting Process with SJP Cement Slurry for Plugging of Strong Water Gushing Borehole

PEI Xiang-jun1, WANG Wen-chen1,2, XIE Jun-ge2, ZHANG Jia-xing1, YANG Fu-quan3, DU Ye1

(1.State Key Laboratory of Geo-hazard Prevention and Geo-environment Protection, Chengdu Sichuan 610059, China; 2.Changchun Institute of Technology, Changchun Jilin 130021, China; 3.Yunnan Metallurgical Resources Co., Ltd., Kunming Yunnan 650000, China)

On the background of practice of water gushing treatment in prospecting borehole in Yunnan Maoping lead-zinc deposit, the paper analyzes several treatment schemes according to the diamond drilling engineering practice with high water gushing pressure and large gushing flow. Based on the measured parameters of water inflow and water gushing pressure, controlled grouting technology is put forward. The paper discusses the basic composition of SJP cement slurry and the performance characteristics and controlled grouting technology, analyzes the relationship between the pressure at orifices and the circumstance of grouting slurry in borehole, and puts forward new concepts of “zero starting point”, “zero ending point” andhvalue in grouting pressure changing, as well as the way to determine the type of gushing-water tunnel by pressure change, etc. The research result has been successfully applied in 3 serious water gushing boreholes to ensure the smooth construction.

strong water gushing; SJP slurry; controlled grouting

2016-07-18；

2017-03-12

成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)課題“粘度時(shí)變灌漿材料擴(kuò)散與固結(jié)研究”(編號(hào)：SKLGP2014Z001)

裴向軍，男，蒙古族，1970年生，教授，博士生導(dǎo)師，地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急專家，博士，從事工程邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)與治理等教學(xué)與研究以及漿材與注漿等研究工作，四川省成都市成華區(qū)二仙橋東三路1號(hào)。

P634.8

A

1672-7428(2017)05-0062-06