五沟矿基岩段治水

1、五沟矿基岩段防治水小组 ： 郑立颖 兰昊晨 王新春 吕伟 提纲 一，水文地质条件 二，主副井基本技术参数 三 ，基岩段治水措施 四，选用方案及原因 五，不利因素采取措施 六，总结一 、五沟矿的水文地质条件井筒穿过的含水层主要由表土段含水砂层和二叠系砂岩含水层组成。井筒穿过的二叠系含水层为3 3煤上、下K K3 3砂岩裂隙含水层，为多层结构的砂岩裂隙含水层（段），主要岩性为细砂岩、粉砂岩及煤层。主井含水层总厚度36.74m36.74m，主要含水岩层为四层细砂岩，埋深分别为389.35389.35391.3m391.3m、403.8403.8405.3m405.3m、413.6413.6416.3

2、5m416.35m、421.65421.65426.09m426.09m。基本概况 副井含水层总厚度为48.05m，主要含水层岩层为五层细砂岩及一层中砂岩，含水层总厚度为19.69m。 地下水主要储存和运移在以构造裂隙为主的网络之中由于砂岩裂隙发育具有不均匀性，因此富水性也强弱不一。 主井和副井预计用水量分别为64m3/h和50m3/h，用水量大，均大于40m3/h。临近矿井生产实际表明，临近矿井生产实际表明，K3砂岩层段裂隙砂岩层段裂隙发育极不均匀，局部地段富水性较强，造成淹发育极不均匀，局部地段富水性较强，造成淹井事故，因此在施工中应引起高度重视。井事故，因此在施工中应引起高度重视。注意；

3、二，主副井技术参数井筒表土段采用冻结法施工。其中主井净直径为5.0m，深度为473.7m，表土厚度273.85m,采用临时井架凿井；副井净直径为6.0m，深度为503.7m，表土厚度272.2m,采用永久井架凿井 （技术特征见表2-1）。 序号项 目单位技术参数主井副井1井口坐标Xm3714041.0003714041.213Ym39466314.00039466195.800zm28.70028.7002井底标高m-445.000-475.0003井筒深度m473.700503.7004井筒直径m5.06.05冻结深度m3403096井壁厚度冻结段外壁mm400550450600内壁mm60

4、0700基岩段mm3505004007砼标号冻结段C30、C40、C45C50基岩段 C30 C40 三，基岩段可采用的的治水措施 注浆堵水 1、地面预注浆 2、工作面预注浆 3、井筒壁后注浆 导水与截水 钻孔泄水 井筒排水注浆堵水地面预注浆地面预注浆1、概念、概念 井筒开凿前，先自地面钻孔，穿透含水层，对井筒开凿前，先自地面钻孔，穿透含水层，对含水层进行注浆堵水，而后再掘砌井筒。含水层进行注浆堵水，而后再掘砌井筒。 2、优点、优点 不占用施工工期，在地面打钻，制备浆液及注不占用施工工期，在地面打钻，制备浆液及注浆施工较安全方便，效率高，质量好，而且在注浆浆施工较安全方便，效率高，质量好，而且

5、在注浆泵压力不足的情况下，浆液柱本身重量能形成补充泵压力不足的情况下，浆液柱本身重量能形成补充压力。压力。 3、缺点、缺点 打钻工程量大，费用高，这是因为一般注浆钻打钻工程量大，费用高，这是因为一般注浆钻进总量的进总量的1/22/3左右是在不含水层岩石中。左右是在不含水层岩石中。4、适用条件、适用条件 适用于含水层厚度较大，深度不超过适用于含水层厚度较大，深度不超过800（500m），或者虽然含水层不厚，但是层数较多而），或者虽然含水层不厚，但是层数较多而且间距较小的地层；预计用水量大于且间距较小的地层；预计用水量大于40m3/h以及含以及含水层有较大裂隙或溶洞，吸浆量较大的地层。水层有较大裂

6、隙或溶洞，吸浆量较大的地层。地面预注浆钻孔布置方式工作面预注浆工作面预注浆1、概念、概念 在井筒掘进到距含水在井筒掘进到距含水层一定距离时停止掘进，层一定距离时停止掘进，构筑混凝土止水垫，然后构筑混凝土止水垫，然后钻孔注浆。钻孔注浆。 2、优点、优点 钻孔、注浆工程量小；钻孔、注浆工程量小；可以根据裂隙方向布置钻可以根据裂隙方向布置钻孔，钻孔偏斜影响小；注孔，钻孔偏斜影响小；注浆效果可从后期注浆孔和浆效果可从后期注浆孔和检查孔的涌水量直接观察检查孔的涌水量直接观察到。到。3、缺点、缺点 井下工作面狭窄，设备安装和操作不便；安拆井下工作面狭窄，设备安装和操作不便；安拆注浆设备、浇灌和拆除止水垫、

