1、第九章第九章立井井壁壁后注漿立井井壁壁后注漿 第一節第一節 概概 述述 在井筒施工過程中或施工后，由于筑砌好的井壁漏水在井筒施工過程中或施工后，由于筑砌好的井壁漏水較大，施工困難或不符合驗收規范和質量標準要求而進行較大，施工困難或不符合驗收規范和質量標準要求而進行的注漿堵水和井壁加固工作。其實質就是將配制好的漿液的注漿堵水和井壁加固工作。其實質就是將配制好的漿液從地面利用注漿泵、注漿管路引至井筒中并注入井壁及壁從地面利用注漿泵、注漿管路引至井筒中并注入井壁及壁后空間，充填裂縫，以封堵由含水層經井壁不完整處滲透后空間，充填裂縫，以封堵由含水層經井壁不完整處滲透出來的涌水及加固井壁。出來的涌水及加

2、固井壁。立井立井井壁井壁壁后壁后注漿注漿井筒穿越裂隙含水層段、不穩定松散層段、流沙層段、井筒穿越裂隙含水層段、不穩定松散層段、流沙層段、礫石層段，封閉井壁淋水；礫石層段，封閉井壁淋水；井壁有集中涌水點，涌水較大；井壁有集中涌水點，涌水較大；復合井壁夾層需要注漿加固；復合井壁夾層需要注漿加固；鉆井井壁需要壁后充填；鉆井井壁需要壁后充填；井壁破碎并有淋水需要注漿加固；井壁破碎并有淋水需要注漿加固；立井井壁塌落片幫形成壁后空洞，需要壁后注漿充填等。立井井壁塌落片幫形成壁后空洞，需要壁后注漿充填等。適用條件：適用條件：注漿程序：注漿程序：v 壁內注漿：壁內注漿： 漿液沿輸漿管路，通過注漿管，把漿液注入

3、到井壁裂縫及夾層中，并漿液沿輸漿管路，通過注漿管，把漿液注入到井壁裂縫及夾層中，并擴散一定距離凝膠而達到堵水效果。適用復合井壁以及井壁后流砂軟擴散一定距離凝膠而達到堵水效果。適用復合井壁以及井壁后流砂軟弱層部位。如果注漿孔穿過井壁有可能發生跑砂涌水事故，壁內注漿弱層部位。如果注漿孔穿過井壁有可能發生跑砂涌水事故，壁內注漿孔的深度要小于井壁厚度。孔的深度要小于井壁厚度。v 壁后注漿：壁后注漿： 鉆孔打過井壁，向壁后注入漿液，漿液在壁后巖層中較大范圍擴散，鉆孔打過井壁，向壁后注入漿液，漿液在壁后巖層中較大范圍擴散，堵塞涌水通道，封堵井壁淋水和加固壁后空間。堵塞涌水通道，封堵井壁淋水和加固壁后空間。

4、 特點：特點：使用鑿巖機打眼，孔徑小、鉆孔淺、注漿壓力低，具有施工簡使用鑿巖機打眼，孔徑小、鉆孔淺、注漿壓力低，具有施工簡便、占用設備少、施工速度快，注漿效果好，安全性好等優點。便、占用設備少、施工速度快，注漿效果好，安全性好等優點。注漿分類：注漿分類：導導水水修復修復井壁井壁注漿充填注漿充填壁后空間壁后空間加固加固井壁井壁封堵封堵涌水涌水第二節第二節普通混凝土井壁壁后注漿普通混凝土井壁壁后注漿一、壁后注漿方案一、壁后注漿方案（一）注漿分段的劃分（一）注漿分段的劃分1. 分段下行、段內上分段下行、段內上行式：行式：2. 以壁座之間為一段，以壁座之間為一段，由下向上注漿由下向上注漿3. 以含水層

5、厚度為注以含水層厚度為注漿分段漿分段圖圖9-1立井壁后注漿分段示意圖立井壁后注漿分段示意圖（二）注漿孔布置（二）注漿孔布置在計算注漿孔距時經常依圖在計算注漿孔距時經常依圖9-3所示。所示。圖圖9-3注漿孔孔距計算示意圖注漿孔孔距計算示意圖D擴散直徑，擴散直徑，m；Rp擴散半徑，擴散半徑，m；T充塞厚度，充塞厚度，m。合理孔距約為合理孔距約為1.73Rp。料石井壁孔橫距料石井壁孔橫距23m，縱孔距，縱孔距34m，等距均勻布置。等距均勻布置。2222dTD( )( )()222PR+=（三）注漿管與注漿管路（三）注漿管與注漿管路1注漿管注漿管 采用采用25.4mm25.4mm鋼管作為注漿管，長度視

