深立井大直径井筒地面预注浆参数优化和改进

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。

浅析大直径深立井井筒快速施工技术大直径深立井井筒快速施工技术是指在大直径深水井的施工过程中，利用现代高科技手段和先进施工工艺，以最短的时间和最高效率完成井筒的建设和施工。

随着石油勘探和开发的不断深入，对井筒快速施工技术的需求也日益增加，在大直径深立井井筒快速施工技术方面的研究和实践已成为石油工程领域的一个热点课题。

一、大直径深立井井筒的施工难点大直径深立井井筒是指井筒直径大于500mm，井深度超过2000m的垂直井。

这类井筒在石油勘探和开发中具有重要的作用，但是也面临着诸多施工难点，主要包括以下几个方面：1. 复杂的地层环境：大直径深立井井筒往往会穿越各种复杂地质构造和地层环境，例如高压、高温、高含硫等特殊地质条件，从而增加了井筒的施工难度。

2. 工程施工风险：大直径深立井井筒施工一旦出现差错可能会导致很大的经济损失和安全隐患，因此必须对施工过程进行严密的监控和控制。

3. 施工周期长：传统的大直径深立井井筒施工周期长，会对整个勘探和开发进程产生一定的影响，因此急需提高井筒的施工速度。

二、大直径深立井井筒快速施工技术针对大直径深立井井筒施工难题，现代科技不断推陈出新，不断改进施工工艺，提出了一系列的大直径深立井井筒快速施工技术，主要包括以下几种：1. 激光导向施工技术：利用激光技术实现井筒的精准导向，从而能够高效地穿越复杂地层环境，大大降低了井筒施工难度。

