專利名稱：千米立井注漿防治水止?jié){墊施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種止?jié){墊施工方法，特別涉及一種在千米深立井注漿堵水過程中的 止?jié){墊施工方法，屬于礦井建設(shè)工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著中淺層煤炭資源的日益匱乏和煤礦采掘技術(shù)的飛速發(fā)展，千米深立井工程層 出不窮，深立井掘進過程中經(jīng)常穿越含水層，掘進過程中防治水問題亟待解決，在高地壓、 高水壓的條件下，注漿過程中止?jié){墊需要足夠的承載能力，以保證能用最大注漿壓力將漿 液注入含水層的裂隙中。因而在立井施工中如何保證止?jié){墊具有足夠的承載能力，并在此 前提下盡量減小對掘進速度的影響被提到了議事日程上來，這個問題對千米深立井注漿堵 水效果尤為重要。這是因為井筒較深導(dǎo)致地壓、含水層水壓很大，需要相應(yīng)提高注漿壓力， 從而對止?jié){墊的設(shè)計方法和施工工藝提出了嚴(yán)格的要求，不合理的止?jié){墊設(shè)計方案和施工 工藝都有可能導(dǎo)致止?jié){墊失效，導(dǎo)致注漿失敗，將嚴(yán)重影響井筒的施工進度，甚至對生命和 財產(chǎn)構(gòu)成巨大威脅。因此對千米深立井注漿工程，特別是止?jié){墊施工不能有絲毫閃失，保證 良好的注漿堵水效果，相應(yīng)提高掘進速度。經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)文獻的檢索發(fā)現(xiàn)，收錄于《金屬礦山》2001年第1期，由紀(jì)東黎所著 的《豎井工作面高壓預(yù)注漿止?jié){墊設(shè)計與施工》中介紹，某鐵礦巖層高角度張性裂隙非常發(fā) 育，其寬度最大為200mm，閃長巖為裂隙承壓含水層，涌水量很大，采用經(jīng)驗公式計算止?jié){墊 的參數(shù)；收錄于《山東煤炭科技》2009年第4期的徐栓祥所著的《龍固礦深立井高壓大流量 工作面止?jié){墊和“巖帽”的設(shè)計研究》一文，提出按注漿承壓和封水要求止?jié){墊在最大注漿 壓力作用下，應(yīng)控制在彈性變形范圍內(nèi)，才能保證其穩(wěn)定和安全，防止高壓大流量涌水下注 漿施工中可能造成的止?jié){墊失效問題；收錄于《江蘇煤炭》2009年第8期趙志明、涂心彥所 著《立井深水下混凝土止?jié){墊施工技術(shù)》一文對水下混凝土止?jié){墊、拋渣回填處理施工止?jié){ 墊等止?jié){墊施工工藝進行對比，得出了混凝土止?jié){墊較為經(jīng)濟實用的結(jié)論。上述文獻介紹的立井注漿堵水過程中止?jié){墊的施工方法，都是簡單的按照止?jié){墊 經(jīng)驗公式進行設(shè)計，而且采取的技術(shù)措施不夠完善，未能針對性地在止?jié){墊施工全過程中 采取綜合的保證注漿效果的有效措施，雖然施工了止?jié){墊，仍存在注漿失敗造成井筒坍塌 的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服現(xiàn)有止?jié){墊施工方法存在的不足，提供一種能夠保證千米深立井注漿 堵水效果的止?jié){墊的綜合施工方法，其不僅在注漿墊施工準(zhǔn)備階段，而且在砌筑濾水層、安 裝集水井和防水層、澆注混凝土止?jié){墊階段采取多方面的綜合技術(shù)措施，從而達到有效保 證注漿堵水效果的目的。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種千米立井注漿防治水止?jié){墊施工方法，包括以下步驟