6、井壁厚度及深鋼管作為注漿管，長度視井壁厚度及深入含水巖層深度而定，但外端要帶入含水巖層深度而定，但外端要帶303050mm50mm長絲扣。長絲扣。2注漿管路注漿管路 注漿管路是連接注漿泵與注漿管之間的輸漿管，一般注漿管路是連接注漿泵與注漿管之間的輸漿管，一般采用兩趟采用兩趟25.4mm25.4mm鋼管作為骨干注漿管路，管路兩端鋼管作為骨干注漿管路，管路兩端與注漿泵和注漿管采用高壓膠管連接，高壓膠管通過與注漿泵和注漿管采用高壓膠管連接，高壓膠管通過一個混合器與注漿管連接。兩趟注漿管路一趟輸送水一個混合器與注漿管連接。兩趟注漿管路一趟輸送水泥漿，一趟輸送水玻璃等化學漿。造孔時可以利用注泥漿，一趟輸

7、送水玻璃等化學漿。造孔時可以利用注漿管路作為壓風管，為鑿巖機提供動力。漿管路作為壓風管，為鑿巖機提供動力。（四）注漿站布置（四）注漿站布置v注漿站設在地面井口附近，注漿站配備雙注漿站設在地面井口附近，注漿站配備雙液注漿泵液注漿泵12臺，灰漿攪拌機臺，灰漿攪拌機1臺，儲漿池、臺，儲漿池、水池、水玻璃池各水池、水玻璃池各1個以及配套的供電系統和管個以及配套的供電系統和管路系統。路系統。v近年來，立井井筒越來越深，化學漿液已近年來，立井井筒越來越深，化學漿液已廣泛應用，注漿設備小型化，立井壁后注漿已廣泛應用，注漿設備小型化，立井壁后注漿已將注漿設備布置于工作吊盤上，進行低壓井壁將注漿設備布置于工作吊

8、盤上，進行低壓井壁注漿，以控制注漿壓力。注漿，以控制注漿壓力。（五）注漿壓力（五）注漿壓力（1）用注漿泵加壓時，注漿泵所加之壓力可用式（）用注漿泵加壓時，注漿泵所加之壓力可用式（9-3）計算：）計算：0010.33ETH rPP=-PE注漿泵應加之壓力，注漿泵應加之壓力，MPa；PT注漿確定終壓，注漿確定終壓，MPa；H0注漿點距地面注漿站高度，注漿點距地面注漿站高度，m；r0漿液比重，漿液比重，t/m3。當注漿深度較大時，可以利用漿柱產生的壓力注漿。理論上說，漿柱當注漿深度較大時，可以利用漿柱產生的壓力注漿。理論上說，漿柱產生的壓力應減去注漿管內靜水壓力，即：產生的壓力應減去注漿管內靜水壓力

9、，即：0010.33rH rHP-=H靜水位高度，靜水位高度，m；R水的比重，水的比重，t/m3。實際上由于靜水位原始狀態被破壞，注漿管內產生的靜水位較低。實際上由于靜水位原始狀態被破壞，注漿管內產生的靜水位較低。（2）用）用CS漿液注漿時，確定注漿終壓常采用含水層原始靜水位加系數求得：漿液注漿時，確定注漿終壓常采用含水層原始靜水位加系數求得：Pa注漿初始壓力，注漿初始壓力，kg/cm2；Pb注漿正常壓力，注漿正常壓力，kg/cm2；Pc注漿終壓，注漿終壓，kg/cm2；P0注漿點靜水壓力，注漿點靜水壓力，kg/cm2。00051015abcPPPPPP=+=+=+（3）根據井壁強度，確定注漿

10、終壓，即：）根據井壁強度，確定注漿終壓，即：22(2)2()K EREPRE+=+1( )4KEPRE=+對于混凝土井壁對于混凝土井壁P注漿終壓，注漿終壓，MPa；E井壁厚度，井壁厚度， cm；R井筒內徑，井筒內徑，m；K井壁允許抗壓強度，井壁允許抗壓強度，MPa。對于料石井壁對于料石井壁圖圖9-6 壁后注漿管路布置壁后注漿管路布置1上桶；上桶；2閥門；閥門；3下桶；下桶；4管路閥門；管路閥門；5、7注漿管及混合器；注漿管及混合器；6、8壓力表；壓力表；9、10孔口閥門孔口閥門（六）注漿材料與漿液配比（六）注漿材料與漿液配比v 大多數立井壁后注漿采用水泥、水玻璃雙液漿，水大多數立井壁后注漿采用

