注浆防治水技术在立井井筒表土段松散层应用

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1、注浆防治水技术在立井井筒表土段松散层应用摘要：唐家会煤矿风井井筒穿过表土段砾石层时，涌水量较大（实测最大涌水量为27.8m3/h）,施工中采取了"疏、截、排、导”等措施，但涌水还是给施工带来了非常大的影响，且增加了排水费用。针对这种情况，我们采取壁后注浆技术以达到治水效果。从注浆方案的选择，注浆材料的配比,注浆工艺等方面进行分析，通过研究制定正确的方案，从而达到良好的效果。关键词：井筒注浆技术治水效果0引言唐家会煤矿回风立井井筒，净直径7.6m,井深525.8m,其中第四系松散层厚度39.6m,风化带厚度约30m,基岩段厚度

2、456.2m。表土段井壁支护结构为双层钢筋轻支护，支护厚度为650mm,其标号为C30。井筒表土段施工至42.6m时该段含水层已穿过5.1m,此时涌水量已达到27.8m3/h,在施工中为减小涌水对井壁稔的影响我们采取了“疏、截、排、导”的综合防水措施，但由于涌水较大，已严重影响了施工进度，恶化了施工环境，增加了排水费用。该段含水层赋存较浅且主要涌水来源是含砂砾石层，实际揭露的含砂砾石层涌水较集中，单孔涌水量最大可达到10m3/h左右，在施工过程中对含水层位做了详细的记录，以后注浆可"有的放矢”。成井后的井壁出水点主要集中在接

3、茬处，井筒掘砌效果不太理想，通过研究决定通过壁后注浆封水的方式对该段含水层进行处理。1注浆方案选择科学合理的注浆方案，通常情况下会对注浆工期、材料消耗、注浆效果和费用等产生直接影响。通过研究分析水文地质条件和井筒漏水特点，该段含水层确定一个注浆段高，为防止水上下乱窜，先对含水层顶底封好，然后突出重点注中间，采用单排布孔，即在接茬处向下200mm位置均匀布孔，对出水点增设孔。在施工过程中，采用ZTGZ60/210型双液调速高压注浆泵进行注浆，同时浆液通过自制搅拌机进行搅拌。本次注浆选用新鲜425#普通硅酸盐水泥，模数2.7〜3

4、.5Be水玻璃，以及浓度37〜45Be的中性水玻璃，进行水泥-水玻璃双液注浆。在注浆过程中，按水泥重量，掺入15%〜20%的BR-A型防水剂，利用BR-A型防水剂进行补强和堵漏,进而在一定程度上提高了注浆液凝固后的密实度。水泥和水玻璃配比如表1所示：表1水泥水玻璃配比表为了确保注浆质量，注浆时，配制浆液严格遵守配比要求，利用浓度计对水玻璃浆液进行检测，如果发现水泥变质或标号低，需要立即更换水泥。在浓度方面，注浆水玻璃为25〜30Be,堵漏水玻璃为30〜35Be。2注浆工艺2.1布孔采用单排布孔，即在接茬处向下200mm位置均

5、匀布孔，初步定为每圈8个孔，另根据施工中对含水层位的记录，在含水层位及出水孔方位增设孔。为避免注浆压力瞬间全部作用于井壁上，注浆孔深度定为2.0mo2.2预埋注浆管注浆管为无缝钢管，一端车鱼鳞扣，规格①42mmX6mmX600mm,借助打管器利用风钻将其打入孔内，外留30mm长丝扣安设球阀。2.3注浆工艺流程①打好钻孔后，埋置注浆管，同时安装阀门，将注浆管路连接好。在清水桶内放置2个吸浆笼头，进行清水压力试验，以此为依据，确定注浆压力、观察井壁跑漏浆情况及注浆范围。①在水泥浆桶内放置两个吸浆笼头，进行开泵注浆，注浆过程中以单

6、液浆为主，根据压力试验情况确定浆液配比和注浆压力。注浆量和注浆时间由进浆情况来决定，当压力接近注浆设计终压时，将其中一个吸浆笼头放入清水桶中，冲洗管路，洗好后将其放入水玻璃桶内，采用双液浆封孔。②达到终压、终量后，关闭注浆孔口的进浆球阀，打开泄压阀，用清水清洗注浆泵和注浆管路。2.4注浆参数的确定2.4.1浆液扩散范围浆液扩散范围随着含水层渗透系数、浆液浓度、注浆压力、注入时间及浆液胶凝时间的变化发生变化。浆液在裂隙中，实际扩散是不规则的，本次壁后注浆对浆液扩散范围不做规定，只要注浆终压达到设计压力和吸浆量达到要求即可结束单

7、孔注浆。2.4.2注浆压力注浆压力作为一种能量，使浆液扩散、充塞和压实。注浆压力的大小决定于注浆孔裂隙的发育程度和静水压大小，同时考虑井壁质量及其抗压强度，计算公式如下：①按经验公式确定Pa=Po+（0.3〜0.5）Pb=Po+（0.5〜0.8）Pc二Po+（0・8〜1・3）式中Po、Pa、Pb、Pc分别为：注浆段静水压为0.2〜0.4Mpa.注浆开始、正常、终了压力。①按井壁强度计算P=・>Pc式中P、Pc、E、60、6、n、RO、分别为：注浆部位井壁承受压力、注浆终压、壁厚度，取0.65m、井壁材料允许抗压强度，60=6

8、/n.井壁材料极限抗压强度，取30Mpa、安全系数，取1.65.井筒净半径，取3.8m。由此算得Pc