深矿钻孔帷幕灌浆的数值模拟与应用

深矿钻孔帷幕灌浆受到钻孔的垂直度、钻孔灌浆压力和扩散半径等因素的影响,使得灌浆的技术难度加大,直接影响帷幕的形态及防渗效果。采用基于UDEC离散单元程序的数值模拟方法,对深孔帷幕灌浆压力的扩散分布及浆液的流动扩散形态进行模拟,可以为深孔帷幕注浆工程设计和施工提供参考和指导。     

煤矿封闭火区渗透注浆过程中浆液扩散半径的影响因素分析及应用

浆液扩散半径是灌浆防灭火技术中的一项重要参数,决定着灌浆钻孔的布置、浆液的消耗量等其他技术参数。本文基于平板注浆浆液扩散理论模型,编制钻孔灌浆计算程序,对各种条件下的扩散半径进行了计算,并对影响浆液扩散半径的因素进行了分析。结果表明,裂隙度对浆液扩散半径的影响最大,灌浆压力次之,浆液土水比再次之,钻孔孔径对扩散半径的影响最小。研究成果在雁崖儿煤矿火区注浆灭火中进行了成功应用。     

遂宁白禅寺电航工程围堰防渗质量浅析

白禅寺电航工程临时围堰由两期组成，围堰防渗采用高喷灌浆和静压灌浆相结合，两期围堰闭气效果差，漏水比较大，从地质、设计、施工几方面对围堰防渗质量进行分析，目的是为以后类似工程提供经验。     

加固破碎矿岩注浆强度GIN值的控制方法

云南某铜矿矿体软弱破碎,成孔凿岩开采困难,引入化学注浆预加固方案优化开采,然而前期注浆工业实验中遇到浆液用量过多,难以准确控制的情况。为了对速凝的化学注浆施工进行精确控制、简化控制流程,应用注浆强度控制理论GIN值法(Grouting Intensity Number)研究开展破碎矿体化学注浆试验,建立破碎铜矿化学注浆控制标准,并通过钻孔探测仪检测注浆效果。结果表明,注浆强度GIN值法的工业应用应综合考虑注浆终压Pf与每米浆液用量Vf,确定扇形注浆孔不同深度范围的控制标准为:孔深0~8 m,Pf60 MPa·L/m;孔深8~15 m,Pf95MPa·L/m;孔深15 m,Pf160 MPa·L/m。钻孔探测仪检测结果显示,浆液扩散范围满足设计扩散半径2.5 m,注浆后成孔效果有了显著改善。研究结果可用于量化注浆控制标准,简化工程应用,提高破碎矿体的稳定性。     

某水电站1号堆积体锚索砂浆固壁成孔试验与研究

在松散破碎、严重架空地层中钻进成孔及快速施工技术是一直困扰着工程技术人员的难题之一。为解决水电站坝区堆积体中锚索钻孔中成孔率极低问题,经过固壁灌浆试验研究,向普通硅酸盐水泥中加入一定量的速凝剂和硫酸钙,改善浆液的凝结时间和抗压强度,起到很好的固壁灌浆效果,提高了锚索孔施工的成孔功效。     

硫铝酸盐水泥速凝浆液在锚索钻孔固壁中的试验与应用

为解决福堂水电站厂区高边坡锚索钻孔施工中成孔困难的问题,经过室内试验研究,采用以硫铝酸盐水泥为主剂,掺加专用早强剂和专用缓凝剂配制而成的速凝浆液,大大缩短固壁灌浆后扫孔待凝时间,提高锚索造孔施工工效。详细介绍了试验过程、试验结果、工程应用情况及效果。     

裂隙煤体注浆浆液扩散规律及变质量渗流模型研究

研究煤岩裂隙中浆液扩散过程及降渗规律对于强化瓦斯抽采钻孔封孔效果具有重要意义。首先通过对注浆裂隙煤体内部质量变化进行分析,推导浆液封堵裂隙质量守恒方程及浆液流动方程;根据浆液对煤体裂隙结构影响推导了裂隙和渗透率变化方程,构建了浆液对裂隙煤体的堵漏降渗的变质量渗流模型。其次,利用注浆实验系统对裂隙煤样开展注浆试验,对注浆前后煤样分别进行CT扫描观测以及渗透率实验测定;最后,在理论模型的基础上,根据实验条件确定数值模拟初始条件及边界条件,对裂隙煤体注浆浆液扩散和降渗规律开展了数值模拟研究,结果表明:建立的基于裂隙煤体注浆的变质量渗流模型较好地反映浆液颗粒沉积过程对煤体裂隙结构及渗透率的影响;模型计算的浆液扩散与渗透率变化规律与试验结果吻合较好,验证了模型的合理性;在浆液渗流扩散作用下,煤体裂隙内浆液颗粒逐渐扩散并沉积,裂隙不断被充填,导致裂隙煤体渗透率不断下降。研究成果为定量分析注浆浆液颗粒运移规律、强化抽采钻孔封孔效果提供了新的思路。     

