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麦垛山煤矿副、回风立井工作面注浆堵水 施工过程分析及改进措施 一、总体概况： 我单位施工的麦垛山煤矿副、回风立井井筒采用普通凿井法施工，其中直罗组下段含水层组堵水方案采用地面预注浆法施工。为了加快矿建进度，缩短建井工期采取注浆与井筒施工平行作业的办法。 回风立井地面预注浆于2008年6月3日开钻，于2008年9月10日竣工。井筒于2008年6月26日开挖，目前成井271.5m，工作面深度为273m。在10月20号伞钻凿岩时，先利用伞钻超前探水，探水孔4个。在探孔深4.7m开始涌水，继续向下钻进水量不断增大，孔深9.5m涌水量达到22m3/h。 副立井地面预注浆于2008年5月26日开钻，于2008年10月2日竣工。井筒于2008年6月26日开挖，目前成井251m，工作面深度为253m，在10月24日伞钻凿岩时，先利用伞钻超前探水，探水孔4个。在孔深4.5m开始涌水，继续向下钻进水量不断增大，孔深9m工作面涌水量达到21m3/h。 两个井筒均在同一层位出水且水量相似，据分析该段地层是以孔隙水为主，孔隙直径小于粘土水泥浆的粒径，此类浆液对该段孔隙水封堵效果较差。根据资料预计，下部大的裂隙等过水通道已封堵，对高角度微细裂隙水、孔隙水封堵效果较差。 二、方案初设： 根据10月26日会议要求，两井筒停止掘砌，堵水方案采取工作面预注浆方法。我们编制了工作面预注浆施工组织设计，采取先探后注的办法。探水孔设计深度为100m，利用一个止浆垫分两段探水，先行3个钻孔深度为50m，找出出水层位。探水过程中若水量超过10m3/h便进行注浆，待50m以上地层注浆合格后，再探50m～100m段，待100m以上地层注浆合格后，井筒方可继续向下掘进。 三、注浆前的准备工作及注浆施工工艺 ㈠、造孔、注浆设备选型 1、 钻机选型 选用ZDY650(MK-3)型煤矿用全液压坑道钻机。一次推进行程1.5m，适用钻孔深度150m，最大给进速度可达0.43m/min，最大给进力25KN，最大起拔力36KN。 钻杆直径Φ50，1.5m/根。 2、 注浆泵选型 选用日本大和钻探公司生产的HFV-C型液压驱动注浆泵，注浆压力最高达13Mpa，流量为0～200L/min。 ㈡、注浆施工工艺流程 ㈢、注浆站的建设及输浆管路 注浆站设在井口搅拌站旁， 选用JW-1000强制式搅拌机作为第一次搅拌， 水泥选用“赛马牌”P0.42.5R散水泥直接输入搅拌机内，加入适量的清水搅拌好后，放入砌好的浆液池中，池中始终用扫眼器吹动搅拌，以免水泥浆沉淀。站内布置2台HFV-C型液压驱动注浆泵，注浆机吸浆管放入浆液池中。注浆管采用井内固定的Ф57×7.0mm无缝钢管（供水管）井上、下分别通过高压快速接头和φ25高压软管连接，井下注浆软管通过三通与孔口管上高压球阀（180kg/cm2）m3，原设计注入量6140m3，超过原设计1512m3，井筒平均每米注入量高达42.51m3/m井。副立井浆液总注浆量9144m3，原设计注入量7580m3，超过原设计1564m3，井筒平均每米注入量高达51.66m3/m井。注浆量超出设计的主要原因为： 为保证工程质量，每次注浆合格标准严格按照设计要求的终压、终量、稳定时间、注浆量的参数标准四项全部合格方能结束注浆。由于注浆量合格时其他三项技术参数未必全部合格，故只能继续注浆至所有技术参数均达到设计要求。造成每个注浆段注浆量都略多于设计量。充足的注浆量使注后井筒地层水文地质条件明显改善，岩体强度提高，将给凿井创造优越条件。 ⑷、为了求得水文地质参数，计算注浆后井筒剩余水量，评价注浆效果。由最后一个注浆孔待所有注浆孔全部完成注浆任务做注浆质量检查孔进行压水试验。 压水试验设备为 BQ-350型注浆泵，路管用Φ50mm输浆管，用麻缠、拧紧，防止滴漏，孔口安装逆止阀。选用量程0-16.0MPa压力表。 压水试验采用流量法计量，秒表计时，用流量控制稳定压力；采取分段压水，每段分3个压程，分别采用93L/min、126L/min、169L/min三种流量进行试验。 麦垛山煤矿立井注浆质量检查采用压水试验，注浆孔压水深度与注浆段一致，说明井筒注浆后，含水层的裂隙绝大部分被封堵，水流通道被切断，水文地质条件大大改善。通过压水试验计算注浆后累计井筒剩余水量仅1.461m3/h和0.562m3/h证明注浆各技术参数均达到设计要求。见表6-1 地面预注浆质量检查孔压水试验计算表 表6-1 工程名称 压水段 起止深度 压水段高L 含水层厚度M S P 泵压p1 泵量Q ω K K抽 β R Q井涌 Q井涌 起(m) 止(m) m m m m水柱 Mpa l/min l/min.m水柱.m m/min m/d 　 m l/d m3/h 回风立井 223 403 18