立井井筒綜合防治水技术.docVIP

毕业设计专题 金黄庄煤矿风井立井筒施工综合防治水技术 专业:煤矿开采技术 班级:2008级 专升本 函授站：新汶党校 姓名：李延辉 金黄庄煤矿风井立井筒施工综合防治水技术 班级:煤矿开采技术2008级 姓名：李延辉 摘要：以安徽金黄庄矿业有限公司金黄庄矿风井立井井筒防治水为例，简要介绍了“探、堵、截、封“立井井筒综合防治水施工方法、施工工艺及管理措施，为类似工程施工积累了一定的施工经验，取得了良好的经济效益。 关键词 立井井筒 防治水技术 应用 0 引言 立井井筒涌水往往导致施工速度缓慢，井壁浇注质量差，由于井筒中吊盘空间有限，无法安设大功率排水设备，限制了排水能力，施工中极易造成突水淹井事故。搞好井筒防治水工作不仅减少资金投入，缩短建井工期，也关系到施工单位职工的安全。经过研究与探索，总结出了“探、堵、截、封”立井井筒综合防治水施工技术，有效预防了井筒水害事故的发生，为井筒快速优质施工创造了较好的条件。 1 风井井筒水文地质概况 金黄庄煤矿风井位于井田东北端，地层自上而下依次为：第四系、二叠系上统石千峰组、上石盒子组、下统下石盒子组、山西组、石炭系上统太原组、中统本溪组、奥陶系中统白土组、下统马家沟组。由于第四系地层采用了冻结施工,井筒涌水治理主要集中在基岩段。井筒基岩段施工自上而下主要穿过二叠系上统石千峰组、上石盒子组、下统下石盒子组、山西组。 井筒基岩段水文地质主要有以下几个特点： 1.1 地质条件复杂，含水层多，且含水丰富。 风井筒所穿过的砂岩层均含水.矿井自井口（+45.1）至井底（-800m）掘砌过程中，共穿越砂岩含水层26层。砂岩含水层厚度一般在3-6m之间，最厚达25.6m。二叠系上统上石盒子组底界面为奎山砂岩底，是主要含水层，分两段，第一段厚度23.51m，第二段厚度15.10m，间隔7.40m的粉砂岩。含水丰富， 1.2 含水层纵向裂隙发育，注浆难度大 从井筒掘进揭露的地层可看出，岩层纵向裂隙特别发育，揭露的纵向裂隙宽度一般在1-3mm，最大达10mm，风井还揭露断层，井壁出水通道都是纵向裂隙导通，这在其他矿区是很少见的。 1.3 断层构造带影响，致使含水层大量涌水 金黄庄矿风井在施工过程中在垂深 358 m处，揭露 F1断层，受断层的影响，造成砂岩与上覆砂质泥岩联通导水。 1.4 高静水压、微裂隙是井筒深部含水层的主要特征 随着井筒延深，水压随之增大基本与埋深呈正比关系。进入煤系地层，井底静水压达到6Mpa。煤系地层沉积裂隙减小，形成微裂隙。 2 井筒综合防治水技术 根据风井井筒水文地质条件有针对性的选择不同的治水措施，解决了凿井期间治水技术难题。其具体做法为： 2.1 探：根据井筒检查钻提供的含水层位置，预留15米隔水岩柱，在井筒主要含水层揭露前进行钻探，查清水量、水压。 2.2 堵：当钻孔涌水量小于3m3/h时，直接掘进；大于3m3/h时，编制注浆措施，进行注浆封堵。 2.3 截：采用暗截水槽，在井壁敷设排水管，把水直接截吊盘水箱，通过吊盘上的水泵排至地面。减小吊桶排水压力，增加排矸量，同时防止井壁淋水冲刷砼，为井筒壁后注浆创造较好的条件。。 2.4 封：每一次探水注浆前对上一次注浆段出水点进行壁后注浆，减少井筒淋水。待井筒掘砌全部结束后对井壁细小出水点再一次进行全方位封堵。 3 风井井筒掘砌期间综合防治水实例 3.1 风井井筒探水注浆施工工艺 根据水文地质资料，确定含水层位置→调整掘砌段高，预留10～15m止浆岩帽停头，施工砼止浆垫层→搭设注浆工作平台→设备布置安装→按探水注浆措施要求布孔→孔口管加固、注浆施工→注浆完毕后的孔口管，浆液凝固后，打开高压阀门，用钻头扫出水泥浆，继续钻进。遇水后，提钻注浆，如此反复，直至通过整个含水层。 3.2. 注浆参数的选择 设备选择及布置 选用mz120－Ⅱ锚固钻机，钻杆直径Φ60mm，Φ90mm冲击器。小钻头直径90mm；大钻头直径Φ130mm，注浆泵选用2TGZ-60/210型双液注浆泵。 3.2.2 注浆材料选择 工作面注浆主要采用水泥单液注浆，水泥—水玻璃双液浆封孔；壁后注浆主要采用水泥—水玻璃双液浆。针对特殊地层采用化学浆注浆。主要材料为：水泥P.O42.5R，水玻璃浓度为40Be0；化学浆用DHN-3改性脲醛树脂胶和草酸 3.2.3止浆垫厚度的确定 探水注浆采用预留岩帽做隔水岩柱，工作面视岩层情况施工不同厚度的止浆垫层。一般岩层垫层厚度控制在1~1.5以内，止浆岩帽厚度一般控制在10m～15m。 3.2.4 钻孔参数确定 探注段高确定 根据以往施工经验，参考潜孔钻机钻孔深度和注浆泵流量、