井下高承压水绕流钻孔套管固设技术

针对井下水文长期观测孔钻孔高承压水绕流问题,根据钻孔地质条件,对绕流原因进行分析研究,提出了套管静压腔内落沙方法,先分层段充填绕流裂隙通道并保护已钻揭含水层,再采用浓浆对套管与孔壁间的环形空隙进行动水条件下的控压、控量连续注浆固管,达到了高压动水状态下钻孔套管安全固设的目的,并满足水文长期观测孔的技术质量要求。     

C管防腐锚杆

根据《ＭｉｎｉｎｇＭａｇａｚｉｎｅ》１９９９年第６期报道：美缝管锚杆公司推出一种Ｃ管防腐锚杆，这种独特的组合锚杆可利用胀壳安装作为临时支护和即时支护，随后灌浆变成永久支护。这种锚杆与其他全长灌注锚杆有很大差别：锚杆与岩石间有一刚性聚乙烯套管，使锚杆不受腐蚀性水侵蚀，并兼作灌浆通道；套管上有按纽能帮助锚杆在孔内居中，并在灌浆中牢固地锚固。Ｃ管锚杆下端的球状物有两种功能：一是把岩石载荷传到托板上；二是起到灌浆腔的作用。浆液泵入球状物，流经聚乙烯套管，在套管上端浆液扩散并充填套管和岩石间的间隙，再往下…     

瓦斯抽采钻孔封孔水泥浆液水灰比优化研究

为进一步提高本煤层瓦斯抽采钻孔封孔模拟的准确性,考虑水泥浆液扩散过程中黏度时变性及应力对浆液扩散造成的影响,对不同水灰比条件下的水泥浆液基本性能进行实验室测定,分析了不同水灰比的水泥浆液性能及变化特点。采用理论推导、数值模拟的方法,对不同水灰比条件下的水泥浆液扩散范围开展研究计算,对煤矿井下注浆封孔水泥浆液的水灰比进行了优化。在贵州小屯煤矿对模拟结果进行实测验证,现场封孔效果较好,进一步结合井下实际情况对水泥浆液的水灰比进行优化。研究结果表明:水泥浆液初始动力黏度随水灰比增大而减小,水泥浆液黏度随时间基本呈指数增长;根据井下实际封孔情况并结合模拟结果,确定水泥浆液的最佳水灰比为0.9。     

水泥-水玻璃注浆在围堰防渗漏浆处理中的应用

漏浆是围堰防渗注浆过程中常遇到的工程现象,采取合理有效的方法解决漏浆问题对注浆效果具有重要的工程意义。针对引黄工程某围堰防渗注浆过程中的大量漏浆问题,对现场工程情况及漏浆原因进行了分析,提出采用水泥-水玻璃双液注浆的解决方案。在分析水泥-水玻璃浆液凝结硬化机理基础上,主要从注浆材料、注浆方法、注浆压力、注浆结束条件及封孔等方面对其注浆技术的现场应用情况进行了分析。检查孔压水试验表明,通过水泥-水玻璃注浆处理后,漏浆地层透水率大幅减小,满足工程设计要求,达到漏浆封堵效果。     

封孔器在注浆堵水施工中的应用实例

本文通过单家村煤矿井下注浆封堵奥灰观测孔涌水工程实例,详细介绍了其应用封孔器成功封堵钻孔涌水的施工原理和过程,证明了封孔器可以很好地运用在矿井乃至其他钻孔的分段注浆堵水工程中。同时提出了应用封孔器需要结合水压、套管直径和浆液配比等现场实际随时调整的观点,否则也会出现多次封堵失败、不断调整封孔器直径、长度等参数的情况。本次注浆工程为单家村煤矿首次利用封孔器进行注浆堵水,并取得了良好效果。     

大牛地气田水平井通井卡钻处理

卡钻的处理方法主要有:通过施加外力如上提、下放钻具转动转盘使钻具恢复自由状态;通过调整钻井液性能、打稠塞、注酸、注解卡剂、反循环等方法使被卡钻具与井壁之间的填充物转移或者破坏;通过反丝钻具打捞甚至套铣起出被卡钻具。大牛地气田DPT-305水平井通井过程中发生一起严重的卡钻事故。通过重浆+清扫液、注酸、注解卡剂、环空憋压等方法处理被卡钻具与井壁之间的填充物;通过固定转盘上下活动来对被卡钻具施加扭矩;倒扣等方式处理这起卡钻事故,最终解卡。总结了事故的成因,分析了处理过程的得失,为以后处理此类事故积累了经验。     

套管带压固结封孔技术在瓦斯压力测定中的应用

针对在顶底板承压水大、裂隙发育的煤层中各种测压封孔技术所存在的问题,提出了利用套管带压固结封孔技术进行注浆封堵顶底板裂隙,阻止承压水和裂隙水进入测压室,同时减小测压室体积,缩短瓦斯压力平衡时间,实现快速准确测定煤层瓦斯压力.应用该技术对鑫珠春煤矿一5煤层进行了瓦斯压力测试试验并取得成功.     

