井筒壁后注漿堵水技術參數的計算與確定

【摘 要】山東金洲礦業集團有限公司金青頂礦區深部探建結合工程（以下簡稱“三期工程”）主井工程井深1263m，是目前國內黃金礦山第一深井。本文圍繞三期工程主井施工中井筒壁后注漿堵水施工技術參數的計算與確定展開論述，為今后國內其他礦山千米豎井井筒壁后注漿堵水提供參考。

【關鍵詞】化學注漿；注漿參數；壁后注漿；堵水

1 工程概況

山東金洲礦業集團有限公司金青頂礦區深部探建結合工程（以下簡稱“三期工程”），主井井筒設計深度1263m，掘進斷面33.17m2，設計采用C30混凝土井壁厚度500mm。在掘進深度至400m時，工作面測得涌水量約為30m3/h，嚴重影響主井掘砌施工，因此決定進行壁后注漿，以確保施工進度和工程質量及后續工程的施工。

2 注漿材料選擇

主井井筒50m～400m段，圍巖多縱向裂隙，層理不發育，節理非常發育，涌水多來自于巖石裂隙和微裂隙，根據以往經驗，當巖石節理發育時選用水泥-水玻璃注漿非常困難，因為水泥顆粒較大，很難進入巖石裂隙內部達到堵水效果。而化學漿液由于滲透能力強，能有效滲透到巖石裂隙內部，特別是對于孔隙水、微細裂隙水的封堵效果顯著，因此決定對主井50m～400m井筒段進行壁后注化學漿堵水，材料選定為UF20脲醛樹脂及草酸溶液。

3 注漿參數的計算與確定

3.2 井壁強度校驗

3.4 化學漿液材料配比

根據以往施工經驗及三期工程主井井筒地質條件，工程采用UF20脲醛樹脂及草酸溶液配置化學漿液，膠凝劑草酸溶液濃度的大小根據與脲醛樹脂混合測試初凝時間后確定，配合比為UF20脲醛樹脂：草酸溶液=4：1，草酸濃度用10%開始測試，初凝時間以化學漿液混合后40秒～50秒達到初凝作為標準，若初凝過長，則相應的加大草酸溶液濃度，若初凝過短，則相應的降低草酸溶液濃度。

3.5 注漿布孔

1）注漿過程中出現集中出水點時，現場應盡量利用現有的出水點頂水，對點布孔。

2）井壁出現條狀裂縫時，沿裂縫布孔。

3）井壁接茬部位裂縫漏水時，均勻布孔，選用三花眼或五花眼布孔，布孔間距0.7～1.5m。

4）施工期間因井壁塌方導致壁后有空洞，且壁后水連通性好，布孔間距可適當加大，間距取3～5m。

5）注漿孔深700mm～1200mm，深孔與淺孔交替進行。

3.6 注漿順序選擇

1）第一遍注漿，自下而上提盤注漿，提盤到無水處后（井深50m左右）封交圈，避免涌水繼續上竄，然后，再放盤復注。

2）第二遍注漿，放盤過程中若發現仍有集中出水點隨即停盤復注，有針對性的進行復注。

3）在保證井壁結構穩定的條件下，盡量提高堵水與加固效果。

3.7 注漿結束標準

3.8 設備選用

4 實際注漿效果

實際注漿中根據以上參數進行選擇設備、布孔方式、注漿壓力等，并在注漿過程中根據具體注漿位置適當調整漿液配備，實際注漿量為175.49m3（設計量為183.76m3），主井效果明顯，涌水量由注漿前的30m3/h降至注漿后的5m3/h，且井壁無集中出水點，注漿質量符合《煤礦井巷工程質量驗收規范》標準。

5 結束語

井筒施工中，井筒涌水問題是最普遍的問題，如何選擇治水很關鍵，目前國內常采用的注漿方式有預注漿法和后注漿法，而壁后注漿屬于后注漿法，采用化學漿液注漿相對而言注漿效果好，但費用要比普通水泥漿液高很多，但對于本工程主井井筒地質條件而言，圍巖多縱向裂隙，層理不發育，節理發育，涌水多來自于巖石裂隙和微裂隙的地質條件來講，必須選用化學漿液才能取得一定的效果。而在注漿之前必須對注漿參數做相應的計算，以便實際注漿控制，避免造成不必要的浪費及安全、質量問題。本工程通過采用化學材料進行壁后注漿，解決了工作面涌水量大的問題，給井筒繼續下掘創造良好的條件，同時也加固了井壁，確保已完工程井壁質量。

【參考文獻】

[1]崔云龍.最新簡明建井工程手冊[M].煤炭工業出版社，2011，1.

[2]申瑞龍.化學注漿治理井筒涌水的技術[J].科技情報開發與經濟，2008（34）.

[責任編輯：湯靜]