地面预注浆

摘要： 为提高深井软岩巷道围岩掘进过程中的稳定性和安全性,采用定向钻进L型钻孔地面预注浆加固技术对城郊煤矿二水平南翼回风大巷进行了超前探查和注浆治理。工程通过施工地面定向钻孔,有效探查了治理区内地层、构造特征,同时在水平孔段注浆总量为1373.78 t,单位注浆量为1.99 t/m,注浆孔口压力达到15.0~15.8 MPa,地层单位吸水率下降86.5%,注浆治理效果显著。通过工程实例,为利用地面钻孔超前探查治理矿井巷道提供了新思路。

摘要： 高黎贡山隧道深竖井含水层层数较多、较厚,破碎带较多,地质构造异常复杂,掘砌过程中存在较大的突水问题。对竖井进行地面预注浆后,采用压水试验检验地面预注浆的技术成果,压水试验整个过程是通过止浆塞封水,分段压水,利用满足压水流量的变档调速泵设备,调节压水流量实现多级次压水试验,并结合立井井筒地面预注浆效果压水试验检验方法,将压水试验应用于高黎贡山隧道深竖井地面预注浆施工中。试验结果认为:在水文地质条件异常复杂的隧道深竖井地面预注浆工程施工中,压水试验能够同时准确地计算出含水层渗透系数及井筒剩余涌水量,检测地面预注浆效果显著。研究结果表明:压水试验是检验隧道深竖井地面预注浆效果科学有效的方法,同样适用于含水层较多、较厚,地质构造异常复杂,破碎带较多的非煤矿领域,取得了良好的应用。

摘要： 竖井是地下水封石油洞库的重要组成部分,其施工工艺复杂、质量要求高。为保证竖井顺利开挖掘进,重点需要做好竖井井筒地面预注浆工作。笔者以某地下水封石油洞库通风竖井地面预注浆为例,简要介绍预注浆方案和参数选择,以及注浆施工工艺流程和施工方法。通过采取分序钻孔、孔口封闭、分段注浆、孔内循环等方法,实现井口防渗和稳定井口围岩作用,以期为类似工程提供借鉴。

摘要： 分岔合并煤层受上分层采动影响,造成下分层顶板破碎,支护困难,严重影响下分层安全高效开采,常采用注浆加固技术对再生顶板进行提前改造,以提升顶板完整性。注浆加固区域对注浆效果有直接影响,为了给地面预注浆加固区域选择提供科学依据,以淮北矿区许疃煤矿分岔合并煤层为研究对象,采用理论分析与数值模拟,计算了上分层开采顶底板破坏高度及深度,获得了下分层再生顶板结构特征;基于数值模拟计算了采空区不同位置空隙率及渗透系数大小,获得了空隙率及渗透系数空间分布规律,最终确定了采空区不同位置注浆特征及其范围。结果表明:上分层开采顶板垮落带及断裂带(“两带”)发育高度21~28 m,底板破坏深度约10 m,下分层再生顶板由上分层底板破坏带、垮落带及断裂带三部分组成,岩体结构属碎裂-散体结构,完整性差;采空区垮落带空隙率在开切眼、终采线及两帮巷道处最大,可达50%以上,而向采空区中部及上方断裂带逐渐减小至10%以下,平面上呈“O”型分布,垮落带与断裂带渗透系数可相差3个数量级以上,采空区平面上可划分为注浆极易区、中等区及一般区,确定了平面上煤层间距小于10 m范围内巷道两帮、开切眼及终采线等位置是主要注浆区域,垂向上垮落带为主要注浆区域。研究结果可为类似近距离煤层下分层再生顶板地面注浆加固钻孔布置及注浆区域选择提供依据。

