水灾防治(第8章)重点分析.ppt

第八章立井工作面预注浆 本章主要内容 第一节 概述 第二节 止浆垫与隔水岩段的设计 第三节 止浆垫的施工 第四节 预注浆布孔方案的确定 第五节 钻孔注浆 第六节 立井工作面置换注浆 第一节 概述 立井工作面预注浆是当井筒掘进到距含水层有一段距离时停止掘进，利用上部不透水岩层作为防护垫“岩帽”或修筑人工防护垫，进行钻孔注浆堵水，以便井筒能顺利在无水或少量涌水的条件下掘进。 工作面预注浆的注浆程序： ①在井底营造止浆垫。 ②打导管钻孔1~3m，但不要达到含水层。 ③在钻孔中固定导管，试验其密闭性和坚固性。 ④通过导向管向深处打眼，穿过含水层。 ⑤通过钻眼注浆，使含水层空隙完全填塞，再依次打眼和注浆到设计深度。 ⑥钻检查孔检查注浆质量和效果。 ⑦在注浆后的岩层继续掘进并做好井壁支护工作。 ⑧下一含水层界线时留下止水岩柱，再进行下一个循环，直到通过含水层为止。 三、工作面预注浆的适用条件： ①? 含水层厚度不大。 ② 赋存较深或含水层之间相距较远。 ③ 中间有隔水层。 第二节 止浆垫与隔水岩段的设计 止浆垫是工作面预注浆极其重要的工序，止浆垫一般有岩帽和人工混凝土两种。 岩帽：注浆岩层上部岩层为致密坚硬的隔水层，预留一定厚度隔水层作为止浆垫，简称“岩帽”。 混凝土止浆垫：为了封闭含水层在工作面的涌水和安装注浆导向管，保证能用最大的注浆压力把浆液注入含水层的裂隙中，在含水层的上面砌筑止浆垫。 二、止浆垫的结构 水下浇筑止浆垫的施工方法有四种： ① 混凝土浇筑法 ② 先注浆封底，后浇筑混凝土止浆垫 ③ 底卸吊桶下破抛碴构筑止水垫 ④ 回填碎石注浆法 一、注浆孔数计算 N = 式中： D ——井筒净直径，m； A——注浆孔布置直径距井帮距离，m，一般A=0.3～0.6 m； L——根据钻孔直径和岩石裂隙的大小所确定的孔间距，m。 孔间距L：注浆孔径大于65 mm时，大裂隙取2～3 m；中小裂隙取1.5～2.0 m；注浆孔径小于65 mm时，大裂隙取1.5～2.5 m；中小裂隙取1.0～1.5 m。 二、注浆段高 ① 浅孔短段预注浆，钻孔深度5m，段高4m，利用凿岩机钻孔。 ② 中深孔预注浆，段高15～25m，应用于中厚单一含水层， TXU- 75、MK-3等钻机施工。 ③ 深孔预注，孔深可达75m，一般应用MK-4、KD-100型钻机。 三、注浆孔的方向 径向倾斜、切向倾斜、近似垂直 四、注浆孔直径 注浆孔直径： 45～75 mm之间，采用大孔径的较少。 一、注浆孔的钻进 ㈠钻机的选型 TUX-75型油压钻机，ZD-l00型潜孔钻机、ZD-l00型潜孔钻机，MK-3、MK-4、MK-5液压钻机及红旗150型钻机等。 ㈡孔口管的埋设方法 孔口管为一般的钢管，其直径通常为25～108mm，管的上口焊有法兰盘，外端安装高压闸阀。 孔口管埋设：分预埋和后埋两种，混凝土止浆垫适用预埋管。“岩帽”或水下浇筑止浆垫时用后埋管法。 ㈢孔口管、“岩帽”及止浆垫的加固 ① 孔口管埋设完毕后，养护7天，进行压水检查。如果发现孔口管外壁漏水，加固注浆。 ② “岩帽”和止浆垫的加固：注速凝浆液。 三、注浆工艺 有单液和双液两种注浆工艺，实际施工多采用单、双液结合注浆。 四、注浆作业 ㈠注浆方式及段高 注浆方式一般均使用压入法，含水裂隙岩层厚度大，分段注浆次数多时，多采用分段下行的注浆方式。根据注浆段高，对达好的注浆孔注浆，待浆液凝固，扫孔、复注，继续向下钻进和注浆，交替循环作业，直到一个分段深度终了为止。 注浆段高据裂隙发育程度和钻孔涌水量确定。在遇高压涌水或孔内涌水量超过工作面排水能力时，停止注浆孔的钻进，及时进行注浆作业。注浆前要测量钻孔的静水压力和涌水量，以便合理选择注浆参数。 ㈡注浆参数 1.注浆压力 工作面预注浆结束时，工作面注浆孔口的最大压力，应由两部分组成，即： p=pp+pc 式中： p——注浆孔口压力，MPa；p值要大于静水压力ps和剩余 压力pe之和。 pp——注浆泵上压力表的压力，MPa； pc——计压点以上浆液柱产生的压力，MPa。 目前仍采用经验公式确定注浆压力，其公式为：