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。     

黔南地区巨厚灯影组富水白云岩井筒防治水方案比选研究

针对黔南瓮安县天一矿业老虎洞磷矿竖井工程水文地质特点和施工难点,根据国家及行业相关防治水规范,设计了冻结法和地面预注浆法2种竖井施工防治水技术方案,并从安全、技术、经济、工期等方面进行比选,最终推荐采用地面预注浆防治水技术方案,并被业主采纳。鉴于国内目前尚无黔南地区巨厚灯影组含水层井筒地面预注浆案例可资借鉴,在地面预注浆工程全面开工前,应先开展工业性试验研究,进一步优化和完善井筒地面预注浆帷幕设计方法。     

巨厚白云岩含水层立井井筒地面预注浆技术

为了解决巨厚白云岩含水层井筒涌水量大的问题,采用现场注浆试验对注浆工艺参数进行了研究。依据试验研究结论进行回风井地面预注浆设计,共布置6个注浆孔,钻孔布孔圈径Φ12.0m、间距4.38m、孔深391m,注浆段高316m。注浆材料选用黏土综合浆和塑性早强浆。试验结果表明,巨厚白云岩透水率存在"上强下弱"特性,上部地层需采用塑性早强浆控制浆液扩散范围以节约浆材,下部地层透水率相对较小,应采用高压注浆保证堵水效果。注浆前,地层平均透水率为6.57Lu。注浆结束后,含水层整体平均透水率降为0.11Lu,较注浆前下降98.3%,表明预注浆地层透水性已转变为微透水性,注浆堵水效果良好。     

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。     

铁矿立井井筒地面预注浆设计及优化

大贾庄铁矿1号副井井筒地面预注浆工程取得了理想的治水效果,通过对其设计的分析及优化,在保证一定的注浆量和注浆次数的前提下,适当减少钻孔个数至10个或8个。注浆材料主要选择成本低、无污染、堵水率高且耐久性好的单液水泥浆和黏土水泥浆。注浆压力参照《GB50511-2010 煤矿井巷工程施工规范》中的规定,施工过程中终压尽可能地取压力范围的上限。在计算浆液注入量时应根据地质条件和拟注浆液类型将整个注浆段分为若干层段,分别选取最适合参数单独计算,浆液有效扩散距离不应小于10 m。注浆段高的划分需要充分考虑含水层、隔水层和破碎带的位置,并需在施工中根据各钻孔实际揭露的地层情况对注浆段高进行调整。     

大贾庄铁矿1#进风井地表预注浆技术研究

随着大水矿床开采技术以及黏土水泥浆等各种新型注浆材料的逐渐推广,地面注浆技术在立井井筒的施工中也得到了越来越广泛的应用。通过对1#进风井井检孔勘察资料进行分析,设计采用地表预注浆对围岩封水加固。从注浆孔深度、注浆段高、浆液配比等对注浆工程进行设计并施工,注浆堵水效果良好。在井筒外围形成帷幕,并使井筒围岩得以加固,为井筒快速安全掘砌提供条件,也为进一步完善金属矿山井筒注浆工艺提供参考。     

大贾庄铁矿1~#进风井地表预注浆技术研究

随着大水矿床开采技术以及黏土水泥浆等各种新型注浆材料的逐渐推广,地面注浆技术在立井井筒的施工中也得到了越来越广泛的应用。通过对1#进风井井检孔勘察资料进行分析,设计采用地表预注浆对围岩封水加固。从注浆孔深度、注浆段高、浆液配比等对注浆工程进行设计并施工,注浆堵水效果良好。在井筒外围形成帷幕,并使井筒围岩得以加固,为井筒快速安全掘砌提供条件,也为进一步完善金属矿山井筒注浆工艺提供参考。     

千米级暗立井预注浆设计研究

根据云南某矿千米级暗立井井筒周边富水白云岩地层高水压、大水量的特点,为实现井筒安全快速掘进,采用预注浆堵水.井下设计3个大型硐室,作为钻探平台;地表建立制浆站,通过输浆管路,将红黏土水泥浆液输送至井下注浆站.注浆总段长496 m,分段下行式注浆.通过预注浆,井筒掘砌完成后,实测井筒预注浆段剩余涌水量为7.86 m3/h...     

