CN106979012A - 立井井筒冻结孔内隐蔽导水通道综合处治方法 - Google Patents
立井井筒冻结孔内隐蔽导水通道综合处治方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106979012A CN106979012A CN201710378530.3A CN201710378530A CN106979012A CN 106979012 A CN106979012 A CN 106979012A CN 201710378530 A CN201710378530 A CN 201710378530A CN 106979012 A CN106979012 A CN 106979012A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- slip casting
- hole
- grouting
- construction
- annular space
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000008014 freezing Effects 0.000 title claims abstract description 108
- 238000007710 freezing Methods 0.000 title claims abstract description 108
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 95
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 claims abstract description 172
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 106
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 87
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 63
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 49
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 43
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000004886 process control Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000008439 repair process Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000011160 research Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 58
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 45
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 44
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 28
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 24
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 22
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims description 19
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 16
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 14
- 241000256135 Chironomus thummi Species 0.000 claims description 13
- 239000011440 grout Substances 0.000 claims description 13
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 12
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims description 12
- 230000007306 turnover Effects 0.000 claims description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 9
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 8
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 claims description 6
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 6
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 5
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 5
- 238000010998 test method Methods 0.000 claims description 5
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims description 4
- 241001074085 Scophthalmus aquosus Species 0.000 claims description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 4
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 4
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 3
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 claims description 3
- 244000144985 peep Species 0.000 claims description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 238000004540 process dynamic Methods 0.000 claims description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 3