摘要： 黔南地区震旦系磷矿层顶板灯影组白云岩直接充水,且水文地质条件复杂,是制约矿井建设的主要因素.地面预注浆技术是井筒防治水的有效手段,在煤矿、铁矿、铅锌矿等矿山都有成功应用,鉴于溶蚀型白云岩含水层导水网络水文条件的复杂性,不能照搬现有井筒注浆帷幕设计参数.为取得黔南地区震旦系灯影组白云岩含水层帷幕注浆参数合理设计方法,运用理论分析、室内试验、工业性试验及工程类比等多种研究方法,对白云岩含水层溶蚀裂隙导水网络特征及黏土水泥浆扩散规律进行了系统分析,总结评价了灯影组含水层地面预注黏土水泥浆的可注性及其影响因素;然后充分考虑钻孔布设、压水试验成果、浆液配比及注浆效果检测等多方面因素,对黔南地区灯影组巨厚含水层立井井筒帷幕注浆参数进行了深入研究,结合类似工程案例确定了溶蚀型灯影组白云岩地面预注浆参数设计方法.研究结果表明:黏土水泥浆在灯影组含水层具有可注性,布孔间距宜取4.0～4.5 m,并推荐了黏土水泥浆成品浆液比例范围、稳定地层注浆段高70～100 m,破碎地层注浆段高30～50 m等注浆参数取值范围,注浆终止标准需同时满足设计注浆量和注浆终压要求.

摘要： 为降低高黎贡山隧道2号竖井的水患威胁,在井筒开挖前,采用地面预注浆技术,对井筒穿越的含水层进行治理.受复杂地层条件影响,地面预注浆工程难度极大,施工中发生过2次较大的塌孔埋钻事故;在不同层位,发生过若干次主、副井浆液对串现象,部分注浆段注浆压力上升缓慢.针对施工中出现的问题,在反复探索的基础上,总结出高黎贡山隧道2号竖井地面预注浆施工关键技术.实践证明:①通过主动控压技术,可提高钻孔成孔率;②化学泥浆材料和人造孔壁技术,能有效克服钻孔围岩的破裂滑移影响,保证孔壁稳定性;③采取"定位、定量、减扰"原则,可有效避免浆液超范围扩散,保证注浆效果.

摘要： 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.

摘要： 麻家梁煤矿2号进、回风立井井筒工程采用冻-注-凿三同时施工工艺(即井筒上部采用冻结法施工的同时,进行凿井施工;与此同时,冲积层以下基岩含水层采用地面预注浆法施工)施工,缩短了建井工期,实现了井筒快速建成、尽快投产的目的.2个井筒地面预注浆均采用直孔+S孔的布孔方案,既能保证注浆堵水效果,又能实现与冻结、凿井平行作业,为晋北地区其他矿井立井施工提供了经验.

摘要： 地层压力大、高角度裂隙性基岩可注性差,造成深立井地面预注浆浆液无效扩散半径增大,浪费大量浆液;同时注浆压力增长困难,甚至难以达到设计压力,注浆封水效果差.以淮南矿区丁集煤矿第2副井地面预注浆工程为例,基于该井筒直孔注入量、注浆压力、泵量、浆液配比原始统计数据,分析基岩注浆压力的主要影响因素,得出了该井筒地质条件适用的浆液配比范围.统计研究与工程实践均表明,在合理的浆液配比范围内,根据注浆压力升降变化,分级调整浆液配比,不仅能够使地面预注浆封水效果达到最佳,而且能避免浆液浪费,提高施工效率,综合效益显著.

摘要： 压水试验是揭露含水层透水能力强弱的可靠方法,为了探究黔南地区灯影组含水层垂向透水性变化规律并指导立井井筒注浆工程的注浆参数,将巨厚含水层分为6个试验段高,对每个试验段高分别进行钻孔压水试验,并获取了垂向各段的透水率和渗透系数.压水试验结果表明,灯影组巨厚含水层透水性具有"上强下弱"特征.依据灯影组含水层垂向透水性变化规律对各注浆段注浆参数进行了优化,上部地层注浆材料选用水泥基浆液,下部地层选用黏土水泥浆,保证岩层可注性.最后一个注浆钻孔压水试验表明,井筒剩余涌水量降为7.17 m3/h,注浆堵水效果显著;注浆参数选用是适宜的,各注浆段透水率越大,其可注性越好.通过压水试验获取的水文地质参数评价黔南地区巨厚灯影组含水层的可注性是可行的,对指导类似地层井筒注浆工程注浆参数的选用有借鉴意义.

