钻井泥浆的开发应用及固化处理.pdfVIP

维普资讯 第 16卷 第 5期 阜新矿业学院举赧』自然科学版 l997年 10月 VOl’l6． № 5 JournalofFuxinMiningInstitute(Na~raiScience) Oct— l997 摘 要 钻井法目前已广泛应用于矿山凄设工程，但钻井泥浆的处理一直是钻井洼难点问题之一．车文探讨丁泥浆在工作 面预注浆、壁后充填注菜、冒空区充填注裴和离层带宽填注菜中的应用．井论述了堤菜的曰化处理问题． 蓄中詈国号TD2监6墨燮：监 水 筑0 0 引 言 钻井法是矿山建设中广泛采用的特殊施工技术之一，它改变了传统的井下作业方式，实现了旌工 的地面化和机械化，工作安全可靠，技术先进．由于井壁在地面预制，待井筒钻至设计直径和深度后， 采用漂浮下沉法到设计位置，而后进行壁后洼浆固井．因此，井壁施工质量好，具有较高的承载能力 和抗渗性能． 钻井法 目前多采用泥浆进行洗井 排碴和护壁，施工一个立井，需要4一l0万m 的泥浆．泥浆 污染及废浆排放 占用大量土地等一系列问题，长期以来一直是钻井法的 。老大难 问题之一．尤其是 随着国民经济的发展和人民生括水平的提高，人们对环境保护和生态平衡的问题更加关注．在这种情 况下，泥浆综合治理与开发就显得尤为重要． 1 泥浆在注浆技术中的应用 注浆技术应用的关键问题之一是注浆材料的选择．目前，可供选择的注浆材料很多，诸如单液水 泥浆，水泥一水玻璃双液浆(cs浆)，粘土水泥浆和化学浆液．其中粘土水泥浆是一种以廉价粘土为主， 水泥为辅，外地少量罨加剂按一定比例配制而成的新型注浆材料．它的显著特点是成本低，对于大型 注浆工程具有显著的经济特点是成本低，对于大型注浆工程具有显著的经济效益．同时，该种浆液具 有 良好的分散性，稳定性和触变性，可满足单液及双液注浆的要求；凝胶时间可在几分钟至几小时内 调整；其固结体具有良好的塑性特征，有减震及缓冲地压的作用，抗渗性强，封水效果较好．因此， 该种注浆材料特别适用于岩石裂隙注浆及壁后充填注浆． 1．1 粘土水泥浆在充填固井中的应用 目前，钻井法旌工多采用漂浮下沉法，当井壁下沉到底并校正后，要进行壁后充填工作，充填材 料可采用粘土水泥浆．采用枯土水泥浆的优点是：第一，刺用原有部分泥浆，壤少了泥浆的撵放量和 由此造成的污染：第二，成本低，采用粘土水泥浆要比水泥浆或水泥砂浆降低材料成本 50％以上： 第三，粘土水泥浆固结后具有减震和缓冲地压作用，对于保护立井井壁的安全十分有利．但为了保证 固井质量，一般在井底段(约 l5—20m)和井上锁口段(约20m左右)采用水泥浆充填． 1．2 粘土木泥浆在冒空医充填注浆中的应角 在古山斜风并冒空区中，采用粘土水泥浆进行了充填注浆．该冒空区体积约为 150m ，严重危胁 地面和斜井的安全．为保证安全生产和斜井的正常使用，必须进行充填处理． 根据钻孔探测，冒空区距地表 27，45m．采用地面充填注浆方案，注浆材料选用粘土水泥浆，以 收稿 日期 ]996一O7一o1．第一作者 赵瀛华．男． 1961年生，工程师 维普资讯 566 阜新矿业学院学报 自然科学版) 第i6卷 粘土为主．根据室 内配 比试验及浆液性能坝j试，选择最优配方为：水泥：粘土-1：2．69；水：干料 (水泥+牯土)-1：3；水玻璃掺蜃为 3％(占水泥重量)．本方案不影响井下生产和施工，又便于设 备布置和人员操作，其注浆工艺流程如图1所示． 古 山风井 冒空区充填注浆历时 16d，共注人浆液 133．45m ．由于冒 空区被填实，稍昧了土体继续雷落而 引起的地表沉陷，保障了地面建筑物 和构筑物的安全．同时，结石体作为 隔水帷幕．对井筒后期壁后注浆创造 了有利条件． 1．3 轱土水泥浆在工作面预注浆中 的应用 在河北省矾山磷矿 470m水平 2 双‘轨巷道中，采用粘土水泥浆进行了 工作面封水注浆．该巷道将穿过裂隙 含水层，其前方 1lm处为强含水破碎