目前千米深井建設(shè)期間突水、突泥、塌方、涌水、流砂等時(shí)有發(fā)生;勉強(qiáng)建成后井筒內(nèi)混凝土上下接茬縫漏水、混凝土開(kāi)裂漏水、混凝土蜂窩麻面漏水、受地壓沖擊(巖爆)井筒變形漏水等,嚴(yán)重影響到井筒的結(jié)構(gòu)質(zhì)量,同時(shí)大量的滲漏水為正常上下運(yùn)輸帶來(lái)了安全隱患,每年支付高額的排水費(fèi)用;有時(shí)稍微一注漿,混凝土馬上開(kāi)裂甚至粉碎,究其原因,主要是:1、沒(méi)有進(jìn)行有效的預(yù)注漿,混凝土在澆筑時(shí)裸巖面滲漏水大于10kg/h/延米,水沖走了混凝土中的部分水泥,混凝土凝固后強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào);2、混凝土自然收縮或沉降引起上下接茬縫漏水;3、混凝土標(biāo)號(hào)不夠;為了從源頭上解決這些缺陷,必須在開(kāi)挖掘進(jìn)前先對(duì)特殊巖體進(jìn)行優(yōu)質(zhì)有效的預(yù)注漿,把巖體裂隙水或孔隙水壓退封堵在結(jié)構(gòu)層6米以外,同時(shí)讓高性能自密實(shí)無(wú)收縮混凝土在滲漏水小于10kg/h/延米的環(huán)境下施工,才能從根本上解決深井的滲漏水問(wèn)題。以內(nèi)直徑8m,深度1000m的礦井為例:
一、需要設(shè)備:潛孔鉆機(jī)2臺(tái)套、BY12-1000L注漿攪拌設(shè)備一臺(tái)套、大于42MPa的高壓軟管N米。
二、 材 料:BY12-IA型注漿防水堵漏加固料、BY12-VI型注漿防水堵漏加固料、BY12-I型注漿防水堵漏加固料、BY3型堵漏王。
三、施工程序:
1、在工作面,在荒直徑10m(1+8+1荒徑)的圓面上,在周長(zhǎng)10×3.14=31.4m圓弧上均勻布置16個(gè)鉆孔,在圓心布置一個(gè)檢測(cè)孔,安裝潛孔鉆機(jī)2臺(tái)套,(如圖6、圖7),具體鉆孔數(shù)量根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)情況確定。
2、設(shè)計(jì)一個(gè)鉆孔注漿循環(huán)120m深,鉆孔角度往外圍呈扇型擴(kuò)射寬8m,達(dá)到120m終點(diǎn)直徑約24m左右(如圖7);
3、 用φ127mm鉆頭開(kāi)孔,鉆孔入巖6m深后,同步插入φ108mm孔口管5.6m,用BY12系列注漿防水堵漏加固料雙液注漿密封加固孔口管,把17個(gè)孔口管安裝注漿加固完畢,能重復(fù)承受30Mpa的注漿壓力;
4、漿液凝固2小時(shí)后開(kāi)始用φ75(89)mm的鉆頭掃孔鉆孔120m深,期間當(dāng)單孔出水量大于50m3/h時(shí),停止鉆孔,用BY12系列注漿防水堵漏加固料單液注漿,注漿壓力達(dá)到30Mpa,穩(wěn)壓60min,漿液凝固24h后,再次掃孔鉆孔注漿,直至達(dá)到120m終點(diǎn);檢測(cè)單孔出水量小于1m3/h為合格,不合格重新掃孔注漿,以此類(lèi)推把1#、3#、5#、7#、9#、11#、13#、15#孔全部注好。
5、用φ75(89)mm鉆頭再對(duì)2#、4#、6#、8#、10#、12#、14#、16#進(jìn)行掃孔鉆孔測(cè)水120m深(檢測(cè)前8個(gè)孔的注漿效果),期間當(dāng)單孔出水量大于50m3/h時(shí),停止鉆孔,用BY12系列注漿防水堵漏加固料單液注漿,注漿壓力達(dá)到30Mpa,穩(wěn)壓60min,漿液凝固24h后,再次掃孔鉆孔測(cè)水注漿,直至達(dá)到120m終點(diǎn),以此類(lèi)推把2#、4#、6#、8#、10#、12#、14#、16#孔全部注好;
6、若要提高井筒外圍巖體結(jié)構(gòu),重新掃孔到120m深,插入120m高強(qiáng)注漿鋼管后再注漿,注漿壓力≥30Mpa,穩(wěn)壓60min;利用鋼管強(qiáng)度和注漿料強(qiáng)度合二為一,提升巖體整體穩(wěn)定性;以此類(lèi)推把16個(gè)孔全部注好。
7、 用φ75(89)mm鉆頭再對(duì)17#孔進(jìn)行掃孔鉆孔測(cè)水120m深(檢測(cè)前16個(gè)孔注漿效果),期間當(dāng)單孔出水量大于50m3/h時(shí),停止鉆孔,用BY12系列注漿防水堵漏加固料單液注漿,注漿壓力達(dá)到30Mpa,穩(wěn)壓60min;若無(wú)水就直接掃孔鉆孔到120m;
8、漿液凝固24h后,開(kāi)始掘進(jìn),在裸巖面滲漏水小于10kg/h/延米的環(huán)境下,用C80高性能自密實(shí)無(wú)收縮混凝土澆筑,混凝土澆筑完畢上下施工縫無(wú)滲漏水;期間裸巖面若局部有大的滲漏水,應(yīng)及時(shí)用BY12系列注漿防水堵漏加固材料迅速注漿止水,確保裸巖在滲漏水小于10kg/h/延米的環(huán)境下澆筑混凝土;
9、按第8條的程序掘進(jìn)澆筑混凝土井壁80延米深,留40延米作為下次鉆孔注漿的巖帽;
10、按3-9的程序再次鉆孔、注漿、掘進(jìn)、澆筑混凝土井壁,直至到達(dá)立井終端位置;
11、超過(guò)1000m深,采用C100高性能自密實(shí)無(wú)收縮混凝土澆筑,混凝土澆筑完畢上下施工縫無(wú)滲漏水,直至到達(dá)立井終點(diǎn)(鉆孔注漿深度應(yīng)大于井底30m深);
12、通過(guò)這樣的預(yù)注漿,可以把巖體裂隙水或孔隙水壓退封堵在結(jié)構(gòu)層6米以外,讓結(jié)構(gòu)混凝土在滲漏水小于10kg/h/延米的環(huán)境下施工,為千米深井滲漏水終身小于1m3/h打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
13、注漿量: 半徑(6+8+6=20)÷2=10m
體積 半徑 10m×半徑 10m×3.14×深度120m≈37680m3,
經(jīng)驗(yàn)可注率按2%計(jì)算 37680m3×2%≈754m3
立方米用量按2噸計(jì)算 754m3×2噸/m3≈1508噸
損耗系數(shù)按1.1計(jì)算 1508×1.1≈1658噸
每延米用量 1658噸÷120延米≈14噸/延米