11、水泥、水玻璃雙液漿，水泥一般選用泥一般選用325#、425#普通硅酸鹽水泥，水玻璃需普通硅酸鹽水泥，水玻璃需要要38Be和和51Be兩種。兩種。38Be水玻璃的模數為水玻璃的模數為3.13.3，用于配置漿液；，用于配置漿液；51Be水玻璃的模數為水玻璃的模數為2.42.6，用于拌和速凝膠泥。，用于拌和速凝膠泥。 單液水泥漿：單液水泥漿： 水水灰灰=0.811 CS雙泥漿：雙泥漿： 水水灰灰水玻璃水玻璃=0.8110.10.3二、壁后注漿工藝二、壁后注漿工藝（一）工藝流程（一）工藝流程壁后注漿的工藝有：壁后注漿的工藝有：單液注漿單液注漿和和雙液注漿雙液注漿兩種，廣泛應用兩種，廣泛應用雙液注漿。雙

12、液注漿。圖圖9-7 井壁雙泵雙液注漿工藝流程井壁雙泵雙液注漿工藝流程l手搖泵；手搖泵；2、3甲、乙液儲漿桶；甲、乙液儲漿桶；4清水桶；清水桶；5閥門；閥門；6管路；管路；7壓力表；壓力表；8活接頭；活接頭；9短管；短管；10彎頭；彎頭；11混合室；混合室；12三通；三通；13泄漿管；泄漿管；14閘板閥；閘板閥；15注漿管；注漿管；16高壓膠管；高壓膠管；17井壁井壁圖圖9-8 井壁單泵雙液注漿工藝流程井壁單泵雙液注漿工藝流程1砼井壁；砼井壁；2巖體；巖體；3注漿埋管；注漿埋管；4注漿孔；注漿孔；5固定道釘；固定道釘；6進漿閥；進漿閥；7三通；三通；8放漿閥；放漿閥；9高壓膠管；高壓膠管；10混

13、合器；混合器；11注漿泵；注漿泵；12安全閥；安全閥；13吸水玻璃管；吸水玻璃管；14吸水泥漿管；吸水泥漿管；15玻璃水桶；玻璃水桶；16過濾器水泥漿桶；過濾器水泥漿桶；17和漿桶；和漿桶；18清水桶清水桶；19玻璃水調節閥門玻璃水調節閥門（二）注漿與堵漏（二）注漿與堵漏立井壁后注漿施工：立井壁后注漿施工：1. 1. 注前壓水試驗注前壓水試驗2. 2. 漿液注入方式漿液注入方式3. 3. 造孔造孔4. 4. 堵塞井壁裂縫，防止漏水跑漿堵塞井壁裂縫，防止漏水跑漿 （1）壓水沖風塑凝膠泥糊縫）壓水沖風塑凝膠泥糊縫 （2）五礬快硬膠泥糊縫堵水）五礬快硬膠泥糊縫堵水三、壁后注漿施工注意事項三、壁后注漿

14、施工注意事項 制定合理的施工方案和安全技術措施，組織施工人員貫徹學習，保證方制定合理的施工方案和安全技術措施，組織施工人員貫徹學習，保證方案全面落實。案全面落實。 井筒中的工作盤必須穩定可靠，確保萬無一失。井筒中的工作盤必須穩定可靠，確保萬無一失。 井筒中工作人員必須佩帶安全帶，安全帶要系在可靠處，工作中要不斷井筒中工作人員必須佩帶安全帶，安全帶要系在可靠處，工作中要不斷檢查安全帶。檢查安全帶。 注漿站、工作盤與絞車房三者之間必須安裝對講電話，保持聯絡信號暢注漿站、工作盤與絞車房三者之間必須安裝對講電話，保持聯絡信號暢通。通。 合理安排吊盤上的技術裝備，合理設計各種物品的擺放，保證穩定，防合理

15、安排吊盤上的技術裝備，合理設計各種物品的擺放，保證穩定，防止墜落。止墜落。 導水、糊縫、修復井壁是保證注漿效果的關鍵環節，必須認真進行。導水、糊縫、修復井壁是保證注漿效果的關鍵環節，必須認真進行。 混合器操作工、司泵工必須時刻注意壓力表的變化，發現注漿壓力突然混合器操作工、司泵工必須時刻注意壓力表的變化，發現注漿壓力突然變化，立即停泵處理。變化，立即停泵處理。 保證高壓管、輸漿管、球閥、彎頭、接骨、三通質量，防止在高壓狀態保證高壓管、輸漿管、球閥、彎頭、接骨、三通質量，防止在高壓狀態下崩裂傷人。下崩裂傷人。 確保注漿材料質量合格，正確配置漿液，使漿液凝膠時間和流程可控。確保注漿材料質量合格，正

16、確配置漿液，使漿液凝膠時間和流程可控。 各工種人員必須堅守自己的工作崗位，厲行崗位職責，不得由他人代替各工種人員必須堅守自己的工作崗位，厲行崗位職責，不得由他人代替自己的工作。自己的工作。四、壁后注漿效果檢查與評價四、壁后注漿效果檢查與評價v檢查涌水封堵率，殘余水量大小可以說明注漿效檢查涌水封堵率，殘余水量大小可以說明注漿效果。果。v檢查對井壁及圍巖的加固效果。檢查對井壁及圍巖的加固效果。v檢查漿液材料的消耗量、漿液利用率。檢查漿液材料的消耗量、漿液利用率。第三節第三節復式壁后注漿復式壁后注漿復式注漿的井筒有三種狀態：復式注漿的井筒有三種狀態：v 井筒已全部施工完畢，尚未開始安裝。井筒已全部施

