漸進(jìn)法注漿封水技術(shù)在含水砂礫層中的應(yīng)用

賈建文

(西山煤電集團(tuán)公司東曲礦,山西省古交市,030200)

漸進(jìn)法注漿封水技術(shù)在含水砂礫層中的應(yīng)用

賈建文

(西山煤電集團(tuán)公司東曲礦,山西省古交市,030200)

古交電廠燃料運(yùn)輸工程主要有主斜井、煤倉、燃料運(yùn)輸通道、水倉及泵房的施工。主斜井斜長615.6 m,傾角16°,主斜井施工有部分區(qū)段要通過含水層。介紹了通過含水層所采用的漸進(jìn)法超前預(yù)注漿技術(shù)施工工藝。

斜井施工 含水砂礫層 漸進(jìn)法 工作面預(yù)注漿

古交電廠燃料運(yùn)輸工程是古交電廠的主要配套工程,主要有主斜井、煤倉、燃料運(yùn)輸通道、水倉及泵房等設(shè)施組成。其中主斜井斜長615.6 m,傾角16°,由地表開口施工,下行掘進(jìn),進(jìn)入煤系地層后落平。井筒表土段上部為明槽開挖混凝土砌碹支護(hù),下部為暗槽掘進(jìn)混凝土砌碹支護(hù),進(jìn)入基巖后為錨噴支護(hù),井筒斷面形狀為半圓拱形斷面。

1 施工存在問題

主斜井所穿越的地表層被第四系表土、砂和卵石層覆蓋,該層為第四系主要含水層。從揭露的地層看,自地表以下3.2 m為回填土,土質(zhì)極不穩(wěn)定?；靥钔烈韵聻榈谒南当硗痢⑸?、礫石互層且含水極為豐富;區(qū)內(nèi)地層與古河床相溝通,導(dǎo)水、補(bǔ)水性能好,平均涌水量達(dá)230 m3/h。并且該段地表受住宅樓制約,無法全部采取明槽開挖施工。在明槽開挖45 m后,剩余54 m地表層區(qū)段需采用暗槽施工,但在暗槽施工中采用普通法超前預(yù)注漿技術(shù),因含水砂礫層中含砂量大,注漿孔“塌孔”現(xiàn)象嚴(yán)重,注漿擴(kuò)散效果差,又因涌水量大,極易出現(xiàn)涌砂、冒頂現(xiàn)象,以至普通法超前預(yù)注漿技術(shù)無法應(yīng)用。

2 施工技術(shù)的確定

2.1 漸進(jìn)法預(yù)注漿技術(shù)的應(yīng)用

在地表層暗槽施工段,由于地質(zhì)條件的特殊,無法采用普通法超前預(yù)注漿技術(shù),為此,經(jīng)研究攻關(guān),決定采用特殊的超前預(yù)注漿技術(shù)即漸進(jìn)法超前預(yù)注漿技術(shù)進(jìn)行施工。

漸進(jìn)法超前預(yù)注漿是在工作面前砌筑一道1.0 m厚的止?jié){墻,在墻中按設(shè)計好的位置預(yù)埋3英寸注漿套管,如圖1所示。先將注漿管直接對接在3英寸注漿套管上進(jìn)行注漿。在高壓的作用下,漿液擴(kuò)散,將止?jié){墻前方800 mm范圍(經(jīng)實(shí)測擴(kuò)散半徑僅為800 mm)內(nèi)的砂礫層封水加固。然后在3英寸套管中穿入鉆桿打鉆,打鉆深度為800 mm(以穿透注漿層為準(zhǔn)),成孔后將注漿管再對接在3英寸注漿套管上進(jìn)行注漿。這樣在高壓的作用下,漿液又向前擴(kuò)散,將前方又800 mm范圍內(nèi)的砂礫層封水加固。如此漸進(jìn)地進(jìn)行注漿,以達(dá)到超前預(yù)注漿的效果,如圖2所示。待預(yù)注漿區(qū)段達(dá)到30 m后,開啟止?jié){墻,在注漿形成的帷幕下向前掘進(jìn),掘進(jìn)成巷25 m后即停止掘進(jìn),再按上述漸進(jìn)法進(jìn)行超前預(yù)注漿,以安全、快速地穿越此段含水砂礫層。

2.2 壁后注漿技術(shù)的應(yīng)用

為了對明槽混凝土砌碹支護(hù)段及漸進(jìn)法預(yù)注漿后暗槽混凝土砌碹支護(hù)段的井筒壁進(jìn)行封水加固,采用壁后注漿技術(shù)。注漿孔沿井筒四周布置,間排距3.0 m×3.0m,注漿孔深度以穿透井壁進(jìn)入壁后500 mm為準(zhǔn),見圖3。

注漿孔用取芯鉆垂直井壁開孔,用?40 mm無縫鋼管加工成長1.0 m的注漿花管,用?50 mm厚壁管加工成連接套連接,花管孔徑10 mm,間距200 mm,五花型布置?；ü芡舛思庸こ赏饨z扣,以便注漿管與混合器連接。采用壁后注漿后,使得井筒壁四周的淋水得到封堵,且對井壁進(jìn)行了加固,有效保證了主斜井的支護(hù)強(qiáng)度。

圖3 壁后注漿孔布置斷面及剖面圖

3 注漿材料

注漿材料選用單液水泥漿、水泥～水玻璃雙液漿,水泥選用P.032.5普通硅酸鹽水泥,水灰比為2∶1～0.6∶1,水泥漿配比種類見表1。水玻璃選用液體硅酸鈉型,濃度為35～40波美度,模數(shù)2.3～2.8。水泥漿與水玻璃的配合比按1∶1進(jìn)行。

表1 水泥漿配比表

4 注漿效果

通過采用漸進(jìn)法超前預(yù)注漿技術(shù),起到了加固地層并達(dá)到了封水的目的,井筒涌水量控制在10 m3/h以下,并解決了普通法超前預(yù)注漿技術(shù)所不能克服的塌孔、涌砂和擴(kuò)散效果差等技術(shù)難題,為井筒施工安全有效地穿越含水砂礫層提供了科學(xué)可行的技術(shù)支持。又通過采用壁后注漿技術(shù),起到了井壁補(bǔ)強(qiáng)及封堵淋水的效果,為“漸進(jìn)法”超前預(yù)注漿技術(shù)起到了必要的補(bǔ)充作用。

[1] 張有,歐陽永龍.淺議巖土注漿加固技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].中國礦業(yè),2005(6)

[2] 陳振秀,張騰蔚,張金根.鋼化管壓力注漿技術(shù)及其應(yīng)用[J].廣東公路交通,2005(4)

Application of progressive grouting technology for water sealing in water bearing sand-gravel stratum

Jia Jianwen

(Dongqu Coal Mine,Xishan Coal&Electricity Group Co,Gujiao,Shanxi province 030200,China)

The construction p roject for Gujiao power plant’s fuel transport system is composed mainly that of a main incline shaft,a coal bunker,fuel transport way,water sump and a pump house.The main inclined shaft,with its inclined length of 615.6m and dip angel of 16°,will partly penetrate water bearing strata.In this paper,a progressive advance p re-grouting method is introduced which is designed for application for the inclined shaft to penetrate the water bearing layer.

inclined shaft construction,water bearing sand-gravel stratum,progressive method,pre-grouting at face

TD265.48

B

賈建文(1970-),山西汾陽人,大學(xué)本科,就職于山西焦煤西山煤電集團(tuán)公司,工程師。

(責(zé)任編輯 張毅玲)