[发明专利]一种非全深冻结立井解冻后的涌水防治方法

摘要

本发明公开了一种非全深冻结立井解冻后的涌水防治方法，方法包括：注浆形式确定，井筒防治水时机确定，注浆位置确定，注浆孔的布置，注浆材料，注浆压力，注浆管的制作与安装；其中单液为主，双液为辅，按质量比单液浆配比：水:硅酸盐水泥；按质量比双液浆配比：硅酸盐水泥:水玻璃:三乙醇胺；高低压并用，注浆时工作压力为该处静水压力的1.2~1.5倍，注浆终压为该处静水压力的2～2.5倍；深浅孔结合，冻结表土段采用壁间注浆，冻结基岩段采用壁间注浆和壁后注浆，浅孔注浆管为φ38mm×600mm，深孔注浆管为φ38mm×3100mm。具有施工及操作方便，可注性强，不透水性强，密实性好，强度高，用于解冻后的立井。

主权项

1.一种非全深冻结立井解冻后的涌水防治方法，其特征在于该方法按下述步骤进行：1）、注浆形式的确定井筒解冻后围岩裂隙区贯通，围岩裂隙涌水量较大，在富水弱渗地区，一般注浆形式难以注入或是注入效果不好，本发明采用单液为主、双液为辅，高低压并用，深浅孔结合的注浆方式；2）、井筒防治水时机的确定：（1）、为保证未冻结段施工的下部井筒及马头门安全施工，在下部井筒及马头门施工过程中，上部井筒要保证一定的负温，即为-4℃，避免上部井筒解冻过早引起的涌水对未冻结段凿井的下部井筒的施工带来不利影响，这是非全深冻结法立井施工井筒防治水技术的一个重要技术措施；（2）、井筒防治水时机的确定是未冻结段施工的下部井筒及马头门施工完毕，允许非全深冻结法的上部井筒自然解冻完毕，然后立即实施井筒防治水工作；（3）、如果在自然解冻后没有立即进行防治水处理，存在冻结段解冻后涌水通道随着时间的推移，在地下水的作用之下，岩体中的裂隙不断发展扩大、连通最终会形成一系列强渗流水力通道，最终导致大的涌水灾害发生的缺陷，为此，应选择立即进行防治水处理；3）、注浆位置的确定井筒自上而下分为冻结表土段、冻结基岩段、未冻结段，所述冻结表土段采用壁间注浆，所述冻结基岩段采用壁间注浆和壁后注浆，所述未冻结段不注浆；（1）、所述壁间注浆所述冻结表土段和冻结基岩段为双层井壁段，注浆管为φ38mm×600mm，孔深500mm，终孔位置位于内壁与外壁之间，用以封堵内外壁间的水力联系；内外层井壁夹层间注浆充填时间的确定应满足下列规定：A、夹层周围井壁混凝土温度应不低于4℃；B、冻结壁在解冻过程中但仍处于封闭状态，并能承受外部水压力；（2）、所述壁后注浆应用于冻结基岩段（双层井壁段），注浆管为φ38mm×3100mm，孔深3000mm，终孔位置位于冻结管处，用以封堵冻结管环形通道与基岩的水力联系，壁后注浆不能对掘进施工的正常进行产生明显影响，也不能对井壁浇筑质量构成危害；4）、注浆孔的布置壁间注浆间隔20～30m布置一个断面，上下断面错开45°，一个断面均布4个孔，孔深500mm，注浆管为φ38×600mm；壁后注浆间隔40～50m布置一个断面，一个断面均布4个孔，孔深3000mm，注浆管为φ38×3100mm；若有出水点，可根据实际情况调整孔位；5）、注浆材料按质量比单液浆配比：水: 硅酸盐水泥＝0.6:1～1.25:1；按质量比双液浆配比：硅酸盐水泥:水玻璃: 三乙醇胺＝1:1:0.1%～0.25%，水玻璃浓度为38～40°Be′；所述外加剂三乙醇胺，三乙醇胺既有速凝作用又有缓凝作用与水泥类型和掺量有关；对于硅酸盐水泥，三乙醇胺掺量为0.02%时起速凝作用，掺量为0.25％时有轻微的缓凝作用，掺量为0.5％时有很强的缓凝作用，而当掺量为0.1％时则表现出强烈的速凝作用；氯化钠主要作为抗冻剂，在冬季施工时防止水结冰而影响水泥砂浆的强度，按质量比单液浆总质量或双液浆总质量与氯化钠的配比＝0.3%～0.5%:×0.1%～0.3%；6）、注浆压力工作压力：达到该处静水压力的1.2~1.5倍；注浆终压：达到该处静水压力的2～2.5倍；同时以不引起围岩与井壁开裂凸起为原则，不应超过井壁强度；7）、注浆管的制作与安装注浆孔使用YT-28风锤，配以42“一”字型钻头打眼，壁间注浆孔孔深500mm，壁后注浆孔孔深3000mm，注浆管采用32无缝钢管制作，一头设马牙扣，另一头设内丝扣配管帽，长度根据壁厚加工，注浆管用麻丝缠绕，打入孔内，外露长度不得大于50mm，注浆管采用套孔的方式进行埋管，打好注浆孔后，然后埋入Φ38mm×600mm或Φ38mm×3000mm的注浆管，管口安装阀门，钻孔进入外壁深度不得大于100mm。