17、工完畢，尚未開始安裝。v 井筒工程全部完成，并已安裝提升設備。井筒工程全部完成，并已安裝提升設備。v 風井井筒已正式通風，不能停風。風井井筒已正式通風，不能停風。v 正在安裝裝備的井筒采用注漿與安裝平行作業，自上向正在安裝裝備的井筒采用注漿與安裝平行作業，自上向下進行，雙層吊盤安裝，單層吊盤注漿。下進行，雙層吊盤安裝，單層吊盤注漿。v 技術裝備已安裝的主井筒，利用箕斗和罐道梁搭固定盤技術裝備已安裝的主井筒，利用箕斗和罐道梁搭固定盤進行注漿，如圖進行注漿，如圖9-10所示。所示。v 副井利用罐籠頂做工作臺，其與井壁四周縫隙處鑲上折副井利用罐籠頂做工作臺，其與井壁四周縫隙處鑲上折頁，如圖頁，如圖9

18、-11所示。所示。v 注漿施工時將井筒的淋水段分為若干個分段，每段注漿施工時將井筒的淋水段分為若干個分段，每段2030m。注漿。注漿順序先從上段開始，依次向下。每段由上向下注，避免水頭過高、淋順序先從上段開始，依次向下。每段由上向下注，避免水頭過高、淋頭水過猛影響施工。頭水過猛影響施工。圖圖9-10 箕斗改裝（活吊盤）示意圖箕斗改裝（活吊盤）示意圖A、B、C、D折頁吊盤；折頁吊盤；F儲料間；儲料間；E擱桿；擱桿；K警鐘；警鐘；G、N鐵拉手；鐵拉手；TM3/8鋼絲繩拉手鋼絲繩拉手圖圖9-11 副井制度籠改裝（活吊籃）示意圖副井制度籠改裝（活吊籃）示意圖A警鐘；警鐘；B鐵欄桿；鐵欄桿；C、D雙折頁

19、工作盤；雙折頁工作盤；E3/8鋼絲繩拉手鋼絲繩拉手第四節第四節 特種井壁后注漿特種井壁后注漿v特種井壁壁后注漿一般系指采用凍結法、鉆井法、特種井壁壁后注漿一般系指采用凍結法、鉆井法、沉井法等方法施工的井壁，如果壁后存在空洞需沉井法等方法施工的井壁，如果壁后存在空洞需要充填，或井壁斷裂給安全生產帶來威脅，需要要充填，或井壁斷裂給安全生產帶來威脅，需要采用注漿的方法處理加固井壁。采用注漿的方法處理加固井壁。一、凍結井壁壁后注漿一、凍結井壁壁后注漿v凍結井的井壁多為雙層鋼筋混凝土或雙層鋼筋混凝土復合夾層井壁，在凍結段施凍結井的井壁多為雙層鋼筋混凝土或雙層鋼筋混凝土復合夾層井壁，在凍結段施工完成后，井

20、壁受凍融及混凝土質量的影響，往往造成井壁裂紋和接茬不實而漏工完成后，井壁受凍融及混凝土質量的影響，往往造成井壁裂紋和接茬不實而漏水、漏砂，應及時進行夾層注漿或壁后注漿。注漿時間受井筒凍結段解凍時間的水、漏砂，應及時進行夾層注漿或壁后注漿。注漿時間受井筒凍結段解凍時間的制約，而解凍時間又與凍結壁厚度、凍結的原始溫度、巖土層的傳熱特征，地溫制約，而解凍時間又與凍結壁厚度、凍結的原始溫度、巖土層的傳熱特征，地溫狀況、井內通風方式及地面氣溫等多種因素有關。狀況、井內通風方式及地面氣溫等多種因素有關。v雙層鋼筋混凝土復合夾層井壁是在其內外層井壁之間鋪設雙層鋼筋混凝土復合夾層井壁是在其內外層井壁之間鋪設1

21、2層塑料板，將內外層塑料板，將內外壁隔開，以減少外壁對內壁的影響。但夾層將內外壁隔開后，內外壁之間存在空壁隔開，以減少外壁對內壁的影響。但夾層將內外壁隔開后，內外壁之間存在空隙，徑向寬度隙，徑向寬度2.5mm左右。井壁施工完成后，如不適時注漿充填，解凍后，地下左右。井壁施工完成后，如不適時注漿充填，解凍后，地下水會通過外層井壁施工接縫和其它縫隙進入夾層空間，在一定水壓作用下地下水水會通過外層井壁施工接縫和其它縫隙進入夾層空間，在一定水壓作用下地下水易穿過內壁薄弱處涌入井內，造成井壁淋水。易穿過內壁薄弱處涌入井內，造成井壁淋水。v焦煤集團古漢山礦副井，井凈徑焦煤集團古漢山礦副井，井凈徑6m，表土

