超深部土体地面高压射孔注浆现场实测研究

根据鲍店煤矿井壁破裂灾害治理注浆工程的实践,对适合于超深部土体(超过100 m)的钻孔上行式聚能射孔注浆施工工艺进行了完整的描述,指出实际工程中容易发生的工程事故,并提出改进措施和注意事项;对整个注浆期间的压力变化情况进行了现场实测研究,并引入“水压致裂理论”对裸孔段注浆进行了理论对比分析;运用“裂隙扩展的能量分析原理”阐述了劈裂注浆的流量调节法。最后根据钻探取芯资料和实际工程中观察到的现象,从侧面对单孔注浆时浆液在深部地层的扩散方式与范围进行了推断。得出的实测数据与结论对今后类似超深部土体注浆工程的设计与施工有重要参考价值。

用聚能式射孔注浆技术加固井筒井壁

为了解决采用冻结法施工的煤矿井筒井壁破坏问题 ,煤科总院北京建井研究所研究开发了聚能式射孔注浆新技术 ,并首次成功应用于姚桥矿新副井。重点介绍了聚能式射孔注浆技术原理。

金桥煤矿副井冻结管射孔注浆技术

着重介绍冻结管射孔注浆技术原理及其在金桥煤矿副井地层注浆施工中的应用情况。和其它地面注浆及破壁注浆技术相比 ,该项技术安全可靠 ,且省工省料 ,不占用井筒时间 ,具有推广应用价值。

井筒强制解冻与冻结管射孔注浆施工技术

论述了冻结壁解冻技术在葫芦素矿井风井井筒的具体应用,首次采用了在冻结管内循环注入热水进行强制解冻,然后进行射孔注浆施工作业,隔断了冻结管外部环形空间在解冻后可能形成的导水通路,达到了较好的封水及围岩加固效果。

立井井筒冻结管射孔注浆技术的实践与应用——以巴彦高勒矿井为例

采用冻结法施工的立井井筒在冻结壁解冻后,冻结管与周围岩体之间的环形空间将成为沟通上、下部含水层的垂向通道,严重威胁着矿井的生产安全。本文介绍了立井井筒冻结管射孔注浆技术在巴彦高勒矿井的实践与应用,为解决相似条件下立井井筒解冻水害提供了借鉴与指导作用。

立井冻结孔强制解冻与射孔注浆技术

采用全深冻结法施工的立井井筒,冻结壁解冻后,冻结管外的环形空间将成为沟通上、下部含水地层水的竖向通道,严重威胁着矿井安全。如果井筒冻结施工前,没有对冻结孔预先进行固管封水处理,则需要在冻结施工结束后,冻结壁解冻前,对冻结管外环形空间进行注浆充填,才能隔断上、下部含水地层竖向导水通道。内蒙古鄂尔多斯地区的葫芦素煤矿风井,采用全深冻结法施工。冻结壁解冻前,中煤第五建设有限公司第三工程处采用冻结孔强制解冻与射孔注浆技术,成功地封堵了冻结管外环形空间竖向导水通道,确保了矿井施工安全。

全深冻结巨厚基岩井筒射孔注浆防治水技术

孟村井田位于陕西彬长矿区,水文地质类型复杂,煤系地层上覆白垩系洛河组富水性强的巨厚砂岩含水层。主立井采用全深冻结法施工,冻结壁解冻后,冻结管外的环形空间成为沟通上下部含水层的竖向通道,严重威胁矿井安全。彬长矿区首次在孟村矿井引入射孔注浆技术,工程设计施工充分结合矿井地质条件,超前采用了马头门预注浆,揭露冻结管预处理等措施,成功地封堵了冻结管环形空间导水通道,确保了矿井施工安全。

巴拉素煤矿立井井筒冻结管射孔注浆技术研究

采用全深冻结凿井法对巴拉素煤矿立井井筒进行施工,完成冻结工作后,在冻结孔与冻结管之间形成“环状空间”,导通地面到井底所有的含水层,各含水层连成一体成为井筒直接充水水源,原隔水层失去隔水作用,致使井筒底部压力加大,造成井筒下部混凝土构筑物强度无法承受高水压而破裂损毁,进而导致井筒突发性涌水。文章以巴拉素煤矿为例,通过对井筒穿过复杂水文地层条件的分析提出射孔注浆技术,并从盐水处理、割管工艺、注浆方案、射孔层位布置等多个方面具体完善实施方案。结果表明,实现充填封堵冻结管外环形空间,恢复延安组、直罗组原隔水层的隔水作用,阻止不同含水层之间的水力联系,避免高水压传至井筒下部而造成井筒构筑物破坏,彻底解除井筒水害威胁。

