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井筒壁后注漿安全技術措施

  
評論: 更新日期:2015年05月15日
?
1 、概況
1.1井筒主要特征
井口(地坪)標高、井筒深度、直徑、表土(凍結(jié))深度、井壁結(jié)構(gòu)、混凝土強度等級等。
1.2井筒地質(zhì)及水文地質(zhì)
對本工程地層地質(zhì)特征、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件進行描述,說明各含水層涌水量、地溫參數(shù)等。
2、注漿施工方案
2.1根據(jù)井筒揭露的含水層和隔水層厚度情況,采用上行式分段注漿方式,分****個段高,從****m出水點位置自下往上依次進行。注漿時先把含水層的頂、底封好,防止水上下亂串。注漿范圍控制在含水層及其上下5m范圍。鉆鑿注漿孔采用YT28型氣腿式風動鑿巖機,鉆孔直徑φ42mm,孔深不低于****mm(穿入巖石不低于1000mm)。漿液材料采用化學漿、單液超細水泥漿和水泥-水玻璃雙液漿,選用2TGZ-60/210型注漿泵注漿。
2.2采用直接對井壁注漿,分兩步進行。第一步先注含水層;第二步補注出水點。上行注漿結(jié)束后采用下行式注漿,這樣封堵后一定距離的全部含水層裂隙。切斷含水層與井壁之間的水力聯(lián)系,進而達到降低涌水量,加固井壁的目的。本次注漿主要以封堵裂隙水為目的,注漿壓力應比靜水壓力大0.5~1.5Mpa,以不引起井壁開裂凸起為原則。為防止壓力突增造成井壁破壞,每段注漿時,應先在每段井壁接茬位置埋設兩根注漿管兼作泄壓孔。
3、注漿設計
3.1注漿段起止深度:根據(jù)井筒出水點位置劃分****個段高(敘述段高起止深度及長度)
注漿過程中,根據(jù)出水點位置應進行調(diào)整。同時各段上、下各5m注漿封水。
3.2注漿壓力
首先測定含水層鉆孔靜水壓力,注漿壓力比靜水壓力大0.5~1.5Mpa,終壓取上限,同時以不引起井壁開裂凸起為原則。如井壁漏水量較大,應打泄水孔進行卸壓。
注漿終壓確定
P0 =1.5P靜水壓力
注漿壓力(工作面表壓)及段高劃分表
2.1

?

序號
起至深度(m)
段高(m)
注漿壓力(Mpa)
1
?
?
?
注:①、實際段高劃分應根據(jù)井壁出水情況調(diào)整。
②、注漿壓力先期孔取低值,后期孔取高值,同時根據(jù)注入量的變化而調(diào)整。
井壁強度驗算公式???? P0(D+2E)2/4E(D+E)≤(δ)
]:井壁允許的抗壓強度(Mpa)
D:?? 井筒的凈直徑?????? (6m)
E:?? 井壁厚度?????????? (0.55m)
P0?注漿終壓????????? (Mpa)
3.3注漿孔數(shù)與布置
注漿孔布置在出水點附近200mm,接近施工接茬縫位置,漏水量較大的接茬縫處應多布置注漿孔,每隔****m一個孔,上下排呈交錯布置,以上鉆孔視現(xiàn)場情況選擇鉆注,并適當增減孔。注漿孔應穿入巖石,上行注漿孔深不低于****mm,下行注漿孔深不低于****mm,孔徑φ42mm。若打好孔后孔內(nèi)無水不埋管,必須用水泥封堵,以防日后孔內(nèi)漏水。
3.4漿液注入量及注漿材料
漿液注入量是由井筒壁后圍巖的裂隙,孔隙大小及爆破震動影響裂隙的程度及注漿壓力等多種條件決定的。實驗室證明當裂隙小于0.6mm時,無論加大多少壓力,顆粒性漿液都不能壓入。因地下各種未知因素,漿液注入量以實際注入量簽證為準。
注漿材料:選用****種漿液,即****。
大裂隙注水泥漿,當采用以上顆粒型漿液仍然漏水,采用化學漿液。
4、施工準備工作
?? ?4.1 設備準備
1)注漿泵:兩臺;(2)立式攪拌機:一臺;(3)普通鑿巖機:二部;(4)壓力表:****塊;(5)高壓輸漿膠管****m,風管****m,并配有快速接頭和變徑接頭;(6)高壓三通****個,砸管器****個,孔口管****個,1吋閥門個****,混合室****個,道釘****根,棉紗****公斤。
???? 2、注漿站布置:根據(jù)施工現(xiàn)場情況,注漿站布置在井口附近。準備好兩個儲漿池,一個存清水,全套注漿設備均布置好。
???? 3、鉆場和注漿現(xiàn)場均放在吊盤上,運料用吊桶。
注漿泵布置在操作盤上,水泥漿儲漿桶和清水桶布置在注漿機附近。使用YT28型鑿巖機在操作盤上進行鉆孔,安裝注漿管。鑿巖機使用后在操作盤上放平,并用繩套生根在操作盤上。
?4、供水、供風、供電與通訊設備
5 注漿施工工藝
5.1化學漿施工工藝:
使用脲醛樹脂(主劑)+草酸(添加劑),漿液的各項指標見下表?;瘜W漿液由甲液和乙液混合組成,甲液為脲醛樹脂,乙液為草酸和過硫酸銨加水溶解。注漿時兩根吸漿管分別放在甲液拌漿桶與乙液拌漿桶內(nèi)。甲、乙液按1:0.3~0.4的配比混合。化學漿液膠凝時間主要是由乙液里草酸濃度決定。在注化學漿液前要按配比做膠凝時間實驗,為注漿提供一手試驗數(shù)據(jù)。具體數(shù)據(jù)填寫見表6.3。
??????????????????????????????? 甲液(脲醛樹脂)

?

項目
指標
外觀
白色粘稠
黏度(涂-4杯/s)
50+2
PH值
7.5~8.5
固含量:%
30~40
比重:g/cm3
1.18~1.2
?
?????????? 乙液(草酸)???????????????

?

項目
指標
外觀
白色或灰色粉料
含水率:%<
1
漿液膠凝時間統(tǒng)計表??? ?????????????

?

序號
脲醛樹脂(g)
水(g)
草酸(g)
過硫酸胺(g)
草酸濃度
凝固時間
備注
1
100
32.3
0.25
0.5
0.19%
?
各種材因出廠單位不同,水質(zhì)不,現(xiàn)場應進行配比試驗
2
100
32.2
0.3
0.5
0.22%
?
3
100
32.1
0.4
0.5
0.3%
?
4
100
32.0
0.5
0.5
0.37%
?
5
100
31.7
0.8
0.5
0.6%
?
6
100
31.5
1.0
0.5
0.75%
?
7
100
31.3
1.2
0.5
0.9%
?
8
100
31.0
1.5
0.5
1.13%
?
?
5.2 ?C-S雙液漿液注漿施工工藝
1)、注漿材料
漿液材料采用單液超細水泥漿和水泥-水玻璃雙液漿。水泥選用P.O52.5R水泥,水灰比為1:1--0.75:1,雙液漿C:S=1:0.8。水玻璃選用液體硅酸鈉型、濃度為38-40玻美度、模數(shù)為2.8的水玻璃。

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