矿井水害如何防治论文( 五 )


(3)矿井注浆堵水
注浆堵水就是将制好的浆液压入井下围岩裂隙或巷道中 , 使其扩散、凝固和硬化 , 从而提高岩层强度、完整性和不透水性 , 从而达到封堵、截断补给水源和加固围岩的目的 , 也是矿井防治水害的重要手段之一 。 目前已广泛用于矿井井筒注浆、封堵突水点、恢复被淹矿井 , 在帷幕注浆堵水截流减少矿井涌水量 , 底板注浆加固防止突水等方面 , 已取得良好的效果 。
1)注浆材料与注浆工作程序 。
A.注浆材料:注浆材料的选择应根据注浆堵水的目的、地质条件、施工条件、注浆工艺和投资多少等诸多因素决定 。 一般情况下 , 凡是水泥浆能解决问题的 , 尽量不采用化学浆 。 化学浆主要用于弥补水泥浆的不足 , 解决一些水泥浆难以解决的问题 。 当地下水流速小于25m/h时 , 采用单液水泥浆;流速大于25m/h时 , 采用水泥、水玻璃双液浆 。 用于底板岩溶、断层破碎带的注浆堵水及处理井下突水事故时 , 多采用先灌注惰性材料(如砂、炉渣、砾石、锯末等)充填过水通道 , 缩小过水断面 , 然后灌注快凝水泥、水玻璃浆液 , 再用强度较高的化学浆进一步封堵 。
B.注浆工作程序:
a.注浆段高和注浆方式 。 注浆段高是指一次注浆的长度 , 可分为全段一次注浆和分段注浆两种 。 前者是在注浆孔终孔后进行一次性注浆 , 适用于含水层距地表近、厚度不大、裂隙发育较均匀的岩层 。 其优点是一次钻进 , 一次完成注浆 , 可缩短施工时间;缺点是段高大时 , 不易保证质量 。 当岩层吸浆量大时 , 要求注浆设备能力大 , 易出现不均匀扩散 , 影响注浆堵水效果 。 当注浆深度较大且穿过裂隙大小不同的多个含水层时 , 为防止浆液在大裂隙扩散远、小裂隙扩散近 , 或上部岩层的裂隙进浆多、下部岩层裂隙进浆少等问题 , 宜采用后者 , 即分段注浆 。 段高可按岩层破碎程度划分 , 我国经验数据是:极破碎岩层一般为5~10m;破碎岩层为10~15m;裂隙岩层为15~30m;重复注浆可取30~50m 。 注浆方式是指注浆顺序 , 分下行式和上行式两种 。 自上而下依次注浆称为下行式注浆 , 即从地表钻进含水层开始 , 钻一段 , 注一段浆 , 反复交替 , 直至全孔 。 其优点是:上段注浆后 , 下段高压注浆时 , 不跑浆 , 上段同时获得复注 , 注浆堵水效果好;缺点是:钻孔与注浆交替进行 , 工期长 。 该方式适用于岩层破碎或裂隙发育的地层 。 自下而上的注浆称为上行式注浆 , 即在注浆孔钻进结束后 , 使用止浆塞 , 自下而上逐段注浆 。 优点是无重复钻进 , 能加快注浆速度 。 该方法适用于岩层较稳定 , 垂直节理不发育的地层 。
b.注浆前压水 。 目的在于将裂隙中松软的泥质充填物推送到注浆范围以外 , 使浆液进入裂隙后增加填充的密闭性和胶结强度 。 对于大裂隙 , 压水时间约为10~20min , 中小裂隙则需15~30min或更长 。 重复注浆钻孔压水时间适当延长 , 一般为30~60min 。 压水时 , 压力应由小增大 , 最大不得超过注浆终压 。
c.下放止浆塞及注浆 。 止浆塞放至规定位置后 , 接好输浆管 , 压缩浆塞止浆并经压水试验检查后 , 即可进行注浆 。 注浆过程中应特别注意堵浆、跑浆及冒浆 , 并采取措施保证注浆工作顺利 。

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