S形钻孔井筒地面预注浆技术研究

1.编制根据（1）《最新矿山井巷工程施工综合技术与原则规范使用手册》（2）《简要建井工程手册（下册）》（3）《煤矿井巷工程施工规范》（4）《煤矿安全规程》（5）竖井有关地质资料2.工程概况竖井深611.8m，净直径5.5m，井口高程127.5m，底高程-484.3m。

高程127.5m～117m段为钢筋混凝土，壁厚1000mm；高程117m～93m、-449.14m～-484.3m段为钢筋混凝土，壁厚500mm；高程93m～-449.14m段为素混凝土，壁厚350mm。

混凝土强度等级C40，抗渗等级S8。

截止到2023年1月1日，竖井井筒掘进至高程-117.5m，掘进总高245m，混凝土衬砌至高程-114m，衬砌总高241.5m。

因竖井涌水较大，无法正常施工，为改善施工条件、保证施工安全、加紧施工进度、提高工程质量，决定对竖井井筒进行工作面预注浆，特编制本施工技术方案。

3.地质概况根据前期详勘汇报及实际揭发地质状况，目前工作面至井筒400米之间发育多条小旳断层和挤压面，节理面张开，张开度1～5mm，裂隙为竖直贯穿裂隙，涌水量较大；400米如下岩石比较致密，涌水量较小。

4.施工布置4.1供电布置由地面两台1000kw、一台1120kw柴油发电机组发电，供地面大绞车、压风机、制浆机等设备使用，并通过一条75mm2旳电缆供井下用电设备使用。

4.2给、排水布置给水：井下用水由地面提供，在井筒内单独铺设一条供水管，供水管由2吋无缝钢管两端焊接法兰盘连接而成。

排水：工作面使用两台功率5.5kw、流量30m3/h、扬程35m旳BQS30-35-5.5型矿用隔爆型排沙电泵+一台风泵将井壁淋水、钻孔涌水、打钻用水通过Φ50mm 高压软管抽至吊盘上水箱中；吊盘上水箱中旳水使用功率200kw、流量80 m3/h、扬程400m旳BQS80-400/7-200/N型矿用隔爆型潜水排沙电泵通过沿井壁铺设旳4吋钢管排至地面。

4.3供风系统地面一台40m3压风机将高压风通过井筒内铺设旳风管送入井下，供钻机用。

第37卷第6期煤炭科学技术V ol137N o16 2009年6月Coal Science and Techno logy Jun.2009立井井筒地面预注浆效果检测的计算方法周华群1,邵士普2(11北京中煤矿山工程有限公司,北京100013;21山东兖州矿业(集团)有限责任公司地质工程公司,山东邹城273500)摘要:为了客观分析立井井筒地面预注浆效果,提出用压水试验计算含水层渗透系数及井筒剩余涌水量的方法,取代常规的抽水试验法。

通过调节压水流量实现了多级压水试验,从而更准确地计算出含水层渗透系数及井筒剩余涌水量。

关键词:井筒地面预注浆;抽水试验;压水试验;渗透系数中图分类号:TD26514文献标志码:A文章编号:0253-2336(2009)06-0036-03 Calculati on M ethod of Surface Pre-grouting Result Inspecti onandM easure m ent forM i ne Shaft Si nki ngZ HOU H ua-qun1,S HAO Sh-i pu2(1.Be i jing Ch i na C oalM ine Const ruction E ng i n ee ring Company L t d.,B eijing100013,Ch i na;2.G eol og ic a l Engineeri ng C o mpany,Yanzh ou CoalM ining G roup C orpora ti on L t d.,Z oucheng273500,Ch i na)Abstrac t:In o rder t o objecti ve l y ana lyze the surface pre-grouti ng results o f t he m i ne sha ft si nk i ng,the paper prov ided to have the pressur-ized w ater test to calcu late the penetrati on para m ete rs o f the aquif e r and the resi due wa ter flow me t hod o f t he m i ne sha ft to replace the con-venti onal wa ter pump i ng testm ethod.W ith t he adj ust m ent of t he press ur ized w ater fl ow,t he m ulti stage pressurized w ater tests w are rea-l ized.T he re f o re the pene tra ti on para m eters o f t he aquife r and the residue w ater fl ow o f the m i ne sha ft cou l d be m ore accurate l y ca l culated. K ey word s:sur f ace pre-g routi ng of m i ne sha ft s i nk i ng;w ater dra i nag e test;pressure w ate r test;penetration param eter一般在立井井筒地面预注浆中,是通过终检孔抽水试验计算方法对地面预备注浆后基岩含水层的渗透系数及井筒剩余涌水量来检查注浆效果。

