本文作者:kaifamei

一种竖井井身地面预注浆治水施工方法与流程

更新时间:2025-12-24 11:07:36 0条评论

一种竖井井身地面预注浆治水施工方法与流程



1.本发明涉及竖井施工技术领域,具体是指一种竖井井身地面预注浆治水施工方法。


背景技术:



2.目前针对富水区大直径超深竖井根据注浆与井身施工工艺,注浆预加固堵水多采用冻结法、地面预注浆、掌子面帷幕注浆等堵水方法。冻结法多用于煤矿深大矿井的井身沉积岩及冲击岩中,冻结周期长、造价高、工艺复杂、在基岩段深大竖井注浆成功案例较少。
3.掌子面帷幕注浆需要掌子面停止掘进,施工止浆垫,施工周期长,堵水效果不佳,在井身后期的开挖过程中需要增加井壁全环径向注浆堵水工序,影响竖井井身的施工效率,延长竖井施工工期。在深大竖井富水区基岩段注浆多采用地面预注浆加固堵水,具有造价低、工艺简单,注浆堵水效果好,多采用下行式分段注浆,每个段高安装止浆塞,通过连接注浆管路对该段高注浆孔进行注浆,往复循环注浆至井底,但存在的不足是:

井身施工不能与注浆同步进行,影响竖井井身施工工期,尤其是针对施工期有通风作用的竖井极为不利,

在破碎地层容易发生埋塞事故,影响注浆质量、影响工期,如某二矿风井基岩段采用地面预注浆法封堵涌水,注浆孔在穿过身310m~340m段高时由于地层较为破碎,多次发生埋钻、埋塞事故,处理事故耗时20天,

井身注浆堵水的效果评价仅能通过井身开挖的过程来评价注浆预加固堵水的效果。
4.因此在超深大直径富水区竖井井身施工过程中如何解决竖井井身施工与注浆平行作业、破碎地层注浆埋塞、注浆效果评价等技术问题是大直径富水区竖井井身施工过程中需要解决的重要问题。


技术实现要素:



5.本发明目的在于提供一种竖井井身地面预注浆治水施工方法,用于实现下直孔段注浆与上部井身施工同步作业,以弥补仅能通过井身开挖的过程起到注浆堵水的效果的问题。
6.本发明通过下述技术方案实现:一种竖井井身地面预注浆治水施工方法,包括以下步骤:步骤1,施工准备,确认场地平整,施工设备就位;步骤2,钻孔布置,步骤1完成后在井架基础外周间隔均布注浆孔,其中,掌子面与注浆段高差至少150m;步骤3,注浆段划分,将步骤2中的注浆孔由上至下划分为上直孔段、定向段、岩冒段以及下直孔段;步骤4,注浆孔钻孔,在步骤3完成后,对注浆孔进行钻孔,钻孔过程中连续测定并记录冲洗液密度、粘度;步骤5,注浆孔注浆,在步骤4钻孔完成后,按照压水试验、注浆、养护、扫孔、压水试验、复注的注浆顺序完成注浆作业;步骤6,注浆效果检测,对步骤5中的注浆效果进行检测;步骤7,注浆孔封堵,在步骤6注浆检测完成后,自下而上进行逐段灌注,直至注浆孔灌注封孔完成;步骤8,井筒注浆效果检测,在步骤7完成后,按照步骤5的方法穿过井筒中心线实施n个检查孔,对井筒实施注浆效果检测,其中
n≥2。需要说明的是,现有技术中的竖井井身施工方法无法做到下直孔段的注浆与上部井身的施工同步作业,同时在破碎地层注浆容易发生“埋钻”、“埋塞”等事故,鉴于这一情况,提出了一种竖井井身地面预注浆治水施工方法,具体通过注浆孔的注浆施工技术实现了下直孔段注浆与上部井身施工的同步作业,避免了破碎地层注浆发生“埋钻”、“埋塞”等事故,注浆孔的孔口始终安装有注浆装置,并配合泥浆泵进行注浆,以增大浆液的扩散半径,对已注浆段高重复进行注浆,提高了裂隙封堵的可靠性,注浆孔注浆施工完成后,扫孔至孔底对注浆孔进行压水试验、抽水试验、跨孔声波、跨孔电阻率变化、孔内视频等检验注浆治水效果,满足要求后进行注浆孔封堵,最后再实施不少于2个穿过竖井中心的斜向检查孔,按照步骤5的注浆方法,检查整个井筒的注浆质量。不仅弥补了仅能通过井身开挖的过程来评价注浆堵水的效果而且能够提前主动对竖井井身富水区进行预加固堵水,实现竖井井身掘进“打干井”的目的。
7.进一步地,步骤3中,注浆孔的终孔深度要求满足:当含水层埋藏深度小于竖井设计深度时,注浆孔终孔的深度至少超过含水层底板10m;当含水层埋藏深度大于竖井设计深度时,注浆孔终孔的深度至少超过竖井底部10m。需要说明的是,对于注浆孔的终孔深度需要满足上述条件,以便井身安全掘进。
8.进一步地,步骤4中,上直孔段与定向段为非注浆段,具体施工钻孔步骤为:钻孔、安装孔口管、钻孔、安装注浆套管、清孔以及固管;岩冒段与下直孔段为注浆段,具体施工步骤为:转孔、清孔;其中,注浆段的孔径大于等于110mm。需要说明的是,为了提高钻孔质量、增大浆液扩散路径,以及注浆的施工经济性考虑,将注浆段的孔径设置在大于等于110mm。
9.进一步地,步骤4中固管时,在注浆套管的顶部安装注浆装置并连接泥浆泵,泥浆池内配置完成的浆液经泥浆泵、泥浆泵出管路以及注浆装置后定量压入注浆套管内,当浆液从注浆套管与岩壁之间的环状空间返出规定流动度的浆液,保持不小于0.5mpa的稳压期,该稳压期的保持时间为3~5min,随后养护3天~7天。需要说明的是,基于上述固管步骤,能够提高固管的质量。
10.进一步地,步骤5具体包括:步骤5-1,压水试验,使清水依次经过泥浆泵的吸浆管路、泥浆泵、泥浆泵的出浆管路、注浆装置后压入注浆孔,当压力达到终压后,进行稳压10min~20min;步骤5-2,注浆,将配置完成的浆液经由吸浆管路、泥浆泵、出浆管路以及注浆装置后压入注浆孔;步骤5-3,养护,注浆完成后进行养护;步骤5-4,扫孔,在注浆养护完成后进行扫孔;步骤5-5,压水试验,重复步骤5-1,确定透水率及渗透参数;步骤5-6,复注,当步骤5-5的透水率及渗透参数不满足设计要求时,重复步骤5-2进行复注。需要说明的是,压水试验的主要目的是检查注浆装置以及注浆管路的可靠性,从而确定注浆段的浆液类型、配比、浆液的初始浓度以及估算注入量参考依据,同时还能够通过压水试验疏通基岩裂缝,扩大浆液扩散距离。
