新上海一号矿井副井井筒注浆堵水施工
杜志龙1，杨猛1，王国庆2，郝大学2（1. 杭州国电大坝安全工程有限公司，杭州，310030）
（2. 江苏省沛县大屯矿区中大注浆工程有限公司，沛县，221618）
摘要：介绍了新上海一号矿井井筒的涌水治理情况，根据井筒条件，合理选择了注浆堵水的施工工艺和注浆参数，选用了新型聚合产品HK-9101化学灌浆材料作为堵水材料，采取严格的安全措施，快速、安全、高效地治理了井筒水患。关键词：新型聚合产品；注浆堵水；井筒
1.工程概况
1.1井筒概况
新上海一号煤矿设计生产能力为400万吨/年，立井开拓，在工业广场内布置主、副、风三个井筒，采用全深冻结法施工。副井井筒井口设计标高+1317.05m，设计净直径为8.0m，井筒深度为547m。井壁均采用双层钢筋混凝土结构。
1.2水文及地质情况
该井田水文地质条件比较复杂，其主要的特点是含水层较多、隔水层隔水能力差、含水层强度低。从井筒掘进实际揭露来看，地表以下540m范围内含水层多达十一层，各含水层以孔隙水为主，多数含水层间的隔水层厚度较薄，隔水性能相对较差，含水层容易导通。各含水层为砂岩，泥质胶结，胶结程度差，揭露后呈松软、膨胀状态。
2009 年3月14日停止冻结，至出水时各井筒已基本解冻，且出水位置有不同程度的支护变形开裂，由于如上分析的水文地质条件，加之盐水管解冻后各含水层间直接构成水力联系，具备了井筒或马头门涌水的条件。同年夏由于井筒涌水量超过70m3/h，最大涌水量达到131m3/h，单层含水层最大涌水量达到23.9m3/h，必须进行注浆堵水施工。首次注浆采用水泥－水玻璃注浆，共注入水泥200t，水玻璃70t。注浆后井筒涌水量仍超过15 m3/h，须进行二次注浆。
2.井筒注浆堵水设计
根据新上海一号矿井副井井筒条件和注浆水文地质条件，本次注浆工程的特点是(1)涌水段范围大，水压高，最大达到5MPa。(2) 各含水层为砂岩，泥质胶结，胶结程度差，揭露后呈松软、膨胀状态。针对这一工程特点，此次注浆方案选择高低压结合、深浅孔并用、采用化学注浆直接堵水的方式。
2.1注浆范围
根据副井水文地质条件及现出水段分布情况,副井井筒注浆范围为井深137m至井深437m。
具体段高划分为：
第一注浆段高213m（井深137~350m）；
第二注浆段高50m（井深350～400m）；
第三注浆段高37m（井深400-～437m）
2.2注浆方式
首先采用上行式注浆方式，对1、3注浆段高范围的明显出水点进行壁间注浆直接堵水;对2注浆段高进行壁后注浆封水、然后再采用上行式注浆方式，对1～3注浆段高进行壁间复注封水。
2.3注浆参数
2.3.1注浆压力
注浆压力的确定取决于以下两个方面的因素：
A：注浆压力应能满足浆液克服水压而进入待注岩层体中，一般取静水压力的 1.5～2倍，即2～8MPa。
B：注浆压力不能大于井壁的承受能力。一般井壁强度能够承受的压力范围可用以下公式[1]确定：
Pb=3.596λ0.6523R0.6459MPa