千米深井L型钻孔地面预注浆岩体可注性研究荣传新;武汉;彭世龙;程桦;黎明镜;郭轲;周俊【摘要】以千米深井巷道注浆区域岩体结构分布特征为基础,采用理论分析的方法,结合现有岩体松动压力理论和可注性理论,分析了岩体可注性的影响因素和裂隙岩体渗透的几何参数,利用现场压水试验,统计注浆段地层的单位吸水率,得到吕荣值,对信湖煤矿中央水泵房和变电所注浆加固段岩体的可注性进行评价.分析结果表明,增大岩体的凝聚力和内摩擦角可效降低支护结构承受的松动地压,当岩体的内摩擦角从10°提高到20°时支护结构承受的松动地压降低最显著;所加固段巷道周边岩体的可注性较差,若在巷道开挖施工期采用工作面注浆方法加固围岩,则很难达到预期效果,该研究表明了采用L型钻孔地面预注浆加固围岩的必要性与可行性.%Based on the distribution characteristics of rock mass structure in the grouting area of a kilometer deep mine roadway,using the theoretical analysis method,and the existing rock mass loosening theory and groutability theory,analysis was made of the factors influencing the grouting of rock mass and geometric parameters of seep-age in fractured rock masses.The unit water absorption of the grouting section was counted by using the water pressure test in the field to get the Lugeon value with which the groutability of the grouting reinforcement section of the central water pump house and the transformer substation was evaluated of Xinhu coal mine.The analysis results showed that the increase of rock cohesion and internal friction angle could effectively reduce the pressure of supporting structure under a loose rock, when the internal friction angle was enlarged from 10 degrees to 20 degrees,the supporting structure under the loosepressure decreased the most significantly; the groutability of surrounding rock mass of roadway in reinforcement section was poor,it was difficult to achieve the desired effect if the grouting method was used to reinforce the surrounding rock in the construction period of roadway excava-tion.The research shows the necessity and feasibility of strengthening the surrounding rock with L type borehole surface pre-grouting.【期刊名称】《安徽理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(038)001【总页数】7页(P1-7)【关键词】L型注浆;地面预注浆;可注性;千米深井【作者】荣传新;武汉;彭世龙;程桦;黎明镜;郭轲;周俊【作者单位】安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南 232001;安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南 232001;安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南 232001;安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南 232001;安徽大学资源与环境工程学院,安徽合肥230022;安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南 232001;安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南 232001;安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南 232001【正文语种】中文【中图分类】TD265.4随着我国东部浅部煤炭资源的不断减少，特别是开采已经几十年的淮北煤田，深部资源的开发成为必然。

地面预注浆在金属矿山井建中的应用实践目前，现场有4条井已掘进至基岩注浆段，井筒内止水效果显著，工作面涌水均低于3m3/h，破碎带岩层条件较好，表明这次地表预注浆是成功的，该矿准备对其他12条竖井和溜破系统推广使用，也为其他类似地层条件的冶金矿山井建提供了重要的参考依据。

本文介绍了司家营南区矿床地面预注浆在金属矿山中的应用，分析了地面预注浆在金属矿床特殊地层中施工的特点，为我国冶金矿山深部开采建井治水提供了一条新途径。

标签：地面预注浆；金属矿山；应用由于施工条件和环境所致，施工过程中根据实际情况合理地运用注浆方式，及时调整参数，使注浆工作有的放矢，注浆钻孔施工时使用了有线随钻定向工艺，提高了注浆的科学性，各项技术指标均达到预期目标，经过压水实验可以看出注浆质量是可靠的，堵水效果明显。

