立井井筒预防性治理过程井壁应变规律分析及经验

井壁破裂问题一直比较棘手,深厚表土层中预防性治理井壁破裂的工程经验并不多见,本文以某煤矿主井为例分析了深厚表土层立井井壁地面注浆加固过程中井壁的受力特点,得出了表土段地面注浆加固治理过程中井壁的应变观测结论即加固治理抑制了井壁竖向附加力的增长,总结了深厚表土层井壁地面注浆加固治理工程的经验,为以后类似工程提供借鉴。     

表土层注浆加固法防治井壁破裂的机理及应用

基于煤矿井壁破裂事故频发的现状,介绍了利用表土层注浆加固法的"缓释"和"抑制"双重效应治理井壁破裂的机理,并对该方法的工程应用情况进行了分析与探讨.研究表明,表土层注浆加固井筒周围的含水层能够有效改善井壁的受力状态,缓释和抑制井壁的竖直附加力,深部的应力缓释效果最明显,向浅部依次递减.注浆过程中,地面变形与井壁受力实测趋势基本吻合.加固后,土的黏聚力及内摩擦角提高了1倍,压缩系数仅为注浆前的1/3～1/4,整个井筒竖向附加压应变减少的平均值达332.71 με,作用在井壁上的垂直荷载显著减少.因此,通过地面注浆加固井壁周围的表土层,可以推迟井壁破坏的时间,达到防治井壁破裂的目的,有利于确保井壁的安全.     

注浆加固地层法治理井壁技术的工程应用

本文介绍了井壁破裂机理与治理方法,对姚桥矿1号副井采用地面注浆技术预防治理井壁的实践及取得的效果进行了探讨,指出了地面注浆加固井壁方法的技术难题和问题,对类似工程有一定的借鉴和指导作用。     

注浆加固地层法治理井壁技术的工程应用

本文介绍了井壁破裂机理与治理方法，对姚桥矿1号副井采用地面注浆技术预防治理井壁的实践及取得的效果进行了探讨，指出了地面注浆加固井壁方法的技术难题和问题，对类似工程有一定的借鉴和指导作用。     

地层加固法治理井壁破裂技术

在简要介绍井壁破裂机理及常用治理方法的基础上,主要介绍了地面注浆地层加固法治理井壁技术的机理和技术要点。     

地面注浆控制井壁破裂变形的机理与工程分析

阐述了预防与治理立井井壁破裂的地面注浆加固方法的机理,指出地面注浆可以对地层性状有明显改善,并因此对井壁附加力有减弱作用。根据在某矿井的工程治理实践,通过分析井壁应变、地表变形以及注浆帷幕测试结果表明,注浆使井壁的安全性得到明显提高。在实践中根据测试结果不断调整注浆参数,可以达到良好的效果。     

地层加固法治理井壁破裂技术

在简要介绍井壁破裂机理及常用治理方法的基础上，主要介绍了地面注浆地层加固法治理井壁技术的机理和技术要点。     

立井井筒表土层注浆加固过程的控制方法及应用

在分析表土层注浆加固治理井壁破裂原理的基础上，阐述了注浆加固过程控制的必要性，提出了根据实测井壁附加应变的变化规律来控制注浆加固过程的方法.依据具体的工程条件，研究了注浆加固过程控制的监测系统、控制内容和实施方法.研究和实施的结果表明，注浆加固过程的有效控制，可使井壁的既有应变得到明显的缓释，可改善井壁的受力状态，保证注浆期间井壁的安全，确保矿井的安全生产.     

