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

(一)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。

(二)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。

(一)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′。

(二)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。

(三)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，并且精准计算背压以实现适当的注入量。根据孔的深度，控制在3~6MPa。

(四)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

(五)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寸)→注浆浇铸孔口管(待凝12h)→用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后,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后,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,**煤仓内无明显出水点,且综合涌水量≤0.5m3。