立井井筒的施工综合防治水技术.doc

立井井筒的施工综合防治水技术 郭金明 刘先玉 （平顶山工业职业技术学院，河南 平顶山 467001） 摘 要 以平煤集团四矿三水平风井井筒防治水为例，简要介绍了“探、堵、引、挡、排、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 井筒涌水往往导致施工速度缓慢，井壁质量差，施工中造成突水淹井事故经常发生。搞好井筒防治水工作不仅使建设单位减少资金投入，缩短建井工期，也关系到施工单位职工切身利益。经过研究与探索，总结出了“探、堵、引、挡、排、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。 近几年来建井三处施工的平顶山矿区立井井筒除天力公司新井井筒、十矿新回风井井筒外，均穿过了平顶山砂岩富含水层，该岩层岩性为中粗粒石英砂岩，硅质胶结，厚度80-130m，裂隙发育，富水性好，在矿区内分布广，埋藏较浅，直接或间接接受大气降水补给，与地表水和第四系松散含水层之间的水力联系比较密切，是主要含水层之一。在井筒施工中该含水层突水淹井事故发生频繁，对井筒安全构成严重威胁，影响了井筒施工速度及工程质量。 1 井筒综合防治水技术 根据不同的井筒地质及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 1探在老空区积水或井筒主要含水层揭露前边探边掘，查清水量、水压、巷道位置等，进行有计划的放水、堵水。 2堵对掘进工作面涌水量达到l0m3／h以上时，在井筒揭露之前采取工作面预注浆或充填加固注浆堵水技术。 3截采用暗截水槽，把水直接截人井壁内预埋暗水箱中或用软管导人其下方腰泵房水仓中，实现浅水浅排，既节约排水费用，又减轻了工作面吊泵排水压力。 4排依据含水层的位置、涌水量、堵截的效果来合理地安排排水设施，主要是排腰泵房及工作面的水及井壁内暗水箱中的水。若井筒淋涌水小于5m3／h，可直接用风泵将水排人吊桶后再排至地面。 5封对井壁局部淋水或集中出水点采用壁后注浆，达到封堵的目的。一般是在井筒施工后，由于漏水较大，施工困难或井壁需要加固时进行的注浆堵水工作。 6引对井壁、岩帮集中出水点埋设胶管，将水引出，防止涌水冲刷砼，为井筒壁后注浆创造较好的条件。 7挡已筑井壁上出水点有承压水流喷射时，在溅水部位覆盖风筒布，使水沿井壁流入下部截水槽。 2 应用实例 以平煤集团四矿三水平风井井筒为例，阐述井筒综合防治水施工技术的应用情况。 2．1 工程概况 四矿三水平风井井筒井口标高323.5m，净直径6.5m，井深1112.5m。井筒掘进采用钻爆法施工，伞钻打眼，孔深4.0m；砌壁采用整体下移式金属模板，段高4.3m。井筒主要含水层为石千峰组平顶山砂岩段富含水层294.8～377.3m，层厚82.5m，近直立裂隙发育，连通性较差，预计涌水量132m3／h。 2．2 防治水技术 2．2．1 边探、边注、边掘 采用短探短注短掘，探注与掘支交替作业方式通过富含水层，注浆段高15m，注浆后掘10rn预留5m止浆岩帽，每段注浆方式和工艺基本相同。沿井筒周边均匀布置12-16个钻孑L，钻孔直径90mm。在井筒中间布置3个效果检查孔，若检查孔出水将作为补充注浆孔。注浆采用水泥水玻璃双液浆，注浆终压为工作面钻孔静水压力的2-3倍。 选用QZl00K型潜孔钻机打眼，注浆选用2TGZ-60／210型注浆泵以及相配套的TL-500型立式搅拌机，注浆前先压人清水，检查是否有漏水现象，如有漏水，在注浆前用锚固剂封堵。注浆过程中，当注浆压力达到设计终压并维持10-15min后，方可停止注浆。 2．2．2 壁后注浆 对井壁淋水或集中出水点采用壁后注浆，注浆采用水泥一水玻璃双液浆，深孔和深、浅孔相结合，井壁接茬处出水直接在出水点上下500mm打眼注浆。注浆压力浅孔选择3-4MPa，深孔选择5-8MPa。 井筒吊盘作工作盘，把两套注浆泵及其配套灰、水桶对称布置在吊盘上层盘上，并用绳扣拴牢，采用YT-28型风动凿岩机打眼，注浆管使用42mm5mm无缝钢管加工而成，长0.6-0.8m，深孔根据打眼深度注浆管加25mm钢管尾巴管1-2m。根据压水实验情况，进行注浆配比，根据进浆情况随时调整流量、浆液浓度，达到设计注浆压力和堵水目的，即可停止注浆。 2．2．3 掘砌期间综合防治水 井筒施工期间除对井壁淋水进行壁后注浆外，并采取“引、截、排”等综合防治水措施。当井壁淋水较大时，在淋水的下部井壁接茬处留250mm间隙，安设内“L”形截水槽，把水直接截人井壁内预埋暗水箱中，用潜水泵排至地面或上方腰泵房；对井帮集中出水点埋设胶管将水从模板刃脚下导出，浇筑下一段高砼前时，将预埋胶管从模板上沿引出；对井 底工作面积水，采用80DGL-75 7型吊泵将水排至地面或排人上方腰泵房接力排至地面。 2．3 注浆效果 截止到目前井筒已进行11次工作面预注浆，累计工期64d，施工钻孔2728m；3次壁后注浆，累计工期14d，施工钻孔1744m。消耗水泥1737.5t，水玻璃1096.8t，已顺利通过平顶山砂岩段富含水层。注浆结束后实测涌水量小于5m3／h，封堵涌水效果十分明显。 3 结束语 1实践证明，在井筒施工过程中灵活应用综合防治水技术，能够及时掌握水文地质情况，由原来的被动排水改为主动封堵涌水，提高了治水效果，杜绝了井筒突水淹井事故的发生。 2通过注浆堵水，减轻了井筒排水系统的压力，减少了排水设施及排水费用的投入，降低了生产成本。 3混凝土中加入BR-5防水剂，可增强混凝土的密实性和抗渗性，减少井壁淋水对混凝土的影响，确保了井壁质量。 4上述防治水措施工艺简单，效果可靠，解决了平顶山砂岩段注浆堵水的难题，可供类似条件井筒施工借鉴。 郭金明，男，1956年7月，河南商水县人，副教授，毕业于中国矿业大学采矿工程专业；现在平顶山工业职业技术学院从事煤矿开采技术专业的教学和教科研工作；发表论文10余篇。 联系电话13937569778 Email- 4