毛坪铅锌矿盲竖井井筒预注浆技术

为保障井筒安全快速掘进,毛坪铅锌矿112线盲竖井井筒采用预注浆进行堵水治理。钻探采用"S孔"定向钻进工艺,注浆采用分段下行的方式进行,选用综合黏土水泥浆作为注浆材料,地表建立制浆站进行制浆,浆液通过输浆管路从地面输送至井下,井下设立注浆站进行注浆。勘察孔预测井筒涌水量为314.8 m3/h,注浆结束后,最终压水试验测得井筒注浆段剩余涌水量为4.83 m3/h,堵水率达到98.5%,堵水效果优异。112线盲竖井井筒预注浆工程的成功实施,其设计同施工工艺对我国西南矿区井筒预注浆的推广应用具有重要意义。     

唐口煤矿主井井简注浆堵水方案及应用

针对唐口煤矿地质条件复杂、涌水量较大等特点,提出了采用单液水泥浆和黏土水泥浆等2种浆液对主井井筒进行地面预注浆。注浆工程竣工后,开挖施工井筒,对整个注浆段剩余涌水量进行实测统计发现:井筒剩余涌水量不足2m3/h,平均堵水率为96.9%,注浆堵水效果显著。     

唐口煤矿主井井筒注浆堵水方案及应用

针对唐口煤矿地质条件复杂、涌水量较大等特点,提出了采用单液水泥浆和黏土水泥浆等2种浆液对主井井筒进行地面预注浆。注浆工程竣工后,开挖施工井筒,对整个注浆段剩余涌水量进行实测统计发现:井筒剩余涌水量不足2m3/h,平均堵水率为96.9%,注浆堵水效果显著。     

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。     

厚松散层地面高压注浆参数现场试验确定方法

为确定深厚松散层地面高压注浆参数,以郭屯煤矿立井井筒穿越松散层为背景,采用钻孔压水试验与地面高压注浆试验,根据试验监测数据得到地层透水率和单位吸水量与深度、注浆压力的变化关系|根据各层位受注点注浆压力与静水比值和压水流量与注浆流量比值确定了注浆压力、注浆量的大小|并评价了风检3孔注浆效果。结果表明：井筒穿越深厚松散地层透水率随厚度的增加而减小,各注浆层位单位吸水量与受注点压力近似呈线性增长关系|深厚松散层地面高压注浆压力为2.0～2.5倍静水压力时,水泥浆可顺利注入拟加固地层|各注浆层位压水试验和注浆试验受注点压力相同时,注浆流量是压水流量的一半|地面高压注浆试验中各层压力注浆对井筒影响较小。     

新疆汉水泉矿区侏罗系地层地面预注浆技术探讨

介绍了汉水泉三号矿井侏罗系地层特点,对地层条件、岩石条件、裂隙条件及含水层条件进行了分析。根据分析结果,初步确定了汉水泉矿区侏罗系的可注性;同时,结合地层特点进行了井筒地面预注浆设计,并根据实际注浆施工情况和参数,论证了地面预注浆技术在汉水泉矿区侏罗系地层的可行性。     

构造裂隙大水矿床帷幕注浆工程试验及参数研究

构造裂隙大水矿床含水介质复杂多变,基建难度大,突水风险高,防治水技术难度大。借鉴岩溶大水矿床治水经验,设计采用矿山地面帷幕注浆技术,解决黄屯硫铁矿火山岩构造裂隙大水矿床地下水害。通过帷幕注浆生产性试验,从注浆前后帷幕体透水性、检查孔压水试验、注浆前后钻孔岩芯揭露情况分析,证明火山岩裂隙地层高压灌注水泥黏土浆后,大的构造导水通道及微细裂隙都能被浆液有效充填,注浆堵水效果显著,该方法可为同类矿床防治水工作借鉴。     

千米级立井基岩高压裂隙注浆终压试验研究

目前,我国煤矿井筒地面预注浆工艺和设计理论可以达到850m深度。随着煤矿立井井筒建设逐步向千米级（850～1 200m）深井迈进,地下水压越来越大,地层地质条件也越来越复杂。室内模拟试验和现场工业性试验研究表明,千米级立井地面预注浆,采用粘土水泥浆,注浆终压不低于2倍静水压力,可取得良好的注浆堵水效果。     

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。     

立井井筒侏罗系含水地层工作面预注浆堵水技术

以济宁矿业集团安居煤矿副立井井筒侏罗系含水地层工作面预注浆堵水为例,立井井筒通过含水层时,若岩体裂隙较大,涌水量较大时,应注入单液水泥浆;若岩体裂隙较小,为孔隙水或垂直裂隙水时,注入水泥浆液困难时,采用无颗粒化学注浆材料(脲醛树脂),并有效控制注浆量和注浆压力,可以达到很好的注浆堵水效果,给井筒施工创造了良好条件,为同类工程防治水积累了宝贵经验.     

高角度裂隙含水层井筒防治水

利用矿山已掘井筒及相邻矿山井筒防治水经验,针对某矿山高角度裂隙为主的中等-强含水层,分别讨论了冻结法、工作面预注浆法和地面综合注浆法的适用性,经对比分析,确定了地面综合注浆法作为拟建井筒的防治水方法,并选取了相应的注浆参数。从注浆效果分析,地面综合注浆法的参数比较合理,注浆堵水效果比较理想,能满足该地层条件下井筒防治水要求。