刘波

【摘要】豎井井筒工程施工条件复杂、含水量比较大，该段井筒施工不仅能够影响到工程项目的建设进度，同时也是安全工作中需要重点监测的内容，因此，在落实井筒施工作业的过程中，需要用到科学合理的方法，在有效保障施工质量以及安全的基础之上，快速进入到含水层中。借助于该含水层在井筒中的含水量大小、位置以及施工的难度，开展综合性的分析工作，最终决定使用井筒工作面预注浆技术对涌水现象予以治理，给落实打“干井”奠定良好的基础。基于此，本篇文章对工作面预注浆在竖井井筒施工中的应用进行研究，以供参考。

【关键词】工作面;预注浆;竖井井筒;应用

立井井筒穿越基岩含水层难度较大，注浆堵水是目前我国井筒水害防治采取的主要技术之一。考虑地面预注浆技术工艺成熟、地面作业安全、堵水帷幕可靠和有利于缩短建井总工期]等优点，近年来在立井水害治理方面取得了广泛应用。本文依据现场注浆试验得到的注浆工艺参数进行竖井井筒工作面预注浆设计，采用不同的注浆材料和工艺以保证注浆堵水效果。

1、注浆施工方法与工艺要点

1.1准备工作

根据注浆施工要求，需要在井筒内新铺设风、水管使用10#铅丝固定在梯子间上，悬挂工作需要乘坐箕斗，施工人员站在箕斗内，系好保险带后进行管线吊挂铺设。

1.2注浆位置及注浆形式

立足于井筒水文资料，在开展井筒施工作业的过程中，需要重点关注水文的变化情况，在快要接近含水层的时候，应该实施施工超前探水钻孔作业，并且要控制探孔的深度，使其大于等于10m，如果预计井筒的涌水量高达10m3/h的时候，需要停止对井筒的掘砌，并且开展工作面的预注浆作业。在实际施工过程中，具体位置的确定还应该按照施工情况适当做出调整，并且应该控制钻孔的深度为使用孔内循环、孔口封闭以及从上到下的分段式注浆的施工作业方法。

1.3注浆

注浆前，人员将注浆材料水泥、玻璃水壶放入箕斗内，注浆泵由人员抬入箕斗。作业时，箕斗内人员主要作业为搅拌浆液，以及开动注浆泵，箕斗顶层人员主要作业为打眼、埋设插管、注浆观察井壁。注浆完毕时，注浆泵及剩余注浆材料抬出箕斗。

1.4混凝土止浆垫

在掘进井筒的过程中，通过探水测出井筒的涌水量比10m3/h还要高时，就需要停止掘砌施工作业，并且清理干净井底碴石，之后再落实混凝土的止浆垫施工作业。

1.5注浆压力控制

注浆压力是保证浆液达到有效扩散距离的重要因素之一，注浆压力过小时，浆液扩散范围缩小，无法达到帷幕厚度要求，注浆压力过大时，浆液扩散范围扩大，造成浆液浪费。

2、工作面预注浆在竖井井筒施工中的应用

2.1注浆工艺

注浆采用单液和双液相结合的方式。注浆的参数以及注浆的压力：注浆压力是驱动相应的矿浆在裂缝当中进行流动以及压实的能量，是控制相应的矿浆扩散距离的一种重要因素。根据相关的经验，实际作业中注浆的最终压力最大值大致为10-12MPa，一般的扩散半径大致为1-2m，注浆基本可以满足相应的要求。在注浆的过程当中，施工人员必须要时刻的注意相应的顶板以及两帮的具体变化。如果出现相应的塌落以及滑动现象，那么就需要立即停止相应的注浆。注浆时，要选择相应的注浆设备，如：2TGZ-60/210型注浆泵或无级变速的具体注浆机XPB-50。

2.2注浆过程监测分析

通过注浆前与注浆后压水试验可计算注浆过程中地层透水率变化情况，可间接证明地层注浆堵水效果。随着注浆次数的增加，浆液注入量增多，浆液逐步将地层中导水通道充填，各注浆段地层透水率随着注浆次数增多而明显减小;各段最后一次注浆完成后，地层透水率介于0.22～0.39Lu，均降低至0.5Lu以下，为弱透水地层;一序孔注浆已完成对地层中主要导水通道的封堵，接近预期堵水目标，需通过二序孔注浆，进一步充填和封堵地层中剩余的细小导水通道。

2.3注浆作业

为了能够有效确保注浆的效果以及注浆质量，需要运用自动监测系统开展浆液的注浆以及配置工作，并且自动对流浆量、注浆液力以及浆液的浓度等参数自动进行记录。并且应该将施工现场可提供的材料当成浆液的使用材料，浆液材料配比、选用以及浓度都应该立足于地质条件的变化情况，在对其进行试验之后再加以确定。运用3SNS200/10注浆泵，以及集中造浆站落实造浆作业，并且对浆液进行拌制，借助管道将其运送到各种类型的注浆孔中完成注浆作业。落实注浆施工作业的时候，在该项工序进入到设计深度之前，需要先对钻孔进行冲洗，将钻孔中残留的岩石以及岩粉中填充的粘土杂质进行冲洗，之后再开展压力试验工作，借助试验来掌握浆液的配比，选择最初的注浆浓度。注浆的时候需要使用先稀浆后浓浆的逐步加深浓度的方法。在注浆过程中如果注入的浆液高达5.0m3左右的时候压力很小或者还没有起压的时候，就需要加大浆液的浓度。一旦浆液的浓度增加，压力出现持续升高，或者出现耗浆量大量减少，此时就需要及时降低浆液的浓度。

2.4注浆压力调整

应该将静水压力的1.5～2.0倍作为注浆压力。在注浆的过程中，初始的灌浆压力应该按照是否存在冒浆、串浆以及浆液的消耗量来灵活掌握。在进行注浆作业的过程中，需要采取对应的保护措施，以此来有效确保孔中浆液的往返顺畅，在井口的压力太大的情况下，需要及时采取回浆措施，按照压力情况，对注浆量进行合理把控，直到满足终压终量，并且使其处于30min以上的稳定状态。

2.5加固注浆

对于注浆后出现的个别新增出水点，应进行加固注浆。通过加固注浆，加强注浆作业整体效果，确保注浆质量。

结语：

总体而言，在相关的竖井井筒施工中使用预注浆技术的时候，需要综合的考虑地质以及环境等多种因素，对注浆的具体特性进行比较综合的分析是非常有必要的，这样可以保障施工的准确性，同时需要对现有的具体预注浆技术进行实时的改进以及创新，只有这样，才能更好的为竖井井筒工程进行服务。

参考文献：

[1]王飞.立井过奥灰含水层预注浆堵水技术[J].煤炭与化工，2019，42（09）：70-72.

[2]赵峰华.主井井筒地面预注浆设计与施工技术研究[J].当代化工研究，2019（05）：154-155.

[3]张飞龙，张志智.注浆技术在立井井筒维修中的应用[J].神华科技，2018，16（10）：42-45.