[发明专利]一种千米立井工作面预注浆堵水混凝土止浆垫施工方法

说明书

本发明属于止浆垫施工技术领域，尤其是一种千米立井工作面预注浆堵水混凝土止浆垫施工方法，包括以下施工步骤：止浆垫整形与加强支护：所述止浆垫整形是指根据设计采用爆破法形成止浆垫外形后，采用风镐进行整形；所述加强支护是指在岩石破碎地方进行打锚杆、喷浆，井筒淋水处理：所述井筒淋水处理是指在吊盘上加设接水槽和截水棚，本发明提出球冠形滤水层，通过在球冠形滤水层上沿径向开凿水槽，将工作面出水点水流引到球冠形滤水层内，可以有效降低水流对混凝土止浆垫的作用面积，即降低裂隙水对止浆垫的向上作用力。同时施工时设置了散热管，以便于混凝土止浆垫浇筑时，增加了水泥水化热的散热，确保了混凝土止浆垫的浇筑质量。

技术领域

本发明涉及止浆垫施工技术领域，尤其涉及一种千米立井工作面预注浆堵水混凝土止浆垫施工方法。

背景技术

随着浅部高品质金属资源的日益枯竭，千米级乃至更深的矿产资源开采成为行业发展趋势，致使千米级立井建设技术迫在眉睫。深井开采咽喉在立井，而立井掘进的瓶颈在于含水层的水害防治。在超深立井施工中，常用工作面预注浆进行堵水。与浅部含水地层相比，深部地层所赋存地质环境更加恶劣，具有显著的高地应力、高岩温、高裂隙水压等特征，为此对注浆堵水技术提出更严格要求。

深井工作面预注浆对混凝土止浆垫的要求，主要体现在：(1)止浆垫承载能力。在深部高地应力作用下，含水地层内部导水通道被压缩乃至闭合，这时需要有足够大的止浆垫承载力，以确保设计注浆压力将浆液注入到含水地层裂隙中。同时，在深部高裂隙水压作用下，裂隙水压对止浆垫向上作用力也显著增大；(2)止浆垫散热能力。随着止浆垫承载能力的提高，止浆垫不可避免地向“大、厚”形方向发展，这时需要止浆垫具有散热功能，以使浇筑大体积混凝土后能及时散热，保证止浆垫的浇筑质量。同时，在深部高岩温下，竖井工作面空间狭小不利于散热，会影响水泥水化热反应。综上所述，针对于深部地层注浆堵水技术，不仅需要更高的止浆垫承载力要求，而且还需要考虑其散热能力。现有的立井注浆堵水止浆垫的设计，通常采用常规经验公式进行设计，未能充分考虑深部高地应力、高水压对承载力提出更高的要求，而且也未能考虑深部高岩温对水泥水化热的影响。针对于此，本发明提出一种具有高承载力，又有散热功能的止浆垫施工方法，保证了注浆效果，为此我们提出一种千米立井工作面预注浆堵水混凝土止浆垫施工方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种千米立井工作面预注浆堵水混凝土止浆垫施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种千米立井工作面预注浆堵水混凝土止浆垫施工方法，包括以下施工步骤：

S1、止浆垫整形与加强支护：所述止浆垫整形是指根据设计采用爆破法形成止浆垫外形后，采用风镐进行整形；所述加强支护是指在岩石破碎地方进行打锚杆、喷浆；

S2、井筒淋水处理：所述井筒淋水处理是指在吊盘上加设接水槽和截水棚，收集井壁淋水不进入工作面；

S3、制作球冠形滤水空间：所述球冠形滤水空间是指以立井工作面中心为圆心，采用光面爆破法制作直径小于井筒荒径的球冠形滤水空间，收集工作面基岩裂隙涌水；

S4、安装滤水箱：所述安装滤水箱是指在球冠形滤水空间中安装方型无底滤水箱，并在周圈布置滤水网，上表面用钢板加工；

S5、砌筑球冠形滤水层：所述的砌筑球冠形滤水层是指通过溜灰管下放不同粒径的碎石和爆破后的破碎钎石调成设计粒径比后，在球冠空间内铺设，铺设时应成斜坡型，即中间高，两边低；

S6、沿径向开凿水槽：所述沿径向开凿水槽是指以工作面出水点为起始点，沿井筒荒径开凿水槽至滤水箱，引导水流进行集中收集，同时也将出水点竖直向上的静水压力转换成沿荒径的水平作用力；

S7、铺设防水层：铺设防水层是指在球冠形滤水层上覆盖风筒布，将球冠形滤水层与止浆垫隔开；