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注浆管厂家浅析膨胀式固孔注浆管在立井工作面探水注浆施工中的应用

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随着矿山建设工程技术的发展,立井治水技术得到不断完善和提高。对于水文地质条件复杂的矿区,治水工作已成为影响井筒快速施工的关键因素。注浆管厂家实践表明,膨胀式固孔注浆管应用于预留岩帽工作面预注浆施工,不仅可节省混凝土止浆垫浇筑和拆除时间,而且由于固孔作业简便,易于操作,还可大大缩短建井工期。
根据新风井地质柱状图和距离该井筒55m的北风井凿井期间实际揭露的岩层情况,新风井主要穿过第四系冲积层、侏罗系砾岩2层含水层。其中第四系冲积层处于冻结段内,可直接掘砌通过。侏罗系砾岩厚约92m,主要由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、砾岩等组成。根据Q3-1孔抽水资料,砾岩含水层涌水量为25m3/h,属富含水层;且由于砾岩岩溶裂隙发育很不均匀,水文地质条件复杂,应作为主要含水层对待。
止浆岩帽的预留应考虑井筒检查孔含水层的岩性特征、埋藏条件、含水性、水力性质等水文地质特征及隔水层的岩性特点2.预留止浆岩帽的必要条件是含水层上部有致密的不透水层,且岩帽能够承受***注浆压力作用。
注浆管厂家根据北区新风井井筒检查孔资料和勘探单位出具的地质报告说明书,侏罗系砾岩含水层上方为粉砂岩,该岩层抗剪强度为3MPa;注浆终压按照静水压力的2~4倍选取,经计算,预留岩帽厚度B≈2.1m,取3m,满足要求。预留岩帽釆用注浆法加固。即利用探水钻机钻孔至5.0m深后,将膨胀式固孔注浆管摸入孔内,然后在其端头安装高压阀门,进行注浆加固。新风井砾岩含水层厚度约为92m,探水注浆作业分3次进行,每次探注30m,掘27m,预留3m保护岩帽。预留止浆岩帽的主要目的,一是预防突水,特别是高承压水突出,保证注浆施工安全;二是防止注浆浆液串至工作面,降低注浆效果。
注浆管厂家采用膨胀式固孔注浆管进行工作面预注浆。膨胀式固孔注浆管由注浆管(430mm钢管)、固孔管(475mm钢管)膨胀胶圈、反向旋转把手及单向推力球轴承构成如图1所示。其中固孔管分为3部分,每部分长度均为650mm。固孔管两头挖出2mm圆孔,套在注浆管上。膨胀胶圈每2个为1组,分3组置于固孔管中间。固孔管端头使用单向推力球轴承旋紧。
膨胀式固孔注浆管固孔工艺原理:注浆管打入钻孔后,旋动单向推力球轴承,使固孔管对膨胀胶圈产生挤压。在挤压作用下,膨胀胶圈开始膨胀,和孔壁产生挤压,利用膨胀胶圈与孔壁产生的巨大摩擦力,使注浆管固定;同时,膨胀胶圈膨胀后,与孔壁之间产生良好的密闭效果,起到止浆作用。膨胀式固孔注浆管岩帽注浆工艺原理如图2所示。
使用ZQX-100B型潜孔钻机进行探水,开孔、终孔均使用中9mm钻头,正常向下探水钻进。如果钻孔探出10~30m3/h涌水,应停止探水,上提钻杆,利用钻机冲击器,将2.6m长的膨胀式固孔注浆管打入钻孔内,拧紧端头螺栓,使膨胀胶圈膨胀后,固定在钻孔内;然后在注浆管端头安设与之匹配的高压阀门,连接注浆管路,进行注浆。

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