立井井简地面预注浆效果检测的计算方法

为了客观分析立井井筒地面预注浆效果,提出用压水试验计算含水层渗透系数及井筒剩余涌水量的方法,取代常规的抽水试验法.通过调节压水流量实现了多级压水试验,从而更准确地计算出含水层渗透系数及井筒剩余涌水量.     

压水试验在隧道深竖井施工中的实践应用

高黎贡山隧道深竖井含水层层数较多、较厚,破碎带较多,地质构造异常复杂,掘砌过程中存在较大的突水问题。对竖井进行地面预注浆后,采用压水试验检验地面预注浆的技术成果,压水试验整个过程是通过止浆塞封水,分段压水,利用满足压水流量的变档调速泵设备,调节压水流量实现多级次压水试验,并结合立井井筒地面预注浆效果压水试验检验方法,将压水试验应用于高黎贡山隧道深竖井地面预注浆施工中。试验结果认为：在水文地质条件异常复杂的隧道深竖井地面预注浆工程施工中,压水试验同时能够准确地计算出含水层渗透系数及井筒剩余涌水量,检测地面预注浆效果显著。研究结果表明：压水试验是检验隧道深竖井地面预注浆效果的科学有效方法,同样适用于含水层较多、较厚,地质构造异常复杂,破碎带较多的非煤矿领域,取得了良好的应用。     

福城煤矿立井地面预注浆技术

地面预注浆技术作为井筒通过基岩含水层常用工法,在上海庙矿区尚无应用先例。为指导该矿区井筒注浆施工,选择福城煤矿南翼回风立井作试验井,对地面预注浆设计参数、施工方法进行试验研究,取得预期效果。全井筒平均浆液注入量为51.6m3/m,压水试验测得的井筒注浆段剩余涌水量为2.7m3/h。井筒掘砌到底后,注浆段实测剩余涌水量小于6m3/h,满足施工要求。     

地面预注浆技术在大贾庄铁矿主井建设中的应用

为解决大贾庄铁矿主井井筒建设面临的基岩裂隙含水层的突水威胁,对大贾庄铁矿工程及水文地质条件进行了充分研究和分析,在主井井筒的基岩段采用地面预注浆技术进行堵水治理。经过压水试验检测,井筒注浆段剩余涌水量为3.01 m3/h,达到了预注浆堵水的目的。     

钻孔压水试验预测井筒涌水量的研究与实践

基于煤矿凿井施工前需注浆减小井筒涌水量,为准确检验顾桥矿副井注浆堵水效果,利用压水试验和抽水试验2种方法求得该井筒岩层的渗透系数,并采用承压转无压完整井大井法公式分别计算了井筒注浆后的剩余涌水量。试验结果表明：压水试验预测井筒涌水量3．690m^3／h,抽水试验预测涌水量4．660m^3／h。井筒实际开凿涌水量为3．708m^3／h,经比较,压水试验预测涌水量与井筒开凿后实际涌水量相差0．018m^3,比抽水试验结果更为接近实际涌水量。因此,采用压水试验对含水层井筒涌水量进行预测是实用可靠的,且工艺简单,施工工期短、费用低。     

灯影组巨厚含水层井筒注浆工程压水试验*

压水试验是揭露含水层透水能力强弱的可靠方法,为了探究黔南地区灯影组含水层垂向透水性变化规律并指导立井井筒注浆工程的注浆参数,将巨厚含水层分为6个试验段高,对每个试验段高分别进行钻孔压水试验,并获取了垂向各段的透水率和渗透系数。压水试验结果表明,灯影组巨厚含水层透水性具有“上强下弱”特征。依据灯影组含水层垂向透水性变化规律对各注浆段注浆参数进行了优化,上部地层注浆材料选用水泥基浆液,下部地层选用黏土水泥浆,保证岩层可注性。最后一个注浆钻孔压水试验表明,井筒剩余涌水量降为7.17 m3/h,注浆堵水效果显著;注浆参数选用是适宜的,各注浆段透水率越大,其可注性越好。通过压水试验获取的水文地质参数评价黔南地区巨厚灯影组含水层的可注性是可行的,对指导类似地层井筒注浆工程注浆参数的选用有借鉴意义。     