摘要： 地面预注浆作为一种成熟的技术已经被广泛应用于矿山建井过程中,该技术对于预防井筒涌水,保障井筒安全、高效施工发挥了重要作用.通过对泥河铁矿复杂水文地质条件进行分析,同时鉴于附近矿山井筒施工经验,提出了对该矿主井进行地面预注浆工艺防水的具体实施方案.对造孔、注浆圈径、注浆量等参数进行了计算分析,对同类矿山具有一定的指导作用.

摘要： 针对地下冶金矿山基建期复杂水文地质条件下的平巷冒落突水造成的淹井事故,采用地面预注浆技术钻凿“S”型钻孔,注浆材料采用单液水泥、水泥水玻璃双液浆等可有效充填冒落区,加固岩石裂隙,封堵顶板涌水,节约工程工期及投资,达到治理巷道突水的目标.

摘要： 凤凰山铁矿副立井,地层为寒武系灰岩、页岩、石英砂岩,岩性坚硬且破碎,出露于地表,含水丰富.治水方法,采取地面预注浆法.施工中,针对破碎带的硬岩的造孔,选择了合理的钻进参数和适合该地层的钻头.注浆时,地面发生跑浆,裂隙中的泥质、松散的砂粒,阻碍浆液的扩散,采取了相应的技术措施,对常用的注浆参数,结合水文地质特征进行了调整,可供相似地层的防治水借鉴.

摘要： 为了保证深立井筒地面预注浆封水和加固围岩的效果,结合顾桥矿深部进风井注浆深度深、地质条件复杂、需加固煤层多等因素,分别采取了注浆浆液自动计量、多种注浆方式相结合、井筒重点部位和薄弱环节进行强化注浆,提高注浆达标标准等措施,取得了良好的注浆效果.经注浆后压水试验,井筒剩余涌水量均小于规定值,且井筒开挖后,井筒淋水量约0.3m3/h左右,为井筒安全快速掘砌创造了条件.

摘要： 矿山竖井采用上部表土层冻结、下部基岩段地面预注浆施工方案,大大加快了建井速度.结合工程实例,介绍了地面预注浆与冻结相结合的施工技术和方法.

摘要： 注浆是基岩段矿井建设堵水和加固的主要方法,注浆装备是注浆技术中的重要组成部分；本文根据近年来煤矿注浆技术的发展和应用,对我国煤矿井筒地面预注浆中的主要注浆装备发展现状进行了综述,并根据新的注浆工艺及注浆材料对注浆装备提出的新要求,对注浆装备的发展方向进行了展望.

摘要： 信湖煤矿采用立井开拓方式,工厂内设计有主井、副井和风井3个井筒,基岩段均采用地面预注浆法堵水和加固地层。对于单井筒地面预注浆而言,超扩散的浆液是一种无效注浆,但是对于近距离多井筒地面预注浆,却能起到加强注浆效果的作用。结合工程施工的具体情况,利用相邻注浆孔的浆液共同形成有效注浆帷幕,减少浆液超扩散现象的发生。重点分析了近距离双井筒地面预注浆超扩散浆液对地层的加强注浆作用。近距离多井筒同时地面预注浆工程,有效堵水加固帷幕包含多井筒在内,并且呈现区域地层补偿注浆的效果。

摘要： 针对目前国内注浆泵的应用情况,对地面预注浆常用的机械调速注浆泵、液力调速注浆泵和变频调速注浆泵的结构特点和性能特性进行了对比分析,得出这三种型式的注浆泵各有优缺点。提出针对实际工程条件、施工工艺为基础来选择与之相适应注浆泵的方法,为注浆工程关键设备造型提供了技术指导,最后指出变频调速注浆泵必将是发展的一个主要趋势。

摘要： 针对复杂地质条件下的千米井筒施工,为节省工期,提出采用“三同时”施工方法和直孔+S孔的注浆方案。并对注浆钻孔的布置和工艺流程进行了设计,提出了施工现场管理方法和防偏、窜浆、塌孔等问题的解决措施。地面预注浆对含水层能有效的治理,在井筒开挖和矿井建设提供了时间和空间的保证。