11.进一步地,步骤5-1中的终压标准确定方法为:将压水过程中的压力由小到大进行增压,当压力上升至恒定不变,同时注浆段的压水流量由大到小,则注浆段此时的压力达到终压,稳压10min~30min后结束。需要说明的是,通过上述步骤,能够确定压水试验的终压,从而提供有力的理论基础。
12.进一步地,步骤5-2中的浆液包括:黏土浆液、黏土水泥浆液、单液水泥浆液以及双液水泥浆液。需要说明的是,上述注浆过程需要用到不同的浆液,不同的浆液也需要进行不
同的配合和使用条件。
13.作为优选,步骤7中封孔采用单液水泥浆,水灰比为0.6:1。对于封孔过程,优选采用单液水泥浆,并且其水灰比为0.6:1。
14.进一步地,步骤8中的n个检查孔为斜孔。
15.本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:1、本发明通过结合现场地形地貌,合理进行注浆设备布置,在凿井井架基础外缘1.0m以外布置s形注浆孔,高精度定向仪器配合大功率的钻孔设备钻孔,对井身基岩裂隙含水层通过地面进行注浆封堵,在整个井身周围形成一定厚度的注浆堵水帷幕,实现了下直孔段注浆与上部井身施工同步作业,弥补了仅能通过井身开挖的过程起到注浆堵水的效果的问题;2、本发明施工安全性高,竖井井身掘进之前,在其周围按一定的钻孔分布对井身通过的基岩裂隙含水层在地面进行注浆,在井身周围形成一定厚度的注浆封水帷幕,达到堵水目的,有效避免施工过程中突涌水及淹井事故的发生,实现富水地层井身安全掘进;3、本发明节约工期,地面预注浆施工条件较好,作业比较方便,施工效率高、施工周期较短,采用s形孔注浆施工技术实现了下直孔段注浆与上部井身施工同步作业,同时相比在凿井过程中进行工作面注浆,不占用凿井工期,节约了建井工期;4、本发明注浆工艺可靠,该注浆工艺可靠、施工技术风险低,相对于在各注浆段高安装止浆塞的注浆工艺,避免了在破碎地层极易发生“埋塞”、“埋钻”的钻孔事故,提高了注浆效率,加快了建井周期。
附图说明
16.此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本技术的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:图1为本发明的流程结构图;图2为本发明注浆孔的剖面示意图;图3为本发明注浆孔帷幕效果示意图;图4为黏土水泥浆注浆段高参考值表;图5为单液水泥浆注浆段高划分参考值表;图6为岩石透水性分级表。
17.附图中标记及对应的零部件名称:1-松散土质地层,2-破碎的碎石类地层,3-基岩类,4-注浆孔,5-井身衬砌,6-钻孔设备,7-上直孔段,8-定向段,9-岩冒段,10-下直孔段,11-泥浆泵出浆管路,12-注浆装置, 13-井身最大开挖直径,14-孔口管,15-注浆套管,16-注浆帷幕,17-检查孔。
具体实施方式
18.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。需要说明的是,本发明已经处于实际研发使用阶段。
19.实施例:
如附图1至图3所示,一种竖井井身地面预注浆治水施工方法,包括以下步骤:步骤1,施工准备,确认场地平整,施工设备就位;步骤2,钻孔布置,步骤1完成后在井架基础外周间隔均布注浆孔4,其中,掌子面与注浆段高差至少150m;步骤3,注浆段划分,将步骤2中的注浆孔4由上至下划分为上直孔段7、定向段8、岩冒段9以及下直孔段10;步骤4,注浆孔4钻孔,在步骤3完成后,对注浆孔4进行钻孔,钻孔过程中连续测定并记录冲洗液密度、粘度;步骤5,注浆孔4注浆,在步骤4钻孔完成后,按照压水试验、注浆、养护、扫孔、压水试验、复注的注浆顺序完成注浆作业;步骤6,注浆效果检测,对步骤5中的注浆效果进行检测;步骤7,注浆孔4封堵,在步骤6注浆检测完成后,自下而上进行逐段灌注,直至注浆孔4灌注封孔完成;步骤8,井筒注浆效果检测,在步骤7完成后,按照步骤5的方法穿过井筒中心线实施n个检查孔17,对井筒实施注浆效果检测,其中n≥2。
