回风立井风化基岩段井筒壁后注浆施工结构的制作方法

xiaoxiao2020-7-22  6

专利名称:回风立井风化基岩段井筒壁后注浆施工结构的制作方法
技术领域
本实用新型属于立井井筒壁后注浆施工技术领域,尤其是涉及ー种回风立井风化基岩段井筒壁后注浆施工结构。
技术背景采用普通凿井法施工回风立井过程中,当发现已施工完成的上部井筒段(具体是风化基岩段)的井壁有淋水现象吋,为保证井筒正常施工,则需对该井筒段进行注浆、防治水处理。例如对于采用普通凿井法施工且设计净直径为7. 5m、井深583. 3m的中央回风立井而言,表土段厚度为133. 5m ;井筒表土段、风化基岩段及部分基岩段采用钢筋砼支护,基岩段采用素砼支护。井筒上部表土段、风化基岩段及部分基岩段壁厚750mm,井筒下部基岩段壁厚550mm,砼强度等级C45。实际进行井筒掘进过程中,具体是掘进至_166m吋,发现已施エ完成的-130m -166m风化基岩段的井壁有淋水约4m3/h 5m3/h,此时需对该井筒段进行注浆、防治水处理。现如今,对此种情形下已施工完成井筒段的注浆、防治水施工还没有一个规范且完善的施工方法。因而,实际施工过程中存在较多不规范性,施工中存在一定的安全隐患、实际作业难度较大、施工效率较低、影响后续井筒施工エ期、防治水效果较差等多种缺陷和不足。

实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种回风立井风化基岩段井筒壁后注浆施工结构,其结构设计合理、施工步骤简单且实际作业难度较小、防治水效果好,能在井壁外围形成结构稳定的水泥防水帷幕,能有效保证井筒快速、安全施工。为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是一种回风立井风化基岩段井筒壁后注浆施工结构,其特征在于包括布设在需进行注浆施工的风化基岩段下部且由混凝土浇筑而成的圆柱状止浆垫、由上至下布设在所述风化基岩段井筒侧壁上的多排注浆孔、分别安装在多排所述注浆孔内的多根注浆孔ロ管和通过注浆管道与多根所述注浆孔ロ管相接的注浆设备,多排所述注浆孔呈均匀布设,且每一排所述注浆孔均包括沿圆周方向布设的多个注浆孔,多个所述注浆孔呈均匀布设;所述圆柱状止浆垫布设在所施工立井井筒内侧且其直径与立井井筒的内径一致,所述立井井筒的内径为の6. 5m ¢8. 5m,上下相邻两排所述注浆孔之间的间距为2m±0. 2m,每ー排所述注浆孔中左右相邻两个注浆孔之间的间距为I. 2m I. 6m ;所述注浆孔呈水平向布设,注浆孔由内至外自立井井筒的井筒侧壁穿出且穿出长度为200mm 500mm,注衆完成后姆个注衆孔外端部均形成一个扩散半径为1200mm土 IOOmm的球形扩散头,姆ー排注衆孔中所有注衆孔外端部所形成的球形扩散头均紧固连接为一体,且多排注浆孔外端部所形成的所有球形扩散头在立井井筒的外围形成一个结构稳定的防水帷幕。上述回风立井风化基岩段井筒壁后注浆施工结构,其特征是每ー排所述注浆孔中的所有注浆孔呈梅 花形布设。上述回风立井风化基岩段井筒壁后注浆施工结构,其特征是所述注浆孔由内至外自立井井筒的井筒侧壁穿出且穿出长度为200mm 300mm。上述回风立井风化基岩段井筒壁后注浆施工结构,其特征是所述立井井筒的内径为¢7. 5m,每ー排所述注浆孔中所包括注浆孔的数量为16个,每ー排所述注浆孔中左右相邻两个注浆孔之间的间距为I. 47m,所述立井井筒的壁厚为0. 75m且注浆孔的深度为I. 05m,上下相邻两排所述注浆孔之间的间距为2m,每ー排所述注浆孔中左右相邻两个注浆孔之间的间距为I. 47m。上述回风立井风化基岩段井筒壁后注浆施工结构,其特征是所述球形扩散头的扩散半径为1200mm。本实用新型与现有技术相比具有以下优点I、结构设计合理、施工步骤简单且实现方便。2、施工效率高且实际作业难度较小,安全系数高。3、防治水效果好,注浆完成后在井壁外围注浆形成一定厚度的水泥防水帷幕,因而能达到封水和加固围岩的目的,減少井筒涌水量,以利井筒正常施工。综上所述,本实用新型结构设计合理、施工步骤简单且实际作业难度较小、防治水效果好,不会对后续井筒施工エ期造成较大影响,能在井壁外围形成结构稳定的水泥防水帷幕,能有效保证井筒快速、安全施工。下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进ー步的详细描述。