22、段厚，表土段厚214m，凍結段深度，凍結段深度271m，井，井壁結構為雙層鋼筋混凝土加一層壁結構為雙層鋼筋混凝土加一層1.5cm厚聚乙烯塑料板夾層。凍結段施工完后，厚聚乙烯塑料板夾層。凍結段施工完后，沒有適時進行夾層注漿，凍結壁解凍后發生透水，水量達沒有適時進行夾層注漿，凍結壁解凍后發生透水，水量達117m3/h，造成淹井，造成淹井事故。事故。v夾層注漿時間選擇在凍結段施工內層井壁套壁結束后，利用澆注混凝土的水化熱夾層注漿時間選擇在凍結段施工內層井壁套壁結束后，利用澆注混凝土的水化熱而立即轉入夾層注漿，該時間注漿有利于凍結施工向基巖普通法過渡工序銜接的而立即轉入夾層注漿，該時間注漿有利于凍結施

23、工向基巖普通法過渡工序銜接的連貫性，有利于減少工序轉移、節省輔助作業時間。連貫性，有利于減少工序轉移、節省輔助作業時間。v永煤集團陳四樓礦主井，井筒凈徑永煤集團陳四樓礦主井，井筒凈徑5m，沖積層厚度，沖積層厚度369m，凍結深度，凍結深度423m，凍結段套壁全部結束后，開始壁間夾層注漿，注漿方式采用上行分段，凍結段套壁全部結束后，開始壁間夾層注漿，注漿方式采用上行分段，段高段高15m，共注，共注162個鉆孔，注入水泥個鉆孔，注入水泥8.2t，注漿評效果甚好。但該井凍結段停，注漿評效果甚好。但該井凍結段停凍后凍后21個月，在井深個月，在井深230250m處夾層井壁出現漏水，水量最大達處夾層井壁出

24、現漏水，水量最大達40m3/h，水質有混融現象，出水點在三段滑模接茬處。由此可以看出凍結段成井后，立即水質有混融現象，出水點在三段滑模接茬處。由此可以看出凍結段成井后，立即轉入夾層或壁后注漿主要存在以下弊端：轉入夾層或壁后注漿主要存在以下弊端： 內壁剛施工完畢，其混凝土強度正處于增長期，立井夾層注漿，內壁會因注內壁剛施工完畢，其混凝土強度正處于增長期，立井夾層注漿，內壁會因注漿增壓而出現開裂鼓包的現象。漿增壓而出現開裂鼓包的現象。 夾層空間并非都處于正溫狀態，殘存冰霜未完全融化，漿液無法置換固態的夾層空間并非都處于正溫狀態，殘存冰霜未完全融化，漿液無法置換固態的冰霜，解凍后，因注漿充填不實，而

25、不能充分封堵裂隙，造成井壁漏水。冰霜，解凍后，因注漿充填不實，而不能充分封堵裂隙，造成井壁漏水。v因此，夾層注漿既不能過早，也不能過遲，解凍之后注漿，不僅效果差，困因此，夾層注漿既不能過早，也不能過遲，解凍之后注漿，不僅效果差，困難程度加大，容易發生突水事故。難程度加大，容易發生突水事故。 v凍結壁解凍后要及時進行夾層注漿的條件：夾層空間溫度要達到正溫，一般凍結壁解凍后要及時進行夾層注漿的條件：夾層空間溫度要達到正溫，一般為為25；內壁應具有足夠的抗壓強度；凍結井壁尚來解凍出水。；內壁應具有足夠的抗壓強度；凍結井壁尚來解凍出水。 v目前施工的雙層鋼筋混凝土無夾層復合井壁，外層井壁受凍融影響較大

26、，出目前施工的雙層鋼筋混凝土無夾層復合井壁，外層井壁受凍融影響較大，出現裂紋有時屬于正常情況。套內壁時雖然在混凝土中摻有防水劑或防裂密實劑，現裂紋有時屬于正常情況。套內壁時雖然在混凝土中摻有防水劑或防裂密實劑，但當凍結壁解凍后，由于套壁混凝土接岔不嚴，蜂窩，麻面及井壁混凝土出現裂但當凍結壁解凍后，由于套壁混凝土接岔不嚴，蜂窩，麻面及井壁混凝土出現裂紋發生淋水及涌水時，一般需要在出水處鉆深孔進行壁后注漿。紋發生淋水及涌水時，一般需要在出水處鉆深孔進行壁后注漿。（一）（一） 注漿參數及工藝注漿參數及工藝 v 復合夾層井壁注漿參數與工藝和普通混凝土井壁注漿參數與工藝基復合夾層井壁注漿參數與工藝和普通