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 claims description 2
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 claims description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 2
- 238000012956 testing procedure Methods 0.000 claims description 2
- 239000011799 hole material Substances 0.000 claims 47
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 238000012407 engineering method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 2
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 238000000275 quality assurance Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000003469 silicate cement Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 230000026676 system process Effects 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D5/00—Lining shafts; Linings therefor
- E21D5/04—Lining shafts; Linings therefor with brick, concrete, stone, or similar building materials
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/005—Monitoring or checking of cementation quality or level
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/02—Determining slope or direction
- E21B47/022—Determining slope or direction of the borehole, e.g. using geomagnetism
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/04—Measuring depth or liquid level
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D1/00—Sinking shafts
- E21D1/10—Preparation of the ground
- E21D1/12—Preparation of the ground by freezing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
本发明公开了一种立井井筒冻结孔内隐蔽导水通道综合处治方法，包括开展冻结孔封闭质量评价工作，分析冻结孔“环形空间”隐伏致灾通道范围及其危险程度；系统研究“环形空间”隐蔽导水通道区段内岩性组合特征，确定注浆治理区间；冻结孔“环形空间”的探查与注浆治理区域精确定位；工程方案设计及其动态优化；注浆施工平台的设计及构筑；隐蔽导水通道综合处治方案动态优化及全过程控制施工；注浆效果综合评判及局部补充注浆实施等步骤。采用该工法实施后，通过对矿山井筒冻结孔中的“环形空间”有效封堵，解决了不同含水层间地下水以“环形空间”为通道发生水力联系、进而增大工作面涌水量，增大煤炭资源开采安全隐患及排水费用的难题。
Description
技术领域
本发明涉及一种立井冻结法施工中的冻结孔侧壁含导水通道的探查与注浆封堵方法，属于矿山安全建设及井筒壁后含导水通道注浆治理领域。
背景技术
西部地区矿井井筒建设具有直径大、冲积层浅、含水层多等特性，且含水层多为孔隙裂隙含水层，浆液扩散难，预注浆效果差，因此多采用冻结法对井筒进行施工。冻结法凿井是在井筒开挖之前，首先在欲开挖井筒的周围打一定数量的冻结孔，孔内安装冻结器，低温盐水在冻结器中流动，吸收其周围地层的热量，在松散、含水不稳定地层中形成冻结圆柱，冻结圆柱逐渐扩大并连接成封闭的、满足设计厚度和强度的圆筒冻结壁，以抵抗土、水压力，隔绝地下水和井筒的联系，并在冻结壁的保护下进行井筒掘砌，以便安全穿过含水地层，是一种特殊的凿井方法。矿井井筒冻结施工完成冻结壁解冻后，由于冻结深度大，冻结管不易拔出，现场施工中冻结管往往留存在冻结孔中，且部分冻结孔与冻结管之间的“环形空间”封闭不良。然而，冻结地层中富水性一般较好，如我国西部地区侏罗纪矿区主采煤层上部发育有厚层富水的直罗组含水层及志丹群含水层组，若含水层之间的“环形空间”封闭不良，将成为含水层地下水相互连通的通道，多个含水层将连为一体，原来的隔水层失去隔水作用。在工作面回采期间，冻结孔的垂向导水作用，使接近地表、易受地表水补给的含水层成为矿井水害主要水源，原本补给条件很差的深部煤系地层含水层得到一个较为充分的补给源，极易造成井筒出水、井壁和井下构筑物破坏，将长期威胁冻结法施工矿井的安全。
实践表明，注浆封堵是预防冻结孔“环形空间”发生水力传导作用的有效且重要的技术方法，注浆可以在地下有效地封堵冻结孔与冻结管之间的导水通道，阻断含水层之间的水力联系。然而，目前井筒注浆技术主要是针对井筒壁后注浆，注浆目的是为了封堵井壁与围岩之间的通道，防治地下水渗入到井筒内，腐蚀井筒结构，造成井筒淋水及涌水，注浆方法和注浆工艺比较成熟。然而，冻结孔和冻结管之间的环形空间的注浆封堵要复杂得多，涉及到钻孔的精细探查和精确定位、注浆施工平台的构建、注浆安全控制及注浆效果评判等系统工艺工法。
发明内容
本发明的目的是立井井筒冻结法施工过程中冻结孔中孔壁与冻结管间的“环形空间”可能导通地层含水层对煤矿安全开采带来危险的问题，提供一种矿山立井井筒冻结孔隐伏突水通道综合注浆治理方法，采用该工法实施后，通过对矿山井筒冻结孔中的“环形空间”有效封堵，解决了不同含水层间地下水以“环形空间”为通道发生水力联系、进而增大工作面涌水量，增大煤炭资源开采安全隐患及排水费用的难题。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
立井井筒冻结孔内隐蔽导水通道综合处治方法，包括以下步骤：
A. 开展冻结孔封闭质量评价工作，分析冻结孔“环形空间”隐伏致灾通道范围及其危险程度：系统搜集冻结孔基本信息及“环形空间”封闭资料，确定每个钻孔冻结孔“环形空间”未封闭段范围。根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》计算煤层开采顶板冒裂带高度，对比顶板冒裂带范围、冻结孔“环形空间”未封闭段与开采煤层顶板第一个稳定含水层(组)空间位置关系，评价 “环形空间”隐蔽导水通道危险性。
