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礦井注漿堵水技術

湧水量僅僅靠排水已能或經濟注漿堵截水源通道再進行排水

注漿堵水水泥或化漿通管道壓入井岩層空隙、裂隙或巷道使其擴散、凝固硬化岩層具較高強度、密實性透水性達封堵截斷補給水源加固層作用礦井防治水害重要手段目前注漿堵水已廣泛用於礦井井筒注漿封堵突水點恢復淹礦井井巷堵水含水層或導水斷層帷幕注漿堵水截流減少礦井湧水量、底板注漿加固防止突水等面已取良效 、注漿堵水適用條件

(1)窯或淹井巷積水與強水源密切聯絡先注漿堵截水源排幹積水山東肥城莊礦、河南焦作演馬莊礦等都先堵截水源排幹積水恢復產 (2)井巷工程必須穿或幾強含水層或充水斷層堵截水源給礦井產建設帶困難危害甚至施工我許礦井穿強含水層都利用

(3)井筒或工作面發嚴重淋水加固井壁、改善勞條件、減少排水費用採取注漿措施鶴壁鹿樓主、副井新汶協莊主、副井採取掛漿措施取良效

(4)某些湧水量特礦井減少礦井湧水量降低排水費用亦採用注漿堵截水源焦作九山礦北部隱伏露區沖積層水補給八層石灰岩含水層湧礦井採取注漿措施礦井湧水量減少56 m3／"rainlO共節省排水電費近億元取顯著經濟效益使嚴重虧損礦井扭虧盈 二、注漿工作程式 ()注漿材料

注漿材料選擇應根據堵水目、質條件、施工條件、注漿工藝投資少等素決定水文質條件考慮選擇材料參考表4—2

般情況凡水泥漿能解決問題儘量採用化漿化漿主要用於彌補水泥漿足解決些水泥漿難解決問題水流速25 m／h採用單液水泥漿；幹25 m／h採用水泥水玻璃雙液漿；用於底板岩溶、斷層破碎帶水注漿堵水及處理井突水事故目前採用先灌注惰性材料(砂、爐渣、礫石、鋸末等)充填水通道、縮水斷面、增加漿液流阻力、減少跑漿灌注快凝水泥水玻璃漿液再用強度較高化漿進步封堵

（二）具體注漿工作步驟 1. 注漿段高漿式

注漿段高指注漿度全段注漿段注漿兩 種前者注孔鑽至終孔注漿適用於含水層距表近且厚度、裂隙發育較均勻岩層其優點鑽進、完注漿縮短施工間；缺點段高易保證質量岩層吸漿量要求注漿裝置能力易現均勻擴散影響注漿堵水效注效注漿深度較穿裂隙同含水層定注漿壓力防止漿液裂隙擴散遠、裂隙擴散近部岩層裂隙進漿、部岩層裂隙進漿少應採用段注漿段高按岩層破碎程度劃我經驗資料：極破碎岩層般5m~10m；破碎岩層10m～15m；裂隙岩層15m～30m；重複注漿取30m～50m

注漿式指注漿順序行式行式兩種自依注漿稱行式注漿即表鑽進含水層鑽段孔注段漿反覆交替直至全深其優點：段注漿段高壓注漿跑漿同段獲復注注漿堵水效缺點：鑽孔與注漿交替進行工期該式適用於岩層破碎或裂隙發育層自注漿稱行式注漿即注漿孔鑽進注漿終深使用止漿塞自逐段注漿行注漿優點重複鑽進能加快注漿速度該適用於岩層較穩定、垂直節理髮育層 2. 注漿前壓水

目於裂隙鬆軟泥質充填物推送注漿範圍外提高注漿質理堵水效於裂隙壓水間10min～20min；裂隙則需15min~30min或列些重複注漿鑽孔壓水間適延30min~60min壓水壓力應由增超注漿終壓

3. 放止漿塞及注漿

止漿塞放至規定位置接輸漿管壓縮膠塞止漿並經壓水試驗檢查即進行注漿注漿程應特別注意堵漿、跑漿及冒漿待同情況採取相應措施保證注漿工作進行

（三）注漿引數

（1） 漿液擴散半徑裂隙漿液擴散半徑隨岩石滲透係數、注漿壓力、注入間增加增隨漿液濃度黏度增加減少據現場經驗巖深層注漿漿液平均擴散半徑10 m~15m裂隙層平均4m~8m

（2） 注漿壓力注漿壓力漿液擴散影響經驗表明隨著注漿壓力提高充塞物質強度急劇增加保證充塞物具足夠強度透水性水流速情況應設增加漿液流阻力需降低注漿壓力故合理運用注漿壓力注漿關鍵同區質條件同注漿壓力盡區選用注漿壓力靜水壓力2～3倍則根據岩石裂隙採用合適壓力值

（3） 漿液注入量根據擴散半徑巖裂隙率進行粗略計逄公式

Q=r2AHnβ （4－2） 式Q―――漿液注入量m3; r-―――漿液擴散半徑m; n―――裂隙率％

H―――注漿段高m；

β―――漿液裂隙內效充填係數0.9～0.95； A――――漿液消耗係數般取1.2～1.3

（4） 注漿結束標準般用兩指標表示；終吸漿量即注漿注至允許吸漿量；另達設計壓力（即終壓）持續間理論講終吸漿量越越理想情況注至完全吸漿難做故結束標準注漿壓力達設計終壓般受注含水層水壓1.6～2.5倍吸漿量於80L/min間少於30min即 三突水點（口）注漿堵水