图I为本实用新型的结构示意图。图2为图I中所施工立井井筒的平面展开示意图。附图标记说明I-立井井筒;2-注浆孔;3-球形扩散头。
具体实施方式
如图I、图2所示,本实用新型包括布设在需进行注浆施工的风化基岩段下部且由混凝土浇筑而成的圆柱状止浆垫、由上至下布设在所述风化基岩段井筒侧壁上的多排注浆孔2、分别安装在多排所述注浆孔2内的多根注浆孔ロ管和通过注浆管道与多根所述注浆孔ロ管相接的注浆设备,多排所述注浆孔2呈均匀布设,且每ー排所述注浆孔2均包括沿圆周方向布设的多个注浆孔2,多个所述注浆孔2呈均匀布设。所述圆柱状止浆垫布设在所施エ立井井筒I内侧且其直径与立井井筒I的内径一致,所述立井井筒I的内径为¢6. 5m ^8. 5m,上下相邻两排所述注浆孔2之间的间距为2m±0. 2m,每ー排所述注浆孔2中左右相邻两个注浆孔2之间的间距为I. 2m 1.6m。所述注浆孔2呈水平向布设,注浆孔2由内至外自立井井筒I的井筒侧壁穿出且穿出长度为200mm 500mm,注浆完成后每个注浆孔2外端部均形成一个扩散半径为1200mm ± IOOmm的球形扩散头3,姆ー排注衆孔2中所有注浆孔2外端部所形成的球形扩散头3均紧固连接为一体,且多排注浆孔2外端部所形成的所有球形扩散头3在立井井筒I的外围形成一个结构稳定的防水帷幕。[0020]本实施例中,所述立井井筒I平面展开后,多排所述注浆孔2中的所有注浆孔2呈梅花形布设。本实施例中,已施工完成的风化基岩段-130m -166m段,井壁有淋水约4m3/h5m3/h,拟在工作面止浆垫(即所述圆柱状止浆垫)浇筑完成后,对本风化基岩段进行壁后注浆。实际施工时,所述注浆孔2由内至外自立井井筒I的井筒侧壁穿出且穿出长度为200mm 300mmo本实施例中,所述立井井筒I的内径为¢7. 5m,每ー排所述注浆孔2中所包括注浆孔2的数量为16个,每ー排所述注浆孔2中左右相邻两个注浆孔2之间的间距为I. 47m,所述立井井筒I的壁厚为0. 75m且注浆孔2的深度为I. 05m,上下相邻两排所述注浆孔2之间的间距为2m,每ー排所述注浆孔2中左右相邻两个注浆孔2之间的间距为I. 47m。所述球形扩散头3的扩散半径为1200_。实际施工时,随着吊盘的上提由下向上进行钻眼注浆工作(在吊盘下层盘布置注浆设备设施)。本实施例中,所述立井井筒I上布设有18排注浆孔2,钻孔尽可能布设在每段井壁出水点砼接茬ロ处上500mm、下方800mm处,计划布置注浆孔288个。实际进行注浆施工时,注浆材料采用水泥-水玻璃双液浆,水泥采用42. 5级普通硅酸盐水泥,水玻璃浓度为40Be,模数3. 0,水泥浆水灰比I : I (每立方用水泥0. 75t),与水玻璃体积比I : 0.5。注浆參数主要指注浆压力、凝胶时间和注入量。注浆压カ根据静水压カPo来确定Pa = Po+0. 2mPa,正常压カP = Po+0. 4mPa,终压Pc = Po+0. 6mPa。注衆量根据出水点的多少及岩层裂隙和壁后裂隙确定。注浆终止压カ2. 5mPa,最大压カ不超过3. OmPa0注浆时由小到大进行加压,当注浆孔不再吸浆达到终压时,停止注浆。胶凝时间注浆的目的是堵水,胶凝时间较短,定位1-3分钟。注浆量Q= Vna = 700 X 0. 48 X I. 5 = 504m3 ;V 为注浆加固体积=(4. 52-3. 752) X3. 1415X36 = 700m3 ;N 为孔隙率=26% -48% ;a为浆液损失系数=I. 1-1. 5。注浆泵采用注浆泵一台,配备高压胶管、压カ表、Y型管式混合器、高压球阀及水泥浆储料筒、水玻璃储料筒,注浆孔ロ管采用尺寸为の22_X4_的无缝钢管加工制作而成。