20.需要说明的是,现有技术中的竖井井身施工方法无法做到下直孔段10的注浆与上部井身的施工同步作业,同时在破碎地层容易发生“埋钻”、“埋塞”等事故,鉴于这一情况,提出了一种竖井井身地面预注浆治水施工方法,具体通过注浆孔4的注浆施工技术实现了下直孔段10注浆与上部井身施工的同步作业,避免了破碎地层注浆发生“埋钻”、“埋塞”等事故,,注浆孔4的孔口始终安装有注浆装置12,并配合泥浆泵进行注浆,以增大浆液的扩散半径,已注浆段高重复进行注浆,提高了裂隙封堵的可靠性,注浆孔4注浆施工完成后,扫孔至孔底对注浆孔4进行压水试验、抽水试验、跨孔声波、跨孔电阻率变化、孔内视频等检验注浆治水效果,满足要求后进行注浆孔4封堵,最后再实施不少于2个穿过竖井中心的斜向检查孔17,按照步骤5的注浆方法,检查整个井筒的注浆质量,不仅弥补了仅能通过井身开挖的过程来评价注浆堵水的效果而且能够提前主动对竖井井身富水区进行预加固堵水,实现竖井井身掘进“打干井”的目的。对于步骤2,具体为:在井口凿井井架基础外缘1.0m以外一周布设n注浆孔4,相邻两个注浆孔4等间距布置;n为不为0的自然数。并且,注浆孔4的下直孔段10与竖井同心并使布孔圈径大于井身最大开挖直径 13外3m,后施工的注浆孔4孔位、角度根据已钻的钻孔进行调整,使得各注浆孔4在相同的注浆深度相对均匀;注浆孔4的数量根据井身最大开挖直径 13、浆液的有效扩散半径、竖井井身涌水量及岩石含水性、裂隙发育情况等条件来确定。其中,单液水泥浆液的有效扩散半径一般取4m~6m,黏土水泥浆液的有效扩散半径一般取8m~12m。
21.需要说明的是,步骤3中,注浆孔4的终孔深度要求满足:当含水层埋藏深度小于竖井设计深度时,注浆孔4终孔的深度至少超过含水层底板10m;当含水层埋藏深度大于竖井设计深度时,注浆孔4终孔的深度至少超过竖井底部10m。需要说明的是,对于注浆孔4的终孔深度需要满足上述条件,以便井身安全掘进。还需要说明的是,对于步骤3,具体为:采用下行式分段注浆工艺,设计注浆孔4为s形孔,n个注浆孔4分为上直孔段7、定向段8、岩冒段9、下直孔段10。其中,上直孔段7、定向段8为非注浆段,亦称之为套管段;岩冒段9、下直孔段10为注浆段,岩冒段9设置在下直孔段10内。对于步骤3,注浆孔4采用至少二序次及其以上序次布置,按序施工;上直孔段7、定向段8、岩冒段9、下直孔段10不得进入井身最大开挖直径 13范围内;其中,下直孔段10注浆采用下行式分段注浆,注浆段高设定为:n、n-1、n-n、n+1、n+n;并根据注浆孔4含水层位置、岩层裂隙发育及含水情况划分,n个注浆段高可参考下表一与表二:
如图4所示,表一:黏土水泥浆注浆段高参考值;如图5所示,表二:单液水泥浆注浆段高划分参考值。
22.需要说明的是,步骤4中,上直孔段7与定向段8为非注浆段,具体施工钻孔步骤为:钻孔、安装孔口管14、钻孔、安装注浆套管15、清孔以及固管;岩冒段9与下直孔段10为注浆段,具体施工步骤为:转孔、清孔;其中,注浆段的孔径大于等于110mm。需要说明的是,为了提高钻孔质量、增大浆液扩散路径,以及注浆的施工经济性考虑,将注浆段的孔径设置在大于等于110mm。还需要说明的是,步骤4具体为:注浆孔4采用正循环回转钻进方式钻孔,孔内输入优质泥浆护壁不取芯全面钻进工艺。钻进过程中使用优质低固相冲洗液,冲洗液中添加防塌剂、堵漏剂,每2h测定一次冲洗液的密度、粘度。岩层破碎段连续测定冲洗液密度、粘度,并做好记录。注浆孔4采用隔孔施钻的方式。
