注浆技术在控制井筒涌水中的应用

注浆技术在控制井筒涌水中的应用

摘要：

  利用送压设备将能够固化的浆液材料通过钻孔注入地层中颗粒的间隙、土层的界面或岩层裂隙内,使其扩张、胶结、固化,以降低地层的渗透性,增强地层强度,防止地基沉降、变形的的注浆技术在控制井筒涌水中得到越来越广泛的应运。本文从注浆技术在控制井筒涌水中的原理出发，介绍了注浆技术在控制井筒涌水中的施工方案、方法及施工工艺，并对该技术在应用中的有关问题进行了探讨，得出注浆技术应用的在井筒涌水中优势。

关键词：注浆技术    井筒涌水   应用  效果

注浆技术的多层次应用在施工中已经使用普遍，具体在控制井筒涌水方面的优势已明显可现，以钱营孜煤矿副井为例 ，我们能更科学全面的认识注浆技术在控制井筒涌水中的应用，更好的利用。

钱营孜煤矿副井井筒设计净直径6.5m，井深708m，其中表土段264m，采用冻结法施工；基岩段444m采用地面预注浆法施工。表土段内壁已于2007年4月11日套壁完毕（表土段停冻时间为4月2日），现井筒施工至井深607.7m，井筒淋水量约17m3/h左右。为保证施工安全和改善井下工作面施工条件，于2007年10月15日暂停井筒掘砌施工转为基岩段壁后注浆和表土段壁间注浆。

二、施工工艺

1、造浆站布置与注浆站布置

利用井口设置Js-1000型砼搅拌机拌制浆液，制造浆液时浆液必须搅拌均匀，2.5m3吊桶接浆下送，接浆时吊桶上口设过滤筛，下至井下二层吊盘，吊桶内设扫孔器一个，继续搅拌灰浆以防沉淀；水玻璃用4个塑料桶通过吊桶送至下吊盘。

注浆站设置在二层吊盘上，布置注浆泵一台，凿岩机一台，浆桶三个，及相应的各种管路（泵与孔口上混合器用高压胶管连接）、电缆、电器设备、信号及通讯设施等。注意设备摆设要保持吊盘重心不偏移。

2、注浆流程为： 搅拌                贮浆桶      注浆泵      混合器          注浆管       含水层

3、注浆顺序：

自下而上，再由上往下往复注浆，但在最低出水层位下，应先注浆封堵水路。

4、注浆结束标准

注浆结束标准以注浆压力升至设计终压，且孔内不吸浆，出水点不再出水，10分钟打开孔口管放浆阀，不漏水，井壁不见出水点，全井筒涌水量不超过6m3/h,可结束本次注浆。

三、注浆参数：

1、注浆压力

基岩段注浆最大压力不得大于7Mpa。水力冲孔瞬时压力不超过8Mpa。表土段夹层注浆内壁砼强度C30的，注浆压力不大于5Mpa；内壁砼强度C30以上的，注浆压力不大于7Mpa。

2、布孔

①表土段:井深（绝对标高）-15m、-110.0m、-227.0m设计水平，环向均匀布置6个注浆孔。

②表土段壁座下方-239m（累深264m）处单独施工一排注浆孔。

③基岩段：以出水点为主，注浆段高不大于50m，环向均匀布置6个注浆孔，对于主要出水点则采用顶水对点布孔或在周围布孔。

④基岩段打眼后，若无水则用水泥药卷封堵严实，表土段则将注浆管砸入井壁并加盖预留。

⑤打眼用7655型风钻配Ф42钻头，孔口管采用Ф40×500mm的无缝钢管加工成马牙扣型，尾部焊挡板及1寸丝头，孔口管外壁用麻丝反复缠绕后，然后用大锤将带有保护管丝的孔口管撞入孔内，注浆管外露不超过50mm，装上注浆阀门后，连通注浆管路，进行清水试压。

3、孔深：

基岩段以超过井壁厚度100mm、表土段以穿透内壁且进入外壁不超过50mm为原则。

4、浆液浓度

水泥浆的水灰比为1：1、0.75：1，（见浆液配比对照表），水泥与水玻璃体积比为1：1、1：0.8~0.6。注浆时原则上用单液水泥浆，若井壁跑浆，则用双液浆封堵，间歇式注浆或用棉纱、铁楔先堵水眼后再注。

浆液配比对照表

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

四、施工安全技术

1、基岩段打眼时，如发现涌水较大或涌水中含砂时，停止钻进，立即注浆。

2、冻结段打眼时，在即将穿透内壁时停一下，观察无异常时再进行钻进。

3、打眼时，操作人员两侧站立，不得站在风钻后面，以防顶钻伤人。严格交接班制度，交接班时井下情况要交代清楚。

4、吸浆笼头应加过滤罩，以避免笼头堵死，笼头工要密切注意吸浆情况，发现异常，及时处理。

5、每孔注浆完毕后必须用水泥封闭严实，封孔工作一定要认真，要经跟班队长和技术员检查合格后方可结束；打眼所产生的盲孔都要用水泥掺水玻璃封堵。

6、注浆时要安排专人要观察注浆压力和井壁情况，以防井壁破裂，随时观察有无漏浆现象及位置，并及时采取处理措施。

7、若井壁漏浆严重，可以调节浆液凝固时间或采取点注方法；

8、压力表必须安装在水玻璃的管路上，发现压力表失灵及时更换。

9、注浆人员要尽量远离注浆孔，开阀门人员要站在混合器两侧。

10、注浆结束以后要立即对设备和管路进行全面清洗，注浆孔口管外露部分割除。

五、注浆效果

1、在注浆前后对井筒进行测水并做好记录，作为本次注浆效果检验依据。

2、本次注浆共注入水泥107.766T水泥,5.365T水玻璃,三乙醇胺11.25千克,食盐337.5千克。

3、10月25日经建设单位和监理单位共同测水为井筒涌水5.2M³/h，表明注浆效果良好。

通过注浆结束后的观察，井筒淋水无异常变化，原来各出水点均无出现渗水现象。因此，本次注浆对封堵井筒涌水起到了较好的效果，是一种切实可行的堵水方法，是符合中国国情的一种可行的控制井筒涌水方法，注浆技术在控制井筒涌水产生理想效果，必会产生良好的经济效益和社会效益。

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