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浅谈超深竖井后注浆施工经验

发布时间：2022-10-24T07:13:00.391Z来源：《科学与技术》2022年第6月第12期作者：张二虎

[导读]金属矿山受资源形成影响原因

张二虎

中煤第五建设有限公司第三工程处纱岭项目部江苏徐州221000

摘要：金属矿山受资源形成影响原因，很少有冻结井，但是开采深度越来越深，面临各种水害因素也较多，其中后注浆工作受静水压

力，井壁承压，注浆压力等影响治理工作非常困难。

关键字：超深立井；后注浆；白银水泥；改性脲醛树脂

1、前言

随着社会发展，人类对能源需求越来越大，前期由于受技术限制，对矿产资源开发利用主要集中在1000m以上，以下水平开发利用较

少。根据国家“三深”计划及发展需要，实力较强的单位开始研究超深竖井施工面临的技术难题，其中防治水施工更是难题中难题。金属矿

山资源与煤矿形成不同，主要由火山喷发形成的金属资源，因此，在施工时竖井井筒实际涌水与地质报告出入较大，且无明显含水层，给

前期施工决策及设计带来不确定因素，影响施工质量及效率。暴露的问题均留给施工后解决。

2、工程概述

纱岭金矿建设工程位于莱州市北东部金城镇与朱桥镇境内。回风井井筒净直径为φ8.0m，井口标高+19.0m，封口盘标高+14.5m，井筒

成井深度为1343.1m，井筒于2022年3月9日落底。落底后，实测井筒总淋水107m3/h,难以满足后期施工及验收需要，因此，井筒施工结束后

转入后注浆工作，为井筒竣工移交做准备。

3、工程地质及水文地质概况

本次注浆段高1343.1m，井壁淋水主要集中在基岩段，岩石为变辉长岩。变辉长岩：灰绿色-墨绿色，鳞片、柱粒状、纤状变晶结构，

条带状块状构造，主要由角闪石、长石、石英、黑云母、高岭土、绿泥石等矿物组成。

井筒目前设两层转水站，分别在-730m水平、-1200m水平。其中-730m水平以上井壁截水约9m3/h，-730～-1200m水平约

35m3/h，-1200m以下约63m3/h。

4、施工方案

根据地质勘探提供的资料，每到含水层位置提前进行探水，共进行了7次工作面探水，仅仅进行了2次工作面预注浆工作，其它5次探

水，钻孔内均无明显涌水，不具备工作面注浆条件。在施工时井帮经常出现渗水，造成井壁淋水逐渐增大，井筒落底后增加到107m3/h。回

风井目前共经历了7次后注浆工作，根据后注浆前后测水记录比较，每次后注浆减水效果均不理想。每次注浆结束后均进行分析总结，便

于下次改进。在材料选择上从普通水泥，到1250目超细水泥，水泥浆液中加快速膨胀剂，利用改性脲醛树脂化学浆材料，研磨普通水泥到

2000目等材料。从造孔深度有12m深隔水层造孔，有3～6m深提压造孔，后期改用1～2m深造孔，从注浆管长度上有埋设3m孔口管到0.5m孔

口管等。虽然前期进行了多次后注浆工作，每次均属于阶段性减水注浆，由于受注浆工期及材料影响，减水效果均不明显。通过每次后注

浆经验进行总结，主要问题是材料可注性差，浆液凝固时间慢，固结强度低，注浆压力低，静水压力高，井壁承压低等原因。本次注浆施

工难度大，注浆工期长，造孔工程量大。本次注浆为井筒竣工移交做准备，必须从下至上保质保量完成。

根据前期多次后注浆总结。本次注浆采取上行式注浆时的同时采取分段注浆方式，每80m或60m安装截水槽，对该分段段高进行上行式

再下行式注浆，具体注浆段高划分根据排水系统能力确定。每段注浆段高达到验收标准后方可拆除截水槽，再进行下个分段注浆。本次注

浆前，对下吊盘进行改造，将下吊盘主、副喇叭口封堵严实，中层盘将副提喇叭口封堵严实。注浆工作在下吊盘进行，中层吊盘提前造

孔。本次注浆是对全井筒全断面进行系统封堵，上行式注浆期间将风水管路，风筒拆除，同时拆除井筒-730m、-1200m水平转水站。

5、注浆参数设计

5.1注浆孔设计

1、井壁淋水较小段井壁

根据前期注浆经验，正常段注浆孔布置在井壁接茬下0.5～1.0m，每层井壁均匀布置6～8个孔，因前期多次进了后注浆工作，原有老孔

孔能利用尽量利用，减少井壁破坏。该层注浆结束后再检查井壁出水点，对出水点进行补孔注浆。本次注浆采用深浅孔相结合，梅花状方

式布孔、注浆，正常情况造孔深度3m，对于有明显出水点，孔口管水量较大时将钻孔延伸至5m。

2、-1200m水平以下段井壁

因-1200