CN101105130A - 复合井壁壁间快速注浆技术 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合井壁壁间快速注浆技术,根据冻结井筒深度、井壁厚度、强度、含水层层位,对井筒进行注浆分段,分段段高为100-200m,在施工内层井壁时,预设、预埋与注浆分段高度相适应的竖向分段注浆管,分段注浆管上设置有若干注浆头,注浆头与塑料夹层壁间连通,在一个段高内同时形成多个注浆点,分段注浆管的上端连接输浆管,输浆管的另一端通过连接胶管与注浆泵连接,具有工艺简单、安全可靠、注浆速度快、效率高、费用低等特点,且壁间注浆工序占用井筒的时间可减少60-90%,缩短了建井工期。
Description
技术领域:
本发明属于冻结法凿井复合井壁壁间注浆技术领域。
背景技术:
冻结法凿井是穿过深厚表土含水层建井采用的主要特殊施工方法。国内采用冻结法已建成了矿山立井井筒500多个,在建的冻结井筒30多个,目前井筒穿过表土层的厚度、冻结深度已达到528m、628m,冻结井筒多采用混疑土、钢筋混疑土塑料夹层复合井壁结构形式。冻结凿井施工工艺包括:①打钻冻结;②井筒开挖并由上向下分段砌筑外层井壁;③掘砌壁座;④敷设塑料板并由下向上套内层井壁;⑤塑料夹层壁间注浆。壁间注浆的目的是充填塑料夹层与外壁之间存在的间隙、外层井壁接茬缝、冻结压力产生的外壁裂缝,防止井壁漏水,并使内外层井壁紧密结合共同抵抗地压。现有塑料夹层壁间注浆技术是在井筒内吊盘上进行,采用分段上行或分段下行注浆方式,注浆分段段高为20-30m;在每分段段高内,用风钻沿内层井壁圆周水平凿出4-6个注浆孔,孔深略大内层井壁厚度穿过夹层,注浆孔内安设注浆管,也有在施工内层井壁时预埋水平注浆管;用安装在吊盘上的注浆泵逐孔进行注浆;注浆结束后封堵,升降吊盘再进行下一分段注浆。现有注浆技术可以完成壁间注浆,但存在注浆速度慢、占用井筒工期长、辅助工序多、系统复杂等缺陷,而且随着井筒冻结深度的增大更加凸显。当冻结深度为200-300m时,注浆分段数8-12段,壁间注浆约占用井筒工期15-20天,冻结深度为500-600m时,注浆分段数20-25段,约占用井筒30-35天。在吊盘上施工,注浆材料、人员需垂直提升,空间小安全条件差,效率低、费用高。
发明内容:
本发明的目的是提供一种高效、快速、安全、不占或少占井筒的复合井壁壁间快速注浆技术。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:根据冻结井筒深度、井壁厚度、强度、含水层层位,对井筒进行注浆分段,分段段高为100-200m,在施工内层井壁时,预设、预埋与注浆分段高度相适应的竖向分段注浆管,分段注浆管上设置有若干注浆头,注浆头与塑料夹层壁间连通,在一个段高内同时形成多个注浆点,分段注浆管的上端连接输浆管,输浆管的另一端通过连接胶管与注浆泵连接。
在各注浆分段上部设置有观察孔,观察孔一端与塑料夹层壁间相通,另一端与井筒相通,用于观察注浆效果,控制注浆压力。
由于本发明采用的是大段高分段,竖向预埋分段注浆管,分段注浆管上设置有若干注浆头,这样,在对塑料夹层壁间进行注浆时,浆液由注浆泵经连接胶管、输浆管、分段注浆管、多个注浆头注入塑料夹层壁间,能够在一个大段高内同时实现多点、快速、高效壁间注浆;通过浆液扩散,起到充填间隙、裂缝,防止井壁漏水,并使内外井壁紧密结合,提高井壁整体强度;本发明具有工艺简单、安全可靠、注浆速度快、效率高、费用低等特点,且壁间注浆工序占用井筒的时间可减少60-90%,缩短了建井工期。