B. 系统研究“环形空间”隐蔽导水通道区段内岩性组合特征，确定注浆治理区间：利用沉积学方法，结合钻孔岩心资料和物探资料，分析“环形空间”隐蔽导水通道区段内含水层与隔水层组合关系及组合特征，确定合理的注浆封堵施工区段。
C. 冻结孔“环形空间”的探查与注浆治理区域精确定位：利用孔斜资料，结合地质雷达等物探手段，确定治理区段内钻孔垂向上延伸方向变化，精确控制钻孔在深度上的形态变化，确定注浆实施空间内“环形空间”未封闭段位置。
D. 工程方案设计及其动态优化：制定详细的工程治理方案，工程方案主要针对以下三个方面：一是注浆施工平台的设计和施工；二是要制定详细可靠的注浆方案；三是注浆效果检验级补充注浆方法。
E. 注浆施工平台的设计及构筑：为便利施工和运输，注浆施工平台可在井筒现有提升装置基础上进行改造得到。
F. 隐蔽导水通道综合处治方案动态优化及全过程控制施工：根据前述的精细化探查结果，确定了注浆治理区间，据此设计隐蔽导水通道综合处治方案。综合处治方案包括注浆钻孔设计与施工、注浆实施方案两部分。
G. 注浆效果综合评判：综合运用注浆过程综合分析法及现场试验方法开展注浆效果评价工作。
H. 局部补充注浆实施：紧跟注浆效果检查进程，针对涌水量大或者含水性较大的区域在靠近原来注浆孔的附近钻设新注浆孔实施补充注浆工程。
上述治理方法具体包括内容：
A. 开展冻结孔封闭质量评价工作，分析冻结孔“环形空间”隐伏致灾通道范围及其危险程度
统计冻结钻孔基本信息及冻结孔“环形空间”封闭资料。所述的冻结孔基本信息包括孔号、孔口坐标、钻孔深度、终孔层位及钻孔测斜数据。所述的冻结孔“环形空间”封闭资料包括钻孔封闭段的起始深度、终止深度、封闭材料及其用量。根据冻结孔基本信息及“环形空间”封闭资料，分析各冻结孔“环形空间”封闭情况，确定未封闭范围。所述的未封闭范围指没有封闭材料充填的区段。统计井田内地质钻孔揭露的预开采煤层厚度并计算其平均厚度，根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中的计算公式计算煤层开采顶板冒裂带高度及范围。对比顶板冒裂带范围、冻结孔“环形空间”未封闭段与开采煤层顶板第一个稳定含水层（组）空间位置关系，评价“环形空间”隐蔽导水通道危险性。所述的第一个稳定含水层（组）是指预开采煤层上部第一个发育范围完全覆盖了煤层开采区域，且富水性中等~好的含水层（组）。若顶板冒裂带范围和“环形空间”未封闭段空间上无叠合区，则未封闭段不具有导水危险性；若两者有空间叠合，且第一个稳定含水层（组）部分或全部处在叠合区内，则“环形空间”未封闭段具有导水危险性，威胁到煤层的安全开采。汇总所有冻结孔封闭资料，确定冻结孔“环形空间”隐伏致灾通道范围。
B. 系统研究“环形空间”隐蔽导水通道区段内岩性组合特征，确定注浆治理区间
“环形空间”隐蔽导水通道无需全部注浆封堵，只需要选择合适位置实施注浆封堵工程，通过充填在通道内的浆液阻隔不同含水层间的水力联系通道即可。根据井筒附近地质勘探钻孔资料，分析开采煤层上覆岩层的岩性组合特征。所述的岩性组合关系指含水层（细砂岩、中砂岩、粗砂岩、砂砾岩及石灰岩）与隔水层（泥岩、页岩）之间的交替发育特征及岩层厚度分布规律。重点分析“环形空间”隐蔽导水通道区段内的煤层上部第一个稳定含水层（组）与第二个稳定含水层（组）之间的隔水层岩性、厚度及空间位置。所述的隔水层岩性一般为泥岩或页岩，即为注浆封堵工程施工区段。注浆期间，所有的注浆钻孔均在该隔水层内部施工。
C. 冻结孔“环形空间”的探查与注浆治理区域精确定位
统计每个钻孔在深度上的测斜资料，分析钻孔随深度变化过程中的顶角和方位角变化情况，掌握每个钻孔沿深度上的轨迹形态，绘制钻孔轨迹平面图及剖面图。特别是绘制注浆区段内钻孔轨迹图。必要时综合运用地质雷达等地球物理探查手段，精确定位冻结孔“环形空间”位置，为下一步注浆钻孔设计与施工奠定基础。
D. 工程方案设计及其动态优化
根据前期探查结果，制定详细的注浆方案。针对井筒内施工空间条件限制，工程方案重点包括以下三个方面：一是注浆施工平台的设计和施工，保障施工的安全进行。二是要制定详细可靠的注浆方案，所述的注浆方案由注浆钻孔参数及注浆关键参数设计组成；所述的注浆钻孔参数包括钻孔布置方式、钻孔深度、钻孔数量、钻孔施工序列；所述的注浆关键参数包括注浆段长、注浆材料、浆液配比、注浆量及注浆压力以及注浆结束标准。三是注浆效果检验级补充注浆方法，所述的注浆效果检验方法是指利用压水试验或地球物理探查的方法进行注浆效果检验，若注浆效果不好，则需要进行补充注浆。
E. 注浆施工平台的设计及构筑
为便利施工和运输，注浆施工平台可在井筒现有提升装置基础上进行改造。以箕斗为固定平台，通过连接扣和连接销与翻折平台相连。所述的翻折平台由槽钢和网纹花板组成，其中槽钢通过焊接成为平台骨架，网纹花板平铺在槽钢上面。所述的连接扣由钢板制成。箕斗两侧副盘及翻折平台底部分别焊接无缝钢管1，所述的无缝钢管1内穿一根直径更小的无缝钢管2并延伸至井壁作为副盘骨架，骨架上固定厚木板条作为延伸平台。安装结束后，拆除防坠安全绳，将平台收起固定牢固，进行提升试验，看平台是否满足施工要求，运行是否通畅。若通畅，完成施工平台的安装并进行下一步工序；否则对施工平台作进一步调整。
F. 隐蔽导水通道综合处治方案动态优化及全过程控制施工
根据前述的精细化探查结果，确定了注浆治理区间，据此设计隐蔽导水通道综合处治方案。所述的综合处治方案包括注浆钻孔设计与施工以及注浆施工方案。所述的注浆钻孔设计与施工包括注浆钻孔布置方式、注浆钻孔方位与注浆孔深控制以及钻孔施工及注浆顺序。所述的注浆孔布置方式要综合考虑冻结孔方位以及井筒内电缆及管路的位置，根据钻孔的精确定位，确定布孔形式，钻孔参数以施工顺序。所述的布孔形式为梅花状布孔。所述的钻孔参数包括钻孔方位和孔深。所述的钻孔方位角需要根据不同深度的冻结孔测斜资料计算。所述的注浆孔深度设计值需保证孔深达到冻结孔中心点。
所述的钻孔施工顺序采用分序次方式交错施工，按照序次依次施工和注浆，充分利用任意相邻的两个钻孔注浆有效扩散范围产生的重叠以确保注浆效果，同时可以避免同一断面钻孔布置太密，造成后续施工困难及井壁破坏
所述的注浆实施方案包括注浆材料选择及其配比、注浆压力、注浆过程控制标准、注浆方法及注浆结束标准。所述的注浆材料为两种注浆材料，其中以P.0 42.5普通硅酸盐水泥单液浆为主，水泥—水玻璃双液浆为辅。其中单液水泥浆水灰比（水与P.0 42.5普通硅酸盐水泥质量比）为1：1，调节范围0.7:1～1.3:1；水玻璃采用模数M=3.0，浓度在40Be液体水玻璃；水泥—水玻璃双液浆浆体积配比为1:1。所述的注浆压力设计为静水压力+0.8~1.5MPa。所述的注浆过程控制主要是指对注浆压力的控制和注浆材料配比的动态控制过程，具体标准为：注浆初压控制设计为静水压力+0.8MPa，注浆正常压控制设计为静水压力+1.2MPa，注浆终压控制设计为静水压力+1.5MPa。所述的注浆材料配比动态控制过程是指浆液浓度的调控；浓度变更原则为：注浆过程中，水泥单液浆浓度首先控制在初始设计浓度（即水灰比为1:1），然后根据注浆过程动态调整浆液浓度。所述的注浆过程包括四种工况。工况A：采用某一浓度浆液注浆时，吸浆量随注浆过程的延续而逐渐变小，压力逐渐升高，表明注浆过程正常，不需要改变浆液浓度；工况B：采用某一浓度注浆持续了20min-30min或注入300L-600L浆液之后，注浆压力和吸浆量均无变化，或变化很小时，浆液应加浓一级（水灰比提高0.1）；工况C：改变水泥单液浆浓度后，若注浆压力突然升高或注浆量突然减小，应将水泥单液浆浓度调节回原来值；工况D：遇到冒浆或大的含导水通道时，越级加浓浆液（水灰比一次性提高0.2），或在水泥单液浆中添加速凝剂。
