注漿技術在控制井筒涌水中的應用

摘要：

  利用送壓設備將能夠固化的漿液材料通過鉆孔注入地層中顆粒的間隙、土層的界面或巖層裂隙內(nèi),使其擴張、膠結、固化,以降低地層的滲透性,增強地層強度,防止地基沉降、變形的的注漿技術在控制井筒涌水中得到越來越廣泛的應運。本文從注漿技術在控制井筒涌水中的原理出發(fā)，介紹了注漿技術在控制井筒涌水中的施工方案、方法及施工工藝，并對該技術在應用中的有關問題進行了探討，得出注漿技術應用的在井筒涌水中優(yōu)勢。

關鍵詞：注漿技術    井筒涌水   應用  效果

注漿技術的多層次應用在施工中已經(jīng)使用普遍，具體在控制井筒涌水方面的優(yōu)勢已明顯可現(xiàn)，以錢營孜煤礦副井為例 ，我們能更科學全面的認識注漿技術在控制井筒涌水中的應用，更好的利用。

錢營孜煤礦副井井筒設計凈直徑6.5m，井深708m，其中表土段264m，采用凍結法施工；基巖段444m采用地面預注漿法施工。表土段內(nèi)壁已于2007年4月11日套壁完畢（表土段停凍時間為4月2日），現(xiàn)井筒施工至井深607.7m，井筒淋水量約17m3/h左右。為保證施工安全和改善井下工作面施工條件，于2007年10月15日暫停井筒掘砌施工轉(zhuǎn)為基巖段壁后注漿和表土段壁間注漿。

二、施工工藝

1、造漿站布置與注漿站布置

利用井口設置Js-1000型砼攪拌機拌制漿液，制造漿液時漿液必須攪拌均勻，2.5m3吊桶接漿下送，接漿時吊桶上口設過濾篩，下至井下二層吊盤，吊桶內(nèi)設掃孔器一個，繼續(xù)攪拌灰漿以防沉淀；水玻璃用4個塑料桶通過吊桶送至下吊盤。

注漿站設置在二層吊盤上，布置注漿泵一臺，鑿巖機一臺，漿桶三個，及相應的各種管路（泵與孔口上混合器用高壓膠管連接）、電纜、電器設備、信號及通訊設施等。注意設備擺設要保持吊盤重心不偏移。

2、注漿流程為： 攪拌                貯漿桶      注漿泵      混合器          注漿管       含水層

3、注漿順序：

自下而上，再由上往下往復注漿，但在最低出水層位下，應先注漿封堵水路。

4、注漿結束標準

注漿結束標準以注漿壓力升至設計終壓，且孔內(nèi)不吸漿，出水點不再出水，10分鐘打開孔口管放漿閥，不漏水，井壁不見出水點，全井筒涌水量不超過6m3/h,可結束本次注漿。

三、注漿參數(shù)：

1、注漿壓力

基巖段注漿最大壓力不得大于7Mpa。水力沖孔瞬時壓力不超過8Mpa。表土段夾層注漿內(nèi)壁砼強度C30的，注漿壓力不大于5Mpa；內(nèi)壁砼強度C30以上的，注漿壓力不大于7Mpa。

2、布孔

①表土段:井深（絕對標高）-15m、-110.0m、-227.0m設計水平，環(huán)向均勻布置6個注漿孔。

②表土段壁座下方-239m（累深264m）處單獨施工一排注漿孔。

③基巖段：以出水點為主，注漿段高不大于50m，環(huán)向均勻布置6個注漿孔，對于主要出水點則采用頂水對點布孔或在周圍布孔。

④基巖段打眼后，若無水則用水泥藥卷封堵嚴實，表土段則將注漿管砸入井壁并加蓋預留。

⑤打眼用7655型風鉆配Ф42鉆頭，孔口管采用Ф40×500mm的無縫鋼管加工成馬牙扣型，尾部焊擋板及1寸絲頭，孔口管外壁用麻絲反復纏繞后，然后用大錘將帶有保護管絲的孔口管撞入孔內(nèi)，注漿管外露不超過50mm，裝上注漿閥門后，連通注漿管路，進行清水試壓。

3、孔深：

基巖段以超過井壁厚度100mm、表土段以穿透內(nèi)壁且進入外壁不超過50mm為原則。

4、漿液濃度

水泥漿的水灰比為1：1、0.75：1，（見漿液配比對照表），水泥與水玻璃體積比為1：1、1：0.8~0.6。注漿時原則上用單液水泥漿，若井壁跑漿，則用雙液漿封堵，間歇式注漿或用棉紗、鐵楔先堵水眼后再注。

漿液配比對照表

水灰比	水 （kg）	水  泥 （kg）	漿  量 （m3）
1:1	750	750	1.0
0.75:1	712	950	1.03

四、施工安全技術

1、基巖段打眼時，如發(fā)現(xiàn)涌水較大或涌水中含砂時，停止鉆進，立即注漿。

2、凍結段打眼時，在即將穿透內(nèi)壁時停一下，觀察無異常時再進行鉆進。

3、打眼時，操作人員兩側(cè)站立，不得站在風鉆后面，以防頂鉆傷人。嚴格交接班制度，交接班時井下情況要交代清楚。

4、吸漿籠頭應加過濾罩，以避免籠頭堵死，籠頭工要密切注意吸漿情況，發(fā)現(xiàn)異常，及時處理。

5、每孔注漿完畢后必須用水泥封閉嚴實，封孔工作一定要認真，要經(jīng)跟班隊長和技術員檢查合格后方可結束；打眼所產(chǎn)生的盲孔都要用水泥摻水玻璃封堵。

6、注漿時要安排專人要觀察注漿壓力和井壁情況，以防井壁破裂，隨時觀察有無漏漿現(xiàn)象及位置，并及時采取處理措施。

7、若井壁漏漿嚴重，可以調(diào)節(jié)漿液凝固時間或采取點注方法；

8、壓力表必須安裝在水玻璃的管路上，發(fā)現(xiàn)壓力表失靈及時更換。

9、注漿人員要盡量遠離注漿孔，開閥門人員要站在混合器兩側(cè)。

10、注漿結束以后要立即對設備和管路進行全面清洗，注漿孔口管外露部分割除。

五、注漿效果

1、在注漿前后對井筒進行測水并做好記錄，作為本次注漿效果檢驗依據(jù)。

2、本次注漿共注入水泥107.766T水泥,5.365T水玻璃,三乙醇胺11.25千克,食鹽337.5千克。

3、10月25日經(jīng)建設單位和監(jiān)理單位共同測水為井筒涌水5.2M³/h，表明注漿效果良好。

通過注漿結束后的觀察，井筒淋水無異常變化，原來各出水點均無出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。因此，本次注漿對封堵井筒涌水起到了較好的效果，是一種切實可行的堵水方法，是符合中國國情的一種可行的控制井筒涌水方法，注漿技術在控制井筒涌水產(chǎn)生理想效果，必會產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

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