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壁后注浆技术在深井井筒施工防治水中的应用

作者:张海力 王和平 仝云高  
评论: 更新日期:2010年11月17日


  3.4注浆参数
  采用水泥、水玻璃双液注浆法。
  3.4.1浆液配比
  开注水泥浆液水灰比为1:1;封孔水泥浆液水灰比为0.8:1;开注水泥浆与水玻璃之比为1:0.6;封孔水泥浆与水玻璃之比为1:0.8。BR—C型防水剂为水泥用量的15%~20%。
  3.4.2水玻璃浆液
  每孔开孔时使用15~20Be’的水玻璃,中间过程中加浓到25~30Be’,终孔时加浓到35Be’。
  3.5注浆压力
  注浆压力大小主要取决于注浆孔静水压大小,但考虑到岩层的裂隙发育程度及井壁抗压强度,本次注浆压力浅孔选择3~5MPa,深孔选择5~8MPa。
  3.6扩散半径
  为缩短施工工期,保证注浆质量,本次注浆扩散半径控制在2m以内。
  3.7注浆量
  该井筒含水层岩性以中粒砂岩为主,裂隙发育,浆液能均匀扩散,注浆量按下式计算:Q=V•n•a
  式中V—注浆加固体积,m3;
  n—空隙率,取0.04;
  a—浆液损失系数,取1.3~1.5。
  由于注浆段位于井筒中部,岩石受风化影响较小,砂岩含水层浆液损失系数取1.5,顶底隔水层取1.3,砂岩含水层浆液控制半径取7.25m,顶底隔水层取6.25m,六段砂岩含水层厚度共计96m,顶底隔水层注浆总厚度取3×2×6=36m。
  (1)砂岩含水层注浆量
  Qs=(7.252-2.752)π×96×0.04×1.5=814(m3)
  (2)顶底隔水层注浆量
  Qg=(6.252-2.752)π×36×0.04×1.3=185(m3)
  (3)注浆总量
  Q=Qs+Qg=999(m3)
  水玻璃取浆液体积的三分之一,故水玻璃用量为999×1/3×1.4=466(t)
  水泥取浆液体积的三分之一,故水泥用量为999×1/3×3.15=1049(t)
  根据注浆情况,砂岩含水层可使用BR—C型防水剂,加入量为水泥重量15%~20%。

  4结束语

  实施壁后注浆后,该井筒内的涌水量降至3m3/h以下。实践证明,井筒壁后注浆是一种有效的防治水方法,采用壁后注浆可以有效的将地下含水层的涌水封堵于壁后,同时还起到加固井壁的作用。但是要正确进行壁后注浆,还要注意一些问题:
  (1)壁后注浆的施工顺序应根据含水层的厚度分段进行,对漏水段较长的井筒,应由下而上逐段进行。
  (2)注浆孔的数量根据堵水需要确定,各注浆孔的有效扩散半径应相交,注浆孔一般应错开排列,均匀布置。
  (3)壁后注浆的压力宜比静水压大0.5~1.5MPa,在岩石裂隙中的注浆压力可适当提高。
  (4)注浆孔深度应根据不同注浆对象而定,如果对岩层裂隙进行注浆时,注浆孔必须穿过井筒,孔深应等于或大于1~1.5倍的井壁厚度,当注浆段壁后为含水砂层时,为避免透水涌砂,则注浆孔不准穿透井壁,只进行壁内注浆以达到封水目的。

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