27、混凝土井壁注漿參數與工藝基本相同，但由于井壁結構不同，涌水特征不一，對注漿材料、注漿壓力、本相同，但由于井壁結構不同，涌水特征不一，對注漿材料、注漿壓力、注漿方式等應有更多的選擇。注漿方式等應有更多的選擇。1注漿材料注漿材料 復合井壁內外壁之間有復合井壁內外壁之間有1 12 2層聚乙烯塑料板作隔層，內外壁之間空間比層聚乙烯塑料板作隔層，內外壁之間空間比較明顯，連通性較好，注漿材料多以較明顯，連通性較好，注漿材料多以1 1：1 1單液水泥漿為主，輔以單液水泥漿為主，輔以CSCS雙液漿，雙液漿，對于極細裂紋可采用有機化合物丙烯酰胺為主劑的對于極細裂紋可采用有機化合物丙烯酰胺為主劑的MG-646MG

28、-646化學漿液。化學漿液。2. 注漿壓力注漿壓力夾層注漿一般在夾層空間與外界無水力聯系情況下進行，因此注漿壓力夾層注漿一般在夾層空間與外界無水力聯系情況下進行，因此注漿壓力不宜過大，一般孔口壓力為不宜過大，一般孔口壓力為1.51.53.0MPa3.0MPa即可，最大注漿壓力應小于內壁抗壓即可，最大注漿壓力應小于內壁抗壓強度，防止鼓破井壁。強度，防止鼓破井壁。3. 注漿方式注漿方式 圖圖9-19 注漿工藝流程注漿工藝流程1外壁；外壁；2內壁；內壁；3注漿管；注漿管；4球閥；球閥；5安全閥；安全閥；6泄漿閥；泄漿閥；7高壓膠管；高壓膠管；8三通；三通；9注漿泵；注漿泵；10水泥漿桶；水泥漿桶；1

29、1清水桶；清水桶；12水玻璃桶；水玻璃桶；13四通四通多數是自下而上逐段進行，段高可達多數是自下而上逐段進行，段高可達202030m30m，注漿孔應沿圓周均勻布置，孔，注漿孔應沿圓周均勻布置，孔數數4 45 5個不等，排距為個不等，排距為6 67m7m，孔深以穿，孔深以穿過內層井壁進入外壁過內層井壁進入外壁100mm100mm為宜，注漿孔為宜，注漿孔及工藝流程如圖及工藝流程如圖9-199-19所示。上行首遍注所示。上行首遍注漿，下行檢查注漿。漿，下行檢查注漿。（二）設備布置及工藝（二）設備布置及工藝v 夾層注漿設備多為小型的注漿泵為主要設備，放置夾層注漿設備多為小型的注漿泵為主要設備，放置在雙

30、層吊盤的下盤上，并備有漿液及清水容器。水泥漿在雙層吊盤的下盤上，并備有漿液及清水容器。水泥漿液可事先在井口用機械或人工攪拌后，再用吊桶送入井液可事先在井口用機械或人工攪拌后，再用吊桶送入井下。下。v CS漿液應在吊桶上隨配隨注，先用清水沖洗夾層漿液應在吊桶上隨配隨注，先用清水沖洗夾層空間，既可疏通注漿通道，又可借此掌握空間大小，為空間，既可疏通注漿通道，又可借此掌握空間大小，為確定注漿壓力和注漿量提供依據。注漿時，一孔注漿，確定注漿壓力和注漿量提供依據。注漿時，一孔注漿，同排其它孔暫時關閉，若壓力、漿量無異常變化，可進同排其它孔暫時關閉，若壓力、漿量無異常變化，可進行正常注漿，待上排孔返漿時即

31、行停止。行正常注漿，待上排孔返漿時即行停止。v 每一分段注漿完畢，待漿液凝固每一分段注漿完畢，待漿液凝固2小時后，用速凝小時后，用速凝膠泥沿孔深封堵注漿孔。一個注漿分段注漿完成后，再膠泥沿孔深封堵注漿孔。一個注漿分段注漿完成后，再提升吊盤進行上一分段的注漿作業，依此逐段進行。提升吊盤進行上一分段的注漿作業，依此逐段進行。二、鉆井井壁節間注漿及壁后充填注漿二、鉆井井壁節間注漿及壁后充填注漿（一）節間注漿（一）節間注漿節間注漿是指在預制鉆井井壁每節的連接處注漿。鉆井井壁在節間注漿是指在預制鉆井井壁每節的連接處注漿。鉆井井壁在地面預制施工中，根據井徑大小每節必須預留地面預制施工中，根據井徑大小每節必