所述的注浆方法为单双液交替注浆，同一注浆段采用间歇式注浆工艺。所述间歇式注浆法工艺是：第一次注入浆液凝固24h后，扫孔至上一次注浆层位孔底0.5m后再次注浆，如此反复注浆不少于三次，直到注浆压力达到设计值。所述的注浆结束标准：水泥浆达到设计终压以后，吸浆量降低到50-60L/min，需稳定30min；水泥—水玻璃双液注浆，达到设计终压，双液浆的总吸浆量降低到100L-200L/min，需稳定30min；至孔口管内浆液凝固。
G. 注浆效果综合评判
综合运用注浆过程综合分析法及现场试验法评价注浆效果。所述的注浆过程综合分析法是分析每个注浆孔的注浆量分布特征，结合注浆孔揭露的工程地质及水文地质特点，对可能存在的注浆薄弱环节进行分析评判，定性评价注浆效果。所述的注浆量分布特依据注浆过程的P-Q-t曲线确定，为熟知工艺，不再赘述。
所述的现场试验法是针对每个冻结孔环形空间纵向上每隔一定距离施工一个检查孔，所述的检查孔施工深度达到环形空间位置。通过检查孔观察孔内涌水情况，并进行涌水量换算，根据涌水量大小确定是否需要进行补充注浆。对于确定的之间薄弱环节，必须施工检查孔验证注浆效果，并开展补充注浆工作。注浆效果检查孔的施工要求与注浆钻孔一致。
H. 局部补充注浆实施
紧跟注浆效果检查进程，针对涌水量大或者含水性较大的区域在紧随原来注浆孔的附近钻设新注浆孔实施补充注浆工程。利用已施工的检查孔开展补充注浆工程。注浆材料与注浆工艺与联合注浆阶段相同，注浆终压调整为联合注浆工程注浆终压的1.5倍。
本发明的有益效果是：采用该工法，基于冻结孔测斜资料的全面分析，可以掌握每一个冻结孔施工迹线，结合相关地球物理探测方法，能够精确定位冻结孔的空间位置，为下一步注浆方案的编制和施工作业提供依据；本工法提出的注浆过程控制标准和安全控制标准，提高了注浆作业的全程质量保证，节省工程成本的同时提高了冻结孔“环形空间”的封堵效率，确保了井筒围岩稳定；在该工法的指导下，能够对矿山立井井筒外围冻结孔内的“环形空间”进行有效的探查、定位和封堵，能够杜绝不同含水层的地下水以“环形空间”为通道发生水力联系、增大掘进工作面涌水量等煤炭资源开采的安全隐患。
附图说明
图1 本发明的施工工艺流程方框图；
图2 冻结孔“环形空间”注浆区间选择示意图；
图3 注浆施工平台结构图；
图4 实施例冻结孔分布和注浆钻孔设计平面图；
图5 实施例注浆钻孔布置展开图；
图中，1冻结孔、2冻结管、3未封闭段、4止水封闭段、5预开采煤层、6第一个稳定含水层(组)、7第二个稳定含水层(组)、8隔水层、9工作面、10冒裂带范围、11井筒、12箕斗、13连接扣、14连接销、15翻折平台、16工字钢、17网纹花板、18第一无缝钢管、19第二无缝钢管、20厚木板条、20-1 Ⅰ序注浆孔、20-2 Ⅱ序注浆孔、20-3 Ⅲ序注浆孔、21冻结孔、22注浆孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
内蒙古自治区东胜煤田某煤矿主井采用冻结法施工，施工完成后冻结孔2与孔壁1之间空间未完全充填，为防止环形空间形成导水通道，增大煤炭资源开采时工作面涌水量，针对环形空间未封闭段进行了注浆封堵。在本发明的技术方法指导下，取得了良好的封堵效果。具体技术方案如下所示。
A. 开展冻结孔封闭质量评价工作，分析冻结孔“环形空间”隐伏致灾通道范围及其危险程度
该矿主井冻结孔21共计44个，统计44个冻结孔基本信息及冻结孔“环形空间”封闭资料，分别列于表内。其中基本信息表包括孔号、孔口坐标、钻孔深度、终孔层位及钻孔测斜数据；冻结孔“环形空间”封闭资料包括钻孔封闭段的起始深度、终止深度、封闭材料及其用量。根据冻结孔21基本信息及“环形空间”封闭资料，分析各冻结孔“环形空间”封闭情况，发现各冻结孔仅封闭了自孔底以上200m的“环形空间”，主采煤层2煤顶板直罗组含水层及其以上地层均未封闭。2煤层5平均厚度为6.29m，与上覆第一个稳定含水层（组）6直罗组砂岩含水层距离平均为18.09m。根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中的计算公式计算2煤层开采顶板冒裂带高度为50.71m。由于2煤层5与上部直罗组含水层6间距平均为30.52m，因此2煤层5开采时形成的导水裂缝带已发展到直罗组砂岩含水层中，成为含水层中地下水渗入到工作面的通道，增大工作面涌水量。通过对比2煤5开采时顶板冒裂带10范围、主井冻结孔“环形空间”未封闭段与直罗组含水层空间位置关系，认为顶板冒裂带10和“环形空间”未封闭段空间上有叠合，且第一稳定含水层6（直罗组含水层）部分处在叠合区内。因此，冻结孔“环形空间”3未封闭段具有导水危险性，威胁到煤层的安全开采。汇总所有冻结孔封闭资料，确定冻结孔“环形空间”3隐伏致灾通道范围。
B. 系统研究“环形空间”隐蔽致灾通道区段内岩性组合特征，确定注浆治理区间
“环形空间”隐蔽致灾通道无需全部注浆封堵，只需要选择合适位置开展注浆工程，通过充填在通道内的浆液阻隔含水层间的水力联系通道即可。根据井筒附近地质勘探钻孔资料，“环形空间”未封闭区段3内除直罗组含水层外，该含水层上部还发育第二个稳定含水层7，即志丹群含水层。直罗组含水层厚163m，岩性以中粒石英砂岩为主，富水性强；志丹群含水层厚385.42m，岩性以中、粗粒砂岩为主，含水层富水性中等。因此，若“环形空间”未能有效封堵，志丹群含水层中的地下水将通过“环形空间”补给直罗组含水层，造成2煤层开采时工作面内涌水量过大。必须选择合适的位置开展注浆封堵工程，切断第一6和第二稳定含水层7之间的联系通道。根据地质勘探资料，直罗组含水层6与志丹群含水层7间发育安定组8，厚度约89m，岩性为粉砂岩和泥岩，为良好的隔水层。因此可以将安定组作为注浆封堵工程施工区段；注浆期间所有的注浆钻孔均在该隔水层内部施工。
C. 冻结孔“环形空间”的探查与注浆治理区域精确定位
统计44个冻结孔21在深度上的测斜资料，分析钻孔随深度变化过程中的顶角和方位角变化情况，掌握每个钻孔沿深度上的轨迹形态，绘制钻孔轨迹平面图及剖面图，对注浆区段内钻孔轨迹图进行重点绘制，精准定位注浆治理区域。本次注浆施工工作中，对冻结孔的轨迹形态控制程度较高，因此未实施地质雷达等地球物理探查手段。
D. 工程方案设计及其动态优化
根据前期探查结果，制定详细的注浆方案。针对井筒内施工空间条件限制的特殊条件，工程方案重点包括以下三个方面：一是注浆施工平台的设计和构筑，保障施工的安全进行。二是制定详细可靠的注浆方案，注浆方案由注浆钻孔参数及注浆关键参数设计组成，注浆钻孔参数包括钻孔布置方式、钻孔深度、钻孔数量、钻孔施工序列，注浆关键参数包括注浆段长、注浆材料、浆液配比、注浆量及注浆压力以及注浆结束标准。三是注浆效果检验级补充注浆方法，所述的注浆效果检验方法是指利用压水试验或地球物理探查的方法进行注浆效果检验，若注浆效果不好，则需要进行补充注浆。
E. 注浆施工平台的设计及构筑
