[发明专利]深井工作面注浆工艺

说明书

技术领域

本发明属于矿井的开采时深井工作面的注浆防渗水技术，具体地涉及一种深井工作面注浆工艺。

背景技术

随着矿山地下工程开采规模的扩大，越来越多的工程常常遇到裂隙含水层、砂岩孔隙水、灰岩溶洞水、断层破碎带水、岩溶陷落柱水等复杂地层，这些地层往往水源丰富，涌水量大，可能引起突水、坍塌、冒落等事故，甚至造成淹井和人员伤亡等安全事故。地层注浆堵水施工技术，是治理这些复杂地层消除可能发生或已经发生水害的有效技术方法之一。

地层注浆堵水技术具有设备和工艺简便、灵活和适用范围广等优点，已成为地下工程建设不可缺少的卓有成效的技术之一。但由于地下条件复杂多变，注浆治水又是隐蔽工程，施工中往往由于理论和经验不足，带有盲目性和随意性，致使有些注浆工程尤其是深(600m以深)立井工作面预注浆，花了很大代价，但未达到预期效果，因此，在地层注浆施工中，要不断认真总结经验，努力提高科学性，减少盲目性，最终达到预期效果。就深立井施工而言，如何采用科学的方法解决深立井工作面预注浆问题，是施工中的技术重点和难点。借鉴已有的成熟的浅立井工作面预注浆施工经验，结合深立井地质特点，采用科学的方法，最终解决深立井井筒工作面预注浆施工难题，则可以大大提高立井施工速度，将带来十分显著的经济和社会效益，同时也是对立井工作面预注浆施工技术一个重要补充。

工作面预注浆是立井井筒防治水的一种常用方法，该方法工艺成熟，可靠性也较高，几十年来在我国的众多立井井筒防治水施工中得到了成功应用。但是，在这之前的多数立井工作面预注浆的成功实例，其所对应的多为浅井注浆，即多为600米以内的深度。近几年，随着立井井筒深度的增加，越来越多的深部工作面预注浆任务摆在了我们面前，对于深井注浆(600米以深)工程而言，我们使用原来的注浆技术，遇到了很多难题：因为含水层埋藏深，水压和地压大，对钻、注机具、管路抗压性和注浆压力等都有更高的要求，深井注浆技术有很多问题没能解决，导致这两年国内深井注浆工程失败的例子较多，这充分说明了深井注浆与浅井注浆有很大的差别。针对深井注浆工程，探讨和寻求与以往不同的注浆方案，解决存在的问题，必将给深立井施工带来重大的技术进步。

发明内容

本发明提供了一种施工合理，能够具有普适性的深井工作面注浆工艺，其能够提高深立井工作面预注浆工作的工作效率，确保井筒防水施工的顺利落底，注浆工期短，施工成本低。

本发明所采用的技术方案如下：

一种深井工作面注浆工艺，包括造孔和注浆工艺，其特征在于所述深井工作面注浆工艺包括：

首先，在止浆垫掘进段高达到要求后，用伞钻对下部岩层进行钻孔探水；

其次，在止浆垫掘进段设置砌壁大模板，再利用砌壁大模板搭设钻井平台；

再者，埋设孔口管、滤水桶和滤水层，浇筑混凝土；

最后，在止浆垫上打出泻压孔，进行钻孔和注浆作业。

具体的讲，所述深井工作面注浆工艺进一步包括：

钻机固定设置在砌壁大模板上；在滤水桶和滤水层外浇筑混凝土后，对止浆垫上部的井壁进行壁后注浆加固。

在一实施例中，所述钻机采用液压钻机，所述注浆采用注浆机进行，该注浆机的注浆终压为注浆机表压力和注浆浆液柱压力之和的三分之二。

在另一具体实施方式中，所述注浆所采用的浆液采用搅拌机设置一二级搅拌站方式，深井的井筒内设置的注浆管路为无缝钢管。

又一具体实施方式中，所述在止浆垫上开设多个钻孔，间隔按单双号分布进行钻孔的注浆。

一具体实施方式中，对地层孔隙水进行封堵的注浆采用改性尿醛树脂浆液，该改性尿醛树脂浆液包括甲液和乙液，其中甲液为尿醛树脂、双氮丙稀酰胺和丙稀酰胺，所述乙液为水、草酸、过硫酸胺的配制液。

深井工作面注浆工艺结合煤矿实际施工中工作面预注浆的经验和教训，对注浆设计重新进行优化，重点解决深立井工作面预注浆出现的一系列问题。对于基岩段裂隙、孔隙水地层，可采取工作面预注浆的方法，首先对含水层进行分析，确定注浆段高，然后对注浆孔布置、止浆垫及注浆参数进行设计，对注浆工艺进行不断改进。在工作面造孔，通过地面注浆系统，利用井筒内吊挂的注浆管路，将在地面搅拌好的浆液注入地层，最终达到堵水目的。实现了100％的堵水率。

本发明的有益效果在于，该深井工作面注浆工艺的施工合理，能够具有普适性，其能够提高深立井工作面预注浆工作的工作效率，确保井筒防水施工的顺利落底，注浆工期短，施工成本低。

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的阐述。

具体实施方式

利用该深井工作面注浆工艺对郓城煤矿主井进行井筒注浆施工，具体工艺如下：