但也存在着不少缺点和不足，希望在今后类似工程施工中，注浆技术能够得到不断完善，在注浆技术上精益求精，使以后类似的工程施工越来越安全、越来越简便。

一、地面预注浆在金属矿床特殊地层中施工的特点和现状随着地表资源的逐渐枯竭，近年来新建矿山地下开采所占比重越来越大。

国内存在多个超大规模低品位铁矿床，赋存地质条件均为矿体埋藏较深、上部存在较厚的含水层，基岩裂隙含水与上部水层存在沟通联系，掘井受突水威胁影响较大，导致掘井治水成本较高。

司家营南区矿床上部赋存150多m的富水层第四系，采用冻结凿井较为成功，下部井建受到突水严重影响，且工作面预注浆效果差、成本高、工期长、工序多。

目前，地面预注浆工艺在煤矿得到了广泛应用并取得了很好的效果，但在金属矿山井建中应用尚无先例。

金属矿床高角度裂隙发育、褶皱多，通过采取了一系列施工措施，对该矿5条竖井成功实施了地表预注浆，通过观测达到了预期的注浆效果。

二、注浆施工中的技术难题1、造孔施工中遇到的特殊难题钻孔冲洗液漏失且个别钻孔漏失严重。

在施工直孔和S孔时，多次发生钻孔冲洗液漏失，最大漏失量达8m3/h，特别在302-305m、549-551m、561-563m深度漏失严重。

工作面预注浆在竖井井筒施工中的应用1. 引言1.1 工作面预注浆在竖井井筒施工中的应用工作面预注浆是竖井井筒施工中常用的一种施工方法，通过将混凝土预先注浆在工作面上，可以有效弥补竖井井筒结构中存在的不足，提高施工效率和质量。

在竖井井筒施工中应用工作面预注浆技术，不仅可以减少施工过程中的安全隐患，还可以提高工作面的稳定性和密封性，确保施工过程安全顺利进行。

工作面预注浆技术主要由工程背景、工作原理、施工流程、注浆材料与要求以及施工注意事项等部分组成。

在工程背景中，将介绍工作面预注浆技术在竖井井筒施工中的重要性和应用范围。

工作原理部分将详细阐述工作面预注浆的原理和作用机制，为读者深入了解该技术提供理论基础。

施工流程将介绍工作面预注浆技术在竖井井筒施工中的具体操作步骤，为施工人员提供实用指南。

注浆材料与要求部分将重点介绍工作面预注浆中所需的材料种类和质量要求，以及注意事项将指出施工过程中需要注意的各项细节和安全事项。

工作面预注浆技术在竖井井筒施工中具有重要意义，它不仅提高了施工效率和质量，还为竖井井筒的稳定性和安全性提供了有效保障。

未来，随着工程技术的不断发展和完善，工作面预注浆技术将更加广泛地应用于竖井井筒施工中，为工程建设质量和安全保驾护航。

2. 正文2.1 工程背景在过去的竖井施工中，工作面的支护往往采用较为传统的方法，如钢支撑和混凝土喷浆等。

这些方法存在着支护效果不佳、施工周期较长、安全隐患较大等问题。

而工作面预注浆技术的引入，可以有效改善这些问题，提高竖井施工的效率和质量。

工作面预注浆是指在竖井开挖前，对工作面进行预先注浆处理。

通过注入适量的注浆材料，形成一层坚实且具有一定强度和密实性的支护层，增强工作面的稳定性和承载力，同时还可以减少工作面与周围土体的摩擦力，减小地下水的渗透压力，提高施工安全性。

工作面预注浆技术的应用已经在竖井井筒施工中得到了广泛验证和应用。

通过合理设计施工方案，选择合适的注浆材料和工艺，严格按照规范要求进行施工，可以有效保证工作面的稳定性和安全性，为竖井施工提供更可靠的支护保障。

浅议立井井筒过含水段时工作面预注浆的施工方法摘要：平煤六矿北风井井筒掘进到378 m位置时，工作面开始涌水，最大涌水量达到100 m3/h，无法进行掘进施工。

根据对涌水情况和地质条件的分析，决定采用工作面预注浆技术治理涌水。

经工作面预注浆，井筒涌水量降到了 2 m3/h以下，取得了良好效果。

关键词：井筒；预注浆；含水层；浆液浓度1 工程与水文地质概况平煤六矿北二进风井井口自然标高＋141.0 m，井筒净直径7.5 m，井深约1 000 m。

素混凝土支护，壁厚500 mm，混凝土强度C25。

当施工到井深378 m位置，施工班在工作面上打两个22 m探孔，在孔深8 m的位置均出现涌水，涌水量约7 m3/h，之后水量慢慢有所增大，终孔时单孔涌水量15 m3/h。