7、注浆等均需占用井注浆设备、浇灌和拆除止水垫、注浆等均需占用井筒施工工期，每次注浆要延误筒施工工期，每次注浆要延误23个月，如浇灌止水个月，如浇灌止水垫和封堵孔口管施工不当，影响工期更长。垫和封堵孔口管施工不当，影响工期更长。4、适用条件、适用条件 适用于含水层埋藏较深，层数较少，井筒涌水适用于含水层埋藏较深，层数较少，井筒涌水量大于量大于40m3/h ，含水层具有垂直或倾斜的细小裂隙，含水层具有垂直或倾斜的细小裂隙的条件。的条件。 井筒工作面注浆工艺流程图井筒壁后注浆井筒壁后注浆1、概念、概念 壁后注浆是将可凝结壁后注浆是将可凝结的浆液，用注浆泵通过输的浆液，用注浆泵通过输浆管、注浆管和注浆孔

8、注浆管、注浆管和注浆孔注入到岩层和井壁的裂隙中，入到岩层和井壁的裂隙中，填充裂隙进行堵水。填充裂隙进行堵水。 2、优点、优点 壁后注浆不但起到封壁后注浆不但起到封水作用，而且也是加固井水作用，而且也是加固井壁的有效措施。壁的有效措施。3、缺点、缺点 需将建好的井壁挖开，且如果壁后含流沙层时需将建好的井壁挖开，且如果壁后含流沙层时可能发生淹井事故。可能发生淹井事故。4、适用条件、适用条件 井筒施工掘砌完成后，由于井壁质量差或地层井筒施工掘砌完成后，由于井壁质量差或地层压力过大等原因，往往造成压力过大等原因，往往造成井壁渗水井壁渗水或呈现小股涌或呈现小股涌水，使井筒涌水量超过水，使井筒涌水量超过6

9、或有或有0.5以上的集中漏水孔以上的集中漏水孔时，必须进行壁后注浆封水。时，必须进行壁后注浆封水。导水与截水 井筒施工时为了防止井筒淋水将灰浆冲洗流失，保证混凝土井筒施工质量和减少工作面淋水，根据淋水情况和砌壁工序不同，对淋水进行导和截的方法处理。钻孔泄水这种方式可取消吊泵和腰泵房，简化井内凿井设备布置，井内涌水由钻孔自行泄走，为井筒顺利施工创造条件。采用钻孔泄水的条件是：凿井前，必须有巷道预先通往井筒底部，而且 井底新水平已构成排水系统。一般多用于改建矿井。井筒排水 目前很多立井虽然已经实现注浆堵水打干井，但工作仍有少量积水或较少量涌水，立井工作面仍需布置排水设备。根据井筒涌水量大小的不同，

10、工作面积水的排出方法可采用吊桶排水和吊泵排水。四 、选用方案及原因 通过比较本矿井适合采用地面预注浆的治水方法。理由如下：（2）含水层不厚但层数较多且间距较小（3）主、副井井筒预计井筒涌水量分别为64m3/h、50m3/h涌水量均大于40m3/h。（1）含水层位置在400米左右，深度较浅（4）本井田内部分断层落差较大，很可能引发重大突水事故，直接威胁矿井开采的安全 矿井生产实际表明，砂岩层段裂隙发育极不均匀，局部地段富水性较强。(5)地面预注浆施工不占用井筒施工工期，在地面打钻制备浆液及注浆施工较安全方便，效率高，质量好，而且在注浆泵压力不足的情况下，浆液柱本身重量能形成补充压力。五 、不利因素措施（1）出现局部透水时可采取浇筑混凝土堵水，再实施工作面预注浆（2）如果工作面涌水量不大，则采取井筒排水 总之，通过综合比较采用地面预注浆是最合理最经济最安全的治水方案。为了彻底解决涌水对井筒施工带来的影响，改善掘、砌工作面的作业条件，井筒掘进中辅以导水、截水、吊泵排水与壁后注浆等方法相互配合使用，以获得良好的治水效果。六，结论六，结论防治水措施 地面预注浆施工方案的主要工序包括。 （1）注浆孔施工； （2）安装注浆设备； （3）压水实验，测定岩层吸水率； （4）配置浆液、注浆