32、須預留46個注漿孔。井個注漿孔。井壁用浮法下沉時，每節井壁弧焊連接，并對所有焊縫進行外觀檢查，壁用浮法下沉時，每節井壁弧焊連接，并對所有焊縫進行外觀檢查，杜絕砂眼、缺陷及焊縫不飽滿現象，在井口對連接好的每節井壁用杜絕砂眼、缺陷及焊縫不飽滿現象，在井口對連接好的每節井壁用注漿泵進行低壓注漿，注漿時采用濃漿、速凝、少量、間歇式注漿注漿泵進行低壓注漿，注漿時采用濃漿、速凝、少量、間歇式注漿方式，并在注滿后維持一定時間以充分注密、注實。節間注漿的目方式，并在注滿后維持一定時間以充分注密、注實。節間注漿的目的是保證將分節的鉆井井壁連為一體，成井后井壁不能漏水。的是保證將分節的鉆井井壁連為一體，成井后井壁

33、不能漏水。（二）壁后注填充填（二）壁后注填充填v鉆井壁后充填注漿可分壁外注漿和壁內注漿兩種形式。壁外注漿是在井壁下沉過鉆井壁后充填注漿可分壁外注漿和壁內注漿兩種形式。壁外注漿是在井壁下沉過程中，在鍋底外側均布幾根鋼絲繩隨井壁一起下沉，井壁下沉結束后注漿管以該程中，在鍋底外側均布幾根鋼絲繩隨井壁一起下沉，井壁下沉結束后注漿管以該鋼絲繩為導向沿壁外下放（如圖鋼絲繩為導向沿壁外下放（如圖9-21所示），下到既定位置后實施充填注漿。所示），下到既定位置后實施充填注漿。壁外注漿在工程實踐中存在如下問題：壁外注漿在工程實踐中存在如下問題：圖圖9-21壁外下充填管注漿示意圖壁外下充填管注漿示意圖1井幫；井幫

34、；2注漿管；注漿管；3井壁井壁 導向鋼絲繩經常纏繞在充導向鋼絲繩經常纏繞在充填注漿管上，使充填注漿填注漿管上，使充填注漿管難以下放到位。管難以下放到位。 充填注漿管在下放過程中充填注漿管在下放過程中容易折斷，致使深井注漿容易折斷，致使深井注漿充填置換泥漿率不高。充填置換泥漿率不高。 外注漿管下部很難達到均外注漿管下部很難達到均布和等深要求。布和等深要求。（二）壁后注填充填（二）壁后注填充填圖圖9-22 井壁外下注漿管示意圖井壁外下注漿管示意圖1水泥漿池；水泥漿池；2注漿泵；注漿泵；3截止閥；截止閥；4高壓軟管；高壓軟管；5壓力表；壓力表；6注漿管；注漿管；7逆止閥；逆止閥；8連通管；連通管；9

35、分流管；分流管；10排污泵；排污泵；11永久井壁；永久井壁；12鉆井井幫鉆井井幫 壁內注漿是將注漿管在壁內注漿是將注漿管在井壁下沉過程中與預埋井壁下沉過程中與預埋在井壁底部彎管相接，在井壁底部彎管相接，一般是在井筒預制鍋底一般是在井筒預制鍋底時，預埋環形分流器，時，預埋環形分流器，均布預埋幾根徑向注漿均布預埋幾根徑向注漿管。在下沉井壁時注漿管。在下沉井壁時注漿管從井筒內與徑向注漿管從井筒內與徑向注漿管相連并隨井壁的下沉管相連并隨井壁的下沉而向上加長延伸，其注而向上加長延伸，其注漿管如圖漿管如圖9-229-22所示。所示。三、沉井減阻注漿與固井壁后注漿三、沉井減阻注漿與固井壁后注漿v 沉井法是在

36、不穩定松散含水地層中開鑿井筒的一種特殊施工沉井法是在不穩定松散含水地層中開鑿井筒的一種特殊施工方法，該法是預先制作好沉井刃角和一段井筒，并在其掩護下邊方法，該法是預先制作好沉井刃角和一段井筒，并在其掩護下邊掘進、邊下沉，井壁隨井筒下沉相應接高的一種施工方法。掘進、邊下沉，井壁隨井筒下沉相應接高的一種施工方法。v 由于沉井法具有工藝簡單、需用設備較少和勞動條件好等優由于沉井法具有工藝簡單、需用設備較少和勞動條件好等優點，因而煤炭、交通、城建、海港等行業均有較多的應用。點，因而煤炭、交通、城建、海港等行業均有較多的應用。v 沉井法施工在井筒下沉的過程中需要克服來自刃角下面的支沉井法施工在井筒下沉的