根据井检孔地质及水文地质资料显示，井深385.17～507.90 m位置为平顶山砂岩及甲组砂岩含水层，该段地层主要由肉红色中～粗粒长石、石英砂岩组成，裂隙较发育，水位埋深3.39 m，标高＋137.018 m。

该含水层段的水力补给主要是南部山区砂岩露头接受大气降水补给，含水层动储量受大气降水影响。

现工作面在井深378 m位置，工作面为砂质泥岩，根据地质柱状图分析，工作面向下7.1 m为砂质泥岩，7.1 m以下为平顶山砂岩。

根据探水孔涌水情况分析，平顶山砂岩有较大的涌水量，必须进行工作面注浆堵水。

2 工作面预注浆方案本次工作面注浆方案为了提高注浆针对性，保证注浆效果，采用在工作面以下形成注浆帷幕封堵水的施工方案。

首先在井筒荒断面周围均匀布置8个注浆孔，孔深22 m，角度为81 °，距帮700 mm，直径为Φ95 mm。

打一个注一个，直到8个注浆孔全部注完后，在距井筒中心1.7 m均匀布置4个内圈孔，内圈孔注完后在注浆孔每两个中间打一个检查孔以及在井筒中心打一个中心检查孔，以检验注浆效果，检查孔的参数与各圈注浆孔相同。

若检查孔仍然有水，则将检查孔作为注浆孔继续注浆，以此类推，直到综合涌水量控制在2 m3/h以下。

阐述矿山斜井工作面预注浆施工方法s巷道稳定依赖于岩体稳定，在巷道开挖之前，应该让围岩中一部分岩体的本身自行承担，但当围岩破碎、松软时，原岩体一旦被更为坚硬的物体破坏，就会丧失自身的强度，因此，被破坏的岩原体，不仅自身不能成为稳定的因素，反而会成为巷道的负担与荷载。

高压注浆工艺原理是对破碎松软的围岩注浆进行加固，最终将专用的水泥浆液利用注浆机械设备强制性压入岩体裂隙或孔隙内，水泥能够把围岩的各个弱面进行充实，最终让其重新凝结起来，从而提高岩体的稳定性和力学性能，以此增强岩体自身的承载能力与支撑能力，在参与巷道围岩内应力保持平衡的过程中，通过注浆可以达到了稳固围岩并且防水和堵水的目的和作用。

1 施工工艺流程工作面预注浆一般采用水泥单液浆和水泥浆加水玻璃双液混合浆施工。

水泥一般宜采用普硅P425水泥，水玻璃宜采用浓度42波美度，水玻璃的模数不小于3.0。

2 注浆技术参数确定2.1 预注浆技术参数选取（1）浆液扩散半径R（一般2～3m）；（2）注浆终压控制压力（比静水压力大0.5MPa）；（3）注浆浆液材料（双液注浆用普硅425水泥、水玻璃，单液注浆用普硅425水泥）；（4）巷道顶板临时支护形式（根据巷道断面大小和地质情况，一般采用Φ50mm～Φ108mm直径钢管棚进行注浆和超前支护，巷道两帮和底板采用Φ20mm小直径钢管进行注浆）。

2.2 注浆方式及注浆孔布置注浆方式按表1要求进行。

2.3 注浆过程中对孔数的确定注浆孔数的确定是与巷道工作面的大小、浆液的有效扩散半径以及岩层裂隙的发育程度之间具有相互关联的关系。

在进行注浆时，注浆孔的终孔之间的距离应该需要满足浆液的有效扩散半径，从而保证能够形成足够的注浆壁。

2.4 注浆前的压水试验注浆前应该进行必要的压水试验，其目的是对受注岩层的可注性和吸水率进行必要的了解，在进行对浆液的类型以及浆液初始浓度的确认过程中，应该对岩层裂隙面中的泥浆和充填物进行冲洗，从而使岩层裂隙与浆液之间的粘结强度以及在注浆后的抗渗性能得到有效的提高。