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註漿堵水技術及施工

1.動態水砂註入試驗

靜水註漿方案確定後,小馬村礦水閘墻的施工還需要壹段時間。我們利用這段時間進行了流量測試,聯通測試等等。發現L2灰巖的主要水流通道位於東部和北部。另外,1986 65438+10月19完成10鉆孔後,在流水條件下進行堵水試驗。根據鉆孔吸水量(大於65438+203.4m3/min),分別在2 #、4 #、5 #、6 #、7 #、8 #、10 #、11 #和15 #孔註入砂和礫石。全部註入L2石灰巖。因為鉆孔過程中沒有溶洞,所以用流水註入砂石是非常困難的。於是4月24日,停止了動態堵水試驗。在此期間,中馬村礦井排水能力由125m3/min降至85m3/min,水位標高約為-62m。減少的原因是:壹是枯水期水量自動減少,二是註入的沙子堵塞了部分水道。

2.靜水灌漿及其技術

小馬村礦下防水閘門完工時,安裝在中馬村礦豎井內的潛水泵停止運行,豎井水位上升。1986年8月,中馬村礦井水位為+64.8米,小馬村礦井西水位為+47.2米時,開始靜水註漿。截止65438年2月27日,全部灌漿完成,工期4個月27天。靜水灌漿階段,註入* * 21孔(9號孔不透水,6號孔不在1 #、3號孔、11 #孔附近灌漿)。

(1)註水剖面的確定

在23061工作面突水點註漿鉆孔中,L8灰巖頂部至L2灰巖底部的垂直高度約為65 m。石灰巖有7層,貫穿斷層破碎帶。為了消除含水層段間壓力差造成的不均勻擴散,采用分段註漿。原則上,南部L8灰巖和斷裂帶是壹段,L2灰巖是壹段,北部L8灰巖是壹段,斷層破碎帶和L2灰巖是壹段。

(2)灌漿施工順序

由於施工強度的限制,灌漿只能分期分批進行。根據結構條件和通信測試結果,主要水流通道在北部和東部。抓住主要的水流通道,切斷L2石灰石的供應。這些鉆孔為19 #、16 #、18 #、15 #、13 #和17 #。

在灌漿段的施工順序中,原設計的所有鉆孔均已穿過L2灰巖,灌漿采用孔內止漿器自下而上分期間歇進行。通過兩個鉆孔(16 #和18 #)的灌漿,由於巖層破碎,漿液通過鉆孔圍巖的裂縫串在止漿器上方。壹次灌漿後,灌漿塞拔不出來,發生事故。為此,後來所有的孔都改為壹次性全斷面灌漿,然後自上而下逐段貫通灌漿。

(3)泥漿選擇

受突水點以東馮英礦排水的影響,北部小馬村礦西部水位不穩定,與中馬村礦水位不平衡。L8灰巖水位向東向北下降,形成水力梯度,地下水沿東北方向緩慢流動。為減少砂漿的稀釋,初期泵送大量高濃度砂漿(灰砂比為0.5 ~ 0.68,砂漿比重為1.65 ~ 1.70)。中期註入1.5 ~ 1.54 g/cm2的稀溶液,擴大擴散範圍;後期用高壓註入比重為1.7 ~ 1.74 g/cm2的砂漿,並加入3% ~ 4%的水玻璃,以提高凝結時間和石體強度。

(4)灌漿設備及工藝流程

鉆孔過程中,雖然每個孔都沒有遇到溶洞,但是巖石破碎,消耗較大。同時,控制面積大,註漿孔多,註漿量大。另外,中馬村礦已經停產,有富余勞動力。砂漿攪拌有人工投料、壹次攪拌(攪拌機)、二次攪拌;加砂系統由裝載機鏟砂、帶式輸送機和二次攪拌組成。砂漿攪拌後,由兩臺250/40灌漿泵(泵容量為400 ~ 450 L/min)送至鉆孔。當孔口壓力升至35 ~ 40 kg/cm2時,用鎮江產250/120高壓灌漿泵註入泥漿進行下壹次灌漿。250/120高壓註漿泵的優點是無級變速,註漿泵的泵量可以根據鉆孔的吸漿量進行調節,從而滿足註漿壓力的需要。

(5)單孔灌漿結束標準

灌漿壓力為23061。工作面突水點標高約為-198m,L2灰巖水位為+35m,水壓在28.3kg/cm2以下。當註入井段的最終壓力確定後,壹般為1.5 ~ 2倍靜水壓力。這種註漿是因為突水點的靜水壓力高,只有壹道防線。為保證灌漿質量,單孔孔底灌漿壓力設定為60kg/cm2,孔口壓力為靜水壓力的2倍以上,註入井段壓力達到靜水壓力的3 ~ 3.5倍。

灌漿結束時的吸水量和灌漿孔吸水量,吸水量(泵量)不大於200L/min,單位吸水量小於0.05 L/min·m,其計算方法如下:

河南焦作煤田礦井防治水研究

在計算本次灌漿的實際單位吸水量時,灌漿段高度僅采用主要灰巖含水層的厚度,部分鉆孔增加了斷層帶的厚度。另外,斷裂的骨折段沒有測量過,不統計。此外,所選參數為最後壹次灌漿前的水壓試驗數據;也就是說,壓水試驗後,單位吸水率小於0.05 L/min·m,再註入砂漿,安全系數高。