以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型作任何限制,凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。权利要求1.一种回风立井风化基岩段井筒壁后注浆施工结构,其特征在于包括布设在需进行注浆施工的风化基岩段下部且由混凝土浇筑而成的圆柱状止浆垫、由上至下布设在所述风化基岩段井筒侧壁上的多排注浆孔(2)、分别安装在多排所述注浆孔(2)内的多根注浆孔口管和通过注浆管道与多根所述注浆孔口管相接的注浆设备,多排所述注浆孔(2)呈均匀布设,且每一排所述注浆孔(2)均包括沿圆周方向布设的多个注浆孔(2),多个所述注浆孔(2)呈均匀布设;所述圆柱状止浆垫布设在所施工立井井筒(I)内侧且其直径与立井井筒(1)的内径一致,所述立井井筒(I)的内径为¢6.5m ¢8. 5m,上下相邻两排所述注浆孔(2)之间的间距为2m±0.2m,每一排所述注浆孔(2)中左右相邻两个注浆孔(2)之间的间距为I. 2m I. 6m;所述注浆孔⑵呈水平向布设,注浆孔⑵由内至外 自立井井筒(I)的井筒侧壁穿出且穿出长度为200mm 500mm,注浆完成后每个注浆孔(2)外端部均形成一个扩散半径为1200mm± IOOmm的球形扩散头(3),每一排注衆孔⑵中所有注衆孔⑵外端部所形成的球形扩散头(3)均紧固连接为一体,且多排注浆孔(2)外端部所形成的所有球形扩散头(3)在立井井筒(I)的外围形成一个结构稳定的防水帷幕。
2.按照权利要求I所述的回风立井风化基岩段井筒壁后注浆施工结构,其特征在于多排所述注浆孔(2)中的所有注浆孔(2)呈梅花形布设。
3.按照权利要求I或2所述的回风立井风化基岩段井筒壁后注浆施工结构,其特征在于所述注浆孔(2)由内至外自立井井筒(I)的井筒侧壁穿出且穿出长度为200mm 300mm。
4.按照权利要求3所述的回风立井风化基岩段井筒壁后注浆施工结构,其特征在于所述立井井筒(I)的内径为¢7. 5m,每一排所述注浆孔(2)中所包括注浆孔(2)的数量为16个,每一排所述注浆孔(2)中左右相邻两个注浆孔(2)之间的间距为I. 47m,所述立井井筒(I)的壁厚为0. 75m且注浆孔(2)的深度为I. 05m,上下相邻两排所述注浆孔(2)之间的间距为2m,每一排所述注浆孔(2)中左右相邻两个注浆孔(2)之间的间距为1.47m。
5.按照权利要求4所述的回风立井风化基岩段井筒壁后注浆施工结构,其特征在于所述球形扩散头(3)的扩散半径为1200_。
专利摘要本实用新型公开了一种回风立井风化基岩段井筒壁后注浆施工结构,包括布设在需进行注浆施工的风化基岩段下部且由混凝土浇筑而成的圆柱状止浆垫、由上至下布设在风化基岩段井筒侧壁上的多排注浆孔、多根注浆孔口管和通过注浆管道与注浆孔口管相接的注浆设备,多排注浆孔呈均匀布设,每一排注浆孔均包括沿圆周方向均匀布设的多个注浆孔;注浆孔呈水平向布设,注浆孔由内至外自立井井筒的井筒侧壁穿出,多排注浆孔外端部所形成的所有球形扩散头在立井井筒外围形成一个结构稳定的防水帷幕。本实用新型结构设计合理、施工步骤简单且实际作业难度较小、防治水效果好,能在井壁外围形成结构稳定的水泥防水帷幕,能有效保证井筒快速、安全施工。
文档编号E21D5/04GK202370525SQ201120560268
公开日2012年8月8日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者史天雄, 宋培章, 张礼奎, 张超晖, 张雪晶, 李燕鹏, 武伟平, 焦金军, 王国英, 罗战旗, 苏富平, 赵志红 申请人:陕西煤业化工建设(集团)有限公司

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