[发明专利]冻结壁保护下的壁间注浆防水及强化井壁结构的施工方法

说明书

一种冻结壁保护下的壁间注浆防水及强化井壁结构的施工方法，属于壁间注浆防水及强化井壁结构的施工方法。该施工方法，主动选择冻结壁保护下的注浆时机，在施工内层井壁的同时，在内、外壁之间预埋注浆管，待内层井壁施工完成后，且冻结壁未融化之前，在冻结壁保护下，在地面对内、外层井壁壁间进行注浆，对内、外层井壁壁间实施主动封堵，提高注浆保护效果，充分提高外层井壁的封水效果，发挥内、外层井壁共同承载作用。具有注浆压力小、注浆密实的优点，注浆后可大大提高外层井壁的密封性能，冻结壁融化后水压不会直接作用在内层井壁上，极大改善了内层井壁和外层井壁的受力状态，其施工简便、性价比高、封水效果明显，节省工期。

技术领域

本发明涉及一种壁间注浆防水及强化井壁结构的施工方法，特别是一种冻结壁保护下的壁间注浆防水及强化井壁结构的施工方法。

背景技术

立井井筒是整个煤矿安全生产的咽喉，在穿越深厚表土层时冻结法凿井技术得到了广泛应用，传统的表土段井壁采用双层井壁结构，在冻结壁的保护下先由上向下分段浇筑外层井壁，然后再由下向上施工内层井壁，内外层井壁之间敷设泡沫板，克服矿井长期运营期间地层沉降引起的竖直附加力对内层井壁的影响，由于施工、低温养护、水土压力等条件限制，一般认为外层井壁必然破裂，所有水压由内层井壁承担。多是在井筒建成，且冻结壁融化后，井筒内大量渗水才开始：(1)壁间注浆、(2)壁后注浆，或者(3)地面注浆等工程措施。

冻结壁融化后水力联系已经充填了孔隙，注浆时承受水压力作用，造成注浆堵水难，堵水效果差，经济成本高，占有井筒时间长等不利影响。同时井筒内渗水对井壁结构自身安全和井筒内装备的使用寿命都会产生严重影响，当涌水量过大甚至会影响到整个矿井安全。

发明内容

发明目的：本发明的目的是要提供一种既能达到堵水效果，同时又能尽量发挥内、外井壁共同承载，改善井壁受力的冻结壁保护下的壁间注浆防水及强化井壁结构的施工方法。

技术方案：本发明的目的是这样实现的：该施工方法，主动选择冻结壁保护下的注浆时机，在施工内层井壁的同时，在内、外壁之间预埋注浆管，待内层井壁施工完成后，且冻结壁未融化之前，在冻结壁保护下，在地面对内、外层井壁壁间进行注浆，对内、外层井壁壁间实施主动封堵，提高注浆保护效果，充分提高外层井壁的封水效果，发挥内、外层井壁共同承载作用。

具体步骤如下：

(1)主动选择凿井双层井壁的壁间进行注浆，注浆时机的选择在内壁施工完成达到70％以上强度，按照井筒混凝土的龄期计算，冻结壁未融化时开始注浆，此时注浆的压力小，注浆密实，通过提高注浆压力可以充分充填外壁模板出的孔隙提高外层井壁的整体性和承受水压的能力。

(2)壁间注浆后，在壁间注浆堵水，加强外层井壁封水，改善内层井壁单独承受承压水压，充分发挥内外层井壁共同承载的作用，在确保安全的前提下，减小内层井壁的厚度5～15％。

(3)根据井径大小再在内外层井壁之间均布4～10根注浆管，单根注浆管控制水平范围2～4m。

(4)注浆管开口位置主要预留在外壁模板接茬处，在含水层范围内适当多留注浆口，注浆口采用软泥堵好，避免内壁浇筑时堵塞。

(5)根据所注地层特性及含水层位置和勘查涌水量来划分注浆段高。

(6)在井筒水平方向对称注浆，浆液浓度先浓后稀，在表土含水层多注浓浆。

(7)注浆压力控制在内、外壁混凝土能够承受的压力范围内，一般较所注层位静水压力大0.5～1.0Mpa。

(8)注入量及压力达到标准后，经检查所注范围无漏浆现象，并且上段预埋注浆管出浆时，利用双液浆封孔；关闭孔口管阀门，结束该段注浆工程。