注浆堵水

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注浆堵水方法有哪些?~

共拓岩土注浆堵水是将水泥将或化学浆通过管道压入井下岩层空隙、裂隙或巷道中,使其扩散、凝固和硬化,从而岩层具有较高的强度、密实性和不透水性

注浆堵水是将水泥将或化学浆通过管道压入井下岩层空隙、裂隙或巷道中,使其扩散、凝固和硬化,从而岩层具有较高的强度、密实性和不透水性,达到封堵截断补给水源和加固地层的作用,是矿井防治水害的重要手段之一。
一、注浆堵水方法
注浆法的分类目前没有统一的标准,但一般有以下几种分类方法:
1 按含水岩土地层揭露前后进行注浆施工分类
(1) 预注浆:当井筒、巷道、硐室等构筑物在开凿前或开凿到接近含水层以前所进行的注浆工程,称之为预注浆。煤炭行业常见的有地面预注浆、工作面预注浆。预注浆法进行岩土堵水和加固,减少事故的发生。
(2) 后注浆:当井筒、巷道、硐室等构筑物掘砌以后,用注浆法治理水害和地层加固,称之为后注浆。
2 按注浆使用的浆液材料进行分类
(1) 水泥注浆:浆液材料以水泥为主,包括其它附加剂;
(2) 粘土注浆:浆液材料以粘土为主,包括粘土-水泥浆;
(3) 化学注浆:注浆材料以化学药液为主剂。
3 按浆液进入地层产生能量方式进行分类
(1) 压注浆:浆液用注浆泵输送,使浆液压入或渗透入受注地层,称为静压注浆;
(2) 高压喷射注浆:浆液利用高压泵输送,并通过特殊的喷嘴产生具有巨大动能的喷射流,切削地层,与土、砂颗粒搅拌混合、凝结称为高压喷射注浆。
4 按浆液在地层中运动的方式进行分类
⑴ 充填注浆:浆液充填大裂隙、洞穴等称为充填注浆;
⑵ 挤压注浆:依靠注浆压力迫使浆液在地层中压开各种各样的通道来挤入地层,浆液多呈现脉络状或树枝状固结,这种浆液可以使松软地层挤压密实,所以在地基加固中也称压密法;
⑶ 置换注浆:通过一定的方法把受注地层中的土、砂逼放出来,形成的空间用浆液充填,称之为置换注浆;
⑷ 高压喷射注浆,利用喷射流的动能进行注浆。
二、注浆堵水的适用条件
(1)当老窑或被淹井巷的积水与强大水源有密切联系时,可先注浆堵截水源,然后排干积水。如山东肥城国庄矿、河南焦作演马庄矿等,都是先堵截水源而后排干积水恢复生产的。
(2)当井巷工程必须穿过一个或几个强含水层或充水断层,如不堵截水源,将给矿井生产和建设带来很大困难和危害,甚至无法施工,我国许多矿井穿过强含水层时,都是利用这一方法。
(3)当井筒或工作面发生严重淋水,为了加固井壁、改善劳动条件、减少排水费用,可以采取注浆措施。如鹤壁鹿楼主、副井,新汶协庄主、副井,采取挂浆措施后,取得了良好的效果。
(4)某些涌水量特大的矿井,为了减少矿井涌水量,降低常年排水费用,亦可采用注浆堵截水源。

1.打钻注浆堵水

(1)堵水

堵水在四个部分进行(表3-4,图3-1,图3-2)。

1)封堵突水点。淹井后在静水条件下,在原二一突水点附近施工6个孔(6、8、9、11、13、15)。共注入砂子246.9m3、石子12.4m3、水泥1756.1 t。其中6为透(斜)孔。

2)充填突水点附近的巷道。在东大巷东端巷道施工3个钻孔(巷1、巷2、14)。其中巷1孔Ф12″,巷2和14为普通钻孔。3个钻孔均打到巷道,进行充填。其中14孔巷道未注成,后延深到L2进行封堵。三个钻孔共注入砂子8m3,水泥189.75 t。

3)充填东大巷西段巷道。掘进东大巷时,于1977年2月25日曾发生底板L8突水21m3/min。为了将来排水恢复时减少L8水量,故在该突水点附近施工3个巷道孔(巷3、巷4、巷5),对巷道进行封堵。其中巷5孔为水位观测孔,其余两个钻孔共注入砂子270.25m3,石子113.65m3,水泥802.5t,巷4孔后又延深至L8

4)皮带巷正前底板加固。共施工 2个钻孔(10、12),注入砂 310m3,水泥330.55t,由于L2吸水量小,石子注不进。

(2)堵水效果验证

根据下列情况,确认突水点已被堵住,质量达到要求。

1)堵水方面:突水点位置确切,加固孔多,已注进大量砂石和水泥,注8 号孔时,6号孔冒浆。注11 号孔时,6 号孔也冒浆。钻进13和14孔时,取出有水泥凝固岩心。各孔压力达到41~88kg/cm3,超过第一次压力(25~30kg/cm2)的0.3~2倍。

2)水位:1985年6月18日大量注浆前,井筒水位+80.5m3,当8和9孔注入水泥516.7t(其中8孔237.05t,9孔279.65t)和9.2m3石子时,7月4日井筒水位下降1.87m,到+78.63m,证明突水通道已被切断。

表3-4 二1突水点第二次注浆工程

3)抽水试验:堵水前(1985年6月5日~9日),在井筒作抽水试验:水位下降11.65m(+80.47~+68.82),抽水量31.7m3/min,堵水后(1985年9月19日~22日)又进行抽水实验,井筒水位下降21.26 m(+76.01~+54.75),抽水量32.13m3/min。据此推算到第一水平(-75m)涌水量68.9m3/min(淹井前为66.37m3/min),亦证实水源已被切断。

2.排水复矿

整个堵水工程完成后,于1985年12月23日用4台潜水泵(2400kW两台,1200kW一台,800kW一台)进行追排水,1986年元月7日落底恢复一水平。落底初期井下涌水为82m3/min,后稳定为75m3/min。其中一水平水量69.8m3/min,二水平水从一水平流出水量5.2m3/min,二水平L2水已堵住,L8水也大部分由巷3,巷4孔堵住。淹井前二水平L8水流出18m3/min。

3.在二水平下山建防水线

为接受第二次淹井的教训,一水平恢复后,紧接着在二水平入口附近(标高-89 m~-74m)建二门二墙,实行下水平隔离。1986年5月31日关闭水闸门水压6.6kg/cm2,漏水0.2~0.3m3/min。

图3-1 演马庄矿二1突水点堵水工程平面图

图3-2 演马庄矿二水平突水堵水平面图




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