附图说明:
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
图1为地面壁间注浆系统示意图。
图2为井筒吊盘壁间注浆系统示意图。
具体实施方式:
实施例1
由图1所示,复合井壁由外层井壁2、内层井壁4、塑料夹层壁间3构成。注浆泵10固定在井口地面,注浆前根据冻结井筒深度、井壁厚度、强度、含水层层位,对井筒进行注浆分段,一般把井筒分成1-4个注浆分段,分段段高一般为100-200m,在施工内层井壁4时,预设、预埋与注浆分段高度相适应的竖向分段注浆管6,分段注浆管6设置在内层井壁中,预设、预埋竖向分段注浆管从壁座1以上开始向上依次进行。分段注浆管6上设置有若干注浆头5,注浆头5间距为5-7米,注浆头5与塑料夹层壁间3连通,在一个段高内同时形成多个注浆点。各分段注浆管6的上端连接各分段长输浆管8,各分段输浆管预设、预埋在内层井壁4中并直通井口露出地面,各分段输浆管8的地面露出端通过连接胶管11与注浆泵10连接。注浆时,注浆泵分别与地面各分段输浆管连接,采用分段上行式注浆。为了保证注浆效果,根据井筒9的直径及注浆要求确定设置分段注浆管6的趟数及位置,趟数一般为2-3趟,位置以井筒圆周均匀布置。在各注浆分段上部设置有观察孔7,观察孔一端与塑料夹层壁间3连通,另一端与井筒9连通,用于观察注浆效果,控制注浆压力。
实施例2
由图2所示,复合井壁由外层井壁2、内层井壁4、塑料夹层壁间3构成。注浆泵10固定在井筒9内的吊盘13上,吊盘13由四根吊盘钢丝绳12牵引,注浆前根据冻结井筒深度、井壁厚度、强度、含水层层位,对井筒进行注浆分段,一般把井筒分成2-3个注浆分段,分段段高一般为100-200m,在施工内层井壁4时,预设、预埋与注浆分段高度相适应的竖向分段注浆管6,分段注浆管6设置在内层井壁4中,预设、预埋竖向分段注浆管从壁座1以上开始向上依次进行。分段注浆管6上设置有若干注浆头5,注浆头间距为5-7米,注浆头5与塑料夹层壁间3连通,在一个段高内同时形成多个注浆点。各分段注浆管6上端口在备注浆分段上部露出内层井壁并与短输浆管8连接,输浆管8的另一端通过连接胶管11与吊盘上的注浆泵10连接,实施注浆,注完一个分段后,提升吊盘再注上一分段。为了保证注浆效果,根据井筒9的直径及注浆要求确定设置分段注浆管6的趟数及位置,趟数一般为2-3趟,位置以井筒圆周均匀布置。在各注浆分段上部设置有观察孔7,观察孔一端与塑料夹层壁间3连通,另一端与井筒9连通,用于观察注浆效果,控制注浆压力。
Claims (2)
1.一种复合井壁壁间快速注浆技术,根据冻结井筒深度、井壁厚度、强度、含水层层位,对井筒进行注浆分段,其特征是分段段高为100-200m,在施工内层井壁(4)时,预设、预埋与注浆分段高度相适应的竖向分段注浆管(6),分段注浆管(6)上设置有若干注浆头(5),注浆头(5)与塑料夹层壁间(3)连通,在一个段高内同时形成多个注浆点,分段注浆管(6)的上端连接输浆管(8),输浆管(8)的另一端通过连接胶管(11)与注浆泵(10)连接。
2.根据权利要求1所述的复合井壁壁间快速注浆技术,其特征是所述的各注浆分段上部设置有观察孔(7),观察孔一端与塑料夹层壁间(3)连通,另一端与井筒(9)连通。
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