地面注浆法治理井壁破裂的工程分析

分析了矿井井壁破裂的机理,阐述了地面注浆方法应用于井壁破裂治理的优缺点。某矿副井井壁破裂治理工程中注浆帷幕的实践表明,地面注浆法可以减少地层压缩变形,减少井筒外侧所受的竖直附加应力,从而实现对井壁破裂的预防和治理。     

控制注浆治理井筒破裂过程中井壁应变响应实测研究

以张双楼煤矿主井控制注浆治理井壁破裂工程为例,阐述了井壁破坏以及采用地面控制注浆方法治理井壁破裂的机理。利用差动电阻式井壁应变监测系统(FWC2011),对注浆前期以及在注浆过程中井壁的应变进行实时监测,获得了井壁附加应变在注浆作用下的非线性响应规律。研究结果对于研究特厚表土层井壁破裂后治理以及防止再破裂的力学行为与机理奠定了基础。     

综合注浆封堵全深冻结井筒井壁渗漏(涌)水技术

 摘 要：目前我国全深冻结立井井筒主要采用双层钢筋混凝土塑料夹层复合井壁支护结构形式,但它并没有从根本上解决冻结井壁开裂渗漏水难题。本文针对陕西彬长集团胡家河煤矿主立井全深冻结井筒井壁渗漏水及井筒里程位置471.8m箕斗装载硐室I号检修通道冷冻管大量集中涌水水害技术难题,在分析研究井壁渗漏水原因及冷冻管环形空间导水通道导水机理的基础上,采用分段下行、段内上行壁间、壁后及冷冻管环形导水通道综合注浆、对点注浆、连续注浆及安装孔口防喷装置解决了井壁渗漏水问题;创新运用锚拉水闸强、围堰法埋设导水管、立井冷冻管环形导水通道逆流引流注浆技术彻底解决集中涌水水害难题,整个井筒堵水率达到了95.3%,能够为其它类似注浆施工提供指导作用。     

义桥煤矿立井井筒涌水机理与注浆封堵技术

针对义桥煤矿复杂水文地质条件下深厚表土层立井壁破裂、井筒涌水严重,采用单液及双液水泥、水玻璃多次封堵无效的技术难题,结合井壁破裂理论中的施工质量说和竖直附加应力说,分析了义桥煤矿主副立井井壁涌水特征及变形破坏机理,在此基础上,研究了高分子化学材料马丽散N注浆封堵涌水、加固围岩机理,并制定了主副井筒表土段壁间注浆、基岩段壁后注浆的钻孔布置与施工工艺,并对注浆量、注浆压力等进行了过程监控,对井筒涌水量进行了长期监测,实测涌水量已小于0.05 m3/h,达到了防治井壁破裂、封堵涌水、稳定含水层水压的目的,缓释和抑制了井壁附加压力。     

Experimental Investigation of the Pressure and Water Pressure Responses of an Inclined Shaft Wall During Grouting

A scale model test with a geometric scale of 1:20 was carried out to simulate chemical grouting in a geological prototype of the auxiliary inclined shaft of the Jinjitan coal mine, Shaanxi Province, to address water and sand inrush accidents. The pressure responses in the surrounding sand layers to grouting of an inclined shaft was experimentally investigated using soil pressure and pore water pressure sensors. Grout propagation was observed by slicing the stabilized mass after grouting. The results show that grouting of the roof, side wall, and floor of the inclined shaft caused pressures to both increase and decrease; after the slurry fully gelled, the pressure on the roof and side wall of the inclined shaft was effectively released, but accumulated on the floor. The water pressure on the roof and side wall of the inclined shaft went through three stages: low amplitude fluctuations, high amplitude fluctuations, and a sudden drop. The floor water pressure experienced stages of pressure fluctuation, maintenance, and recovery. The propagation and solidification of the slurry increased the pressure on the shaft wall. By analyzing the solidified grouted mass, we found that contact among particles within the penetration radius can be classified into three types: a gelled slurry skeleton, an integrated granular particle and slurry skeleton, and a granular particle skeleton. Moreover, the reinforcement mechanism of grouting is mainly fracturing and permeation. The results imply that the designed grouting pressure in the floor should be slightly less than in the roof and side wall to avoid secondary failure of the floor. During actual grouting, fracturing occurs first under high grouting pressure, while permeation occurs as grouting pressure decreases.     