为便利施工和运输，对现有提升装置基础上进行改造。以箕斗12为固定平台，通过连接扣13和连接销14与翻折平台15相连。所述的翻折平台15由16#槽钢和4mm网纹花板组成，其中槽钢17通过焊接成为平台骨架，网纹花板平铺在槽钢上面。所述的连接扣13由10mm厚钢板制成，连接销14尺寸为φ30mm×400mm。箕斗12两侧及翻折平台15底部分别焊接2根φ76mm×6mm第一无缝钢管18，第一无缝钢管18内穿一根φ50mm×6mm第二无缝钢管19并延伸至井壁作为副盘骨架，骨架上固定50mm的厚木板条作为延伸平台。
安装结束后，拆除防坠安全绳，将平台收起固定牢固，进行提升试验，看平台是否满足施工要求，运行是否通畅，若通畅，完成施工平台的安装并进行下一步工序；否则对施工平台作进一步调整。
F. 隐蔽致灾通道综合处治方案动态优化及全过程控制施工
根据前述的精细化探查结果，确定了注浆治理区间，据此设计隐蔽致灾通道综合处治方案，所述的综合处治方案包括注浆钻孔22设计与施工以及注浆实施方案两部分。所述的注浆钻孔22设计与施工包括注浆钻孔布置方式、注浆钻孔方位与注浆孔深控制以及钻孔施工及注浆顺序。
注浆孔布置方式：综合考虑冻结孔方位以及井筒内电缆及管路的位置，并根据钻孔的精确定位，本次施工采用梅花状布孔；根据不同深度的冻结孔测斜资料，计算钻孔方位角；为了保证孔深达到冻结孔中心点，根据不同深度的冻结孔测斜资料对每个注浆孔的深度进行设计。施工过程中，以预设方位角钻孔，若出现“无回水、掉钻见空、水量增大、泥浆涌出、孔内返出岩粉变色（变质）、钻进缓慢（不进钻）、敲击铁器声音”等现象，表明钻孔已探到冻结孔环形空间。
钻孔施工顺序是为了充分利用任意相邻的两个钻孔注浆有效扩散范围产生的重叠以确保注浆效果，同时避免同一断面钻孔布置太密，造成后续施工困难及井壁破坏，采用分序次方式交错施工。本工程将钻孔划分为Ⅰ序孔20-1、Ⅱ序孔20-2和Ⅲ序孔20-3，钻孔施工和注浆时均按照该顺序实施。
注浆实施方案包括注浆材料选择及其配比、注浆压力确定、注浆过程控制标准及注浆结束标准。所述的注浆材料为两种注浆材料，其中以P.0 42.5普通硅酸盐水泥单液浆为主，水泥—水玻璃双液浆为辅。其中单液水泥浆水灰比（水与P.0 42.5普通硅酸盐水泥质量比）为1：1，调节范围0.7:1～1.3:1；水玻璃采用模数M=3.0，浓度在40Be液体水玻璃；水泥—水玻璃双液浆浆体积配比为1:1。所述的注浆压力设计为静水压力+0.8~1.5MPa。所述的注浆过程控制主要是指对注浆压力的控制和注浆材料配比的动态控制过程，具体标准为注浆初压控制设计为静水压力+0.8MPa，注浆正常压控制设计为静水压力+1.2MPa，注浆终压控制设计为静水压力+1.5MPa。所述的注浆材料配比动态控制过程，主要是指浆液浓度的调控。浓度变更原则为：注浆过程中，水泥单液浆浓度首先控制在初始设计浓度（即水灰比为1:1），然后根据注浆过程动态调整浆液浓度。所述的注浆过程包括四种工况。工况A：采用某一浓度浆液注浆时，注浆压力保持不变，吸浆量随注浆过程的延续而逐渐变小，或吸浆量不变，压力逐渐升高，表明注浆过程正常，不需要改变浆液浓度。工况B：采用某一浓度注浆持续了20min-30min或注入300L-600L浆液之后，注浆压力和吸浆量均无变化，或变化很小时，浆液应加浓一级（水灰比提高0.1）。工况C：改变水泥单液浆浓度后，若压力突然升高或注浆量突然减小，应将水泥单液浆浓度调节回原来值。工况D：遇到冒浆或大的含导水通道时，越级加农浆液（水灰比一次性提高0.2），或在水泥单液浆中添加速凝剂。
注浆方法为单双液交替注浆，同一注浆段采用间歇式注浆工艺。所述间歇式注浆法工艺是：第一次注入浆液凝固24h后，扫孔至上一次注浆层位孔底0.5m后再次注浆，如此反复注浆不少于3次，直到注浆压力达到设计值。
注浆结束标准：水泥浆达到设计终压以后，吸浆量降低到50-60L/min，需稳定30min；水泥—水玻璃双液注浆，达到设计终压，双液浆的总吸浆量降低到100L-200L/min，需稳定30min；至孔口管内浆液凝固。
G. 注浆效果综合评判
综合运用注浆过程综合分析法及现场试验法评价注浆效果。所述的注浆过程综合分析法是分析每个注浆孔的注浆量分布特征，结合注浆孔揭露的工程地质及水文地质特点，对可能存在的注浆薄弱环节进行分析评判，定性评价注浆效果。所述的注浆量分布特依据注浆过程的P-Q-t曲线确定，为熟知工艺，不再赘述。
现场试验法是针对每个冻结孔环形空间纵向上每隔10m施工一个检查孔，所述的检查孔施工深度达到环形空间位置。通过检查孔观察孔内涌水情况，并进行涌水量换算，当涌水量小于0.1m3/h，注浆效果好，若涌水量大于0.1m3/h，则需要进行补充注浆。对于确定的之间薄弱环节，必须施工检查孔验证注浆效果，并开展补充注浆工作。
注浆效果检查孔的施工要求与注浆钻孔一致。
H. 局部补充注浆实施
紧跟注浆效果检查进程，针对涌水量大于0.1m3/h或者含水性较大的区域在紧随原来注浆孔的附近钻设新注浆孔实施补充注浆工程。利用已施工的检查孔开展补充注浆工程。注浆材料与注浆工艺与联合注浆阶段相同，注浆终压调整为联合注浆工程注浆终压的1.5倍。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.立井井筒冻结孔内隐蔽导水通道综合处治方法，其特征是， 包括以下步骤：
A. 开展冻结孔封闭质量评价工作，分析冻结孔“环形空间”隐伏致灾通道范围及其危险程度；具体包括：系统搜集冻结孔基本信息及“环形空间”封闭资料，确定每个钻孔冻结孔“环形空间”未封闭段范围；根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》计算煤层开采顶板冒裂带高度，对比顶板冒裂带范围、冻结孔“环形空间”未封闭段与开采煤层顶板第一个稳定含水层或组空间位置关系，评价 “环形空间”隐蔽导水通道危险性；
B. 系统研究“环形空间”隐蔽导水通道区段内岩性组合特征，确定注浆治理区间；具体包括：利用沉积学方法，结合钻孔岩心资料和物探资料，分析“环形空间”隐蔽导水通道区段内含水层与隔水层组合关系及组合特征，确定合理的注浆封堵施工区段；
C. 冻结孔“环形空间”的探查与注浆治理区域精确定位；
D. 工程方案设计及其动态优化；
E. 注浆施工平台的设计及构筑；
F. 隐蔽导水通道综合处治方案动态优化及全过程控制施工；具体包括：综合处治方案包括注浆钻孔设计与施工、注浆实施方案；
所述注浆钻孔设计与施工包括注浆钻孔布置方式、注浆钻孔方位与注浆孔深控制以及钻孔施工及注浆顺序；
所述注浆实施方案包括注浆材料选择及其配比、注浆压力、注浆过程控制标准、注浆方法及注浆结束标准；所述注浆材料为两种注浆材料，其中以P.0 42.5普通硅酸盐水泥单液浆为主，水泥—水玻璃双液浆为辅；其中单液水泥浆水灰比即水与P.0 42.5普通硅酸盐水泥质量比为1：1，调节范围0.7:1～1.3:1；水玻璃采用模数M=3.0，浓度在40Be液体水玻璃；水泥—水玻璃双液浆浆体积配比为1:1；注浆压力设计为静水压力+0.8~1.5MPa；
G. 注浆效果综合评判，即综合运用注浆过程综合分析法及现场试验方法开展注浆效果评价工作；
H. 局部补充注浆实施，紧跟注浆效果检查进程，针对涌水量大或者含水性较大的区域在靠近原来注浆孔的附近钻设新注浆孔实施补充注浆工程。
2.如权利要求1所述的立井井筒冻结孔内隐蔽导水通道综合处治方法，其特征是，所述步骤A中，所述冻结孔基本信息包括孔号、孔口坐标、钻孔深度、终孔层位及钻孔测斜数据；
