新近系地层井筒注浆堵水的实验研究
2021-12-09代少军毕玉成高乃志
代少军, 毕玉成, 高乃志
(1.黑龙江科技大学 矿业工程学院, 哈尔滨 150022; 2.中建三局集团有限公司 南方公司, 广州 510000; 3.中煤黑龙江煤炭化工(集团)有限公司 依兰第三煤矿, 哈尔滨 154854)
0 引 言
立井井筒施工需要穿过复杂的地层,建设工期长,施工难度大,且经常受到地质变化尤其是井下涌水的影响[1-2]。井筒预注浆是目前解决井筒涌水行之有效的方法,井筒预注浆主要有地面预注浆与工作面注浆两种方法[3-12],根据矿区具体条件,选择合理的注浆方法,能够降低建设成本,提高施工质量。依兰第三煤矿岩层主要为新近系“三软”地层,岩层胶结程度较差,遇水后易泥化、砂化,且含水层主要水源为孔隙水,竖向裂隙发育,含水层水力竖向联系良好[13]。多年来,很多采用普通法强行穿过类似地层的立井均遇到施工难题。国内彬长地区、蒙陕地区、宁东地区有多个与依兰第三煤矿地质条件相似的矿井,如塔然高勒煤矿[14]、亭南煤矿[15]、麦垛山煤矿[16]、核桃峪煤矿[17]、新庄煤矿[18]、邵寨煤矿[19]等,由于过松软含水地层施工未采用冻结法施工或因冻结深度不够,在施工过程中地层遇水即砂化、泥化而中止施工,后采用工作面注浆,但新近系地层可注性极差[20]。也有个别井筒采用注浆法通过新近系地层,如崔木煤矿[21]、红四煤矿[22],其中红四煤矿风井花费了大量的治水费用和超过半年的治水时间后,还是在涌水量超过40 m3/h的情况下艰难落底。当前,新近系地层采用普通法施工还没有成功案例。
中煤能源黑龙江煤化工有限公司依兰第三煤矿(简称“依兰第三煤矿”)采用立井开拓方式,矿井设计生产能力2.4 Mt/a,工业广场内设主、副、风3条立井井筒,井筒深度为710 m。……