摘要： 张集矿第二副井井筒设计净径8.8m,为华东地区直径最大的深立井筒。井筒地面预注浆施工过程中,受串浆返浆、井下巷道跑浆等因素影响,施工进度缓慢,经过甲方、监理和施工单位地共同分析研究,通过采用新技术、改进施工方法、科学管理,有效地解决了注浆过程中出现的一些技术难题,保证了注浆质量,加快了施工进度,取得了显著的社会中经济效益。

摘要： 铁路隧道深大竖井地面超深预注浆与工作面多点堵漏构造，以使深大竖井得以安全、快速的通过厚层富水破碎带地层，确保施工安全。地面超深预注浆构造由S型注浆孔、注浆加固堵水圈构成，S型注浆孔在竖井井筒外环向间隔布设，由地面场地各下钻设，其上端孔口远离竖井井筒井口，下部平行于竖井井筒轴线垂直，向下穿过过厚层富水破碎带一定深度后终孔，通过各S型注浆孔对厚层富水破碎带进行超前注浆，在竖井井筒及其周边形成注浆加固堵水圈。工作面多点堵漏构造中，平底型止浆垫设置在厚层富水破碎带的顶部，平底型止浆垫上环向间隔布设一圈穿过平底型止浆垫进入厚层富水破碎带的径向斜孔，通过各径向斜孔进行注浆在竖井井筒外形成环形隔水层。

摘要： 本发明公开了一种地面预注浆用化学注浆材料。该地面预注化学浆材料由甲液和乙液按照1∶1的体积比配制而成，甲液由固含量为40～50％的脲醛树脂、增韧剂NN′-亚甲基双丙烯酰胺、及消醛剂丙烯酰胺组成，将增韧剂和消醛剂加入到脲醛树脂中，增韧剂和消醛剂总浓度为120g～180g/L，增韧剂和消醛剂的浓度比为1∶19；乙液由增强剂过硫酸铵、草酸和溶剂水组成，草酸的浓度为6g～12g/L，增强剂的浓度为10g～16g/L。本发明地面操作安全，细微裂隙地层堵水效果好。

摘要： 本发明公开用于地面预注浆返排地层中残留钻井液的反循环射流泵，包括泵体以及分别安装在泵体内的钻井液导流部件、喉管、扩散管和压力阀，钻井液导流部件安装泵体的下端，扩散管安装在泵体的上端，喉管安装在钻井液导流部件与扩散管之间，压力阀安装在扩散管的顶部出口处；钻井液导流部件的钻井液入口横截面积大于钻井液导流部件的钻井液出口横截面积，钻井液出口与喉管的流体入口流体导通，喉管的流体出口与扩散管的流体入口流体导通，喉管的横截面积小于扩散管的横截面积；来自地面的洗井清水与喉管的流体入口流体导通。本申请反循环射流泵运动部件少，结构简单，工作可靠，有自吸能力，可用于地面预注浆工程中，返排地层残留钻井液，抽水试验。

摘要： 本发明公开一种地面预注浆加固高度的确定方法，本发明在具体实施时，对工作面开挖进尺，对顶板采取注浆手段加强顶板的结构强度，防止顶板破坏垮落，针对破碎顶板，对注浆加固高度进行选取，根据理论计算当注浆段梁高取不同数值时理论计算结果以及，强度验算，将两种梁高的最大抗拉强度进行强度验算，得到加固高度的最低值以满足注浆后破碎顶板的强度要求，再采用FLAC3D数值模拟验证最大拉应力值，得到注浆高度和跨度的数值，确定加固高度，使得地面预注浆加固的高度更加精确，提高了采煤注浆的效率，保证安全高效回采。

摘要： 本发明公开复杂地层中小段高井筒地面预注浆方法，包括(1)按照现有技术完成表土段固管、AB段和CD段的注浆工作，完成BC段的大段注浆作业，(2)用水泥对注浆BC段以下的注浆CD段进行封孔；(3)对破碎带BC段甩管；(4)对破碎带BC段固管；(5)对破碎带BC段进行小段高射孔作业；(6)对小段高射孔段进行注浆施工；(7)当小段高射孔段达到注浆结束标准后，采用卡瓦式止浆塞止浆；(8)然后再对破碎带BC段的小段高射孔的上一段继续进行小段高射孔作业和注浆施工，重复步骤(5)‑步骤(7)，直至完成破碎带BC段的射孔和注浆工作。射孔注浆工艺可以实现精确分段和小段高注浆，使得地面预注浆技术适用更多的地质条件。

