越南下龙煤矿风井井筒回填段注浆加固技术

李金斗 张家乐（中煤三建三十六工程处，安徽宿州 234000）

越南下龙煤矿风井井筒回填段注浆加固技术

李金斗 张家乐
（中煤三建三十六工程处，安徽宿州 234000）

越南下龙煤矿风井工业广场为露天矿矸石回填山涧所形成，想要施工风井井筒，需要先对井筒周围回填部分进行注浆加固。本文经过研究分析，本次注浆加固造孔采取跟管钻进方法，成功对11个注浆钻孔进行施工及注浆，实现了该回填段注浆加固，为井筒安全施工创造了条件。

下龙煤矿 注浆加固 回填层

1 工程概况

越南下龙煤矿位于越南广宁省蒙杨县境内，隶属于越南国家煤炭矿业有限责任公司分公司—越南煤炭矿业集团下龙煤炭公司。整个矿区位于山区，可用于建设矿井的工业广场选址困难，2015年8月主副井相继开工，2015年10月下龙煤炭公司决定施工风井，综合考虑后将风井工业广场选择在一块用矸石回填的山涧内，回填深度约50m，为了避免风井施工时出现大面积片帮、抽帮现象，也出于对井筒施工安全和施工速度考虑，越南煤炭矿业集团下龙煤炭公司经过分析论证后，决定对风井工业广场回填段进行注浆加固处理，然后施工风井井筒。具体施工由我中煤第三建设（集团）有限责任公司三十六处负责。

2 注浆钻孔施工

2.1 钻孔设计

由于风井工业广场矸石回填较深，钻进时极易出现卡钻现象，导致钻进终止，无法成孔，为了解决这个问题，本次注浆加固造孔采取跟管钻进方法。全部钻孔钻进完成后，由下向上每5m一个段高进行整体注浆。

（1）钻孔施工位置及角度。井筒锁口部分最大直径10m，为了施工方便，本次注浆钻孔设计在直径10m圈径上施工，钻孔角度为90°。（2）钻孔深度。由于回填深度为50m，设计注浆钻孔深度超过回填部分2m，即为52m。（3）扩散半径及孔数。钻孔施工段为矸石回填，裂隙宽度大于5mm，扩散半径取4m，考虑有效搭接，孔间距取3m，直径10m的圈径上设计施工钻孔11个（见图1所示）。

2.2 套管加工

套管选用1500mm一根，采用φ108*8mm无缝钢管制作，每节套管上每隔500mm对穿1对直径10mm的孔，相邻对穿孔方向互相成90°，钢管之间通过丝扣连接，连接丝扣为梯形扣，管节一头车母扣，一头车公扣，公、母扣长度80mm。为增加套管连接强度，套管之间通过丝扣连接后，还要用电焊焊接牢靠，防止因钻具扭矩过大，丝扣产生滑丝而出现脱扣现象，导致后续套管无法连上。

2.3 造孔

本次施工注浆钻孔采用TL-70/80型全液压工程钻机，采用QCW80风动潜孔冲击器跟管钻进和潜孔锤超前扩底钻进技术，以压风作为潜孔锤动力，同时冷却钻头、排除岩屑。当钻孔钻进到设计深度后，退出中心钻具，将套管留在孔内形成注浆钻孔。

3 注浆施工

本次注浆使用BW-250型注浆泵，流量250L/min。注浆泵的性能稳定，经多次使用均取得良好的效果。

3.1 注浆方式

注浆段为矸石填埋，岩石破碎，因此注浆采用分段间歇式注浆方法，段高为5m，每个注浆钻孔施工结束后，下止浆塞至45m处开始注浆充填，注浆由下往上进行。每注10分钟左右，停注2分钟左右，再注10分钟，如此反复，直到注入量达到设计注浆量即停止注浆，待水泥浆液初凝后，再下入止浆塞进行第二段注浆，和第一段一样反复间歇注浆，直到10段全部注浆结束。

3.2 注浆材料及配比

本次注浆采用Po42.5普通硅酸盐水泥，为了保证充分扩散及注浆效果，注浆只采用了单液水泥浆，水灰比0.8：1～0.5：1。

3.3 注浆压力

充填注浆压力不需要太大，以防止施工时片帮为主，本次注浆压力控制在2 MP。

3.4 注浆量

浆液注入量根据孔内实际情况，设计浆液注入量按公式V=Aπ R2Hηβ/m计算得每孔每段（5m）注入量20m3水泥浆，约合18t水泥，合计注入量为1980t水泥。实际注入水泥2021t，基本符合设计要求。

V=AπR2Hηβ/m

式中：A---表示浆液损失系数，取A=1.5； R---表示浆液扩散半径，R—4m；H---表示注浆段高，5m；η---表示岩层裂隙率，取5%；β---表示浆液在裂隙内的有效充填系数，取0.9；m---表示浆液结石率，取m=0.85。

4 结语

在现场施工中经过31天的注浆加固，成功完成了11个注浆加固钻孔的施工及注浆，共计注入水泥2021t，现井筒已经顺利穿过回填段，施工中无发生片帮事故，事实证明，注浆加固效果较好，方案切实可行。

［1］ 周兴旺.注浆施工手册［M］.北京:煤炭工业出版社，2014.

李金斗（1983—），男，河北献县人，本科，毕业于河南理工大学测量工程系，研究方向：矿井建设新工艺、新技术、新设备的研究与应用。