越南下龍煤礦風井井筒回填段注漿加固技術

李金斗 張家樂（中煤三建三十六工程處，安徽宿州 234000）

越南下龍煤礦風井井筒回填段注漿加固技術

李金斗 張家樂
（中煤三建三十六工程處，安徽宿州 234000）

越南下龍煤礦風井工業廣場為露天礦矸石回填山澗所形成，想要施工風井井筒，需要先對井筒周圍回填部分進行注漿加固。本文經過研究分析，本次注漿加固造孔采取跟管鉆進方法，成功對11個注漿鉆孔進行施工及注漿，實現了該回填段注漿加固，為井筒安全施工創造了條件。

下龍煤礦 注漿加固 回填層

1 工程概況

越南下龍煤礦位于越南廣寧省蒙楊縣境內，隸屬于越南國家煤炭礦業有限責任公司分公司—越南煤炭礦業集團下龍煤炭公司。整個礦區位于山區，可用于建設礦井的工業廣場選址困難，2015年8月主副井相繼開工，2015年10月下龍煤炭公司決定施工風井，綜合考慮后將風井工業廣場選擇在一塊用矸石回填的山澗內，回填深度約50m，為了避免風井施工時出現大面積片幫、抽幫現象，也出于對井筒施工安全和施工速度考慮，越南煤炭礦業集團下龍煤炭公司經過分析論證后，決定對風井工業廣場回填段進行注漿加固處理，然后施工風井井筒。具體施工由我中煤第三建設（集團）有限責任公司三十六處負責。

2 注漿鉆孔施工

2.1 鉆孔設計

由于風井工業廣場矸石回填較深，鉆進時極易出現卡鉆現象，導致鉆進終止，無法成孔，為了解決這個問題，本次注漿加固造孔采取跟管鉆進方法。全部鉆孔鉆進完成后，由下向上每5m一個段高進行整體注漿。

（1）鉆孔施工位置及角度。井筒鎖口部分最大直徑10m，為了施工方便，本次注漿鉆孔設計在直徑10m圈徑上施工，鉆孔角度為90°。（2）鉆孔深度。由于回填深度為50m，設計注漿鉆孔深度超過回填部分2m，即為52m。（3）擴散半徑及孔數。鉆孔施工段為矸石回填，裂隙寬度大于5mm，擴散半徑取4m，考慮有效搭接，孔間距取3m，直徑10m的圈徑上設計施工鉆孔11個（見圖1所示）。

2.2 套管加工

套管選用1500mm一根，采用φ108*8mm無縫鋼管制作，每節套管上每隔500mm對穿1對直徑10mm的孔，相鄰對穿孔方向互相成90°，鋼管之間通過絲扣連接，連接絲扣為梯形扣，管節一頭車母扣，一頭車公扣，公、母扣長度80mm。為增加套管連接強度，套管之間通過絲扣連接后，還要用電焊焊接牢靠，防止因鉆具扭矩過大，絲扣產生滑絲而出現脫扣現象，導致后續套管無法連上。

2.3 造孔

本次施工注漿鉆孔采用TL-70/80型全液壓工程鉆機，采用QCW80風動潛孔沖擊器跟管鉆進和潛孔錘超前擴底鉆進技術，以壓風作為潛孔錘動力，同時冷卻鉆頭、排除巖屑。當鉆孔鉆進到設計深度后，退出中心鉆具，將套管留在孔內形成注漿鉆孔。

3 注漿施工

本次注漿使用BW-250型注漿泵，流量250L/min。注漿泵的性能穩定，經多次使用均取得良好的效果。

3.1 注漿方式

注漿段為矸石填埋，巖石破碎，因此注漿采用分段間歇式注漿方法，段高為5m，每個注漿鉆孔施工結束后，下止漿塞至45m處開始注漿充填，注漿由下往上進行。每注10分鐘左右，停注2分鐘左右，再注10分鐘，如此反復，直到注入量達到設計注漿量即停止注漿，待水泥漿液初凝后，再下入止漿塞進行第二段注漿，和第一段一樣反復間歇注漿，直到10段全部注漿結束。

3.2 注漿材料及配比

本次注漿采用Po42.5普通硅酸鹽水泥，為了保證充分擴散及注漿效果，注漿只采用了單液水泥漿，水灰比0.8：1～0.5：1。

3.3 注漿壓力

充填注漿壓力不需要太大，以防止施工時片幫為主，本次注漿壓力控制在2 MP。

3.4 注漿量

漿液注入量根據孔內實際情況，設計漿液注入量按公式V=Aπ R2Hηβ/m計算得每孔每段（5m）注入量20m3水泥漿，約合18t水泥，合計注入量為1980t水泥。實際注入水泥2021t，基本符合設計要求。

V=AπR2Hηβ/m

式中：A---表示漿液損失系數，取A=1.5； R---表示漿液擴散半徑，R—4m；H---表示注漿段高，5m；η---表示巖層裂隙率，取5%；β---表示漿液在裂隙內的有效充填系數，取0.9；m---表示漿液結石率，取m=0.85。

4 結語

在現場施工中經過31天的注漿加固，成功完成了11個注漿加固鉆孔的施工及注漿，共計注入水泥2021t，現井筒已經順利穿過回填段，施工中無發生片幫事故，事實證明，注漿加固效果較好，方案切實可行。

［1］ 周興旺.注漿施工手冊［M］.北京:煤炭工業出版社，2014.

李金斗（1983—），男，河北獻縣人，本科，畢業于河南理工大學測量工程系，研究方向：礦井建設新工藝、新技術、新設備的研究與應用。