2. 专用大直径钻机：采用大功率、大扭矩的专用大直径钻机进行施工，能够快速完成井筒的钻进，大幅缩短井筒施工周期。

3. 超声波检测技术：通过超声波检测技术对井下地层进行精准、实时的检测，帮助指导井筒的施工方向和进度，提升施工效率。

4. 自动化施工技术：利用自动化设备和控制系统对井筒施工过程进行全程自动监控和调节，实现施工的高效快速。

5. 稳定性分析与控制技术：通过先进的数值模拟工具进行井筒稳定性分析，并采取相应的措施进行稳定性控制，确保井筒的安全施工。

井筒过巨厚含水层工作面预注浆防治水摘要：本文研究了利用预注浆防止巨厚含水层井筒过水的技术。

研究中考虑了钻孔参数、注浆工艺、注浆参数以及抗滤性浆料搭配，并研究了不同条件下预注浆防止过水的效果，探讨了预注浆防止巨厚含水层井筒过水的有效技术手段。

关键词：巨厚含水层，井筒过水，预注浆，钻孔参数，注浆工艺，注浆参数，抗滤性浆料。

正文：巨厚含水层是能源勘探中面临的一个重要挑战，其中的井筒过水会对钻井作业产生严重的干扰。

因此，如何防止井筒过水是勘探工程中的重要问题。

本文尝试使用预注浆技术来防止巨厚含水层井筒过水。

首先，本文从钻孔参数出发，钻孔参数会影响预注浆的效果，因此必须充分考虑钻孔参数，以充分发挥预注浆的功效。

然后，研究者考虑注浆工艺，例如注浆压力、预注浆量等，使预注浆更好地应用在巨厚含水层井筒过水防护上。

此外，研究者还考虑了浆料的选择，一般来说，抗滤性浆料对防止井筒过水有更好的效果。

最后，根据不同情况下预注浆防止巨厚含水层井筒过水的效果，探讨了使用预注浆防止巨厚含水层井筒过水的有效技术手段。

综上所述，本文探讨了使用预注浆防止巨厚含水层井筒过水的技术。

研究结果表明，钻孔参数、注浆工艺、注浆参数以及抗滤性浆料搭配都可以提高预注浆防止过水的效果。

在应用预注浆技术防止巨厚含水层井筒过水方面，还需要重视一些重要因素。

例如，地形特征可以直接影响井筒过水情况，地表水位变化可以引起地下水位变化，从而影响井筒过水情况。

此外，よう地层渗透性的不均匀性也会影响预注浆的效果。

另外，预注浆材料的性能也不容忽视，一般来说，柔性浆料作为预注浆材料可以具有更好的效果。

同时，预注浆的量也是考虑的重要因素，过多的预注浆会增加消耗，过少的预注浆会减少效果。

另外，除了预注浆技术之外，还有一些其它技术手段可以有效抑制井筒过水。

例如，采用“水助剂法”，使用疏水剂和粘性剂等特殊添加剂，以防止井筒中的水从理论上有效地耗竭井筒内部的水体，防止反复出现过水现象。

铁矿立井井筒地面预注浆设计及优化
陈振国
【期刊名称】《金属矿山》
【年(卷),期】2016(000)002
【摘要】大贾庄铁矿1号副井井筒地面预注浆工程取得了理想的治水效果,通过对其设计的分析及优化,在保证一定的注浆量和注浆次数的前提下,适当减少钻孔个数至10个或8个.注浆材料主要选择成本低、无污染、堵水率高且耐久性好的单液水泥浆和黏土水泥浆.注浆压力参照《GB50511-2010煤矿井巷工程施工规范》中的规定,施工过程中终压尽可能地取压力范围的上限.在计算浆液注入量时应根据地质条件和拟注浆液类型将整个注浆段分为若干层段,分别选取最适合参数单独计算,浆液有效扩散距离不应小于10 m.注浆段高的划分需要充分考虑含水层、隔水层和破碎带的位置,并需在施工中根据各钻孔实际揭露的地层情况对注浆段高进行调整.【总页数】4页(P13-16)
【作者】陈振国
【作者单位】北京中煤矿山工程有限公司,北京100013;煤矿深井建设技术国家工程实验室,北京100013
【正文语种】中文
【中图分类】TD262
【相关文献】
1.深立井大直径井筒地面预注浆参数优化和改进 [J], 王伟;张海骄
2.车寨矿井副立井井筒断面的优化设计 [J], 张雁军
3.杨村煤矿立井地面预注浆工程设计优化 [J], 李方文;赵久良
4.杨村矿主副风井井筒地面预注浆设计施工优化研究 [J], 赵久良
5.立井井筒地面预注浆工艺优化 [J], 魏大勇;苏帮奎
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浅谈立井井筒工作面预注浆工程在硬岩地层中注浆孔施工机具的改进发布时间：2023-02-16T01:26:44.894Z 来源：《中国科技信息》第2022年第9月第17期作者：张东明[导读] 通过鲁中矿业有限公司莱新铁矿二期竖井工程2号副井井筒防治水工程注浆孔施工机具的改进实践,张东明中煤建设集团第三工程处江苏省徐州市 221000摘要：通过鲁中矿业有限公司莱新铁矿二期竖井工程2号副井井筒防治水工程注浆孔施工机具的改进实践,对铁矿立井在硬岩中工作面预注浆工程的注浆孔施工的个人初步总结,为以后在硬岩地层中工作面预注浆工程的注浆孔施工速度、质量提供经验。

关键词：立井井筒；工作面预注浆；软岩；硬岩；注浆孔口管、注浆孔1 前言工作面预注浆是立井井筒防治水的一种常用方法，该方法工艺成熟，可靠性也较高，几十年来在我国的众多立井井筒防治水施工中得到了成功应用。

