双山屯金矿立井井筒施工防治水技术探析

摘 要：金矿岩性为竖向裂隙发育，裂隙宽度小，浆液扩散性差，本文结合烟台双山屯金矿立井井筒施工实际水文地质情况，详细介绍了立井井筒施工综合防治水技术，取得了较好的效果，为类似条件下的井筒防治水提供了经验。

关键词：立井井筒；施工；水文地质

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.099

0 工程概况

烟台双山屯金矿立井井筒设计净直径Φ5.0m，井筒设计永久上坪标高+72.5m，井筒深度998m，井筒净断面面积19.625m2，井筒采用普通钻爆法施工，因建设单位提供的地质资料与实际揭露偏差很大，井筒掘至垂深852m打眼时，井筒涌水量突然增大，井筒总涌水量达到34.15m?/h。为保证下一段施工安全、质量，防止突水事故，立即对井筒（垂深852m～912m）进行工作面探水注浆施工及井筒（垂深822m～850m）进行壁后注浆施工，探水段高为60m，壁后注浆段高为28m。

1 水文地质

（1）根据地质资料分析：岩性主要为二长花岗岩，灰白色，中粗粒花岗结构，块状构造，矿物成分，斜长石、钾长石、石英及少量黑云母；裂隙较发育，岩心破碎。

（2）根据现场施工情况及分析：在垂深822m～850m井壁有淋水；在垂深852～912m有含水层。

2 治理难点

金矿岩性为竖向裂隙发育，裂隙宽度小，浆液扩散性差。

3 治理方案方法过程

3.1 壁后注浆

将吊盘一盘喇叭口拆除，作为壁后注浆工作平台。在已浇筑好的井壁（垂深822m～850m）上、下界面合茬縫处分别布置两圈注浆孔，每圈15个，眼距1m；在每模正中间打1圈注浆孔，每圈10个，眼距1.5m，眼深2m，打孔深度均为2m。确保达到封闭水路的效果。

3.2 工作面探水注浆

（1）本次工作面探水注浆段高为60m（垂深852～912m），将工作面积水排干、沉积的灰浆、杂物清理干净，松模板拆除刃角，提模板，浇注3m厚的C30砼作为止浆垫。

（2）止浆垫加固。

（3）钻孔布置：在止浆垫上均匀布置12个角度为4.5°，在延南北马头门方向分别布置2个角度为18°，在井筒出水点位置布置1个观察孔，深度为5m的孔口管作为探注孔，按照对角钻孔的方式对工作面进行探注。

（4）孔口管预埋及加固。

（5）钻孔钻进及注浆。

（6）注浆浆液原则上以单液普通水泥浆为主。当封堵效果差，采用双液化学浆（脲醛树脂-草酸溶液）。单液水泥浆采用PO42.5R普通硅酸盐水泥，双液浆采用水泥浆和水玻璃浆配制，水玻璃的浓度取40Be0。单液水泥浆的水与水泥重量比为0.5：1，双液浆水泥浆与水玻璃体积比1：1。化学浆采用井下实验配置草酸溶液来控制浆液初凝时间，脲醛树脂与草酸溶液体积比为3：1。

4 治理效果及推广意义

注浆后井筒涌水量<2m3/h。为下一步类似金矿井筒含水段施工积累宝贵经验。

5 安保措施

（1）工作面进行预注浆准备工作期间，必须看好以已经浇筑完成的井壁，防止注浆破坏井壁。由地面向井下工作面运送设备、工具、材料时，必须有专人负责监督检查。井口安检、吊盘信号及工作面信号，对吊桶及设备升降，必须目接目送，吊桶通过吊盘时，必须减速。注浆工作面必须及时清理干净，罐道下不得存放杂物，并由专人检查，认为安全可靠后方准下放和安设施工设备。

（2）对机电操作人员（包括钻工、司泵工、倒灰工、检修工、注浆工等）都要经过短期培训，并进行理论和操作考核，不合格者不允许参加注浆工作。人员上下井乘坐吊桶，必须佩戴安全带并生根。

（3）钻孔深度必须达到设计深度，误差不准超过0.5米。钻进过程中要准确掌握钻进深度，随时观测钻孔内涌水情况，孔壁是否坍塌等，如出现钻孔涌水量超过5m3/h，或塌孔卡钻情况时，应停止钻进准备注浆。

（4）在注浆前期，含水层涌水量较大，孔口管要安装安全阀门，钻进时如遇水较大时即可提钻注浆。井下必须保证有可靠的独立排水系统，水泵要始终处于完好状态，可随时启动排水。在注浆期间吊泵司泵工必须坚守岗位，随时排除积水。注浆泵等注浆机具要定期维修，保证处于完好状态，注浆前，各管路接头要连接牢固。在注浆时，司泵工必须按操作规程认真操作，并随时注意压力、流量、油温的变化，注意吸浆笼头是否堵塞的情况，如有异常及时向值班技术人员汇报，以确定处理方法。

（5）注浆前要对整个管路系统做压水实验，检查管路系统上的接口、法兰、阀门、管件的耐压性能，符合要求才能开始注浆。根据压水实验结果，确定浆液的种类和起始浓度。注浆前，孔口管上所有法兰压盖必须压紧，以防一孔注浆其它孔跑浆。在注浆期间，要设专人观察井壁、压盖、大阀、孔口管周、止浆垫等处是否发生了跑浆。一旦出现跑浆，应立即采取相应措施。井下注浆工应及时报告井下压力读数，不得虚报，记录员认真做好记录，如果出现压力骤升或骤降，应立即查明原因并及时处理。双液水泥水玻璃浆液、化学浆与草酸溶液在使用前要做配方试验，然后确定选用的配方。注浆时，要有值班技术人员掌握水泥浆、化学浆的调级、泵压、泵量的调节，当达到三量结束标准后方能结束注浆。注浆结束后，要及时清理全部注浆设备，并进行检修，并把管路内的残浆排出。

（6）井上下要设有声光信号及电话联系，有情况及时通报。

6 结语

烟台双山屯金矿立井井筒在施工过程中采取了综合防治水措施，并且制定了详细的安保措施，注浆后井筒涌水量<2m3/h，为下一步类似金矿井筒含水段施工积累宝贵经验。

参考文献：

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[3]赵继忠，罗元，刘友军，耿直.庙口煤矿风井井筒静水位预注浆防治水设计与施工[J].煤炭工程，2012（10）：20-22.

作者简介：田志勇（1971-），男，山东泰安人，本科，副总工程师。