李春明
中煤第五建设有限公司第三工程处 江苏徐州 221000
摘要：文章针对高黎贡山隧道1#竖井工作面突水严重，采用工作面预注浆堵水法进行工作面突水治理，通过选择合理的注浆工艺和注浆材料实施注浆工程施工，然后观测注浆后水文的变化情况，结果表明利用注浆堵水法可成功实现井下工作面突水灾害的治理，为其他类似矿井的突水灾害治理提供了技术指导。
关键词：立井施工；注浆；堵水技术
1导言
注浆法在矿井建设中，作为防治水和改善工程地质条件的重要方法，已有100多a的应用历史。20世纪50年代初期，我国东北鹤岗、鸡西矿区和山东淄博煤矿首先采用注浆法封堵立井井壁漏水；1955年，新汶矿区张庄立井施工中，采用工1985年，峰峰矿区薛村矿、焦作矿区李庄矿成功应用了立井地面预注浆技术。煤炭科学研究总院北京建井研究所成立60a来，作为煤炭工业专业的注浆研究机构，在研究和推广应用注浆技术方面，取得了大量的科研成果，有效地解决了煤矿建设水害治理问题，促进了煤矿注浆技术的发展。
2技术原理
注浆堵水是我国矿井水害防治的重要方法，对岩层裂隙进行封堵，可以封闭水源裂隙，无论是在静水还是在动水条件下，注浆封堵突水点、断层和陷落柱突水获得成功的例子不胜枚举。
注浆堵水技术的原理是利用浆液来充填和固结被破坏的或原有的裂隙面，在岩层空隙中最终生成不溶于水的、与空隙表面具有极强粘结强度的凝胶固结体，从而填实了过水通道，隔断了岩层内过水通道，达到堵水的目的，注浆还能提高岩体强度，为平硐进一步稳定提供更好的围岩条件，参与巷道围岩应力平衡过程，以充分发挥岩体的承载能力。
3工作面概况
高黎贡山隧道位于怒江车站至龙陵车站区间，起讫里程为D1K192+302～D1K226+840，全长34.538km。为加快施工进度、解决施工通风、运营通风等问题，于隧道洞身中部分别设置1#竖井、2#竖井。1#竖井井检孔勘察资料，测井内容：常规测井（视电阻率、自然电位、自然伽玛、伽玛-伽玛），测斜及测井温工作，从测井曲线上确定六个含水层，总水量达到3825m3/d，基岩裂隙含水层厚度大，且存在承压水层，对井筒施工影响较大。为了解决下部工作面水患，在井筒施工至垂深130m时，在工作面实施打钻注浆堵水施工，通过本次探水注浆对主井（130-230m）段进行超前打钻、注浆加固，封堵地层涌水，将涌水量降低至10m3/h，达到防水的目的，保证井筒该段开挖衬砌期间水害隐患，实现矿井安全掘砌生产。
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4立井预注浆堵水技术分析
4.1合理布局注浆孔
一般来讲，我们根据井筒净直径、注浆孔与井壁距离、注浆孔间距来确定注浆孔的个数，根据打钻终孔位置在径向上超出荒径的距离来决定注浆孔径向倾角。
4.2工作面注浆作业
（1）制浆。单液水泥浆常用的水灰比为1：1、0.75：1和0.6：1单液水泥浆配制，每次注浆的初始浓度根据压水试验测定的单位钻孔吸水量进行选择。（2）注浆。 每个钻孔注浆时，一般先稀后浓。当浆液在裂隙中沉析、充填阶段，若压力不升且进浆量也不减时，应逐渐加大浆液浓度；反之，若压力上升快且进浆量减量也快，应依次降低浆液浓度。（3）结束。当钻孔注浆达到结束标准，或因裂隙较大，虽未达到结束标准，但为防止浆液扩散较远，按预定和本次注浆的注入量已达到要求，可结束本次注浆。（4）清洗。在结束注浆前，需压注一定量的清水，将管路中的浆液冲洗干净，注入量为输浆管路和注浆孔容积的80%，然后关闭孔口高压球阀，打开放浆阀，冲洗输浆管路。
4.3注浆压力
（1）注浆压力是浆液在裂隙中流动，扩散充塞，压实的能量，是控制浆液距离的重要因素之一。一般注浆终压取静水压力的2～4倍。（2）在注浆过程中，注浆压力可分为初期、正常及终压三个阶段变化，当初始浓度确定后，根据注浆压力变化情况，应及时控制浆量，调整浆液浓度及凝胶时间等，使注浆压力平缓地升高，避免出现较大波动，直至达到注浆终压和终量，并稳定20分钟以上。
4.4注浆结束标准
（1）各注浆孔的注浆压力达到设计终压值，注入量小于30/min，稳定20分钟以上。（2）注浆结束时，浆液的水灰比不低于1：1。（3）浆液的注入量基本达到设计要求。
4.5注浆过程中的质量检查
注浆施工是隐蔽性工程，施工过程中的技术资料以及出现的与注浆相关的现象，都是评价注浆质量的重要依据；必须及时进行整理、统计和分析各孔的注浆参数、注入浆量和材料等，以便了解各孔间参数的变化，从而采取相应的措施；对于返浆和窜浆情况都要做好记录，查出原因，避免再次发生。
4.6安全控制技术
第一，对于工作者来讲，在具体的开展工作的时候必须严格遵循相关的标准和条例，为了防止浆液给人体带来伤害，就要确保在触碰液体以前做好防护工作，比如要戴上防护眼镜以及专用的手套等。第二，孔口管端部过浆装置使用完毕后要先将压强完全降下来以后才能进行拆卸活动，因为如果不按照这样来操作的话，就会导致其中的浆液喷出，危及到相关人员的安全。第三，为了确保阀门不受损害，如果注浆管的压力太大的话就要使用合理的降压方法。第四，在选择材料以前，要认真分析它们的物化特性，只有测试达标之后才可以使用，以免使用不合理的材料导致施工工作受到极大的影响。
5结束语
综上所述，注浆法已经成为煤矿特殊凿井的主要工法之一，在煤矿建设中发挥了重要作用，并逐步向煤层底板改造、采空区充填加固、铁路隧道施工、金属矿山建设等方面扩展应用。为了避免负面现象发生，要积极分析渗漏情况，采用合理的防渗措施。
参考文献：
[1]刘洋.浅析充填、注浆堵水技术在一号煤矿的应用[J].煤矿现代化，2017（03）：104-105.
[2]高岗荣.煤矿立井预注浆堵水技术[J].建井技术，2017，38（04）：18-23.
论文作者:李春明
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第22期
论文发表时间:2018/2/26
标签：注浆论文; 浆液论文; 工作面论文; 立井论文; 裂隙论文; 技术论文; 煤矿论文; 《建筑科技》2017年第22期论文;