所述冻结孔“环形空间”封闭资料包括钻孔封闭段的起始深度、终止深度、封闭材料及其用量；
所述未封闭范围指没有封闭材料充填的区段；
所述第一个稳定含水层或组是指预开采煤层上部第一个发育范围完全覆盖了煤层开采区域，且富水性中等~好的含水层或组；
若顶板冒裂带范围和“环形空间”未封闭段空间上无叠合区，则未封闭段不具有导水危险性；若两者有空间叠合，且第一个稳定含水层或组部分或全部处在叠合区内，则“环形空间”未封闭段具有导水危险性，威胁到煤层的安全开采；汇总所有冻结孔封闭资料，确定冻结孔“环形空间”隐伏致灾通道范围。
3.如权利要求1所述的立井井筒冻结孔内隐蔽导水通道综合处治方法，其特征是，所述步骤B中，“环形空间”隐蔽导水通道无需全部注浆封堵，只需要在预先设定的合适位置实施注浆封堵工程，通过充填在通道内的浆液阻隔不同含水层间的水力联系通道即可；根据井筒附近地质勘探钻孔资料，分析开采煤层上覆岩层的岩性组合特征；所述岩性组合关系指含水层与隔水层之间的交替发育特征及岩层厚度分布规律；重点分析“环形空间”隐蔽导水通道区段内的煤层上部第一个稳定含水层或组或与第二个稳定含水层或组之间的隔水层岩性、厚度及空间位置；所述隔水层岩性为泥岩或页岩，即为注浆封堵工程施工区段；注浆期间，所有的注浆钻孔均在该隔水层内部施工。
4.如权利要求1所述的立井井筒冻结孔内隐蔽导水通道综合处治方法，其特征是，所述步骤C中，统计每个钻孔在深度上的测斜资料，分析钻孔随深度变化过程中的顶角和方位角变化情况，掌握每个钻孔沿深度上的轨迹形态，绘制钻孔轨迹平面图及剖面图；特别是绘制注浆区段内钻孔轨迹图；必要时综合运用地质雷达地球物理探查手段，精确定位冻结孔“环形空间”位置，为下一步注浆钻孔设计与施工奠定基础。
5.如权利要求1所述的立井井筒冻结孔内隐蔽导水通道综合处治方法，其特征是，所述步骤D中，根据前期探查结果，制定详细的注浆方案；针对井筒内施工空间条件限制，工程方案重点包括以下三个方面：一是注浆施工平台的设计和施工，保障施工的安全进行；二是要制定详细可靠的注浆方案，所述注浆方案由注浆钻孔参数及注浆关键参数设计组成；所述注浆钻孔参数包括钻孔布置方式、钻孔深度、钻孔数量、钻孔施工序列；所述的注浆关键参数包括注浆段长、注浆材料、浆液配比、注浆量及注浆压力以及注浆结束标准；三是注浆效果检验级补充注浆方法，所述的注浆效果检验方法是指利用压水试验或地球物理探查的方法进行注浆效果检验，若注浆效果不好，则需要进行补充注浆。
6.如权利要求1所述的立井井筒冻结孔内隐蔽导水通道综合处治方法，其特征是，所述步骤E中，为便利施工和运输，注浆施工平台在井筒现有提升装置基础上进行改造，以箕斗为固定平台，通过连接扣和连接销与翻折平台相连，所述的翻折平台由槽钢和网纹花板组成，其中槽钢通过焊接成为平台骨架，网纹花板平铺在槽钢上面，所述的连接扣由钢板制成，箕斗两侧副盘及翻折平台底部分别焊接第一无缝钢管，所述的第一无缝钢管内穿一根直径更小的第二无缝钢管并延伸至井壁作为副盘骨架，骨架上固定厚木板条作为延伸平台；安装结束后，拆除防坠安全绳，将平台收起固定牢固，进行提升试验，看平台是否满足施工要求，运行是否通畅；若通畅，完成施工平台的安装并进行下一步工序；否则对施工平台作进一步调整。
7.如权利要求1所述的立井井筒冻结孔内隐蔽导水通道综合处治方法，其特征是，所述步骤F中，
所述的注浆孔布置方式要综合考虑冻结孔方位以及井筒内电缆及管路的位置，根据钻孔的精确定位，确定布孔形式，钻孔参数以施工顺序；
所述的布孔形式为梅花状布孔；所述的钻孔参数包括钻孔方位和孔深；所述的钻孔方位角需要根据不同深度的冻结孔测斜资料计算；所述的注浆孔深度设计值需保证孔深达到冻结孔中心点；
所述的钻孔施工顺序采用分序次方式交错施工，按照序次依次施工和注浆，充分利用任意相邻的两个钻孔注浆有效扩散范围产生的重叠以确保注浆效果，同时可以避免同一断面钻孔布置太密，造成后续施工困难及井壁破坏。
8.如权利要求7所述的立井井筒冻结孔内隐蔽导水通道综合处治方法，其特征是，所述步骤F中，
所述的注浆过程控制主要是指对注浆压力的控制和注浆材料配比的动态控制过程，具体标准为：注浆初压控制设计为静水压力+0.8MPa，注浆正常压控制设计为静水压力+1.2MPa，注浆终压控制设计为静水压力+1.5MPa；
所述的注浆材料配比动态控制过程是指浆液浓度的调控；浓度变更原则为：注浆过程中，水泥单液浆浓度首先控制在初始设计浓度即即水灰比为1:1，然后根据注浆过程动态调整浆液浓度；
所述的注浆过程包括四种工况，工况A：采用某一浓度浆液注浆时，吸浆量随注浆过程的延续而逐渐变小，压力逐渐升高，表明注浆过程正常，不需要改变浆液浓度；工况B：采用某一浓度注浆持续了20min-30min或注入300L-600L浆液之后，注浆压力和吸浆量均无变化，或变化很小时，浆液应加浓一级即水灰比提高0.1；工况C：改变水泥单液浆浓度后，若注浆压力突然升高或注浆量突然减小，应将水泥单液浆浓度调节回原来值；工况D：遇到冒浆或大的含导水通道时，越级加浓浆液即水灰比一次性提高0.2，或在水泥单液浆中添加速凝剂；
所述的注浆方法为单双液交替注浆，同一注浆段采用间歇式注浆工艺；所述间歇式注浆法工艺是：第一次注入浆液凝固24h后，扫孔至上一次注浆层位孔底0.5m后再次注浆，如此反复注浆不少于三次，直到注浆压力达到设计值；
所述的注浆结束标准：水泥浆达到设计终压以后，吸浆量降低到50-60L/min，需稳定30min；水泥—水玻璃双液注浆，达到设计终压，双液浆的总吸浆量降低到100L-200L/min，需稳定30min；至孔口管内浆液凝固。
9.如权利要求1所述的立井井筒冻结孔内隐蔽导水通道综合处治方法，其特征是，所述步骤G中，所述的注浆过程综合分析法是分析每个注浆孔的注浆量分布特征，结合注浆孔揭露的工程地质及水文地质特点，对可能存在的注浆薄弱环节进行分析评判，定性评价注浆效果；
所述的现场试验法是针对每个冻结孔环形空间纵向上每隔一定距离施工一个检查孔，所述的检查孔施工深度达到环形空间位置；通过检查孔观察孔内涌水情况，并进行涌水量换算，根据涌水量大小确定是否需要进行补充注浆；对于确定的之间薄弱环节，必须施工检查孔验证注浆效果，并开展补充注浆工作；注浆效果检查孔的施工要求与注浆钻孔一致。
10.如权利要求1所述的立井井筒冻结孔内隐蔽导水通道综合处治方法，其特征是，所述步骤H中，利用已施工的检查孔开展补充注浆工程，注浆材料与注浆工艺与联合注浆阶段相同，注浆终压调整为联合注浆工程注浆终压的1.5倍。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710378530.3A CN106979012B (zh) | 2017-05-25 | 2017-05-25 | 立井井筒冻结孔内隐蔽导水通道综合处治方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710378530.3A CN106979012B (zh) | 2017-05-25 | 2017-05-25 | 立井井筒冻结孔内隐蔽导水通道综合处治方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106979012A true CN106979012A (zh) | 2017-07-25 |
| CN106979012B CN106979012B (zh) | 2018-08-17 |
