工作面采用綜合注漿快速通過石英砂巖含水層

***煤礦設(shè)計(jì)年產(chǎn)能力8Mt/a,采用立井開拓，井田內(nèi)設(shè)計(jì)五個(gè)井筒，在建的井筒已層次位置層厚涌水量1271．749（m3/h）2345副井井筒掘砌至井深404m涌水量達(dá)49.16m3/h，為了順利通根據(jù)副井井筒地質(zhì)預(yù)想柱狀資料，結(jié)合附近矸石井井筒已揭露石英砂第一、第二兩個(gè)含水層。下部440m～470m段三個(gè)含水層擬采取邊探、邊鑒于副井井筒涌水量較大的實(shí)際情況，進(jìn)行工作面注漿施工必須先施工止?jié){墊。根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)及施工地層的特性，經(jīng)計(jì)算，工作面注漿1、濾水層：用碎磚鋪成0.8m高濾水層，濾水層上部鋪一層整磚，最2、砼止?jié){墊：止?jié){墊設(shè)計(jì)3.5m厚，澆筑C40混凝土。要求混凝土止?jié){墊施工前，在井壁上先安設(shè)截水槽，將井壁淋水導(dǎo)入濾水桶內(nèi)，以保證砼止?jié){墊施工質(zhì)量。止?jié){墊須一次連續(xù)澆筑而成，并分層振搗，分層厚度濾水桶下部800mm范圍設(shè)計(jì)成濾水花管，均勻布置φ壓球閥聯(lián)接。施工止?jié){墊時(shí)，12個(gè)孔口管直接預(yù)埋在止?jié){墊中，打完止?jié){對微細(xì)裂隙的穿透能力相對較弱，前期采用單液水泥漿、水泥-水玻璃雙液漿進(jìn)行注漿，各孔注漿壓力已高達(dá)15Mpa，但普遍吸漿量較少，注漿效果不明顯。采用水泥漿很難解決該地層治水問題，為確保工作面注漿封水效果，在注入水泥漿之后，改用穿透巖層微細(xì)裂隙能力較強(qiáng)的化學(xué)漿液?？紤]巖層裂隙溝通差，加上用水泥漿和水泥-水玻璃雙液漿對原注漿孔出水地層已注過漿并已封孔，原注漿孔即使掃孔，再行注化學(xué)漿液不一定有多大剛開始注漿的幾個(gè)孔，由于注入量較大而漿液擴(kuò)散過遠(yuǎn)，注漿壓力要低一些，可在較低的壓力下結(jié)束注漿。一次注漿若達(dá)不到終壓，可考慮復(fù)注，直到達(dá)到本孔段的終壓。后期幾個(gè)孔因地層大部分裂縫已被充塞，因而注注漿壓力是由低到高，逐漸達(dá)到終壓，其間壓力值有時(shí)會產(chǎn)生上下波水效果，為保證一定的漿液注入量，注漿終壓可提高3～5MPa。注漿過程根據(jù)注漿帷幕厚度、注漿起止深度及地層的巖石裂隙率來計(jì)算漿液的注入量，由于地層高角度裂隙發(fā)育，橫向裂隙不溝通，可注性較差，難以R–漿液有效擴(kuò)散半徑，一般取6～8mN–巖層平均裂隙率，0.01～0.05本此副井工作面繼采用水泥單液漿和水泥-水玻璃雙液漿注漿之后，改采用通常使用的注漿終壓，注漿終壓為2～2.5倍靜水壓力時(shí)，受注地層的吸漿量仍然較小時(shí)，可提高注漿終壓2～3MPa，保證漿液注入量及注壓對增加注入量效果不明顯時(shí)，可采用此方法。即在壓水試驗(yàn)后，向鉆孔注漿漿液以單液水泥漿為主，當(dāng)受注孔段含水層的吸水量小于200升/分時(shí)，使用單液水泥漿；當(dāng)受注孔段的吸水量大于200升/分時(shí)使用水泥-單液水泥漿：選用42.5級普通硅酸鹽水泥，摻入對水泥有速凝早強(qiáng)作水灰比水量水泥量漿液配制體積三乙醇胺食鹽袋數(shù)重量重量比(%)用量重量比(%)用量（公斤）0.8:142000.2270.040.080.40.830.2000.040.060.40.61.25:130.2380.040.0750.50.7520.1830.040.050.50.52:120020.2330.040.050.50.53:11500.1670.040.0250.50.25水灰比粘度（秒）水灰比粘