但是，在这之前的多数立井工作面预注浆的成功实例，所对应的多为煤矿立井软岩地层注浆，其岩石硬度系数f=4～6，注浆孔施工速度快、质量保证。

这几年，随着我国钢铁产量持续高速增长，对铁矿石的需求越来越大，国家对铁矿加大开发力度。

莱新铁矿2#副井井筒净直径7.0m，深832.402m。

揭露地层主要为第三纪粉砂岩、奥陶系石灰岩和蚀变大理岩、燕山期蚀变闪长岩等。

岩石硬度系数f=10～15，有的岩石硬度更高。

水文地质条件特别复杂，垂直节理，溶洞发育，奥灰水丰富，含水层多数存在于奥陶纪石灰岩层以及上覆地层接触段与下覆地层接触段，裂隙发育局部岩溶发育，溶洞大小分布较广，含水丰富，补给条件好，压力大，共进行5次工作面预注浆。

由于岩石硬度高，用原有的施工机械器具满足不了注浆孔施工要求，且钻机易损坏，维修率高；施工用的钻头消耗严重，有的注浆孔根本钻进不了，重新补孔。

因此，一个重要的课题摆在了我们面前：如何采用科学的方法解决立井硬岩中工作面预注浆工程注浆孔施工问题，使施工达到安全、快速、高效。

深立井优化后注浆快速堵注砼壁淋水实践摘要:谢桥矿二副井井筒施工进入基岩段累深达937米后,上部冻结段已全部解冻,砼壁出现大量淋水,整个工作面水量达23L/h,给深井支护、人员安全带来隐患。

二副井通过优化注浆方案,在短时间内使得井筒工作面水量降至0.3 L/h,堵注砼壁淋水效果明显。

关键词:砼壁淋水优化注浆水灾是立井施工中常见的事故,做好深立井井筒的防治水工作是立井安全优质快速施工的有力保障。

在二副井井筒掘砌前,冻结段已通过地面预注浆有效地封堵了四个含水层组水源。

二副井井筒施工进入基岩段累深达937m后,冻结段全部解冻,砼壁出现大量淋水,整个工作面水量达23L/h,给深井支护、人员安全带来隐患。

二副井通过优化后注浆(后注浆是指含水层揭露后,出现涌水,井壁开裂漏水,需要堵水或加固的注浆技术)方案,历时10天井筒工作面水量降至0.3 L/h,堵注砼壁淋水效果显著,为下一步施工创造了有利条件。

优化后注浆主要从以下4个方面进行分析。

1 后注浆方案的确定二副井注浆前基本情况:井筒掘砌深度937m,其中冻结段井筒掘砌深度350m,基岩段掘砌深度587m;冻结段有4个含水层组;在井深50m、170m和336m已预留注浆孔。

根据井筒出水点的分布、壁后地层岩性及涌水量、涌水特征等综合情况,在冻结段采用壁间注浆以封堵内外壁间的水力联系,基岩段采用壁后注浆方案以封堵表土与基岩的水力联系,达到最终堵水的目的。

施工顺序为首先在冻结段底部(即壁座上部)采用壁后注浆,以封堵冻结段与基岩的水力联系,之后采用上行式对冻结段井深50m、170m和336m位置进行壁间注浆,最后采用下行式点注出水点(在冻结段为壁间点注,基岩段为壁后点注)。

冻结段底部壁后注浆非常关键,采用密集深孔壁后注浆的方法。

2 浆液类型及配制表冻结段的注浆加固以单液水泥浆为主(水泥为新鲜的PO.32.5R普通硅酸盐水泥);堵水以水泥-水玻璃双液浆为主,水玻璃浓度为35～40Be′。

浅析立井井筒工作面预注浆封水施工技术与安全措施摘要：珲矿集团板石煤矿回风立井井筒在施工至120米处，遇到砂岩地层，涌水量达到300m³/h，决定进行工作面注浆。

在施工过程中采用8个注浆孔进行注浆，达到预期效果。

关键词：工作面注浆；含水层；成孔；浆液；中图分类号：o741+.2 文献标识码：a 文章编号：一、工程概况珲矿集团板石煤矿回风立井井筒为板石煤矿通风系统改造工程，该井筒位于珲春市板石镇湖龙村西北部,距板石煤矿矿区约1.0km，距板石镇约3km，距珲春市约15.0km。

