地面低压注浆封堵斜井井筒明槽回填段潜水技术

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1、2012年8月矿业安全与环保第39卷第4期地面低压注浆封堵斜井井筒明槽回填段潜水技术翟加文，王国合，刘信(1．平顶山天安煤业股份有限公司朝川矿，河南汝州467522；2．中平能化建工集团勘探工程处，河南平顶山467000；3．河南省许平煤业有限公司工程计划处，河南汝州467500)摘要：朝川矿一井新施工胶带运输机斜井明槽段回填后，第四系潜水通过疏松回填土渗漏涌入井筒内，涌水量达35m／h左右。根据矿井安全生产和相关技术规定，结合回填段回填矸石结构、固结程度、不同深度和注浆技术不断发展等情况，在不影响井筒设备安装的情况下建立地面注浆站，采用大密度浅孔、

2、水泥～粉煤灰与水泥一水玻璃不同浆液、低注浆压力等技术，对井筒疏松回填段进行注浆封堵，使回填段渗水量降到1m／h以下，取得了良好效果。关键词：斜井明槽；潜水；低压注浆；封堵中图分类号：TD265．4文献标志码：C文章编号：1008—4495(2012)04—0049—03朝川矿一井位于河南省汝州市，属于豫西汝州实用性和可操作性。为避免注浆工程对井筒安装造煤田朝川矿区。矿井设计产能0．45Mt／a，1970年建成影响，确定采用地面注浆方法加固明槽回填段，封井，1980年建成投产。为提高矿井产能，新施工胶堵第四系潜水造成的井壁淋水，使回填段矸石固结带运输机

3、斜井，其开口位置位于工业广场东北部，开充填良好，涌水量不大于1m／h。口标高为+191．5m，设计方位角319。，坡度为一2O。，1．1注浆孔布置落底标高一183．3m，井筒为半圆拱形断面，净宽根据斜井水文地质、明槽段开挖和回填矸石结5200mm，净高4100mm，净断面20．7m。由于20构情况，为使浆液尽可能饱满充填所有回填矸石裂世纪70年代建井时在工业广场堆积了大量矸石，斜隙，选用了大密度浅孔注浆钻孔，其布置见图1—2。井开口处为4m厚的松散矸石堆积层，之下分别为井口6m厚的第四系砂砾石及二叠系风化砂泥岩层直至正常基岩。斜井明槽段开挖斜长45m

4、，最大垂深16m左右，采用钢砼支护形式，支护壁厚500mm，铺底厚度为300mm，底面配单层钢筋，砼强度C40。明槽段施工完毕后，及时用矸石进行了回填。资料图1注浆孔布置平面示意图和现场揭露表明，第四系砂砾石孔隙含水层潜水是矿井充水的含水层之一⋯。明槽开挖时第四系潜水距地表7．2m深，回填后第四系潜水通过疏松回填段渗漏，在井筒两侧及底板均有涌水现象，涌水量达35m／h左右。为确保井筒安全运行，根据《煤矿井巷工程质量检验评定标准》的有关规定，必须对回填段第四系潜水进行注浆充填加固堵水。l注浆堵水方案对于回填段涌水的治理必须综合考虑多方面的因素，选择合理

5、的处理方法，以保证科学性、经济性、收稿日期：2011—12—23图2注浆孔布置剖面示意图作者简介：翟加文(1954一)，男，河南济源人，学士，高级工程师，副总工程师，1981年毕业于焦作矿业学院，一直从事为保证注浆段与井筒下部基岩段固结成一矿井地质技术管理工作。E—mail：zjw2789309@163．corn。体，将地面从斜井井15沿井筒方向10—47In段作·49·2012年8月矿业安全与环保第39卷第4期为注浆段，注浆控制最大垂深21m左右，控制最大边灌注的施工工艺。钻孑L成孔后，安设注浆管；建立斜长52m。注浆孔按主斜井巷道中心线方向沿巷地

6、面注浆站系统。注浆孔上部用双液浆胶泥捣实封道拱基线及巷道荒断面向外0．5m东西两侧分别布闭，凝固后开始注浆。单孔注浆工艺流程见图3。置3排孔，排距为3．6m。每排注浆孔孔间距为3．7m，斜井西面一排孔因涌水量偏大，根据实际情况可以适当缩小孔间距。两侧的注浆孔深以进入巷道底板1．5m为准，中间一排注浆孔深要距离斜井顶帮不小于0．5m。设计布置注浆孔共31个，其中东西两排各布置11个钻孔，中排布置9个钻孔，钻孔最浅7．0m，最深20．8m，设计钻孔工程量382m。1．2注浆材料选择考虑到被注浆体为疏松回填矸石，以及第四系潜水水位等因素，为有利于回填段固结

7、，同时降低工程造价，注浆材料采用以水泥一粉煤灰浆为主，水泥一水玻璃双液浆为辅的浆液。正常注浆时，首先采用水泥一粉煤灰浆进行注浆，在注浆过程中当地面或井壁上出现冒浆时再采用水泥一水玻璃双液图3注浆工艺流程框图浆进行注浆。水泥采用P．032．5级新鲜普通硅酸盐水泥。水玻璃采用模数为2．4～3．2、波美度为35～3注浆施工45的碱性水玻璃。3．1钻孔设备1．3注浆主要参数选择为加快工程进度，使用2台SGZ一150型钻机和1．3．1注浆压力1台DPP一100型汽车钻机同时钻进打孔，泥浆护壁，由于被注浆体为疏松回填矸石，要使注浆后地面采用牙轮钻头钻进，孔径为9

8、8mm。不发生鼓起和不对井壁造成破坏，故采用低压注浆方3．2注浆设备及布置法。根据经验，每个注浆孔初期注浆压