度（秒）0.6:178200.7:1460.8:1242:1213:1注漿壓力、注漿泵量來調(diào)整漿液的配比，漿液濃度宜由低到高，經(jīng)一段加固后再逐步調(diào)低濃度，以期達(dá)到預(yù)期封水加固效果，止?jié){墊孔口管、加固好后，再對石英砂巖根據(jù)注水泵量及其壓力變水通過壓水試驗(yàn)觀察注漿孔吸水泵量，開始注漿時(shí)泵量的80％，高于或低于此值應(yīng)調(diào)整注漿泵量，以提次注漿工作的進(jìn)行，注漿壓力逐漸上升，泵量逐漸減少，直至達(dá)到終壓終量，其間可能出現(xiàn)注漿壓力和泵量的波動，主要是由于地層吸漿能力的變化所致，但注漿壓力總的趨勢為由低到高，泵量由大到小，逐漸達(dá)到注漿注漿鉆孔在井下工作面進(jìn)行，工作面使用兩臺KB-100沖擊式潛孔鉆機(jī)鉆孔，沖擊鉆頭直徑φ75-φ90mm,鉆孔內(nèi)巖渣必須及時(shí)沖洗干凈。在地面井口附近搭建灰漿攪拌系統(tǒng)，井口安裝一臺LJ-200型攪拌桶制漿，漿液攪拌好后，利用溜灰管作輸漿管路漿壓力達(dá)到規(guī)定的注漿終壓，保持20－30分鐘。注漿泵量降低到小于40每孔注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)用鉆孔吸水量來衡量，在鉆孔不塌孔不噴渣的條件全段注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)以注漿全部結(jié)束后，井筒工作面涌水量小于10個(gè)注漿孔的最后一段鉆孔，在未注漿前的鉆孔涌水量來計(jì)算井筒涌全過程的每個(gè)環(huán)節(jié)，都要嚴(yán)格控制，注漿結(jié)束后，要對注漿質(zhì)量和注漿效理情況，注漿時(shí)的注入量、注漿壓力、跑漿情況等記錄資料逐個(gè)進(jìn)行分析孔沒有達(dá)到注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)等，都要采取補(bǔ)孔或復(fù)注的辦法處理，直到符合不能準(zhǔn)確地判斷注漿效果時(shí)，采用在水流上方或注漿質(zhì)量差的部位打一、二個(gè)檢查孔的辦法，檢查注漿效果，根據(jù)檢查孔的涌水量，計(jì)算井筒給施工打眼帶來很大困難，一方面打眼夾鉆桿，另一方面打完眼后，眼吹不出來，火藥裝不進(jìn)去。項(xiàng)目部技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際情況，采用多眼、淺眼定程度上治約了施工進(jìn)度，為了保證正規(guī)循環(huán)有序進(jìn)行，排水設(shè)備檢修盡量在出碴班進(jìn)行，抓巖機(jī)維修安排在打灰班進(jìn)行，使設(shè)備影響降低到最低任具體到人。另外利用經(jīng)濟(jì)桿對機(jī)電影響定指標(biāo)，按實(shí)際影響時(shí)間長、短進(jìn)行獎(jiǎng)懲，充分調(diào)動職工的積極性和創(chuàng)造性，有與此同時(shí)，為加快施工進(jìn)度體現(xiàn)時(shí)間觀念，引入時(shí)間獎(jiǎng)懲機(jī)制。在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)的班組給予獎(jiǎng)勵(lì)，提前完成按時(shí)間長、短另行嘉獎(jiǎng)，反之給注性好，具有在巖層中呈扇形和面狀擴(kuò)散的特點(diǎn)，與水泥漿液的線狀滲透不同，尤其適用于微細(xì)裂隙中注漿堵水。因此采用化學(xué)注漿雖然量少，但能取得非常顯著的封水效果。另外水泥漿液固化后呈脆性，抗變形能力較提高注漿堵水效果。同時(shí)掘進(jìn)放炮震動對化學(xué)漿液充填裂隙的封水性能影響不太大。尤其該漿液毒性低，沒有發(fā)現(xiàn)