基于灰色-回归对帷幕注浆影响因素相关性分析

云南昆明某露天矿随着采矿延深,地下水涌水量逐步增大使得开采难度提高,为了治理矿山水害,现场选取了局部试验段进行帷幕注浆堵水试验,基于现场物探、钻孔成像、声波测试、压水试验等方式取得的相关数据,选取以每米吃浆量为因变量,注前透水率、水灰比、段长、注浆压力、钻孔深度为自变量参数进行灰色关联性分析和多元回归分析,得出试验段钻孔每米吃浆量及其相关参数的回归方程及关联度,为矿山后续大规模帷幕注浆的注浆工艺和注浆过程参数控制提供借鉴,也为后续岩溶地区节理化裂隙帷幕注浆参数选取方面提供参考价值,为矿山的安全生产提供保障。     

破损水文观测孔涌水封堵技术在高河矿的应用

针对高河矿奥灰水文观测孔空水管锈蚀断裂漏水严重的问题,分析了存在的问题,制定了钻孔涌水封堵技术方案及相应的注浆施工工艺,并进行了为期7天的井下试验。封堵注浆压力达到6 MPa,使用注浆水泥50 t,水泥浆液凝固良好,注浆阀门打开后无出水现象。     

桩基成孔施工中防塌泥浆性能试验分析

塌孔、缩径是桩基成孔施工中经常出现的问题,成孔的质量直接影响钻孔灌注桩桩体的质量。目前的成孔施工中除了下套管之外最有效的护壁方法就是采用防塌泥浆护壁。通过对各种组分泥浆试验性能参数的比较与分析,优选出防塌泥浆最佳配方,从而提高钻孔灌注桩成孔施工中孔壁的稳定性。     

高承压仰斜探放水钻孔固结套管技术优化

针对1102回风巷掘进期间上覆高承压裂隙含水层探放水钻孔施工过程中,出现的仰斜钻孔固结套管长度不足、质量差、放水量无法控制等问题,确定止水套管长度为16 m,采用“两堵一注”技术固结套管,并在孔口安装卸压控水装置,对钻场附近煤壁及顶板采取“注浆+T型钢棚”联合加固措施,保证了探放水施工安全。     

杨村煤矿立井地面预注浆工程设计优化

在杨村煤矿注浆孔钻探施工过程中,为了解决因风化带塌孔而造成的卡钻、埋钻等问题,对地面预注浆施工设计进行了优化:延伸第2组孔套管长度至风化带以下;主井、风井第2组孔完成本孔钻注工作后,通过定向钻进完成第1组孔下部注浆孔施工,绕开破碎带。施工结果表明:优化设计后,彻底将3个井筒地面预注浆钻孔施工中的风化破碎带避开,从根本上解决了注浆孔坍塌的问题,避免了钻进事故,且缩短井筒地面预注浆工程工期4个月。     

新型瓦斯抽采钻孔注浆封孔方法及封堵机理

为研究封孔支护力对钻孔漏气量的影响，提出主动支护式注浆封孔原理并进行理论分析，得出了漏气圈截面积与漏气量的求解方程，并对影响漏气量的因素进行了分析。结果表明，漏气量随着封孔支护力和封孔段长度的增加而减小。提高钻孔的主动支护力并选择合适的封孔段长度可以减少钻孔漏气，提高抽采钻孔瓦斯体积分数和抽采纯量。据此设计了新型的注浆封孔装置，封孔初期，利用复合囊袋和注浆压力给钻孔壁施加1 MPa左右的支护力，水泥浆液可以充分填充钻孔周围的裂隙，有效阻止裂隙漏气。后期注浆材料凝固膨胀，再次对钻孔壁形成较大的支护力，又可有效预防封孔段收缩变形形成新的漏气通道，起到减小钻孔漏气量的作用。工程实践表明，与聚氨酯封孔方法相比，同等条件下，新型注浆封孔方法钻孔瓦斯体积分数提高162.2%，钻孔的瓦斯抽采纯量提高33.83%。