23.步骤4中,非注浆段孔深倾斜率每5m~10m一测;注浆段每个注浆段测斜一次,每间隔10m~35m设一个测点;为提高钻孔质量、维护孔壁、防止孔内塌孔事故,确保钻孔安全及有利于注浆等目的,钻进过程中采用黏土泥浆作为冲洗液;在钻进过程中采用清水或泥浆作为冲洗液,当采用性能较差的黏土调制的泥浆性能指标不符合要求时,可在泥浆中掺入碱粉、氢氧化钠或膨润土粉末以提高泥浆性能指标;对于冲洗液,采用单液浆或者水泥-水玻璃注浆工艺时,在注浆段钻进时使用清水进行钻进,在遇到岩石破碎、塌孔严重时,采用黏土浆作为冲洗液,采用黏土水泥浆注浆工艺时,一般采用泥浆作为冲洗液;在步骤4中安装空口管时,注浆孔4孔口地层存在一定厚度的松散土质地层1,需要在注浆孔4孔口安装一定深度的孔口管14,以便在注浆孔4钻进时保护孔口并起到导向作用。如果注浆孔4孔口地层为坚硬的岩石,钻孔至岩冒段9顶部后仅安装注浆套管15;在步骤4中安装注浆套管15时,注浆孔4通过破碎的碎石类地层2,为防在钻进过程中出现塌孔,钻孔完成后自孔口至钻孔底部安装注浆套管15,在破碎带地层等特殊情况下可安装多级注浆套管15。优选地,孔口管14的内径大于等于210mm,注浆套管15内径为146mm~196mm。壁厚为4.5mm、6.0mm、8.0mm,材质宜为dz40地质套管或a20无缝钢管,下口加工可加工成比外径大1mm~2mm的喇叭口,以利于下部钻进时钻具通过。在距下口2m范围内套管侧壁各方向布置3~4个注浆孔4,以便固管注浆。
24.需要说明的是,步骤4中固管时,在注浆套管15的顶部安装注浆装置12并连接泥浆泵,泥浆池内配置完成的浆液经泥浆泵、泥浆泵出管路以及注浆装置12后定量压入注浆套管15内,当浆液从注浆套管15与岩壁之间的环状空间返出规定流动度的浆液,保持不小于0.5mpa的稳压期,该稳压期的保持时间为3~5min,随后养护3天~7天。需要说明的是,基于上述固管步骤,能够提高固管的质量。步骤4中固管的浆液优选为单液水泥浆或水泥-水玻璃浆液,对于单液水泥浆,通常为p.o.42.5普通硅酸盐水泥,并加入适当的外加剂。如果固管段在富水区可添加适当的水玻璃,加速浆液的凝固。固管的合格标准为:注浆套管15与注浆孔4壁之间的环状空间不返清水。
25.需要说明的是,步骤5具体包括:步骤5-1,压水试验,使清水依次经过泥浆泵的吸浆管路、泥浆泵、泥浆泵的出浆管路、注浆装置12后压入注浆孔4,当压力达到终压后,进行稳压10min~20min;步骤5-2,注浆,将配置完成的浆液经由吸浆管路、泥浆泵、出浆管路以及注浆装置12后压入注浆孔4;步骤5-3,养护,注浆完成后进行养护;步骤5-4,扫孔,在注浆养护完成后进行扫孔;步骤5-5,压水试验,重复步骤5-1,确定透水率及渗透参数;步骤5-6,复
注,当步骤5-5的透水率及渗透参数不满足设计要求时,重复步骤5-2进行复注。需要说明的是,压水试验的主要目的是检查注浆装置12以及注浆管路的可靠性,从而确定注浆段的浆液类型、配比、浆液的初始浓度以及估算注入量参考依据,同时还能够通过压水试验疏通基岩裂缝,扩大浆液扩散距离。
26.步骤5中,对于浆液的初始浓度确定,根据压水试验的终压值p(mpa)、压水流量(l/min)、压水段高(m)计算各段高(n-n、n-1、n、n+1、n+n)的透水率q,根据透水率的大小判断浆液的初始浓度,具体如下表三所示。具体地,岩冒段9浆液类型一般为单液水泥浆,下直孔段10浆液类型为黏土水泥浆液。特殊地层中可在以上两种浆液中适当添加少量的水玻璃,高寒地区可在以上两种浆液中添加少量食盐和三乙醇胺。
27.如图6所示,表三:岩石透水性分级表对于浆液的搅拌过程:1、黏土浆液配制:推土场