第一步井筒淋幫水處理；第二步砌筑濾水層；第三步安裝集水井和防水層；第四步安裝固定注漿導(dǎo)向管；第五步澆注混凝土止?jié){墊；其特征在于步驟三中所述安裝集水井和防水層，是在濾水層中上部預(yù)留一定體積的空間，空 間內(nèi)安裝無底濾水木箱，然后在無底濾水木箱中由下往上依次鋪設(shè)防水層、澆注水泥砂漿 和砌一層磚；步驟五所述的混凝土止?jié){墊是圓臺形，圓臺形的頂部直徑等于井筒掘進斷面的直 徑，底部直徑大于井筒掘進斷面的直徑，從而利用井壁的支承力和混凝土止?jié){墊與井壁的 結(jié)合力聯(lián)合抵抗高注漿壓力；施工時，首先按設(shè)計的圓臺形尺寸在井壁上爆破出輪廓線，風(fēng) 鎬整形達到設(shè)計規(guī)定的形狀和尺寸并進行臨時支護，然后澆注混凝土，分層搗固，使止?jié){墊 與井壁結(jié)合部充填密實，合為一體。本發(fā)明所述的針對千米深立井注漿堵水過程中止?jié){墊的施工方法采用了圓臺形 止?jié){墊并將其與井壁緊密澆注在一起，能夠有效地阻止注入的漿液向上滲漏；并能夠充分 利用井壁的支承能力，封閉含水層，保證能用最大注漿壓力把漿液注入含水層裂隙，確保了 千米立井施工過程中高水壓、高注漿壓力下注漿堵水的效果，最大限度地降低了止?jié){墊的 厚度，加快了注漿施工的速度。


圖1為本發(fā)明施工流程圖。圖2為本發(fā)明施工步驟一、二示意圖。圖3為本發(fā)明施工步驟三示意圖。圖4為本發(fā)明施工步驟四示意圖。圖5為本發(fā)明施工步驟五示意圖。
具體實施例方式
參照附圖，對本發(fā)明進一步描述。本發(fā)明所述的對千米深立井注漿堵水過程中止?jié){墊的施工方法，施工流程如圖1 所示，包括第一步井筒淋幫水處理；第二步砌筑濾水層；第三步安裝集水井和防水層；第四步安裝固定注漿導(dǎo)向管；第五步澆注混凝土止?jié){墊；所述步驟一的具體操作內(nèi)容如圖2所示采用井壁壁后注漿的方法封堵井筒淋幫 水，若壁后注漿后仍有部分淋水，需要安設(shè)截水槽截水，使淋幫水不進入工作面，以保證混 凝土的澆注質(zhì)量；所述步驟二的具體操作內(nèi)容如圖2所示當(dāng)井筒掘進到修筑止?jié){墊的位置后，將工作面的破碎矸石按設(shè)計厚度平整好，形成濾水層；所述步驟三的具體操作內(nèi)容如圖3所示在平整好的破碎矸石中間開挖一個規(guī) 格為0. 6X0. 6X0. 6m的集水井，并在集水井中安設(shè)無底濾水木箱，在濾水箱上口接上吸水 管。然后在濾水層上部鋪設(shè)2 3層防水油氈，在防水油氈上澆注一層50 IOOmm厚的水 泥砂漿，并在上面砌一層磚；所述步驟四的具體操作內(nèi)容如圖4所示按照設(shè)計位置和傾斜角度安裝、固定注 漿導(dǎo)向管；所述步驟五的具體操作內(nèi)容如圖5所示①止?jié){墊整型；按設(shè)計的圓臺形爆破止?jié){墊外形，并用風(fēng)鎬整形，使之達到設(shè)計規(guī) 定的形狀和尺寸；②加強支護；在巖石破碎的地方，及時用錨噴、單體支柱進行臨時支護，以保外形 尺寸。③澆注混凝土 ；混凝土標(biāo)號C45，并加入早強劑；采用吊桶下混凝土，混凝土須先 倒在無水高處，由高處向低處推移，以?；炷敛槐凰♂?；澆灌混凝土?xí)r，止?jié){墊上平面 須高于井壁底面1500mm，嚴(yán)格分層搗固；特別是止?jié){墊的周邊與井壁聯(lián)接處、孔口管處、吸 水管外側(cè)加強震搗，充填密實；使止?jié){墊與井壁結(jié)合部充填密實，合為一體。
權(quán)利要求