深立井突水淹井治理及恢复技术研究

结合黑龙江鹤岗鸟山煤矿副井突水淹井的特征和现场工程条件,提出了井筒恢复与突水治理的综合技术方案。方案在“先探后治,靶向注浆”设计施工的框架下,以地面和井下物探手段为先导,确定矿井突水水源和涌水通道。为确保井壁和注浆安全,先实施控制性排水,分段完成分部耦合的伞状壁后注浆后,再进行工作面置换注浆。壁后注浆时,在“先固后注,注泄结合”的原则下,确定了孔位布置、浆液选配和施工工艺。之后,结合止浆垫的受力特征,提出下部滤水上部分层浇筑的水下止浆垫施工方案,同时详细阐述了于工作面先进行置换清淤后维护井壁的分段注浆施工工艺。壁后安全注浆和工作面清淤堵水有序结合的立井突水治理方案,技术与经济效益显著,为深部立井快速安全施工积累了实践经验。     

白垩系含水地层立井突水淹井治理技术

结合五举煤矿主立井在穿过白垩系含水地层时遭遇的突水淹井事故,分析了事故特点并确立治理方案,提出了西部富水地层立井普通法施工突水淹井事故的综合治理技术。以静水位施工水下混凝土止水垫截水为先导工作,实施控制性排水协同壁后注浆封水,最后进行工作面渐进式高压深孔预注浆堵水。介绍了水下混凝土止水垫的参数设计、特制底卸式吊桶和水下自流平特制混凝土配比、水下止水垫浇筑与养护工艺、止浆垫联合加固及渐进式深孔预注浆等技术。成功解决145.68 m水下360.97 m3/h的涌水井筒淹井事故,为西部地区立井普通法施工及其防治水工作积累了实践经验。     

副井井壁断裂注浆加固工程实践

通过副井井壁断裂破坏机理分析,利用以前井筒处理的经验确定治理方案,选择注浆材料和设计参数,采用破壁注浆法,合理确定注浆孔布置和孔数有效治理井壁断裂和漏水     

普通注浆法在立井过砂岩强含水层中的应用

以平煤股份十矿三水平北二进风井井筒为例,阐述了立井井筒预注浆+壁后注浆工艺及涌水治理措施。使用传统注浆工艺——普通注浆法,借鉴注浆堵水的成功经验,采取科学合理的注浆技术,利用水泥+水玻璃双浆液,将砂岩内含水堵截在井筒注浆帷幕圈以外,彻底根治了井筒井壁淋水,为井筒安全、快速掘进提供了保障,确保了井壁质量,取得了良好的技术经济效益。     

多含水层条件下大断面立井开凿综合防治水实践

为探究需要穿越多个含水层时立井井筒施工过程的有效防治水措施,在孟村煤矿开展了具体实践应用。根据地层分布情况,结合井筒开凿前、开凿时以及成井后的防治水需要,从主动、被动两方面考虑,选取了全深冻结、双层钢筋混凝土浇筑、射孔注浆、壁间壁后注浆相结合的综合防治水措施。实践表明,整个建井过程中未发生过任何较大的淋水现象,整个过程中总水量小于2 m3/h,为井筒的施工创造了良好的作业条件,顺利通过了洛河组巨厚砂岩中等富水性含水层;该综合防治水技术的成功运用为类似条件下的井筒防治水工作提供了宝贵的经验,具有一定的推广价值。     

石壕煤矿副井井壁加固技术应用研究

特殊地质条件下的井筒施工,要特别注意井壁的加固。为了有效治理井壁变形问题,对石壕煤矿副井井壁围岩结构进行了研究,并分析了井壁围岩破坏原因,提出了采用注浆加固配合高强树脂锚杆、锚索(部分为对穿锚索)的井壁加固方案。实践表明:该法成功解决了矿井井壁变形难修护的问题,保证了矿井的正常生产,对类似条件井壁的修护有借鉴作用。