綜合防治水技術(shù)在立井井筒穿過砂巖強(qiáng)含水層中的應(yīng)用

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(2)堵：對掘進(jìn)工作面涌水量達(dá)到l0m3/h以上時，在井筒含水層揭露之前采取工作面預(yù)注漿或充填加固注漿堵水技術(shù)。(3)引：對井壁、巖幫集中出水點(diǎn)預(yù)埋聚乙烯膠管，將水引出，防止涌水沖刷砼，為井筒壁后注漿創(chuàng)造較好的條件。(4)擋：已筑井壁上出水點(diǎn)有承壓水流噴射時，在濺水部位覆蓋風(fēng)筒布，使水沿井壁流入下部截水槽。(5)排：依據(jù)含水層的位置、涌水量、堵截的效果來合理地安排排水設(shè)施，主要是排腰泵房及井筒工作面的水及井壁內(nèi)暗水箱中的水。若井筒淋涌水小于5m3/h，在不影響上下人員及排矸的情況下，可直接用風(fēng)泵將水排入吊桶后再提至地面。(6)截：采用暗截水槽的方法，把水直接截入井壁內(nèi)預(yù)埋暗水箱中或用軟管導(dǎo)入其下方腰泵房水倉中，實(shí)現(xiàn)淺水淺排，既節(jié)約排水費(fèi)用，又減輕了工作面吊泵排水壓力。

(7)封：對井壁局部淋水或集中出水點(diǎn)采取壁后注漿措施，達(dá)到封堵的目的。一般是在井筒施工后，由于漏水較大，施工困難或井壁需要加固時進(jìn)行的注漿堵水工作。5注漿堵水為有效快速的治理工作面涌水及井壁漏水現(xiàn)象，注漿采用工作面注漿+壁后注漿緊密結(jié)合的方法，采取雙液漿（普通硅酸鹽水泥+專用液體水玻璃），通過泵壓，將漿液注入可伸縮型注漿專用封孔器內(nèi)，并且有效擴(kuò)散至砂巖含水裂隙內(nèi)。注漿前先使用水玻璃進(jìn)行高壓沖孔，能有效壓通裂隙，帶出裂隙內(nèi)大量泥砂，裂隙導(dǎo)通后便于注漿；雙液注漿有效封堵裂隙通道，將砂巖內(nèi)涌水堵截在注漿帷幕圈以外。注漿段劃分5.1注漿段的劃分注漿劃分三個注漿段。其中：第一注漿段為石千峰砂巖層上部，在井深15m～131.8m，涌水量18m3/h。第二注漿段為石千峰砂巖含水層下部，位于井深131.8m～338.3m處，涌水量119m3/h。第三注漿段為平頂山砂巖強(qiáng)含水層，位于井深338.3m～422.5m處（為重點(diǎn)注漿治理段），最大涌水量195m3/h。5.2工作面預(yù)注漿采用短探、短注、短掘，探注與掘支交替作業(yè)方式通過富含水層，注漿段高15m，注漿后掘10m預(yù)留5m止?jié){巖帽，每段注漿方式和工藝基本相同。沿井筒周邊均勻布置注漿孔，鉆孔直徑90mm。在井筒中間布置4個效果檢查孔，若檢查孔出水將作為補(bǔ)充注漿孔。各孔注漿終壓為工作面鉆孔靜水壓力的2~3倍。根據(jù)平頂山砂巖層裂隙垂直發(fā)育特點(diǎn)，工作面注漿采取徑向切線孔布置，通過10～12MPa注漿高壓，使巖層內(nèi)吃漿量飽滿、充分，把井壁外10m范圍內(nèi)裂隙水，全部置換出去，并固結(jié)成巖，達(dá)到治水目的。每個鉆孔采用分段循環(huán)的注漿方式，為確保注漿效果和控制單孔進(jìn)漿量，造孔注漿不能按孔號順序逐個進(jìn)行，要以井筒中心為基點(diǎn)：施工完一個孔后，旋轉(zhuǎn)180°對稱施工另一個孔。先施工外圈孔，接著施工內(nèi)圈鉆孔，最后施工中心孔與效果檢驗(yàn)孔，在井筒輪廓線以外形成注漿帷幕，將水堵截在注漿帷幕圈以外。附圖1井筒工作面注漿孔布置及帷幕交圈示意 5.3壁后注漿壁后注漿方式采用上、下行相結(jié)合進(jìn)行注漿堵水，注漿孔的布置采用“三花孔”及深淺孔相結(jié)合，在封堵集中漏水點(diǎn)處，直接造孔注漿，在接茬漏水處，均勻上下布孔注漿，利用注漿泵加壓至4～6MPa。針對平頂山砂巖縱向裂隙發(fā)育特點(diǎn)，壁后注漿時布密孔、施工傾斜孔，即注漿孔與井壁夾角控制在3～5°，注漿時更好的確保注漿效果。附圖2井筒壁后注漿孔斷面及剖面布置示意6注漿工藝6.1注漿設(shè)備的選擇（1）注漿設(shè)備選用2TGZ-90/120型雙液調(diào)速高壓電動注漿泵和該泵配套的GS-700型立式拌漿機(jī)。（2）預(yù)注漿造孔選用QZ-100K潛孔鉆機(jī)，壁后注漿造孔使用YT-28型風(fēng)動鑿巖機(jī)，使用￠43mm一字型合金鉆頭，￠22mm中空鋼做鉆桿。6.2注漿材料的選擇注漿前，依據(jù)壓水試驗(yàn)情況確定注漿材料配比和漿液濃度。井筒各注漿段，注漿材料使用袋裝P.042.5級普通硅酸鹽水泥和改性液體水玻璃。6.3注漿方法為確保注漿效果，各注漿段采用工作面預(yù)注漿和壁后注漿相結(jié)合的綜合防治水方法進(jìn)行注漿堵水。6.4注漿流程標(biāo)定孔位→確定鉆孔方位角→造孔→洗孔→安裝注漿塞→注水測定受注部位壓力→注單液漿→注雙液漿→再注單液漿→雙液漿封孔。7注漿效果平煤十礦三水平北二進(jìn)風(fēng)井井筒過砂巖含水層注漿于2013年9月12日開始～2014年9月29日結(jié)束，共完成鉆孔工程量34700.8m，累計消耗水泥6250.5t、水玻璃5124.3t。注漿施工結(jié)束后，實(shí)測井筒剩余涌水量為1.89m3/h。實(shí)踐證明，立井井筒