立井井筒穿越石炭二叠系富含水地层施工技术

摘要

以内蒙古唐家会煤矿副井井筒穿越石炭二叠系富含水地层施工关键技术为背景，针对富含水地层注浆堵水、井壁优化以及机械掘进技术进行研究。得出主要结论如下:
　　(1)基于岩石的拟连续介质模型和综合渗透系数，采用数值计算方法，计算分析了不同渗透系数和注浆压力条件下，岩层的扩散半径和注浆量，并分别拟合出相应的计算公式，用于指导注浆设计。
　　(2)根据数值计算和注浆设计，对唐家会副井累深472.6m进行工作面注浆，注入水泥1401.15吨，通过工作面及壁后注浆，副立井涌水量由25.6m3/h降至5m3/h。
　　(3)基于流固耦合理论，对唐家会副井富含水注浆段井壁结构进行优化设计，该井壁采用700mm厚的C40混凝土支护结构，能够保证其满足施工与运营期间安全要求。
　　(4)采用岩石分裂机配合挖掘机破碎头、人工B87C风镐破岩掘进施工以及掘砌混合作业，在不具备爆破的条件下，保证了破岩速度。在合理的劳动强度下，保证了掘进时间和成井速度，从而形成了无炸药破岩井筒快速掘砌成套技术。
　　上述成果，为井筒穿越富含水地层的关键技术提供了一定的理论依据。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题的背景及研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 注浆堵水技术国内外研究现状

1．2．2 井简支护技术研究现状

1．2．3 煤巷快速掘进机械化工艺研究现状

1．3 研究方法与技术路线

2 井筒水文与工程地质条件

2．1 概况

2．1．1 井筒概况

2．1．2 工作面概况

2．2 水文地质条件

2．2．1 含水层

2．2．2 隔水层

2．3．3 地下水的补给、径流、排泄条件

3 富含水地层井筒工作面注浆浆液扩散机理与技术

3．1 岩石的拟连续介质模型

3．2 立井工作面预注浆数值计算

3．2．1 数值计算模型

3．2．2 数值计算结果及分析

3．3 立井工作面注浆

3．3．1 注浆工艺

3．3．2 钻孔设计

3．3．3 注浆参数

3．3．4 混凝土止浆垫施工技术要求及注浆注意事项

3．3．5 注浆统计及成果

4 过含水层井壁结构设计与优化

5 无炸药破岩井筒快速掘砌技术

5．1 工程概况

5．2 无炸药破岩井筒快速掘砌施工工艺

5．2．1 凿岩

5．2．2 出矸

5．2．3 扎筋

5．2．4 立模

5．2．5 浇筑混凝土

5．3 岩石分裂机取得的效果

6 结论与展望

6．1 主要结论

6．2 展望

参考文献

致谢

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