摘要： 本发明提供一种地面预注浆加固巷道穿过断层破碎带处围岩的新型布孔注浆方法，包括以下步骤：(1)沿巷道方向，根据浆液扩散半径，计算钻孔的孔间距；(2)沿设计钻孔位置，钻进竖向注浆直孔，直至巷顶注浆分支孔起始位置；(3)钻进注浆倒“Y”型注浆分支孔；(4)确定浆液配比，实施断层破碎带岩体加固注浆。本发明采用定向分支技术，加大注浆范围；地面预注浆，注浆压力大，注浆效果好；采用水泥浆加固，价格相对便宜，加固后岩体整体强度高；具有广泛的实用性和易操作性。

摘要： 本发明公开了一种地面预注浆用化学注浆材料。该地面预注化学浆材料由甲液和乙液按照1∶1的体积比配制而成，甲液由固含量为40～50％的脲醛树脂、增韧剂NN′－亚甲基双丙烯酰胺、及消醛剂丙烯酰胺组成，将增韧剂和消醛剂加入到脲醛树脂中，增韧剂和消醛剂总浓度为120g～180g/L，增韧剂和消醛剂的浓度比为1∶19；乙液由增强剂过硫酸铵、草酸和溶剂水组成，草酸的浓度为6g～12g/L，增强剂的浓度为10g～16g/L。本发明地面操作安全，细微裂隙地层堵水效果好。

摘要： 本申请提供一种地面预注浆提高断层防水煤柱回收率的施工方法。该方法中，在工作面回采前，根据开采工作面、断层防水煤柱的留设空间位置，确定开采工作面、断层防水煤柱开采后的采空区在地面的平面投影范围；平面投影范围边界外[20,50]m，在地面上布设主钻孔；在主钻孔的孔底并列施打两个次级钻孔；对煤层底板和断层带进行第一次抽水试验，确定煤层底板和断层带的富水性，对煤层底板和断层带进行第一次疏放水，直至单位涌水量达到预设涌水范围；分别对煤层底板、断层带进行注浆加固；对煤层底板和断层带进行第二次抽水试验，确定述煤层底板和断层带的富水性，当单位涌水量小于等于预设涌水阈值，对工作面进行断层防水煤柱回收开采。

摘要： 本发明涉及竖井施工技术领域，具体是指一种竖井井身地面预注浆治水施工方法。包括以下步骤：步骤1，施工准备；步骤2，钻孔布置；步骤3，注浆段划分；步骤4，注浆孔钻孔；步骤5，注浆孔注浆；步骤6，注浆效果检测；步骤7，注浆孔封堵；步骤8，井筒注浆效果检测；本发明通过结合现场地形地貌，合理进行注浆设备布置，在凿井井架基础外缘1.0m以外布置S形注浆孔，高精度定向仪器配合大功率的钻孔设备钻孔，对井身基岩裂隙含水层通过地面进行注浆封堵，在整个井身周围形成一定厚度的注浆堵水帷幕，实现了下直孔段注浆与上部井身施工同步作业，注浆孔的孔口始终安装有注浆装置，并配合泥浆泵进行注浆，以增大浆液的扩散半径。

摘要： 本发明公开用于地面预注浆返排地层中残留钻井液的反循环射流泵，包括泵体以及分别安装在泵体内的钻井液导流部件、喉管、扩散管和压力阀，钻井液导流部件安装泵体的下端，扩散管安装在泵体的上端，喉管安装在钻井液导流部件与扩散管之间，压力阀安装在扩散管的顶部出口处；钻井液导流部件的钻井液入口横截面积大于钻井液导流部件的钻井液出口横截面积，钻井液出口与喉管的流体入口流体导通，喉管的流体出口与扩散管的流体入口流体导通，喉管的横截面积小于扩散管的横截面积；来自地面的洗井清水与喉管的流体入口流体导通。本申请反循环射流泵运动部件少，结构简单，工作可靠，有自吸能力，可用于地面预注浆工程中，返排地层残留钻井液，抽水试验。