皮带运输机

破土机

震动筛

存入地埋泥浆;2、黏土水泥浆液:水泥+水在地埋一次搅拌池内搅拌

流至二级地埋泥浆池中加入搅拌好的黏土水泥浆

加入食盐、三乙醇胺、水玻璃

存入二级地埋搅拌池;3、单液水泥浆:水泥+水在地埋一次搅拌池内搅拌

流至地埋二级搅拌池

加入食盐、三乙醇胺

存入二级地埋搅拌池;4、双液水泥浆:水泥+水泥在地埋一次搅拌池内搅拌

流至地埋二级搅拌池

加入食盐、三乙醇胺、水玻璃

存入二级地埋搅拌池。
28.上述配制好的浆液在3h内使用,浆液温度应该控制在5℃~40℃之间。
29.需要说明的是,步骤5-1中的终压标准确定方法为:将压水过程中的压力由小到大进行增压,当压力上升至恒定不变,同时注浆段的压水流量由大到小,则注浆段此时的压力达到终压,稳压10min~30min后结束。需要说明的是,通过上述步骤,能够确定压水试验的终压,从而提供有力的理论基础。
30.需要说明的是,步骤5-2中的浆液包括:黏土浆液、黏土水泥浆液、单液水泥浆液以及双液水泥浆液。需要说明的是,上述注浆过程需要用到不同的浆液,不同的浆液也需要进行不同的配合和使用条件。
31.对于步骤6中复注时间的确定:1、黏土水泥浆,养护24h可以复注;2、水泥-水玻璃双浆液,注浆压力较高时,注浆养护24h后复注;当采用低压注稀浆时,注浆后养护24h~32h复注;3、单液水泥浆,当注浆压力较高时,注浆后养护18h复注;当低压注稀浆时,注浆后养护24h复注。
32.本实施例中较为优选的是,步骤7中封孔采用单液水泥浆,水灰比为0.6:1。对于封孔过程,优选采用单液水泥浆,并且其水灰比为0.6:1。就水灰比而言,是指混凝土中耗水量与水泥用量的重量比,水灰比影响混凝土的流变性能、水泥浆体的粘结和混凝土的密度,因此,水灰比是决定混凝土强度、耐久性等一系列物理力学性能的主要参数,基于上述水灰比,能够完全适用于封孔工序中的特性,实现了较好的注浆封孔效果,根据实验结果及现场经验可知,封孔过程中,无裂隙留存,能够有效实现封孔。
33.以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步
详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征:


1.一种竖井井身地面预注浆治水施工方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1,施工准备,确认场地平整,施工设备就位;步骤2,钻孔布置,步骤1完成后在井架基础外周间隔均布注浆孔(4),其中,掌子面与注浆段高差至少150m;步骤3,注浆段划分,将步骤2中的注浆孔(4)由上至下划分为上直孔段(7)、定向段(8)、岩冒段(9)以及下直孔段(10);步骤4,注浆孔(4)钻孔,在步骤3完成后,对注浆孔(4)进行钻孔,钻孔过程中连续测定并记录冲洗液密度、粘度;步骤5,注浆孔(4)注浆,在步骤4钻孔完成后,按照压水试验、注浆、养护、扫孔、压水试验、复注的注浆顺序完成注浆作业;步骤6,注浆效果检测,对步骤5中的注浆效果进行检测;步骤7,注浆孔(4)封堵,在步骤6注浆检测完成后,自下而上进行逐段灌注,直至注浆孔(4)灌注封孔完成;步骤8,井筒注浆效果检测,在步骤7完成后,按照步骤5的方法穿过井筒中心线实施n个检查孔(17),对井筒实施注浆效果检测,其中n≥2。2.根据权利要求1所述的一种竖井井身地面预注浆治水施工方法,其特征在于:步骤3中,注浆孔(4)的终孔深度要求满足:当含水层埋藏深度小于竖井设计深度时,注浆孔(4)终孔的深度至少超过含水层底板10m;当含水层埋藏深度大于竖井设计深度时,注浆孔(4)终孔的深度至少超过竖井底部10m。3.根据权利要求1所述的一种竖井井身地面预注浆治水施工方法,其特征在于:步骤4中,上直孔段(7)与定向段(8)为非注浆段,具体施工钻孔步骤为:钻孔、安装孔口管(14)、钻孔、安装注浆套管(15)、清孔以及固管;岩冒段(9)与下直孔段(10)为注浆段,具体施工步骤为:转孔、清孔;其中,注浆段的孔径大于等于110mm。4.根据权利要求3所述的一种竖井井身地面预注浆治水施工方法,其特征在于:步骤4中固管时,在注浆套管(15)的顶部安装注浆装置(12)并连接泥浆泵,泥浆池内配置完成的浆液经泥浆泵、泥浆泵出浆管路(11)以及注浆装置(12)后定量压入注浆套管(15)内,当浆液从注浆套管(15)与岩壁之间的环状空间返出规定流动度的浆液,保持不小于0.5mpa的稳压期,该稳压期的保持时间为3~5min,随后养护3天~7天。5.根据权利要求3所述的一种竖井井身地面预注浆治水施工方法,其特征在于:步骤5具体包括:步骤5-1,压水试验,使清水依次经过泥浆泵的吸浆管路、泥浆泵、泥浆泵的出浆管路、注浆装置(12)后压入注浆孔(4),当压力达到终压后,进行稳压10min~20min;步骤5-2,注浆,将配置完成的浆液经由吸浆管路、泥浆泵、出浆管路以及注浆装置(12)后压入注浆孔(4);步骤5-3,养护,注浆完成后进行养护;步骤5-4,扫孔,在注浆养护完成后进行扫孔;步骤5-5,压水试验,重复步骤5-1,确定透水率及渗透参数;步骤5-6,复注,当步骤5-5的透水率及渗透参数不满足设计要求时,重复步骤5-2进行复注。
6.根据权利要求5所述的一种竖井井身地面预注浆治水施工方法,其特征在于:步骤5-1中的终压标准确定方法为:将压水过程中的压力由小到大进行增压,当压力上升至恒定不变,同时注浆段的压水流量由大到小,则注浆段此时的压力达到终压,稳压10min~30min后结束。7.根据权利要求5所述的一种竖井井身地面预注浆治水施工方法,其特征在于:步骤5-2中的浆液包括:黏土浆液、黏土水泥浆液、单液水泥浆液以及双液水泥浆液。8.根据权利要求7所述的一种竖井井身地面预注浆治水施工方法,其特征在于:步骤7中封孔采用单液水泥浆,水灰比为0.6:1。9.根据权利要求1所述的一种竖井井身地面预注浆治水施工方法,其特征在于:所述步骤8中的n个检查孔(17)为斜孔,穿透整个井筒并在注浆帷幕范围内,并且深入竖井底板、含水层底部不小于10m。

技术总结


本发明涉及竖井施工技术领域,具体是指一种竖井井身地面预注浆治水施工方法。包括以下步骤:步骤1,施工准备;步骤2,钻孔布置;步骤3,注浆段划分;步骤4,注浆孔钻孔;步骤5,注浆孔注浆;步骤6,注浆效果检测;步骤7,注浆孔封堵;步骤8,井筒注浆效果检测;本发明通过结合现场地形地貌,合理进行注浆设备布置,在凿井井架基础外缘1.0m以外布置S形注浆孔,高精度定向仪器配合大功率的钻孔设备钻孔,对井身基岩裂隙含水层通过地面进行注浆封堵,在整个井身周围形成一定厚度的注浆堵水帷幕,实现了下直孔段注浆与上部井身施工同步作业,注浆孔的孔口始终安装有注浆装置,并配合泥浆泵进行注浆,以增大浆液的扩散半径。以增大浆液的扩散半径。以增大浆液的扩散半径。


技术研发人员:

毛锦波 张斌斌 李亚隆 赵红刚 陈凯 李德增 于海涛 李明 张小虎 孙佰军

受保护的技术使用者:

中交二公局东萌工程有限公司

技术研发日:

2022.08.31

技术公布日:

2022/11/29


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