井筒壁后注浆安全技术措施.docx
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井筒壁后注浆安全技术措施
井筒壁后注浆安全技术措施
1、概况
1.1井筒主要特征
井口(地坪)标高、井筒深度、直径、表土(冻结)深度、井壁结构、混凝土强度等级等。
1.2井筒地质及水文地质
对本工程地层地质特征、地质构造、水文地质条件进行描述,说明各含水层涌水量、地温参数等。
2、注浆施工方案
2.1根据井筒揭露的含水层和隔水层厚度情况,采用上行式分段注浆方式,分****个段高,从****m出水点位置自下往上依次进行。
注浆时先把含水层的顶、底封好,防止水上下乱串。
注浆范围控制在含水层及其上下5m范围。
钻凿注浆孔采用YT28型气腿式风动凿岩机,钻孔直径φ42mm,孔深不低于****mm(穿入岩石不低于1000mm)。
浆液材料采用化学浆、单液超细水泥浆和水泥-水玻璃双液浆,选用2TGZ-60/210型注浆泵注浆。
2.2采用直接对井壁注浆,分两步进行。
第一步先注含水层;第二步补注出水点。
上行注浆结束后采用下行式注浆,这样封堵后一定距离的全部含水层裂隙。
切断含水层与井壁之间的水力联系,进而达到降低涌水量,加固井壁的目的。
本次注浆主要以封堵裂隙水为目的,注浆压力应比静水压力大0.5~1.5Mpa,以不引起井壁开裂凸起为原则。
为防止压力突增造成井壁破坏,每段注浆时,应先在每段井壁接茬位置埋设两根注浆管兼作泄压孔。
3、注浆设计
3.1注浆段起止深度:
根据井筒出水点位置划分****个段高(叙述段高起止深度及长度)
注浆过程中,根据出水点位置应进行调整。
同时各段上、下各5m注浆封水。
3.2注浆压力
首先测定含水层钻孔静水压力,注浆压力比静水压力大0.5~1.5Mpa,终压取上限,同时以不引起井壁开裂凸起为原则。
如井壁漏水量较大,应打泄水孔进行卸压。
注浆终压确定
P0=1.5P静水压力
注浆压力(工作面表压)及段高划分表
表2.1
序号
起至深度(m)
段高(m)
注浆压力(Mpa)
1
注:
①、实际段高划分应根据井壁出水情况调整。
②、注浆压力先期孔取低值,后期孔取高值,同时根据注入量的变化而调整。
井壁强度验算公式 P0(D+2E)2/4E(D+E)≤(δ)
[δ]:
井壁允许的抗压强度(Mpa)
D:
井筒的净直径 (6m)
E:
井壁厚度 (0.55m)
P0:
注浆终压 (Mpa)
3.3注浆孔数与布置
注浆孔布置在出水点附近200mm,接近施工接茬缝位置,漏水量较大的接茬缝处应多布置注浆孔,每隔****m一个孔,上下排呈交错布置,以上钻孔视现场情况选择钻注,并适当增减孔。
注浆孔应穿入岩石,上行注浆孔深不低于****mm,下行注浆孔深不低于****mm,孔径φ42mm。
若打好孔后孔内无水不埋管,必须用水泥封堵,以防日后孔内漏水。
3.4浆液注入量及注浆材料
浆液注入量是由井筒壁后围岩的裂隙,孔隙大小及爆破震动影响裂隙的程度及注浆压力等多种条件决定的。
实验室证明当裂隙小于0.6mm时,无论加大多少压力,颗粒性浆液都不能压入。
因地下各种未知因素,浆液注入量以实际注入量签证为准。
注浆材料:
选用****种浆液,即****。
大裂隙注水泥浆,当采用以上颗粒型浆液仍然漏水,采用化学浆液。
4、施工准备工作
4.1设备准备
(1)注浆泵:
两台;
(2)立式搅拌机:
一台;(3)普通凿岩机:
二部;(4)压力表:
****块;(5)高压输浆胶管****m,风管****m,并配有快速接头和变径接头;(6)高压三通****个,砸管器****个,孔口管****个,1吋阀门个****,混合室****个,道钉****根,棉纱****公斤。
2、注浆站布置:
根据施工现场情况,注浆站布置在井口附近。
准备好两个储浆池,一个存清水,全套注浆设备均布置好。
3、钻场和注浆现场均放在吊盘上,运料用吊桶。
注浆泵布置在操作盘上,水泥浆储浆桶和清水桶布置在注浆机附近。
使用YT28型凿岩机在操作盘上进行钻孔,安装注浆管。
凿岩机使用后在操作盘上放平,并用绳套生根在操作盘上。
4、供水、供风、供电与通讯设备
5注浆施工工艺
5.1化学浆施工工艺:
使用脲醛树脂(主剂)+草酸(添加剂),浆液的各项指标见下表。
化学浆液由甲液和乙液混合组成,甲液为脲醛树脂,乙液为草酸和过硫酸铵加水溶解。
注浆时两根吸浆管分别放在甲液拌浆桶与乙液拌浆桶内。
甲、乙液按1:
0.3~0.4的配比混合。
化学浆液胶凝时间主要是由乙液里草酸浓度决定。
在注化学浆液前要按配比做胶凝时间实验,为注浆提供一手试验数据。
具体数据填写见表6.3。
甲液(脲醛树脂)
项目
指标
外观
白色粘稠
黏度(涂-4杯/s)
50+2
PH值
7.5~8.5
固含量:
%
30~40
比重:
g/cm3
1.18~1.2
乙液(草酸)
项目
指标
外观
白色或灰色粉料
含水率:
%<
1
浆液胶凝时间统计表
序号
脲醛树脂(g)
水(g)
草酸(g)
过硫酸胺(g)
草酸浓度
凝固时间
备注
1
100
32.3
0.25
0.5
0.19%
各种材因出厂单位不同,水质不,现场应进行配比试验
2
100
32.2
0.3
0.5
0.22%
3
100
32.1
0.4
0.5
0.3%
4
100
32.0
0.5
0.5
0.37%
5
100
31.7
0.8
0.5
0.6%
6
100
31.5
1.0
0.5
0.75%
7
100
31.3
1.2
0.5
0.9%
8
100
31.0
1.5
0.5
1.13%
5.2 C-S双液浆液注浆施工工艺
(1)、注浆材料
浆液材料采用单液超细水泥浆和水泥-水玻璃双液浆。
水泥选用P.O52.5R水泥,水灰比为1:
1--0.75:
1,双液浆C:
S=1:
0.8。
水玻璃选用液体硅酸钠型、浓度为38-40玻美度、模数为2.8的水玻璃。
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