[發明專利]一種非全深凍結立井解凍后的涌水防治方法

有效

• 申請號: 201310243486.7
• 申請日: 2013-06-19
• 公開（公告）號: CN103277120A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 任建喜;王蓬;馬忙利;謝冬季;張琨;陳海安;鄭贊贊;占有名;王松;陳江;孫杰龍;孟昌
• 申請（專利權）人: 西安科技大學;陜西彬長礦業集團有限公司
• 主分類號: E21D11/38
• 分類號: E21D11/38;E21D11/10
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司 61202
• 代理人: 劉華

1.一種非全深凍結立井解凍后的涌水防治方法，其特征在于該方法按下述步驟進行：

1）、注漿形式的確定

井筒解凍后圍巖裂隙區貫通，圍巖裂隙涌水量較大，在富水弱滲地區，一般注漿形式難以注入或是注入效果不好，本發明采用單液為主、雙液為輔，高低壓并用，深淺孔結合的注漿方式；

2）、井筒防治水時機的確定：

（1）、為保證未凍結段施工的下部井筒及馬頭門安全施工，在下部井筒及馬頭門施工過程中，上部井筒要保證一定的負溫，即為-4℃，避免上部井筒解凍過早引起的涌水對未凍結段鑿井的下部井筒的施工帶來不利影響，這是非全深凍結法立井施工井筒防治水技術的一個重要技術措施；

（2）、井筒防治水時機的確定是未凍結段施工的下部井筒及馬頭門施工完畢，允許非全深凍結法的上部井筒自然解凍完畢，然后立即實施井筒防治水工作；

（3）、如果在自然解凍后沒有立即進行防治水處理，存在凍結段解凍后涌水通道隨著時間的推移，在地下水的作用之下，巖體中的裂隙不斷發展擴大、連通最終會形成一系列強滲流水力通道，最終導致大的涌水災害發生的缺陷，為此，應選擇立即進行防治水處理；

3）、注漿位置的確定

井筒自上而下分為凍結表土段、凍結基巖段、未凍結段，所述凍結表土段采用壁間注漿，所述凍結基巖段采用壁間注漿和壁后注漿，所述未凍結段不注漿；

（1）、所述壁間注漿

所述凍結表土段和凍結基巖段為雙層井壁段，注漿管為φ38mm×600mm，孔深500mm，終孔位置位于內壁與外壁之間，用以封堵內外壁間的水力聯系；

內外層井壁夾層間注漿充填時間的確定應滿足下列規定：

A、夾層周圍井壁混凝土溫度應不低于4℃；

B、凍結壁在解凍過程中但仍處于封閉狀態，并能承受外部水壓力；

（2）、所述壁后注漿

應用于凍結基巖段（雙層井壁段），注漿管為φ38mm×3100mm，孔深3000mm，終孔位置位于凍結管處，用以封堵凍結管環形通道與基巖的水力聯系，壁后注漿不能對掘進施工的正常進行產生明顯影響，也不能對井壁澆筑質量構成危害；

4）、注漿孔的布置

壁間注漿間隔20～30m布置一個斷面，上下斷面錯開45°，一個斷面均布4個孔，孔深500mm，注漿管為φ38×600mm；

壁后注漿間隔40～50m布置一個斷面，一個斷面均布4個孔，孔深3000mm，注漿管為φ38×3100mm；若有出水點，可根據實際情況調整孔位；

5）、注漿材料

按質量比單液漿配比：水:?硅酸鹽水泥＝0.6:1～1.25:1；

按質量比雙液漿配比：硅酸鹽水泥:水玻璃:?三乙醇胺＝1:1:0.1%～0.25%，水玻璃濃度為38～40°Be′；

所述外加劑三乙醇胺，三乙醇胺既有速凝作用又有緩凝作用與水泥類型和摻量有關；對于硅酸鹽水泥，三乙醇胺摻量為0.02%時起速凝作用，摻量為0.25％時有輕微的緩凝作用，摻量為0.5％時有很強的緩凝作用，而當摻量為0.1％時則表現出強烈的速凝作用；

氯化鈉主要作為抗凍劑，在冬季施工時防止水結冰而影響水泥砂漿的強度，按質量比單液漿總質量或雙液漿總質量與氯化鈉的配比＝0.3%～0.5%:×0.1%～0.3%；

6）、注漿壓力

工作壓力：達到該處靜水壓力的1.2~1.5倍；

注漿終壓：達到該處靜水壓力的2～2.5倍；同時以不引起圍巖與井壁開裂凸起為原則，不應超過井壁強度；

7）、注漿管的制作與安裝

注漿孔使用YT-28風錘，配以????????????????????????????????????????????????42“一”字型鉆頭打眼，壁間注漿孔孔深500mm，壁后注漿孔孔深3000mm，注漿管采用32無縫鋼管制作，一頭設馬牙扣，另一頭設內絲扣配管帽，長度根據壁厚加工，注漿管用麻絲纏繞，打入孔內，外露長度不得大于50mm，注漿管采用套孔的方式進行埋管，打好注漿孔后，然后埋入Φ38mm×600mm或Φ38mm×3000mm的注漿管，管口安裝閥門，鉆孔進入外壁深度不得大于100mm。