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煤矿帷幕注浆堵水工程矿井灌浆堵漏案例
来源: | 作者:pro2f1cab | 发布时间: 2019-05-16 | 219 次浏览 | 分享到:

注浆堵水是防控井巷水害的有效方式,然而,由于工艺复杂,技术难度大,控制困难,本文主要介绍了注浆堵水工程实例的工艺和技术要求。


煤矿注浆堵水方案对比

()帷幕注浆

将灌浆孔放在立井附近的适当位置,不影响正常生产。从地面(或底板)钻一个孔,向岩石层注入一定量的泥浆,切断裂缝通道,达到堵水的目的。

帷幕注浆堵水过程简化,立井生产不会相互干扰,但技术要求很高。钻孔必须穿过岩石裂缝才能实现有效的灌浆,防水帷幕受钻孔空间和钻孔深度的影响。

()破壁注浆

通过建立立井临时提升系统,搭设施工吊盘,进行破壁注浆,对出水点直接封堵。

矿井灌浆堵漏案例

注浆参数设计及施工工艺

()注浆材料

材料选择:水泥选择425“普通硅酸盐水泥(袋装)作为主要注浆浆液,水玻璃选用模数为2.8~3.2,浓度40Be′

()注浆孔的布置

根据注浆理论和现场调查,注浆段为带底板大巷,岩体结构松散,裂缝水渗透性好,采用循环孔,孔对称跳跃。浆料的扩散半径为1.5~2m,这是均衡每个孔中浆料量的效果。帷幕灌浆孔的单孔深5米,建有8个灌浆孔。

()注浆压力

准确的灌浆压力严格地与钻孔测试和壁强度检查的结果相结合,并且精确计算背压以实现适当的注入量。根据孔的深度,控制在3~6MPa

()预计注浆量

根据单孔浆液注入量公式Q= A I R'HnB/m注浆堵水工程预计需要:水泥约2t,水玻璃300kg

()压水试验

水压试验应在每次灌浆前后进行。灌浆前的水压试验可冲洗钻孔,检查灌浆效果,确定地层的吸水率和透水性等,为确定泵压,泵容和浆料比提供可靠依据。


帷幕注浆堵水施工工艺

清理浮矸至实底风锤造孔(孔径中43mm,孔垂深1.5m)→安装孔口管(孔口管进入底板部分不小于1.0m)→安设高压阀门(1.5)→注浆浇铸孔口管(待凝12h)→φ28钎头从阀门内钴孔(孔垂深3m)→关闭阀门并连接好注浆设施打开阀门开启注浆泵压水注入水泥浆双液浆封孔关闭阀门换孔。


帷幕注浆堵水工程主要技术要求

1.浆液配制。

(1)顺序及搅拌时间:清水水泥(>2min)→添加剂(>3min)

(2)每罐加料数量:按相应的配比和每罐方量计算各种材料用量,可参考浆液配比分级表。

(3)浆液配制完毕后,必须在2h之内用完,超过2h的浆料不得使用于注浆工程。

2.管路连接、套管固结效果的检查

(1)灌浆管道连接压力试验:堵塞灌浆管道末端(即接近孔口端),灌浆泵抽水,压力逐渐从最小值增加到6MPa,管道没有泄漏,没有渗漏,说明管道连接效果好。

(2)检查孔管的固结效果:在封闭的浆料固结后,将孔在网中冲洗。初始设定不少于12小时后,灌浆压力试验大于6MPa

3.注前压水试验

(1)在确认管道连接和孔管固结良好的前提下,可以进行注入前的水压试验。

(2)注水压力比灌浆段最大设计灌浆压力增加1~2 MPa,流量从小到大相应增加,直至流量达到最大值。

(3)随时观察孔口和管道的泄漏情况。如果发现漏水,必须立即停止。溶液完成后,进行水压试验。

(4)保持上述压力和流速并稳定10分钟以上,同时每5分钟记录一次压力和流速。

(5)当压力或流量变化很大时,应重新启动原因。

4.注浆参数的调整。

(1)水压试验完成后,计算孔段的吸水量,地层渗透系数等,并在进入灌浆过程前得到相关数据。

(2)灌浆开始时,应先使用低压浆液,并随时记录压力,浓度和流量的变化。必要时,应计算地层中的注浆量,然后根据实际情况逐步调整注浆参数。考虑更换瑞米增强浆料。

(3)调整原则如下:

采用固定压力和浓度的浆液灌注30min,若孔口压力变化微弱而吸浆量逐渐减少,或吸浆量基本不变而孔口压力缓慢上升,则说明注浆压力、浆液浓度等较合适,不宜更改参数。

采用固定压力和浓度的浆液灌注30min,若孔口压力逐渐上升且吸浆量逐渐减少,甚至孔口压力急剧上升或吸浆量减少很多,而非钻孔或管路问题,说明浆液浓度偏高,应及时调稀一级。反之,应加大注浆压力,并提高浆液级配。前三级的浆液浓度灌注时,若分别持续15min孔内吸浆量较小(<1~2L/min),可调稀增压。

(4)稀浆液注量宜为取单孔注浆量的30%

5.注浆结束标准。

对于注浆堵水工艺本身,应以涌水量作为注浆结束的标准,保证煤仓内无明显出水点,且综合涌水量≤0.5m3

 

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