井筒中心坐标为x=9434292.00m，y=6525273.00m，净直径为5.5m，井筒深度为470m，井筒支护方式：表土段95m冻结法施工，钢筋混凝土结构，壁厚900mm，基岩段采用素混凝土支护，壁厚为500mm，混凝土标号为c35。

二、施工情况井筒于2011年5月1日开工，截止2011年6月20日，该井筒已施工120m，根据井筒施工组织设计，井筒自进入基岩一直采用“先探后掘”的防水方式施工，表土段采用冻结法已经顺利通过。

2011年6月20日4点班，工作面探眼打到4m深时，探眼内出现涌水，单孔涌水量达到60m³/h左右。

依据井检钻孔资料，该段由粉砂岩，钙质粉砂岩互层组成，裂隙发育属强富水性含水层。

依据《煤矿安全规程》规定，井筒涌水量大于10m³/h时，采取工作面预注浆及壁后注浆的施工方法，为保证工程质量，创造良好的工作条件，并加快施工进度，因此决定采取井筒工作面预注浆及壁后注浆的施工方案。

由于该层岩石横向裂隙发育，岩石强度低，且遇水泥化，工作面岩石起不到止浆作用，因此采用人工浇筑混凝土作为止浆垫的方法进行工作面预注浆。

三、工作面注浆设计及具体施工方法本次注浆的总体设计方案：先施工工作面滤水层、止浆垫，止浆垫养生期间在工作平台上方进行壁后注浆，争取在止浆垫养生期间住完。

浅析大直径深立井井筒快速施工技术大直径深立井井筒快速施工技术是指利用先进的施工设备和工艺，快速高效地完成大直径深立井井筒的建设。

随着现代工程建设的不断发展，大直径深立井井筒在城市供水、排水、地铁建设等领域得到越来越广泛的应用。

如何提高大直径深立井井筒的施工速度和质量，成为了施工者们的重要课题。

本文将从设备、工艺和管理三个方面对大直径深立井井筒快速施工技术进行浅析。

一、设备1. 高效的钻机大直径深立井井筒的施工需要使用强力的钻机，以实现对深层地质的有效穿透和取土。

目前市面上普遍使用的是液压式旋挖钻机，其具有功率大、效率高、自动控制等特点，能够满足大直径深立井井筒的施工需求。

钻机的自动化程度也得到了很大提高，可以实现远程操作和监控，提高了施工的安全性和稳定性。

2. 高效的取土设备在进行大直径深立井井筒的施工时，需要大量的取土设备来有效地处理地层土壤。

传统的取土方式主要是依靠人工或者小型机械，效率低下且易出现堵塞等问题。

现在施工中普遍使用的是具有强大取土能力的削岩机，它具有高效、自动化操作、减少人工干预等优点，大大提高了取土效率，确保了施工的顺利进行。

对于大直径深立井井筒的施工来说，高效的钻具和工具也是不可或缺的。

例如大口径扩孔器、大直径钻头等工具及配件，它们可以有效地提高钻进速度和穿透深度。

还有保护套管、集合管、搅拌桩等专用工具，可以有效地保护井筒及相关设备，确保施工的顺利进行。

二、工艺1. 连续壁桩施工技术在大直径深立井井筒的施工中，连续壁桩施工技术是一种比较成熟的工艺方式。

它能够有效地保证井筒的垂直度和圆整度，并且具有较高的承载力和密封性。

通过合理设计和施工，可以在较短的时间内完成井筒壁的施工，提高施工效率和质量。

2. 高效的注浆技术在井筒施工中，注浆是非常重要的一环。

注浆可以有效地加固土层，提高井筒的稳固性和密封性。

现在市面上普遍使用的是高效的注浆设备和材料，例如泵送机、注浆剂等，能够实现快速注浆，并且具有优良的封闭性和抗渗性，提高了井筒的使用寿命和安全性。