1.一種千米立井注漿防治水止?jié){墊施工方法，包括以下步驟第一步井筒淋幫水處理；第二步砌筑濾水層；第三步安裝集水井和防水層；第四步安裝固定注漿導(dǎo)向管；第五步澆注混凝土止?jié){墊；其特征在于步驟三所述安裝集水井和防水層，是在濾水層中上部預(yù)留一定體積的空間，空間內(nèi)安 裝無底濾水木箱，然后在無底濾水木箱中由下往上依次鋪設(shè)防水層、澆注水泥砂漿和砌一 層磚；步驟五中所述的混凝土止?jié){墊是圓臺形，圓臺形的頂部直徑等于井筒掘進斷面的直 徑，底部直徑大于井筒掘進斷面的直徑；施工止?jié){墊時，首先按設(shè)計的圓臺形尺寸在井壁上 爆破出輪廓線，風(fēng)鎬整形達到設(shè)計規(guī)定的形狀和尺寸并進行臨時支護，然后澆注混凝土，分 層搗固，使止?jié){墊與井壁結(jié)合部充填密實，合為一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工方法，其特征在于步驟一所述的井筒淋幫水處理采用 壁后注漿，當(dāng)壁后注漿后仍有部分淋水時，安設(shè)截水槽截水；所述澆注混凝土止?jié){墊施工是指砌筑圓臺形止?jié){墊并使其與井壁緊密澆注契合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工方法，其特征在于步驟兒所述的砌筑濾水層，是在井筒 掘進到修筑止?jié){墊的位置后，將工作面的破碎矸石按設(shè)計厚度平整好，形成濾水層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工方法，其特征在于步驟三所述安裝集水井和防水層，是 在濾水層中上部預(yù)留一定體積的空間，空間內(nèi)安裝無底濾水木箱，然后在無底濾水木箱中 由下往上依次鋪設(shè)防水層、澆注水泥砂漿、砌一層磚。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的施工方法，其特征在于所述的預(yù)留一定體積的空間是在平 整好的破碎矸石中間開挖一個規(guī)格為0. 6X0. 6X0. 6m的集水井，無底濾水木箱安設(shè)在集 水井中，在濾水箱上口接上吸水管；鋪設(shè)防水層是在濾水層上部鋪設(shè)2-3層油氈，澆注水 泥砂漿的厚度50-100mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工方法，其特征在于步驟五所述的臨時支護是在巖石破 碎的地方用錨噴、單體支柱進行臨時支護。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工方法，其特征在于步驟五所述的澆注混凝標(biāo)號為C45， 并加入早強劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工方法，其特征在于步驟五所述的施工止?jié){墊時，采用吊 桶下澆混凝土，混凝土須先倒在無水高處，由高處向低處推移，以?；炷敛槐凰♂專恢?漿墊上平面高于井壁底面1500mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對千米深立井注漿防治水施工過程中澆注圓臺形止?jié){墊的施工方法，包括有井筒淋幫水處理、砌筑濾水層、安裝集水井和防水層、安裝固定注漿導(dǎo)向管、澆注混凝土止?jié){墊；所述井幫淋水處理采用壁后注漿，所述安裝集水井和防水層是在濾水層中上部預(yù)留一定體積的空間安裝無底濾水木箱，然后在其上部由下往上依次鋪設(shè)油氈、澆注水泥砂漿、砌一層磚，所述澆注混凝土止?jié){墊施工是指將止?jié){墊與井壁緊密澆注契合。本發(fā)明在施工全過程中充分利用井壁的支承能力，封閉含水層，保證能用最大注漿壓力把漿液注入含水層裂隙，確保了千米立井施工過程中高水壓、高注漿壓力下注漿堵水的效果，最大限度地降低了止?jié){墊的厚度，加快了注漿施工的速度。
文檔編號E21D5/04GK102108869SQ20101061560
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者李志朋, 王剛, 王渭明, 王磊 申請人:山東科技大學(xué)