富水溶蚀白云岩地层井筒地面预注浆技术研究

为解决我国西南地区富水溶蚀白云岩地层井筒水害防治难题,采用现 场注浆试验结合数值模拟研究了 白云岩含水层中浆液扩散特征。 现场注浆试验表明老虎洞磷矿巨厚白云岩 含水层整体可注,且上段地层可注性明显 好于下段。 通过压水试验、钻孔取芯和 COMSOL Multiphysics 模拟软件 ,确定了老虎洞磷矿富水溶蚀白云岩含水层井 筒预注浆合理孔间距为 4. 5 m,为后续井筒地面预注浆工程设计提供依据 。 同时,现场试验了多种控制措施防止白云 岩含水层上段浆液严重超距扩散,得到延长凝结时间对提高注浆压力效果明 显,并提出采取混合式注浆方式保证钻 注效率。 考虑下段地层可注性相对较弱,提出采用高压注浆增加注浆量以 保证堵水效果。 注浆过程中,地层透水率降 幅明显,注浆结束后,各段地层透水率降低至 0. 5 Lu 以下,地层由中等透 水性地层转变为微透水地层。 注浆结束后, 压水试验得到回风井井筒地面预注浆堵水率为 98. 04%;1#进风井井筒地面 预注浆堵水率为 95. 7%。 研究成果可为西 部地区类似条件下井筒防治水提供技术参考。     

姑山铁矿主井井筒地面预注浆施工

为保障姑山铁矿主井井筒安全快速掘进,对含水风化基岩段进行了地面预注浆,注浆起止深度34~210m。注浆钻孔为全直孔,注浆材料主要为黏土水泥浆。注浆后,经压水试验,预计井筒注浆段剩余涌水量为3.3m~3/h,注浆堵水率约为97.75%。井筒实际掘进时,井筒涌水量为0.50m~3/h,注浆堵水效果良好。该井筒预注浆工程的成功实施,对预注浆工艺在我国东南部金属矿山的推广应用具有重要意义。     

黔南灯影组巨厚含水层立井井筒帷幕注浆参数研究

黔南地区震旦系磷矿层顶板灯影组白云岩直接充水,且水文地质条件复杂,是制约矿井建设的主要因素。地面预注浆技术是井筒防治水的有效手段,在煤矿、铁矿、铅锌矿等矿山都有成功应用,鉴于溶蚀型白云岩含水层导水网络水文条件的复杂性,不能照搬现有井筒注浆帷幕设计参数。为取得黔南地区震旦系灯影组白云岩含水层帷幕注浆参数合理设计方法,运用理论分析、室内试验、工业性试验及工程类比等多种研究方法,对白云岩含水层溶蚀裂隙导水网络特征及黏土水泥浆扩散规律进行了系统分析,总结评价了灯影组含水层地面预注黏土水泥浆的可注性及其影响因素;然后充分考虑钻孔布设、压水试验成果、浆液配比及注浆效果检测等多方面因素,对黔南地区灯影组巨厚含水层立井井筒帷幕注浆参数进行了深入研究,结合类似工程案例确定了溶蚀型灯影组白云岩地面预注浆参数设计方法。研究结果表明:黏土水泥浆在灯影组含水层具有可注性,布孔间距宜取4.0～4.5 m,并推荐了黏土水泥浆成品浆液比例范围、稳定地层注浆段高70～100 m,破碎地层注浆段高30～50 m等注浆参数取值范围,注浆终止标准需同时满足设计注浆量和注浆终压要求。     

铁路隧道深竖井井筒防治水设计及施工技术

高黎贡山隧道2号竖井所在区域工程地质及水文地质条件异常复杂,施工中需穿越10条挤压破碎带及14条构造破碎带,井检孔揭露竖井开挖范围内分布有7层含水层。为保障井筒安全掘砌,采用煤矿井筒建设使用的地面预注浆技术治理水患。设计“S”形定向深孔注浆孔,注浆治理段高340 m,注浆材料选用堵水性能好的黏土水泥浆。注浆结束后,压水试验预测主、副井筒剩余涌水量较注浆前分别下降99.8%和99.7%,堵水质量优异。     

白垩系含水地层立井突水淹井治理技术

结合五举煤矿主立井在穿过白垩系含水地层时遭遇的突水淹井事故,分析了事故特点并确立治理方案,提出了西部富水地层立井普通法施工突水淹井事故的综合治理技术。以静水位施工水下混凝土止水垫截水为先导工作,实施控制性排水协同壁后注浆封水,最后进行工作面渐进式高压深孔预注浆堵水。介绍了水下混凝土止水垫的参数设计、特制底卸式吊桶和水下自流平特制混凝土配比、水下止水垫浇筑与养护工艺、止浆垫联合加固及渐进式深孔预注浆等技术。成功解决145.68 m水下360.97 m3/h的涌水井筒淹井事故,为西部地区立井普通法施工及其防治水工作积累了实践经验。     

