大断面立井井筒综合治水技术研究

针对多富水层和多流砂层的复杂水文地质条件,提出大断面立井综合防治水技术:表土层和风化基岩段采用冻结法施工,富水层段采用复合井壁和工作面预注浆技术,最后对井筒集中出水区域壁后、壁间注浆和全井筒分区域整体注浆.实践表明,取得了较好的封水效果.     

斜井井筒涌水特征及注浆治理方法研究

为解决骆驼山煤矿斜井井筒形成后井壁涌水治理难题,提出了一种截断井筒涌水补给水源、充填井筒壁后松动圈、提高井筒围岩稳定性的旋喷注浆支护方法。采用旋喷注浆法截断主斜井井筒涌水补给水源,采用壁后注浆技术充填井筒长期涌水携砂所形成的空隙和空洞,加固井筒并进一步封堵井筒涌水|通过水位观测、流场变化分析、钻孔验证和涌水量变化分析等方法对注浆治理效果进行验证。结果表明,旋喷注浆和壁后注浆既可封堵井筒涌水,又能充填加固井筒壁后空隙和空洞,消除井筒后期生产运行期间的安全隐患,对斜井井筒涌水治理具有很好的参考价值。     

西固煤矿回风立井涌水分析及掘进施工技术

分析了西固煤业公司煤矿回风立井掘进中涌水特征及涌水原因,针对掘进遇到的流砂层、砂砾石层水文地质情况,采用壁后注浆硬化井壁、掘进工作面止缓式预注浆的堵水施工技术,解决了该井筒穿过第四系涌水流砂层的施工难题。     

斜井上部流砂层塌陷空洞纳米瞬变电磁法探测

为了获得斜井井筒流砂层塌陷地下空洞的分布情况,采用新型纳米瞬变电磁法进行勘探。工作装置为中心回线型,垂直于井筒走向共布置17条测线。考虑干旱季节流砂层塌陷空洞呈高阻特征,由视电阻率剖面圈定了井筒流砂层段地下空洞的范围。纳米瞬变电磁法探测结果表明:主斜井与副斜井流砂层段均存在两处空洞异常。结合井筒施工流砂层统计数据,综合划定了井筒区域流砂层塌陷空洞范围,为井筒及周边建筑物稳定性评价及治理提供了依据。     

富水松散地层煤矿斜井井筒渗漏水治理技术

为有效治理富水松散地层煤矿斜井井筒渗漏水问题，保护地下水资源，消除井筒的安全隐患，开展了富水松散层煤矿斜井渗漏水特征分析、井筒渗漏水治理及加固技术研究，并进行了示范应用。研究结果表明：我国西部矿区松散层厚、渗透系数大、富水性强，易出现井筒渗漏水现象，渗漏水位置大多位于井筒底板开裂处、底板与腰墙接茬处、拱部裂隙或孔隙；通过垂直钻孔或倾斜钻孔在斜井井筒四周构筑侧向截水帷幕，可将富水松散层的水与井筒隔离，切断二者的水力联系，减少井筒涌水、渗水量；壁后注浆可充分填充斜井井筒周围因涌水携砂而形成的空洞、空隙，使井筒周围岩土体处于稳定状态、井筒受力均匀。骆驼山煤矿副斜井井筒富水松散层渗漏段治理结果显示：斜井井筒旋喷桩侧向帷幕截水效率高、效果好，井筒涌水量由治理前的31.2 m³/h降低至1.75 m³/h，较治理前减少了94.39%，井筒周围的地下水位抬升，降落漏斗基本消失，旋喷桩帷幕与壁后注浆相结合的方法有效解决了富水松散层煤矿斜井井筒渗漏水问题。     

立井流砂层段壁后注浆技术及实践

主焦煤矿新副井井筒施工完成后,由于流砂层段涌水较大,且水的腐蚀性较强,影响井筒设施的使用期限,为此提出采用流砂层段壁后注浆方案解决井筒淋水大的问题。该方案施工速度快,操作简单方便,有效将淋水封堵于井筒壁后,保证了井壁施工质量。     

斜井突水涌砂机理及井壁破裂修复技术研究

针对煤矿斜井井壁破裂修复治理技术难题,以陕西榆林金鸡滩煤矿副斜井井壁破裂导致严重突水涌砂灾害治理工程为例,在充分分析副斜井井壁破裂机理及水砂来源的基础上,采用了临时木垛支撑结合斜井帮部注浆治理的抢险措施,后期采用U型钢棚永久加固结合壁后帷幕注浆的整体修复措施。修复结果表明:抢险治理措施有效控制了井筒涌水量与携砂量,减缓了斜井顶板与底板变形速率,为后期整体修复赢得了时间;整体修复措施使井筒涌水量由72 m~3/h减小至3.8 m~3/h,携砂量维持在0.1%以下,地表塌陷坑不再发育。井筒修复完成后,没有发生其余不良地质现象,修复效果良好,保证了井筒的正常服役,为类似灾害的治理提供了借鉴。     

甜水堡二矿斜井注浆止水加固技术研究

针对甜水堡二矿斜井井筒穿流砂层段存在不同程度的淋水现象,水质腐蚀性严重,巷道混凝土遭到淋水腐蚀,导致井巷支护强度减小等问题,分析了主、副、风三条斜井渗漏水情况,设计采用凿岩打孔锚杆注浆工法对斜井进行帷幕注浆止水加固,并对帷幕注浆止水施工工艺流程及参数进行了研究。结果表明,通过对斜井井身壁后和井筒碹体接缝处注入相应的浆液,使斜井周围形成止水帷幕,达到止水加固的目的。     

立井采用水泥加氯化钙地面预注浆

峰峰通二矿管子井,净径5m,井深447m。1982年7月13日开工,8月底掘砌16.8m,再往下掘,突然涌水98.7m~3/h,夹带淤泥,壁后形成空洞,井壁下沉,被迫停工。采用水泥加氯化钙地面预注浆,堵水效果达98％,井筒顺利通过砾石流砂层。     

纱岭金矿千米以深回风井壁后注浆技术

针对纱岭金矿千米以深回风井井筒围岩破碎(Ⅳ～Ⅴ级)、高角度(70°)裂隙发育及高水温(50℃)等复杂地质条件下的井壁淋水问题进行深竖井壁后注浆设计。以井筒工程地质条件、水文地质条件为基础,通过现场调查和声波探测确定已衬砌井筒壁后塑性区分布范围及形态特征,借此设计壁后注浆钻孔结构参数(深度、直径、间距),进一步优化井筒壁后注浆材料选择、注浆方式和注浆参数,以改善注浆工艺,提高注浆效率。工程实践表明:采用高性能注浆材料并改进注浆技术,基于塑性区理论进行壁后注浆,使井壁淋水总量控制在5 m3/h以内,注浆堵水率达到90%,壁后注浆效果良好,为类似矿山超深井筒壁后注浆提供参考依据。