一种已装备井筒的注浆方法与流程

本发明注浆堵水技术领域，具体涉及已装备井筒的注浆方法。

背景技术：

随着煤炭开采逐渐向深部延伸，有的矿井开采深度已经超过1000m，多数矿井井筒已超过400m以上，井筒深度的增加导致井筒经过含水层的层数不断增加，不断受水害的威胁。特别是已经装备好的井筒，井壁随着时间推移出水量越来越大，并且有的水具有腐蚀性，对井筒里安装好的罐道梁、罐笼、电缆等设备有着较强的腐蚀作用，对矿井构成严重的安全威胁。

一般在建井期间使用吊盘作为注浆平台对井壁后方进行注浆，起到壁后充填的作用，使用吊盘作为注浆平台，安全高效，能满足多台风锤同时工作，打眼质量高。

地层含水对井壁不断的冲刷、侵蚀，对已经装备好的井筒进行涌水治理却成为技术难题，因为无法将井筒内的罐笼拆卸更换成吊盘，而且井筒内的各类设备及管线有着严格的尺寸要求和安全间隙，特别是罐笼的位置和宽度受到限制，即使站在罐笼顶部，也无法对井筒内任何部位进行打眼，同时可以摆放的设备也很少。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提出一种已装备井筒的注浆方法，具体步骤如下：(1)注浆平台的改造，需要把罐笼改造成注浆平台，平台上需要固定与注浆相关的设备及各种注浆管线；(2)注浆顺序及注浆孔的选择；(3)注浆材料及浆液的配置；(4)注浆压力的选择。

所述步骤(1)的具体方法为：罐笼的改造包括罐笼外侧安装折页，折页底部焊接角钢并活动连接，以便折页收起或铺展，折页上焊接护栏，并使用皮带进行覆盖，皮带必须紧贴井壁布置，同时必须保证井壁与折页间没有间隙，防止工器具坠落，折页展开后，整个平台的面积不小于井筒面积的75％。

所述步骤(2)的注浆顺序及注浆孔的选择，注浆顺序总体采用先下行后上行式的方法，分水平作业。注浆孔布置为梅花布置，层间距为2.5~3.5m，每圈孔间距1m，注浆孔深包括短注浆孔深1.2~1.4m、长注浆孔深2.2~2.7m。

所述步骤(3)里的注浆材料包括：uf20脲醛树脂、草酸、早强水泥、水玻璃。

所述浆液配制包括浆液1和浆液2，浆液配置1：水泥与水采用水：水泥=1:1配制成水泥浆（甲液），水玻璃（乙液），最后甲液与乙液配比比例为1:0.5；浆液配制2：改性脲醛树脂化学浆液由uf20改性脲醛树脂（甲液）及草酸溶液（乙液）配制，甲液与乙液配比比例为1：0.2～0.4.其中乙液为1：3左右的草酸与水溶液。井筒表土段注浆采用水泥单浆液为主、浆液1为辅的方法壁后封水。基岩段注浆主要采用浆液1为主、浆液2为辅的方法进行壁后封水。

所述步骤(4)注浆压力的选择，已装备好的井筒应力分布发生较大变化，为确保井壁安全，注浆压力要求控制在5mpa以下，在罐笼上置放浆液桶，先从地面注浆场地把浆液泵入桶内，再用罐笼上的注浆泵把浆液注入井壁，这样可以减少因直接从地面注入井壁使注浆压力增大而破坏井壁。

本发明与现有技术相比具有以下优点：操作简单，易实施；在罐笼上连接折页，可有效增大作业平台面积，却不用拆卸罐笼重新安装吊盘，可以安全摆放设备，长短孔结合进行注浆；地面注浆泵输出的浆液输入到罐笼顶部浆液桶里后，可使注浆压力控制在5mpa以下，能够不破坏井壁，确保井筒安全。

附图说明

图1是本发明的流程图。

图2是实例中改造成注浆平台的结构图。

具体实施方式

实例为对某矿副井井筒注浆施工，副井已装备完成，包括一对大小罐笼，根据图1所示，步骤1首先把罐笼改造成注浆工作平台，罐笼的改造主要在罐笼外侧安装折页。

如图2所示，所述折页采用3mm钢板制作，折页用10mm的钢丝绳悬拉到罐笼提升绳上，折页底部焊接角铁，以便折页收起铺展，折页上焊接护栏，并使用皮带进行覆盖，皮带必须紧贴井壁布置，另外皮带必须高出折页200-300mm。折页改造后的覆盖面积为44.8㎡，占副井井筒面积的79％，同时必须保证井壁与折页间没有间隙，防止工器具坠落。

步骤2对该矿副井注浆总体采用先下行后上行式的方法，分水平作业；注浆孔布置为梅花布置，层间距为3.5m，每圈25个孔，注浆孔深分为：短注浆孔深1.4m、长注浆孔深2.7m。

根据步骤3确定浆材料如下：uf20脲醛树脂、草酸、早强水泥、水玻璃，所述浆液配制包括浆液1和浆液2。

浆液配置1：水泥与水采用水：水泥=1:1配制成水泥浆（甲液），水玻璃（乙液），最后甲液与乙液配比比例为1:0.5。

浆液配制2：改性脲醛树脂化学浆液由uf20改性脲醛树脂（甲液）及草酸溶液（乙液）配制，甲液与乙液配比比例为1：0.3，其中乙液为,3：1左右的草酸与水溶液。

该井筒主要有5个含水层出水，表土层为第四系含水层出水，基岩段有四个含水层出水。副井表土段注浆采用水泥单浆液为主、浆液1为辅的方法进行壁后封水。基岩段注浆主要采用浆液1为主、浆液2为辅的方法进行壁后封水。

步骤(4)对注浆压力的选择，该矿副井为单层井壁且在含水层基岩段采用的是为素砼支护，井筒内较多井壁接茬处淋水严重，为确保井壁安全，采用在罐笼上置放浆液桶，先从地面注浆场地把浆液泵入桶内，再用罐笼上的注浆泵把浆液注入井壁，在基岩段注浆压力控制在2mpa。

以上所述，为本发明的较佳方案，但本发明的具体实施方式不局限于上述实例。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种已装备井筒的注浆方法，包括步骤如下：(1) 注浆平台的改造；(2) 注浆顺序及注浆孔的选择；(3) 注浆材料及浆液的配置；(4) 注浆压力的选择；其特征在于，需要把现有罐笼改造成注浆平台，注浆压力控制在5Mpa以下，采用在罐笼上置放浆液桶，先从地面注浆场地把浆液泵入桶内，再用罐笼上的注浆泵把浆液注入井壁。本发明操作简单，易实施，在罐笼上连接折页，可有效增大作业平台面积，却不用拆卸罐笼重新安装吊盘，地面注浆泵输出的浆液输入到罐笼顶部浆液桶里后，可使注浆压力控制在5Mpa以下，能够不破坏井壁，确保井筒安全。

技术研发人员：朱世阳;刘庆利;李良
受保护的技术使用者：朱世阳
技术研发日：2016.05.13
技术公布日：2017.11.21