新庄矿井井筒涌水量预测及围岩综合工程地质评价

为了给新庄矿井井筒设计和施工提供可靠的水文地质以及工程地质参数,研究了新庄矿井井筒涌水量预测及围岩综合工程地质评价,根据新庄矿井井筒施工钻孔的揭露,得到了该研究区的地质概况;采用承压—潜水完整式水平坑道公式以及井壁进水法等,得到了最大井筒涌水量,华池组、直罗—延安组最大井筒涌水量,洛河组全断面进水最大涌水量等。分析得出,此次预测公式采用合理,数据真实、可信,可作为下一步井筒施工的参考依据;并得出井筒范围各组段岩石的RQD值,RQD值多在40%～85%,岩石的完整性为中等。研究为井壁结构及施工方案提供必要的依据。     

Grouting of large karstic caverns in dobrogea Coalfield,Bulgaria

The paper describes the results of an experimental grouting programme carried out by the Spetstamponazhgeologia association at the Dobrogea coalfield in Bulgaria. The anticipated water inflow into a shaft at this deposit totals 8 m³/s at a pressure of 12 MPa, from a cavity size equal or exceeding 3 metres. Grouting operations made it possible to cut down water inflow by a factor of more than one thousand. The success of this investigation has enabled the author to design an exprrimental shaft sinking project through the valange formation at Dobrogea mine.     

安徽板集煤矿井筒涌水量的计算与分析

针对板集煤矿副井井筒突水情况,根据井筒检查孔的抽水试验结果,采用最小二乘法和EXCEL相关性分析二种方法求得导水系数。然后根据检查孔对副井基岩段中的含水层划分,利用地下水动力学方法求得井筒掘进穿越含水层后的瞬时最大涌水量和稳定涌水量,将结果和已有数据进行比拟,发现结果相近,准确地预测出涌水量。     

立井井筒注浆封堵固液耦合数值模拟

针对某煤矿复杂水文地质条件下立井井筒严重涌水的实际情况,采用理论分析和数值模拟相结合的综合研究方法,深入分析了立井井筒涌水机理;结合井筒围岩特性和周围地下水渗流场的变化规律,通过试验研究,选择以马丽散N为主的注浆材料;在考虑水体作用条件下,通过FLAC3D对立井井筒注浆封堵进行固液耦合数值模拟,分析了马丽散N在立井井筒注浆封堵中的使用效果;经过实测煤矿涌水量最终小于0.05 m3/h,达到了防治井壁破裂、封堵涌水的目的,抑制了井壁附加应力。     

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。     

深井井筒基岩段井壁注浆技术

口孜东矿主井井筒井深679.43～690.53m含水层段涌水量高达17～25m3/h,通过注浆,将井筒出水量控制在了5m3/h以下,保证了安全生产。     

风化带井颈段涌水综合治理

新城金矿5号立井开挖至4m深时,开始出现涌水。井筒所在位置,砂层和风化带较厚。涌水如不加以治理,随着井筒下掘,还会下渗,给后续施工带来困难。根据具体情况,临时锁口处采用混凝土封水层封水;井颈段采用多种临时措施治理涌水;井筒施工到基岩段后,进行壁后注浆封水,有效地治理了风化带处井颈段涌水,确保了井筒施工安全和工程质量。     

多含水层条件下大断面立井开凿综合防治水实践

为探究需要穿越多个含水层时立井井筒施工过程的有效防治水措施,在孟村煤矿开展了具体实践应用。根据地层分布情况,结合井筒开凿前、开凿时以及成井后的防治水需要,从主动、被动两方面考虑,选取了全深冻结、双层钢筋混凝土浇筑、射孔注浆、壁间壁后注浆相结合的综合防治水措施。实践表明,整个建井过程中未发生过任何较大的淋水现象,整个过程中总水量小于2 m3/h,为井筒的施工创造了良好的作业条件,顺利通过了洛河组巨厚砂岩中等富水性含水层;该综合防治水技术的成功运用为类似条件下的井筒防治水工作提供了宝贵的经验,具有一定的推广价值。