立井井筒工作面预注浆.docVIP

立井井筒工作面预注浆 1 适用条件及工艺特征 立井通过含水岩层厚度不大、埋藏较深；或含水层之间相距较远、中间有良好隔水层等。 井筒掘进至含水层以上10m左右停止掘进，钻超前钻孔探明水压、涌水量及含水层准确位置。按设计要求预留止浆岩帽或浇筑混凝土止浆垫，然后从工作面钻孔注浆，形成帷幕，涌水治理后，再进行井筒掘进 2 工作面预注浆工程设计 2.1 方案选择依据 2.1.1工程、水文孔提供的工程和水文地质资料及矿井技术特征资料 工程地质：井筒检查孔岩性综合柱状图（标明井筒穿过岩层名称、岩性、层位及起止深度、分层厚度及累计厚度）；工程地质说明书（描述裂隙、断裂等的走向、倾向、倾角、裂隙密度、宽度、裂隙充填等情况）；地质勘查报告（岩层走向、倾向、倾角及各岩层硬度等）；检查孔岩心实地调查。 水文地质：工程水文孔简易水文资料（说明各含水层的起止深度、厚度，各隔水层的起止深度和厚度，各含水层间水力联系情况）；水文地质报告及计算书（工程水文孔的冲洗液漏失量，各含水层的水位标高，地下水的流向、流速等）；水文分析资料（地下水水温、化学成分及侵蚀性，渗透系数，钻孔单位涌水量，井筒排水时可能的影响半径及井筒的预计涌水量）。 矿井技术特征资料：矿井设计及图纸，施工组织设计等。 2.1.2 可供选择的施工设备情况。 2.2 方案选比 2.2.1 一段注浆：多个含水层段一次注浆完成。要求多个含水层段层间距较小，或无良好的隔水层。需用较大能力钻机。 2.2.2 分段注浆：井筒分多段注浆完成，注一段掘一段，然后再注一段掘一段，循环。可用一般轻便型小钻机。 2.3 布孔方式、注浆段高确定 布孔方式、注浆段高见下表。 布孔方式 注浆段高 类型 布孔简图 适用条件 优缺点 直孔 裂隙发育、连通性好； 水平或缓倾斜裂隙； 孔壁稳定性较好； 可用较大型钻机，加大孔径。 布孔、钻孔方便； 钻孔工作量小； 利于孔壁维护； 按钻机钻孔能力确定； 段高大于70米时，钻具应变径一次。 径向斜孔 裂隙发育及连通性一般； 径向垂直裂隙发育较差； 可用轻型钻具； 注浆孔穿过裂隙多，利于提高注浆效果； 钻孔工作量大； 孔口管与钻机安装复杂； 孔壁维护不利 注浆段高30-50m； 一般常用此法 径向、切向斜孔 裂隙发育不均、连通性差，有径向垂直裂隙； 孔壁稳定、有适合钻机； 提高注浆质量； 钻孔工作量大； 工艺复杂； 注浆段高30-50m 2.4 注浆参数选择 参照下表选择： 名称 公 式 符号意义 影响因素 注浆泵压PH PH= （2~2.5）P静水压 P静水压=H/100 H—静水位高度m 经验：H---PH 100m—2~3MPa 200m—4~5 MPa 300m---5-7 MPa 400m---7-8 MPa 500m---8-10 MPa 注浆终压 P0 P0= PH+ P静浆液压 P浆液压=浆液高度*浆液密度/100 注浆孔数N N=π*(D-2A)/L 布孔圈周长/孔距 水泥类浆液孔数一般取4-12个 D--井筒净径 L--注浆孔间距=(1.3-1.5)R A--布孔圈至井筒壁距离 取0.6m 钻机尽量靠近井壁， TXU-75/200型—A=0.5-0.6m KD100型—A=0.7-0.8m R—浆液扩散半径 浆液扩散半径R R=2---10m 与裂隙宽度有关 0.3~2mm----2~4m 2~5mm-----4~6m 一般常用 5~10mm----6~10m 渗透系数、裂隙宽度、注浆压力、注入时间增加—R增加，浆液浓度、粘度增加R减小。 浆液注入量Q 每个孔注入量 m3/孔 Q1=λπR2Hηβ/m 每个孔负责体积*浆液损失系数*孔隙率*充填系数/结石率 注浆段总注浆量 Q Q=N*Q1 （m3） H—注浆段高m， η—岩层裂隙率取0.5-3%， β—有效充填系数取0.8-0.9， R—浆液扩散半径m λ—浆液损失系 取1.2-1.5 m—结石率与水灰比有关，（WC-m） 2.0—0.56 1.0—0.85 0.75—0.97 0.5--0.99 斜孔 径向倾角α α=tg-1[（S+A）/H] S—终孔位置在径向超出净径距离 S=E+m E—永久井壁厚度 m—终孔位置超出荒径的距离 一般取2-4m H—注浆段高m 切向布孔的 切线角β β=110-130度 2.5 止浆岩帽设计 为保证浆液在压力作用下沿裂隙有效扩散，并防止从工作面跑浆，采用工作面预留止浆岩帽方法。 预留止浆岩帽方法及厚度如下： 2.5.1 预留方法： 1）井筒掘进到预定深度后停止掘进，对预留岩帽进行钻孔和耐压试验。当钻进至距离含水层2-3m时，用清水进行试压，如注水达到设计终压而岩帽无跑水现象，即证明合格，如遇少量跑水，