Family
ID=59343215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710378530.3A Active CN106979012B (zh) | 2017-05-25 | 2017-05-25 | 立井井筒冻结孔内隐蔽导水通道综合处治方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106979012B (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107558948A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-01-09 | 平煤神马建工集团有限公司 | 一种通过收水管对含水层内的裂隙进行注浆封堵的方法及利用其开挖立井井筒的方法 |
| CN108035335A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-05-15 | 中煤第五建设有限公司 | 一种冻结法施工井筒式地下停车库方法 |
| CN108412498A (zh) * | 2018-03-06 | 2018-08-17 | 山东科技大学 | 冻结凿井法施工井筒环形致灾通道注浆治理设计方法 |
| CN110685744A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-01-14 | 内蒙古上海庙矿业有限责任公司 | 一种探疏放水孔系的布置方式 |
| CN111734416A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-10-02 | 中煤特殊凿井有限责任公司 | 一种深厚富水岩井筒普通转冻结法的施工方法 |
| CN111798043A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-10-20 | 中国煤炭地质总局勘查研究总院 | 一种矿井涌水量计算方法 |
| CN112664236A (zh) * | 2021-01-21 | 2021-04-16 | 上海城建市政工程（集团）有限公司 | 一种隧道内集变形监测与注浆一体的加固设备及其施工方法 |
| CN112983496A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-06-18 | 河北钢铁集团矿业有限公司 | 一种井下封堵不良老钻孔的方法 |
| CN113006795A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-06-22 | 中国煤炭地质总局勘查研究总院 | 一种侏罗纪煤田顶板砂岩水的治理方法 |
| CN114439463A (zh) * | 2022-01-27 | 2022-05-06 | 冀中能源峰峰集团有限公司 | 一种地面区域探查治理效果验证技术方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU899974A1 (ru) * | 1979-12-07 | 1982-01-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт По Осушению Месторождений Полезных Ископаемых, Специальным Горным Работам, Рудничной Геологии И Маркшейдерскому Делу /Виогем/ | Способ гидроизол ции крепи стволов шахт |
| JP2005133339A (ja) * | 2003-10-28 | 2005-05-26 | Kajima Corp | 立坑の構築方法 |
| CN102505944A (zh) * | 2011-10-25 | 2012-06-20 | 中煤第五建设有限公司 | 缓凝水泥浆液置换冻结孔泥浆封水方法 |
| CN102518470A (zh) * | 2011-12-27 | 2012-06-27 | 陕西彬长矿业集团有限公司 | 环形截水巷处理冻结管防治水方法 |
| CN103277103A (zh) * | 2013-05-20 | 2013-09-04 | 陕西彬长矿业集团有限公司 | 一种立井开凿穿越巨厚富水基岩非全深冻结方法 |
| CN103277120A (zh) * | 2013-06-19 | 2013-09-04 | 西安科技大学 | 一种非全深冻结立井解冻后的涌水防治方法 |
| CN205532600U (zh) * | 2016-03-31 | 2016-08-31 | 煤炭工业合肥设计研究院 | 一种用于立井冻结法施工时的冻结圈控制系统 |
-
2017
- 2017-05-25 CN CN201710378530.3A patent/CN106979012B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU899974A1 (ru) * | 1979-12-07 | 1982-01-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт По Осушению Месторождений Полезных Ископаемых, Специальным Горным Работам, Рудничной Геологии И Маркшейдерскому Делу /Виогем/ | Способ гидроизол ции крепи стволов шахт |
| JP2005133339A (ja) * | 2003-10-28 | 2005-05-26 | Kajima Corp | 立坑の構築方法 |
| CN102505944A (zh) * | 2011-10-25 | 2012-06-20 | 中煤第五建设有限公司 | 缓凝水泥浆液置换冻结孔泥浆封水方法 |
| CN102518470A (zh) * | 2011-12-27 | 2012-06-27 | 陕西彬长矿业集团有限公司 | 环形截水巷处理冻结管防治水方法 |
| CN103277103A (zh) * | 2013-05-20 | 2013-09-04 | 陕西彬长矿业集团有限公司 | 一种立井开凿穿越巨厚富水基岩非全深冻结方法 |
| CN103277120A (zh) * | 2013-06-19 | 2013-09-04 | 西安科技大学 | 一种非全深冻结立井解冻后的涌水防治方法 |
| CN205532600U (zh) * | 2016-03-31 | 2016-08-31 | 煤炭工业合肥设计研究院 | 一种用于立井冻结法施工时的冻结圈控制系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 赵强 等: "壁后注浆技术在全深冻结井筒防治水中的应用", 《煤炭工程》 * |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108035335A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-05-15 | 中煤第五建设有限公司 | 一种冻结法施工井筒式地下停车库方法 |
