XX煤矿副井井筒治水方案
一、工程概况
XX煤业有限公司XX煤矿副井井筒断面净直径5000 mm, 副井井口标高：+193.7ｍ，副井井底标高：-310.0ｍ，井深503.7m，装备一对1t矿车双层双车钢罐道4绳罐笼(一宽一窄), 担负全矿井提人、矸石、设备及升降材料等任务，宽罐除满足上述提升任务外,还可以满足整体升降大型设备等任务。
由于该井筒井壁渗漏水较大，极大的影响了矿井副井提升，为矿井带来一定的安全隐患。经有关领导研究决定，对该井筒进行治水施工，改善生产作业环境。
二、井壁漏水情况
经过对全井筒渗漏水情况现场检查，无发现明显集中出水点，均为井壁渗水。总计井壁渗漏水段高104m，漏水量约14 m3/h。其详细情况如下：
井筒深45m～52m（段高7m），围岩为第四系细砂含水层，渗水量约2m3/h；
井筒深约95--98m （段高3m），围岩为第三系细砂含水层，渗水量约2m3/h；
井筒深120m～166m（段高46m），围岩为第三系细砂、泥砾岩含水层，渗水量约1m3/h；
井筒深214m～229m（段高15m），围岩为二叠系下石盒子组中粒砂岩含水层，渗水量约3m3/h；
井筒深341m～358m（段高17m），围岩为二叠系下石盒子组中粒石英砂岩含水层，渗水量约3m3/h；
井筒深420m～436m（段高16m），围岩为二叠系下石盒子组细粒砂岩含水层，渗水量约3m3/h；
三、井壁结构简介
副井井筒断面净直径D5000 mm，深度503.7m，其中冻结段237.2m，基岩段266.5m。
冻结段外壁厚度400mm，内壁厚度400mm，壁后敷设25mm厚聚苯乙烯泡沫板1～3层，夹层敷设2层1mm厚聚氯乙烯塑料板。
井筒深227.2m～237.2m为筒型壁座，锚网喷+钢筋砼支护，锚网喷厚度75mm，喷射砼标号C20，钢筋砼井壁壁厚800mm，砼标号C50。
井筒深237.2m～267m段为锚网喷+钢筋砼支护，锚网喷厚度80mm，钢筋砼壁厚400mm。
井筒深267～313m、358～390m、410～421m、431～457m段为锚网喷+钢筋砼支护，砼壁厚350mm。
井筒深313～258m、390～410m、421～431m、457～503.7m段为砼支护，壁厚350mm，砼标号C30。
四、治水施工方案
由于该井筒出水量大，出水点不集中，且出水点多且分散。采用对井壁注浆堵水的治水方案，分两步进行：第一步对冻结段的渗漏水以含水层位置结合实际情况分段采用夹层注浆堵水;第二步对基岩段的渗漏水含水层位置结合实际情况分段采用壁后注浆堵水。堵水注浆
材料采用单液水泥浆或单液水泥浆与水泥加水玻璃双液浆相结合堵水方式。
如果出现因井壁质量问题而引起水泥浆注浆达不到效果时，可采用化学浆液进行注浆堵水以达到要求。
五、施工工艺
5.1 本次所治水井筒已经投入使用，无法安装注浆吊盘，只有利用提升的宽罐笼上部搭建注浆工作盘，治水所用设备和材料放在上下两层罐笼内，注浆泵放在上层罐笼。（工作盘的搭建见附页）
5.2 治水设备
采用2GTZ60/210高压电动注浆泵注水泥浆，ZQB-20/35型气动双液化学注浆泵注化学浆，YT P～26型凿岩机凿孔，钻孔直径Φ43mm。
5.3 风水管路、电缆的铺设：
从井筒梯子间内铺设二趟1寸高压胶管，一趟做为压风管，一趟做为清水管，每20m为单位逐根连接，根与根之间用高压三通联接，高压三通两端接风水管，另一端按高压截止阀，以备与注浆工作盘的风水管连接。风水管路固定绑牢在梯子间上。电缆随罐笼上下移动固定在梯子间上。
5.4 注浆方式
冻结段双层井壁夹层注浆采用上行式注浆结束后再下行式检查复注；基岩段壁后注浆方式采用下行式注浆结束后再上行式检查复注。
5.5 注浆段的确定
根据矿方提供的含水层的位置从上到下本次注浆共分5段。具体如下：-45m～-52m为一段；-95m～-166m为一段；-214m～-229m为一段；-341m～-358m为一段；-420m～-436m为一段。
5.6 注浆孔的参数
把每个注浆段的上下界面各延伸3m为本含水层的注浆高度，进行打眼布孔，（不够一排距离可按一排打孔）其中在双层井壁凿孔时，从注浆段的下部起每6m布置一排孔，每排均布孔6个，孔深500mm，凿眼深度应严格控制，以进入外层井壁不大于 10mm为原则，决不能穿透外层井壁。但-227.2m～-231m为井筒的壁座部分，按壁后注浆孔造孔。基岩段的注浆段每3m布置一排孔，每排均布孔8个，孔间距2.55m，孔深2米。每排注浆孔上下相互错开，呈三花布置。
对于检查复注的明出水点可对出水点进行凿眼或者在出水点下方500mm范围内凿眼，进行顶水注浆。
根据含水层所划分的注浆段本次共打眼34排，其中双层井壁造孔19排，114个孔，基岩段单层井壁造孔14排，112个孔，共226个眼，再加上明出点钻眼预计50个，共打眼276个。
5.7 注浆管的选用
双层井壁采用长度为400mm×Φ25的无缝钢管制作，一头为马牙扣，另一头为丝扣。基岩段注浆采用封孔器注浆。
六、注浆材料、注浆参数
6.1 注浆材料的确定
本次采用单液水泥浆、水泥浆+水玻璃相结合进行注浆。水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥。水玻璃采用45Be，M=2.6～3.2之间，灰浆水灰比为2:1～1:1,水泥浆与水玻璃体积比为1:0.6～1:0.2，凝结时间控制在5～15s之间。
化学浆采用化学浆博特威堵水材料，其浆液特点如下：
该浆液为高分子溶液型双液浆浆液，粘度要低，渗透性好，分A 液和B液两种成分，双液方式注浆，孔口或孔中混合数秒开始凝胶反映，遇水后可迅速膨胀，形成闭孔凝固结体，因其为溶液型液体，可渗入微小裂隙，可取得良好的堵水效果。由专用包装桶包装，每桶净重25Kg，其主要性能指标如下:
(1)初凝时间 10～15s
(2)终凝时间 50～60s（可按需要调整）
(3)固结体密度 200～1250Kg/m3
(4)抗压强度过 10～50MPa
(5)粘结强度 3～5 MPa
(6)阻燃性能阻燃
(7)双液混合比 1 ：1
6.2 注浆压力的确定
根据《简明建井手册》中注浆终压计算公式：
Pa=Po＋(0.3~0.5)
