水源复杂条件下井筒壁后注浆堵水技术的应用——以中马村矿为例

地质矿山水源复杂条件下井筒壁后注浆堵水技术的应用要以中马村矿为例要要王伟华付栎臻王霜森（河南焦煤能源有限公司中马村矿）经认真分析水源，根据出摘要院以中马村矿副井井筒注浆为例，水情况确定不同注浆区段及合理的壁后注浆方案，采取调整浆液浓成功解决了多次壁后注浆度、控制浆液压力、改变注浆方式等措施，窜浆、无法上压等难题，效果不佳的问题，克服了壁后注浆容易跑浆、达到了预期的堵水目的。关键词院壁后注浆1矿井基本概况中马村矿是前苏联援建我国156项工程之一，由列宁格勒煤矿设计院设计，始建于1955年9月，1970年7月投产，生产规模50万吨/年。投产后长期达不到设计生产能产量逐年上升。2011年力，以后由于矿山建设工作的加强，矿井核定生产能力为115万吨/年。中马村矿开拓方式为立井单水平上下山开拓，中马村矿副井井深302.2m，井筒直径壁后用水泥注浆，厚6m，井筒支护方式为预制混凝土砖砌，总水量54m3/h，淋水水源主要0.5m，井筒四周大面积渗水，为第四系砂砾岩孔隙水和基岩风化裂隙带以及煤层顶板砂该矿先后三岩裂隙水。因井筒地质、水文地质赋存条件特殊，次对副井井筒进行了壁后注浆，但都未达到预期的效果，甚至排水量的增加，一定程度上影响到罐笼的安全提升。2注浆施工工艺.com.cn. All Rights Reserved.然后开始向井壁针对上述问题，通过分析水源渠道，施工钻孔进行壁后注浆。我们把两根吸料管分别插入波雷因A、B料桶中，由于压力的作用使原料经过活塞进入输送管，就使得原料深入裂隙并快速扩散达到设计注浆半波径，进而有效的达到堵水、加固的目的。注浆工艺流程：雷因→进入注浆泵→输浆管→进入孔口管→注浆。21343注浆实验3.1水源分析井筒从20m处以下开始出现少量的渗出水位置在水，这时候井口65-120m之间的渗水量较大，砖砌接缝处，水源为第四系砂砾岩孔隙水和基岩风化裂隙对于分散渗水的地带以及煤层顶板砂岩裂隙水，水源复杂。段，我们需要采用顶水凿孔、塑胶泥糊壁、集中倒水、分片包参考文献院围的原则凿孔。对比较明显的渗水区采用风动凿岩机破壁、[1]刘永根.干河矿回风立井壁后注浆堵水[J].江西煤炭科技，塑胶泥埋管、糊壁的方式预埋注浆孔口管进行注浆。2006(04).3.2钻孔布置根据井壁渗漏水区，钻孔主要布置在[2]付延强.梁宝寺煤矿主井壁后注浆堵水技术研究[J].山东煤炭以下三个区域：第四系砂砾岩孔隙、基岩风化裂隙带、煤层科技，2008(02).顶板砂岩裂隙带水。并且根据这三个范围井壁的出水情况[3]李福贤，郎彦龙，李保东，温永言.大强煤矿副井井壁注浆堵水2011(06).布置了水平斜技术的应用[J].煤矿安全，设置注浆孔，（其中受电缆管线等遮挡部分，901.注浆管阀门2.压力表3.进浆管阀门4.泄浆管阀门孔进行弥补），钻孔均匀布置，上下层间钻孔呈三花状交叉布置，对大的出水点另外单独加密补孔。注浆管选择井筒为预制混凝土砖3.3造孔深度、孔径、砌结构，壁厚0.5m。孔深设计以穿透井壁50-200mm为准，穿透井壁孔径为φ32mm，下入φ32mm注浆管。注浆管采用φ32×3.5mm无缝钢管，长600mm，一端与直通另一端200mm-300mm段加工成马牙扣。相连接，注浆管安装注浆系统中主3.4注浆设备、造孔步骤、要注浆设备有：注浆泵、输浆管路等，注浆泵采用的是2TG-30/210型注浆泵，一个注浆站两台注浆泵，一台正常运行，一台检修备用。输浆管路采用的是压力30MPa、φ25mm高压胶管。打孔选用YT-28型风动凿岩机，用φ32mm铸齿钎头钻进。钻进700mm，安装φ32×3.50mm注浆管，安装时，在注浆管马牙扣部位缠上生麻后，丝扣外口部位垫上木板砸入孔内。3.5工作量及注浆效果检验本次工程三个阶段共施工钻孔753个，累计进尺600余米，注浆30600kg。具体施（20m-60m）工情况如下：第四系砂砾岩孔隙，造孔285个，（65m-120m）注浆液（波雷因）11050kg；基岩风化裂隙带，造孔305个，注浆液（波雷因）11500kg；煤层顶板砂岩裂隙造孔163个，带（120m以下）注浆液（波雷因）8050kg。这样注浆重新测定注浆后，井筒的涌水量为5.0m3/h，效果才能达到设计所预计的效果。4关键技术及创新点注浆过程中，会出现跑浆、窜浆、压力上不去等情况是壁后注浆施工的几大难题，本次注浆创新性地采用以下技术手段克服这几大难题，保证了注浆施工的成功。棉①跑浆。出现跑浆情况，需要在裂缝中嵌塞入棉丝、纱、道钉等物或用塑胶泥糊壁，并进行间揭式注浆，但间歇实践不能太长，不能超过凝胶的时间。②窜浆。发生窜浆时，及时关闭窜浆孔的孔口阀门，在条件允许的情况下，增加注入量。③注浆不上压。若长时间压力上不去，且上排孔又未窜浆，也无浆液流失，一般为浆液超范围扩散或机械管路故障，调浓浆液，缩短胶凝时间，加大注浆量。5推广与经济效益该项工程总费用60万元，注浆堵水后相对以前取得了较大的经济效益和安全效益，同时也给以后的作业环境创造了良好的工作环境。在一定程度上还能缩短井筒维护周期，提高井筒服务年限。