矿井注浆堵水技术.doc

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矿井注浆堵水技术
当涌水量很大，仅仅靠排水已不可能或有经济时，注浆堵截水源通道，然后再进行排水。
注浆堵水是将水泥将或化学浆通过管道压入井下岩层空隙、裂隙或巷道中，使其扩散、凝固和硬化很大，经验表明，随着注浆压力的提高，充塞物质的强度急剧增加，这就保证了充塞物具有足够强度和不透水性。在地下水流速大的情况下，应设法增加浆液的流动阻力，需降低注浆压力，故合理运用注浆压力是注浆的关键。不同地区因地质条件不同，注浆压力也不尽一样。有地区选用注浆压力为静水压力的2～3倍，有的则根据岩石裂隙采用合适的压力值。
（3） 浆液注入量。根据扩散半径和岩裂隙率进行粗略计逄，公式为
Q=r2AHnβ　　　　　　　　　　　　　　　　（4－2）
式中Q―――浆液注入量，m3;
r-―――浆液扩散半径，m;
n―――裂隙率，％
H―――注浆段高，m；
β―――浆液在裂隙有效充填系数，～；
A――――浆液消耗系数，～。
（4） 注浆结束标准。一般是用两个指标表示；一是最终吸浆量，即注浆注至最后的允许吸浆量；另一个是达到设计压力时（即终压时）的持续时间。从理论上讲，最终吸浆量是越小越好，最理想的情况是注至完全不吸浆，但难以做到，故结束标准是注浆压力达到设计终压，～，吸浆量小于80L/min，时间不少于30min即可。
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三、 突水点（口）注浆堵水
矿井因突水事故被淹没后，可以采取适当方法与措施，使其恢复生产获得新生，常用的方法有强排疏干法和注浆堵水法。强排疏干法，即利用大流量水泵（水泵排水量要大于矿井突水后的总水量）强行排水，追水至井底，然后采到相应措施恢复生产。它适用于突水点（口）动水量和含水层静储量均小，矿井排水设备及电力供应条件皆好，排水后对工农业和居民用水无影响等条件。注浆堵水法是指用各种方法和材料（水泥、水玻璃、化学材料等）堵塞井下突水点，增加突水点及其周围岩层和隔水层的强度，切断通道和水源，故又称突水点（口）注浆堵水。此法适用于突水点动水量大、突水点距地面深，井巷断面有限、不能安装大型排水设备，突水点水源与工农业和居民供水属同一水源，排水后会引起水源地枯竭或产生环境水文地质问题时。突水点（口）注浆堵水，按注浆孔的们位置可分为先后排法和先排后堵法，我国淹没矿井恢复注浆堵水常用的是地面注浆先堵后排法。
（一）注浆堵水前的水文地质工作
注浆堵水时应解决的问题是：井下突水点的具体位置在哪里，在什么部位注浆效果最好，根据什么原则布置勘探注浆孔，突水点堵水效果如何判断等问题。为了正确选择堵水方案，确保注浆钻孔能命中堵水的关键地点或部位和正确评价堵水效果，一般需进行下列水文地质工作：
（1）通过现有水文地质资料的整理分析、野外地质调查以及必在的突水点（口）注浆堵水补充勘探工作，查清突水点的位置，确定或判断突水水源、突水点附近断裂构造的确切位置和含水层间的对接关系、突水点地段含水层的分布及它们之间的水力联系、各含水层岩溶裂隙发育程度及岩溶裂隙发育的主要方向；
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（2）因地制宜地进行连通试验，测定地下水的流速、流向和地下水的水质与水温；
（3）布设地下水动态观测网，进行堵水前、堵水后和堵水过程中的动态观测，并编制注浆观测孔历时曲线和等水位（压）线图，以指导注浆工程和注浆效果评价；
（4）用钻孔和被淹矿井进行抽（放）水试验，了解各含水层与突水点（口）的水力联系情况；与注浆工程前后放水资料对比，评价堵水效果；
（5）注浆前每孔都要进行冲洗钻孔及压水试验，目的是冲洗岩层中空隙通道，利于浆液扩散并与围岩胶结提高堵水效果；通过压水试验计算岩层单位吸水量，了解岩层的渗透性，以选择浆液材料及其浓度与压力。
（二）突水点注浆堵水方案的制定
制定方案时应反复分析研究，在弄清水文地质条件等情况的基础上，对堵水工程作出正确布置，对堵水方法提出明确要求。
方案设计应包括如下容；
（1）确定堵水围、注浆层位和部位，注浆孔、观测孔检查孔数及其布置方式；
（2）确定注浆材料、注浆深度，划分注浆段、选　择注浆方式和止浆方法；　
（3）确定注浆参数及质量检查和评价方法；　
（4）选择钻探设备，确定钻孔结构与施工方法，确定主要安全技术措施（包括注浆操作规程）。
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（三）施工注浆孔及注浆
1．勘探注浆孔及注浆
（1）应布置在井