地面预注浆技术在吴庄铁矿主井井筒的应用.pdf

注浆法施工 ·155· 地面预注浆技术在吴庄铁矿主井井筒的应用 李润奇 武江海 卢海军 (平煤集团第一建井工程处 河南平顶山467000) 摘 要：根据水文地质及现场实际情况，徐州吴庄铁矿主井井筒施工中选取合适的注浆方案，成功地 封堵了175m以上段的裂隙水，为井筒的安全顺利掘砌提供了保证。扼要介绍了注浆施工工艺及施工情 况。 关键词：立井I地面预注浆；裂隙含水层}注浆工艺 1工程及地质概况 徐州铁矿集团吴庄矿主井设计井深601．32m，井筒净直径4．0m。井颈段22．0m，为钢 500 mm， 筋混凝土支护，井壁厚500-1mm；基岩段579．32m，为素混凝土支护，壁厚300 混凝土强度等级为C20。吴庄铁矿主井井筒揭露的岩层可分为三大类：井深010．51TI为第 四系亚粘土；10．5～326m为奥陶系灰岩；井深326m以下为闪长斑岩类岩石。其中10．5～ 175 m3／h。施工前 m段为奥陶系灰岩裂隙、溶洞十分发育，抽水试验该段井筒涌水量为265 测得的地下水位在地表以下13m，120m以上段为富含水段，120～175m为弱含水段，地下 水由东南流向西北。 2地面预注浆的设计 2．1注浆孔数及布置 根据岩石裂隙的大小、分布条件、井筒断面和注浆的能力等因素来确定注浆孔的数量， 其注浆孔数可用下式表示： N=7c(D+2：4)／L 式中，Ⅳ为注浆孔数，个；D为井筒荒径，m；A为注浆孔至井筒荒径的距离，一般取o～1．5 m；L为注浆孔间距，一般选择为3～5m。通过计算，注浆孔选择6个，按同心圆等间距排列。 为保证注浆效果，钻孔为直立孔，这样，围绕井筒能够形成封闭的注浆帷幕，保证注浆质量。 2．2压入方式与注高 压入式注浆能够把浆液直接压入注浆孔，容易注入1mm左右的细小裂隙中，注浆速度 快，浆液填塞得致密，结石体强度高。 注浆过程中，为使浆液在各含水层中能够均匀地扩散和保证注浆效果，采取分段注浆施 工工艺。由于灰岩坚硬，裂隙发育，根据以往的经验，注浆段高取20,--,30m，重复注浆时可取 30～50 m，或者更大些。 2．’3注浆压力 ’ 注浆压力按注浆孔口静水压力的2,4倍计算。 注浆压力大，浆液扩散远，但耗浆量大，会造成浪费；注浆压力小，浆液扩散近，耗浆量 小，又有封堵不严的可能。因此，正确选择和合理运用注浆压力是注浆工艺的关键。经计算， ·156· 矿山建设工程新进展一2006全国矿山建设学术会议文集(下册) MPa，复注时最大终压达16MPa。 注浆终压确定为12 2．4注浆材料及浆液配制 平煤集团应用水泥一水玻璃双液注浆比较广泛，经验也较多，吴庄铁矿主井地面预注浆 工程中仍采用水泥一水玻璃双液浆和水泥单液浆。其优点在于它的凝固时间可以控制调节， 且结石率高(．--／高达100％)，可以有效地控制浆液的扩散范围，以降低材料消耗和提高堵水 效果。由于水泥一水玻璃浆液的注浆速度快，连续注浆的时间短，效果好，所以在注浆堵水工 程中被广泛应用。 注浆材料为32．5级普通硅酸盐水泥和浓度为40Be的水玻璃。第一组注浆孔以单液水 泥浆为主，水泥浆液配比为W：C=0．8：1～1：1；防止浆液扩散过远，配合双液浆，水泥浆 1．25：1 3注浆施工工艺 3．1钻孔及注浆设备 钻孔设备为200m汽车钻2台；W一60／lo车载空压机1台；其他配套设备及钻具等。 搅拌机3台。 3．2注浆施工 在水平方向上注浆钻孔按单、双号分为两组，分前、后两期施工。布置在主要裂隙带上的 钻孔先期施工，最后施工质量检查孔。具体施工顺序为：3号一5号一1号，4号一2号一6号。 钻孔施工到设计位置后，先进行洗孔，之后安装注浆管，安装好注浆管后，立