工作面預注漿在豎井井筒施工中的應用

劉波

【摘要】豎井井筒工程施工條件復雜、含水量比較大，該段井筒施工不僅能夠影響到工程項目的建設進度，同時也是安全工作中需要重點監測的內容，因此，在落實井筒施工作業的過程中，需要用到科學合理的方法，在有效保障施工質量以及安全的基礎之上，快速進入到含水層中。借助于該含水層在井筒中的含水量大小、位置以及施工的難度，開展綜合性的分析工作，最終決定使用井筒工作面預注漿技術對涌水現象予以治理，給落實打“干井”奠定良好的基礎。基于此，本篇文章對工作面預注漿在豎井井筒施工中的應用進行研究，以供參考。

【關鍵詞】工作面;預注漿;豎井井筒;應用

立井井筒穿越基巖含水層難度較大，注漿堵水是目前我國井筒水害防治采取的主要技術之一。考慮地面預注漿技術工藝成熟、地面作業安全、堵水帷幕可靠和有利于縮短建井總工期]等優點，近年來在立井水害治理方面取得了廣泛應用。本文依據現場注漿試驗得到的注漿工藝參數進行豎井井筒工作面預注漿設計，采用不同的注漿材料和工藝以保證注漿堵水效果。

1、注漿施工方法與工藝要點

1.1準備工作

根據注漿施工要求，需要在井筒內新鋪設風、水管使用10#鉛絲固定在梯子間上，懸掛工作需要乘坐箕斗，施工人員站在箕斗內，系好保險帶后進行管線吊掛鋪設。

1.2注漿位置及注漿形式

立足于井筒水文資料，在開展井筒施工作業的過程中，需要重點關注水文的變化情況，在快要接近含水層的時候，應該實施施工超前探水鉆孔作業，并且要控制探孔的深度，使其大于等于10m，如果預計井筒的涌水量高達10m3/h的時候，需要停止對井筒的掘砌，并且開展工作面的預注漿作業。在實際施工過程中，具體位置的確定還應該按照施工情況適當做出調整，并且應該控制鉆孔的深度為使用孔內循環、孔口封閉以及從上到下的分段式注漿的施工作業方法。

1.3注漿

注漿前，人員將注漿材料水泥、玻璃水壺放入箕斗內，注漿泵由人員抬入箕斗。作業時，箕斗內人員主要作業為攪拌漿液，以及開動注漿泵，箕斗頂層人員主要作業為打眼、埋設插管、注漿觀察井壁。注漿完畢時，注漿泵及剩余注漿材料抬出箕斗。

1.4混凝土止漿墊

在掘進井筒的過程中，通過探水測出井筒的涌水量比10m3/h還要高時，就需要停止掘砌施工作業，并且清理干凈井底碴石，之后再落實混凝土的止漿墊施工作業。

1.5注漿壓力控制

注漿壓力是保證漿液達到有效擴散距離的重要因素之一，注漿壓力過小時，漿液擴散范圍縮小，無法達到帷幕厚度要求，注漿壓力過大時，漿液擴散范圍擴大，造成漿液浪費。

2、工作面預注漿在豎井井筒施工中的應用

2.1注漿工藝

注漿采用單液和雙液相結合的方式。注漿的參數以及注漿的壓力：注漿壓力是驅動相應的礦漿在裂縫當中進行流動以及壓實的能量，是控制相應的礦漿擴散距離的一種重要因素。根據相關的經驗，實際作業中注漿的最終壓力最大值大致為10-12MPa，一般的擴散半徑大致為1-2m，注漿基本可以滿足相應的要求。在注漿的過程當中，施工人員必須要時刻的注意相應的頂板以及兩幫的具體變化。如果出現相應的塌落以及滑動現象，那么就需要立即停止相應的注漿。注漿時，要選擇相應的注漿設備，如：2TGZ-60/210型注漿泵或無級變速的具體注漿機XPB-50。

2.2注漿過程監測分析

通過注漿前與注漿后壓水試驗可計算注漿過程中地層透水率變化情況，可間接證明地層注漿堵水效果。隨著注漿次數的增加，漿液注入量增多，漿液逐步將地層中導水通道充填，各注漿段地層透水率隨著注漿次數增多而明顯減小;各段最后一次注漿完成后，地層透水率介于0.22～0.39Lu，均降低至0.5Lu以下，為弱透水地層;一序孔注漿已完成對地層中主要導水通道的封堵，接近預期堵水目標，需通過二序孔注漿，進一步充填和封堵地層中剩余的細小導水通道。

2.3注漿作業

為了能夠有效確保注漿的效果以及注漿質量，需要運用自動監測系統開展漿液的注漿以及配置工作，并且自動對流漿量、注漿液力以及漿液的濃度等參數自動進行記錄。并且應該將施工現場可提供的材料當成漿液的使用材料，漿液材料配比、選用以及濃度都應該立足于地質條件的變化情況，在對其進行試驗之后再加以確定。運用3SNS200/10注漿泵，以及集中造漿站落實造漿作業，并且對漿液進行拌制，借助管道將其運送到各種類型的注漿孔中完成注漿作業。落實注漿施工作業的時候，在該項工序進入到設計深度之前，需要先對鉆孔進行沖洗，將鉆孔中殘留的巖石以及巖粉中填充的粘土雜質進行沖洗，之后再開展壓力試驗工作，借助試驗來掌握漿液的配比，選擇最初的注漿濃度。注漿的時候需要使用先稀漿后濃漿的逐步加深濃度的方法。在注漿過程中如果注入的漿液高達5.0m3左右的時候壓力很小或者還沒有起壓的時候，就需要加大漿液的濃度。一旦漿液的濃度增加，壓力出現持續升高，或者出現耗漿量大量減少，此時就需要及時降低漿液的濃度。

2.4注漿壓力調整

應該將靜水壓力的1.5～2.0倍作為注漿壓力。在注漿的過程中，初始的灌漿壓力應該按照是否存在冒漿、串漿以及漿液的消耗量來靈活掌握。在進行注漿作業的過程中，需要采取對應的保護措施，以此來有效確保孔中漿液的往返順暢，在井口的壓力太大的情況下，需要及時采取回漿措施，按照壓力情況，對注漿量進行合理把控，直到滿足終壓終量，并且使其處于30min以上的穩定狀態。

2.5加固注漿

對于注漿后出現的個別新增出水點，應進行加固注漿。通過加固注漿，加強注漿作業整體效果，確保注漿質量。

結語：

總體而言，在相關的豎井井筒施工中使用預注漿技術的時候，需要綜合的考慮地質以及環境等多種因素，對注漿的具體特性進行比較綜合的分析是非常有必要的，這樣可以保障施工的準確性，同時需要對現有的具體預注漿技術進行實時的改進以及創新，只有這樣，才能更好的為豎井井筒工程進行服務。

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