礦井突水事故淹沒采取適與措施使其恢復產獲新用強排疏幹注漿堵水強排疏幹即利用流量水泵（水泵排水量要於礦井突水總水量）強行排水追水至井底採相應措施恢復產適用於突水點（口）水量含水層靜儲量均礦井排水裝置及電力供應條件皆排水工農業居民用水影響等條件注漿堵水指用各種材料（水泥、水玻璃、化材料等）堵塞井突水點增加突水點及其周圍岩層隔水層強度切斷通道水源故稱突水點（口）注漿堵水適用於突水點水量、突水點距面深井巷斷面限、能安裝型排

水裝置突水點水源與工農業居民供水屬同水源排水引起水源枯竭或產環境水文質問題突水點（口）注漿堵水按注漿孔位置先排先排堵我淹沒礦井恢復注漿堵水用面注漿先堵排

（）注漿堵水前水文質工作; 注漿堵水應解決問題：井突水點具體位置哪部位注漿效根據原則佈置勘探注漿孔突水點堵水效何判斷等問題確選擇堵水案確保注漿鑽孔能命堵水關鍵點或部位確評價堵水效般需進行列水文質工作：

（1）通現水文質資料整理析、野外質調查及必突水點（口）注漿堵水補充勘探工作查清突水點位置確定或判斷突水水源、突水點附近斷裂構造確切位置含水層間接關係、突水點段內含水層布及間水力聯絡、各含水層岩溶裂隙發育程度及岩溶裂隙發育主要向；

（2）制宜進行連通試驗測定水流速、流向水水質與水溫； （3）佈設水態觀測網進行堵水前、堵水堵水程態觀測並編制注漿觀測孔歷曲線等水位（壓）線圖指導注漿工程注漿效評價；

（4）用鑽孔淹礦井進行抽（放）水試驗解各含水層與突水點（口）水力聯絡情況；與注漿工程前放水資料比評價堵水效；

（5）注漿前每孔都要進行沖洗鑽孔及壓水試驗目沖洗岩層空隙通道利於漿液擴散並與圍巖膠結提高堵水效；通壓水試驗計算岩層單位吸水量解岩層滲透性選擇漿液材料及其濃度與壓力

（二）突水點注漿堵水案制定 制定案應反覆析研究弄清水文質條件等情況基礎堵水工程作確佈置堵水提明確要求 案設計應包括內容；

（1）確定堵水範圍、注漿層位部位注漿孔、觀測孔檢查孔數及其佈置式； （2）確定注漿材料、注漿深度劃注漿段、選 擇注漿式止漿； （3）確定注漿引數及質量檢查評價；

（4）選擇鑽探裝置確定鑽孔結構與施工確定主要安全技術措施（包括注漿操作規程）

（三）施工注漿孔及注漿 1．勘探注漿孔及注漿

（1）應佈置井突水點附近圍繞著突水點由內往外由稀至密批佈置其目根據探資料及修改補充原設計達提高堵水加固底板效；

（2）根據水流速、流量流向注漿孔應佈置水向突水點或斷層帶附近應適加密堵水鑽孔便切斷突水點補給源減少注漿堵水孔數；

（3）佈置鑽孔盡能孔用使既質、水文質勘探孔試驗孔、觀測孔同作注漿堵水孔；

（4）注漿間距應按具體質、水文質條件與實際擴散半徑（R）等素確定 2．注漿程若干問題

（1）注漿層或段裂隙細鑽孔單位吸水量等鑽孔般耗漿量採用連續注漿即自始至終連續斷注漿直達注漿設計結束標準

（2）岩溶通道、鑽孔單位耗漿量採用間歇間短主要依漿液達初凝所需間定間歇數孔口壓力升快慢定注漿孔口壓力升較快改連續注漿每停注需衝入定量清 水保持通道井口致堵塞

（3）若發現鄰孔竄漿現象應串連兩孔同注漿；若裝置足依鑽孔水位高低

遊注漿孔壓入清水保持通道能暢、遊注漿孔注漿辦處理

（4）注漿若通道水流量汪、流速要漿液效能（水灰比）適宜吸漿量於通道水流量1.5倍注漿功；若通道流量、流速用易水稀釋漿液使用間歇注漿注漿；若通道流量流速皆則注漿前設定比重較固料先通道充填注入速凝漿液

3．注漿堵水效判斷

注入突水點及其周圍堵水材料固結封住突水通道則淹沒礦蟛水位發顯著變化水流流向水化相應發變化些均看判斷堵水效定性指標；定量指標通注漿前排水試驗取水量與降深關係資料即識別 四、井注漿堵水

井注漿封堵突水點主要處理某些產程發規模突水或恢復某採區、工作面產工作注漿堵水工作井進行且主要斷層突水處理主要：

（1）用水閘牆擋水水突入巷道若水量較應採取緊急措施所掘巷道突水點處段水堵巷道內；若水量用水管水導先擇岩層比較完整處修築水閘牆待水閘牆修管水門關閉造靜水條件

（2）待封堵於巷道內水停止流接近水閘牆巷道內向斷層水點其接近含水層打注漿孔用高壓注漿泵往鑽孔注漿封堵加固突水點及其周圍層同切斷補給水源