复杂地层小段高井筒地面预注浆技术研究

立井井筒地面预注浆技术是井筒通过基岩含水层施工时,应用最为广泛的工法之一,应用领域不断拓展;而复杂地层的止浆问题是制约其应用的技术难点。为此,开发了甩管射孔注浆技术。即针对特殊层段,甩入套管,并用水泥浆,对套管与孔壁之间的环形空间进行固管;待水泥浆凝固72 h后,进行分段射孔作业,分段注浆,射孔与注浆交替进行。射孔过程中,现场装炮、组装射孔器、组装起爆器等作业,按SY/T 6253—2007中的有关规定执行。注浆施工中,利用卡瓦式止浆塞,在套管内准确位置止浆后,先进行压水试验,计算地层的渗透系数;并根据渗透系数,确定浆液类型和浆液配比等参数。注浆过程中,根据注浆压力大小,适当调整浆液配比和注浆流量,至达到结束标准。

立井第三系地层地面预注浆技术

介绍了立井第三系地层地面预注浆施工条件、施工方案及注浆参数 ,并结合工程实例 ,总结了施工经验。

富水岩层井筒超长冻结自然解冻趋势与注浆技术

为避免巴拉素煤矿富水岩层立井井筒超长冻结自然解冻时发生水害事故,分析了立井井筒超长冻结自然解冻趋势,并采用射孔注浆技术封堵了冻结管外环形空间竖向导水通道。工程实践表明,自然解冻下冻结壁化冻慢,且具有差异性,从停冻之日起至冻结壁温度回升至0℃,最短时间约为100d;温度连续7d达到5℃以上时,方可进行射孔注浆作业,回升时间最短约为240d;实际单孔平均注浆量远大于理论计算值。通过分析立井井筒超长冻结自然解冻趋势并应用注浆技术,巴拉素煤矿立井井筒冻结管环形空间充填密实,无出水现象。

基于聚能爆破的马头门超前预注浆技术

为了解决冻结井筒相关硐室施工的防治水安全,采用射孔注浆技术对受施工影响的井筒围岩进行加固,并封堵该段环形空间的导水通道,安全、高效、低成本解决了冻结井筒马头门等相关硐室施工中开天窗涌水等难题,对类似工程施工具有一定的参考价值。

帷幕注浆堵水技术在蔡园煤矿的应用

为了确保蔡园煤矿副井井筒的安全施工,有效治理井壁涌水喷砂现象,施工中采用帷幕注浆工艺和冻结管射孔注浆技术,通过钻地质探孔和注浆孔,向孔内压注水泥(或水泥一水玻璃等)浆液,浆液挤出开挖断面及其周围一定范围内的岩缝中的水,保证围岩的裂隙被具有一定强度的混合浆体充填密实,并与岩体固结成一体。通过实时监测注浆期间的井壁各水平、各方位、各应变计的瞬时应变值,得到并监测其应变值的变化曲线及其分时走势。介绍帷幕注浆堵水技术原理和在蔡园煤矿副井施工中的应用情况,该项技术安全可靠,效果良好,具有很好的推广价值。

低温大断面立井冻结法施工技术

矿井建设逐步向深厚冲积层深井发展,冻结法是煤炭开采过程中有效穿越不稳定厚表土层或软岩层的特殊施工方法。鄂尔多斯某矿地处高原、低温,其大荒径井筒施工分别采用了冻结技术和注浆技术,完成了大断面立井的高速掘砌工作,创造了我国矿井冻结长度的新纪录,为高原低温环境下矿井建设提供了有益的参考与借鉴。

多含水层条件下大断面立井开凿综合防治水实践

为探究需要穿越多个含水层时立井井筒施工过程的有效防治水措施,在孟村煤矿开展了具体实践应用。根据地层分布情况,结合井筒开凿前、开凿时以及成井后的防治水需要,从主动、被动两方面考虑,选取了全深冻结、双层钢筋混凝土浇筑、射孔注浆、壁间壁后注浆相结合的综合防治水措施。实践表明,整个建井过程中未发生过任何较大的淋水现象,整个过程中总水量小于2 m3/h,为井筒的施工创造了良好的作业条件,顺利通过了洛河组巨厚砂岩中等富水性含水层;该综合防治水技术的成功运用为类似条件下的井筒防治水工作提供了宝贵的经验,具有一定的推广价值。

冻结钻孔突水综合防治技术的应用与研究

冻结法凿井工程中,采用全深冻结时,冻结深度一般超出井筒深度15m左右。冻结结束后由于封孔质量不达标等问题,冻结孔极可能会成为各含水层之间的导水通道。巷道掘进过程中,揭露下部冻结钻孔时,易发生突水,可能会导致井筒倾斜、淹井等重大灾害事故。本文结合纳林河二号矿井井筒的具体情况,在动水条件下,采用在地面对冻结钻孔射孔注浆与井筒分水平针对冻结管壁后注浆相结合的封堵新技术,成功完成对井筒周围冻结管环形空间的充填及含水层的封堵,为今后类似工程提供宝贵经验。