| CN107558948A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-01-09 | 平煤神马建工集团有限公司 | 一种通过收水管对含水层内的裂隙进行注浆封堵的方法及利用其开挖立井井筒的方法 |
| CN107558948B (zh) * | 2017-10-31 | 2019-12-31 | 平煤神马建工集团有限公司 | 一种通过收水管对含水层内的裂隙进行注浆封堵的方法及利用其开挖立井井筒的方法 |
| CN108412498A (zh) * | 2018-03-06 | 2018-08-17 | 山东科技大学 | 冻结凿井法施工井筒环形致灾通道注浆治理设计方法 |
| CN110685744A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-01-14 | 内蒙古上海庙矿业有限责任公司 | 一种探疏放水孔系的布置方式 |
| CN110685744B (zh) * | 2019-11-18 | 2021-11-09 | 内蒙古上海庙矿业有限责任公司 | 一种探疏放水孔系的布置方式 |
| CN111798043A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-10-20 | 中国煤炭地质总局勘查研究总院 | 一种矿井涌水量计算方法 |
| CN111798043B (zh) * | 2020-06-29 | 2024-05-24 | 中国煤炭地质总局勘查研究总院 | 一种矿井涌水量计算方法 |
| CN111734416A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-10-02 | 中煤特殊凿井有限责任公司 | 一种深厚富水岩井筒普通转冻结法的施工方法 |
| CN112983496A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-06-18 | 河北钢铁集团矿业有限公司 | 一种井下封堵不良老钻孔的方法 |
| CN112664236A (zh) * | 2021-01-21 | 2021-04-16 | 上海城建市政工程（集团）有限公司 | 一种隧道内集变形监测与注浆一体的加固设备及其施工方法 |
| CN113006795A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-06-22 | 中国煤炭地质总局勘查研究总院 | 一种侏罗纪煤田顶板砂岩水的治理方法 |
| CN113006795B (zh) * | 2021-04-09 | 2023-10-20 | 中国煤炭地质总局勘查研究总院 | 一种侏罗纪煤田顶板砂岩水的治理方法 |
| CN114439463A (zh) * | 2022-01-27 | 2022-05-06 | 冀中能源峰峰集团有限公司 | 一种地面区域探查治理效果验证技术方法 |
| CN114439463B (zh) * | 2022-01-27 | 2022-10-28 | 冀中能源峰峰集团有限公司 | 一种地面区域探查治理效果验证技术方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106979012B (zh) | 2018-08-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106979012B (zh) | 立井井筒冻结孔内隐蔽导水通道综合处治方法 | |
| CN104989403B (zh) | 底板灰岩含水层改造成自然人工复合完整隔水层的方法 | |
| CN103291325B (zh) | 承压水体上采煤底板岩层突水的防控方法 | |
| CN104694746B (zh) | 一种离子吸附型稀土原地浸矿的方法及其浸矿系统 | |
| CN108240234A (zh) | 一种铁路沿线下伏煤矿采空区注浆处治方法 | |
| CN108894727A (zh) | 地面水平定向钻孔注浆封堵覆岩导水裂隙主通道的保水方法 | |
| CN109162731B (zh) | 铁矿区深部开采突水注浆治理方法 | |
| CN102134967A (zh) | 一种煤层底板注浆加固水平定向钻孔的施工方法 | |
| CN108915736A (zh) | 强富水弱胶结含水层下掘进巷道的水害防治方法 | |
| CN111075478A (zh) | 采掘工作面构造破碎带地面施工预注浆加固工艺 | |
| CN113622913B (zh) | 一种全垮落法开采下井上下一体化隧道围岩变形控制方法 | |
| CN107151956A (zh) | 一种有压返浆加固覆盖型岩溶路堤的注浆方法 | |
| CN103899351A (zh) | 一种处理复杂采空区的充填加固方法 | |
| CN111878079B (zh) | 一种煤矿井下大采长工作面松软突出煤层瓦斯治理方法 | |
| CN111932128B (zh) | 一种煤层底板承压含水层定向钻注浆层位确定方法 | |
| CN110439463A (zh) | 采空区处理注浆孔造孔工艺 | |
| CN107339122A (zh) | 一种钢管柱处理采空区工法 | |
| CN114837663A (zh) | 一种地面预注浆提高断层防水煤柱回收率的施工方法 | |
| CN113006733A (zh) | 一种地表深层注浆工艺 | |
| CN107313743B (zh) | 一种利用煤层气井对煤层底板隔水层薄弱区带修补方法 | |
| CN117231293A (zh) | 采动覆岩复合帷幕及覆岩多离层层位精准注浆减沉方法 | |
| CN109917463A (zh) | 基于钻孔信息库的注浆工作面底板突水危险性评价体系 | |
| Wang et al. | Study on Technology of Surface Pre-grouting for Vertical Shaft in Broken and Water-rich Granite Strata of Gaoligong Mountain Tunnel of Dali-Ruili Railway | |
| Rahbar et al. | The design and construction of grouting against water ingress in the headrace tunnel for the Uma Oya Project, Sri Lanka | |
| Cheng et al. | Ground improvement for the shield tunneling in the composite stratum |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |