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。     

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.     

地面预注浆中压水试验的研究与应用

经多年井筒地面预注浆工程的实践,研究探索出适合地面预注浆的大段高、高压力的压水试验方法,通过压水试验计算含水层渗透系数,并预测含水层井筒涌水量,其结果与井筒下凿实际涌水量相吻合,可以作为评价井筒注浆效果的依据,也可以作为制定井筒施工技术措施的依据。     

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。     

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。     

张双楼燥矿新副井筒水文地质特征及水害防治

根据张双楼煤矿井田水文地质条件分析了新副井筒施工的水文地质特征：张双楼煤矿井田水文地质条件具有“平面分区性”,新副井筒位于复杂水文地质条件背景下的简单区；新副井筒浅部含水层及断层破碎带的富水性较强,中深部含水层的富水性弱,表现为井筒水文地质条件的“垂向分带性”。提出了有针对性的防治水对策：松散层段地面冷冻止水；基岩风氧化带及含(导)水断层带地面预注浆止水；中深部含水层进行先探后掘或边探边注。     

张双楼煤矿新副井筒水文地质特征及水害防治

根据张双楼煤矿井田水文地质条件分析了新副井筒施工的水文地质特征：张双楼煤矿井田水文地质条件具有“平面分区性”,新副井筒位于复杂水文地质条件背景下的简单区;新副井筒浅部含水层及断层破碎带的富水性较强,中深部含水层的富水性弱,表现为井筒水文地质条件的“垂向分带性”。提出了有针对性的防治水对策：松散层段地面冷冻止水;基岩风氧化带及含（导）水断层带地面预注浆止水;中深部含水层进行先探后掘或边探边注。     

司家营南区1#回风井井筒防治水方案

司家营南区水文地质情况复杂,第四系含水层较多,含水量丰富,下部基岩段岩石破碎带及裂隙构造异常发育,采用上部第四系冷冻下部基岩段地表预注浆工艺辅助掘井。通过将地表预注浆孔和井筒冻结孔布置于同一圈径上,达到注浆孔兼做井筒冻结孔的目的,不仅保证了注浆效果,而且降低了造孔工程量,节省了工程投资,具有一定的推广意义。     

思山岭铁矿深井工作面预注浆技术

思山岭铁矿副井具有断面大、井筒深、水文地质条件复杂等特点。当井筒开挖至第五含水层(-576.55~-602.55 m)时,通过对竖井水文地质条件分析,选取合理的注浆参数及注浆材料对含水层进行超前注浆堵水,取得了良好的效果。工作面预注浆保证了竖井顺利通过含水层,加快了施工进度,同时也确保了施工的质量与安全,对相似水文地质条件的竖井开挖作业具有很好的参考价值。     

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。     

地表预注浆技术治理田兴铁矿井筒涌水

利用“S”型钻孔技术对田兴铁矿2#副井实行地表预注浆, 在后期实现地表预注浆与井筒施工的平行作业。地表预注浆技术在田兴铁矿的成功应用, 为治理复杂地质条件下的井筒涌水和加快井筒施工速度提供了技术和经验。     

立井工作面预注浆补孔注浆施工

立井工作面预注浆施工中,对于复杂地层,有时需增设注浆孔来确保注浆堵水效果。新城金矿滕家副立井工作面新增孔注浆施工中,通过对注浆孔口管设置加固片,在加固片上设置锚杆,打入止浆垫混凝土内锚固后,直接注入水泥-水玻璃双液浆固管。双液浆凝固后,埋设的新增孔口管能实现在不养护的条件下,直接打钻注浆;且注浆时能承受较大的注浆压力。这种施工方法能实现新增注浆孔的快速合理布置,缩短注浆施工工期,保证注浆效果;且操作简单,可行性强,在复杂地质条件工作面预注浆施工中,可大力推广应用。     

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。     

铜陵千米竖井恢复下掘预注浆技术的研究

铜陵冬瓜山各米竖井因突水淹没,水深达800m。经采取深水下抛碴注浆封底排水措施后,恢复井筒掘进。在掘进过程中存在设备排水能力明显不能满足需要的状况,为了将井筒涌水降至最低限度,采用工作面预注浆技术防治地下涌水,较顺利地完成了剩余130m水文地质条件较复杂地层井筒的施工。     

孟村煤矿井筒施工水害治理对策

针对陕西省孟村矿井筒施工水害问题,分别从工作面探水、壁后注浆、注浆高度、注浆孔分布等方面设计注浆方案。通过2段施工的方法分别对主立井、副立井回风立实施工作面预注浆和壁后注浆处理。整个注浆治理工程总计持续1年,工作面预注浆后主立井量被成功控制在20 m³/h以内,施工效果显著。     

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。     

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。     

刘园子煤矿立井凿井工作面预注浆技术的应用

刘园子煤矿在井筒施工中,采用工作面预注浆方法成功通过了白垩系砂砾岩涌水段。采用脲酫树脂加草酸加强型封堵液和普通硅酸盐水泥加XPM纳米灌注剂,分别处理主井和副井井筒,同时采取加密布孔、围幕注浆和加大压力等技术措施和手段,使凿井工作面预注浆取得了良好的效果,并对两种材料效果进行了对比分析。