37、過程中需要克服來自刃角下面的支承力和井壁外側與土壤接觸的摩擦阻力。正面阻力主要取決于所承力和井壁外側與土壤接觸的摩擦阻力。正面阻力主要取決于所穿過的砂土層的性質，刃角結構和工作面破土情況的好壞；側面穿過的砂土層的性質，刃角結構和工作面破土情況的好壞；側面阻力則取決于沉井深度和砂土層性質，沉井越深，側面阻力越大。阻力則取決于沉井深度和砂土層性質，沉井越深，側面阻力越大。減少側面阻力的方法是于壁后環形空間用注漿法注入觸變泥漿。減少側面阻力的方法是于壁后環形空間用注漿法注入觸變泥漿。v 固井注漿是在井筒下沉到設計深度后，需要進行封底和壁后固井注漿是在井筒下沉到設計深度后，需要進行封底和壁后注漿穩固，

38、使井筒不再產生下沉、位移和地表塌陷等現象，確保注漿穩固，使井筒不再產生下沉、位移和地表塌陷等現象，確保井筒及附近結構物的安全可靠。井筒及附近結構物的安全可靠。 1. 壁后充填泥漿的作用壁后充填泥漿的作用v壁后充填泥漿是為了井壁下沉過程中減少側面壁后充填泥漿是為了井壁下沉過程中減少側面阻力。泥漿或觸變泥漿充填井壁和砂土層的作阻力。泥漿或觸變泥漿充填井壁和砂土層的作用：用：潤滑混凝土井壁減少摩擦阻力；潤滑混凝土井壁減少摩擦阻力；支承土壁防止塌落；支承土壁防止塌落；隔離涌水，防止冒砂冒泥；隔離涌水，防止冒砂冒泥；封閉裂隙，防止泥漿漏失。封閉裂隙，防止泥漿漏失。減阻方法如圖減阻方法如圖9-23所示。所

39、示。（一）壁后注入泥漿減阻（一）壁后注入泥漿減阻圖圖9-231套井；套井；2泥漿；泥漿；3沉井沉井2泥漿的原料與配比泥漿的原料與配比v 沉井泥漿一般是用膨潤土、水和化學處理劑沉井泥漿一般是用膨潤土、水和化學處理劑混合而成，其中膨潤土是決定泥漿性質的最基本混合而成，其中膨潤土是決定泥漿性質的最基本因素。常用化學摻合劑碳酸鈉（因素。常用化學摻合劑碳酸鈉（Na2CO3）在泥）在泥漿中作為粘土的分散劑，可使泥漿降低失水量。漿中作為粘土的分散劑，可使泥漿降低失水量。3泥漿的配制與生產流程圖圖9-24 泥漿生產流程示意圖泥漿生產流程示意圖 1工作臺；工作臺；2膨潤土和摻合劑；膨潤土和摻合劑；3攪拌機；攪拌

40、機；4水管；水管；5過濾篩；過濾篩；6注漿泵；注漿泵；7儲漿池；儲漿池； 8壓力表；壓力表；9輸漿管；輸漿管；l0三通；三通；11輸漿管（軟管）；輸漿管（軟管）；12沉井；沉井；13注漿管（豎管）；注漿管（豎管）；14注漿管（環管）注漿管（環管）v 4. 輸漿管略及其設置方法輸漿管略及其設置方法 輸漿管一般采用輸漿管一般采用25.4mm25.4mm76.2mm76.2mm鋼管或膠管，一端與鋼管或膠管，一端與注漿泵連接，另一端至井口，并與三通管相連。注漿泵連接，另一端至井口，并與三通管相連。 注漿管在沉井中的設置分豎管、環管及支管，如圖注漿管在沉井中的設置分豎管、環管及支管，如圖9-259-25

41、所所示。外管法即注漿管設置在沉井外，直接向壁后環形空間注漿，示。外管法即注漿管設置在沉井外，直接向壁后環形空間注漿，該法的優點是管路安裝方便，不受破土機具干擾。但沉井產生該法的優點是管路安裝方便，不受破土機具干擾。但沉井產生偏斜時，管路易被折斷，如圖偏斜時，管路易被折斷，如圖9-269-26所示。所示。 井壁預埋管法，如圖井壁預埋管法，如圖9-279-27所示。所示。 井壁預留管，如圖井壁預留管，如圖9-289-28所示。所示。圖圖9-25 內管法內管法圖圖9-26 外管法外管法圖圖9-27 井壁預埋管法井壁預埋管法圖圖9-28 井壁預留管法井壁預留管法1連接件；連接件；2預埋件；預埋件；3預

42、埋鋼筋；預埋鋼筋；4預留孔道預留孔道（二）固井壁后注漿（二）固井壁后注漿v固井壁后注漿是在沉井下沉封底，固井壁后注漿是在沉井下沉封底，排干積水后，在井筒內進行壁后注漿。排干積水后，在井筒內進行壁后注漿。其施工程序與普通混凝土井壁后注漿基其施工程序與普通混凝土井壁后注漿基本相同，但注漿主要目的是為了固井。本相同，但注漿主要目的是為了固井。四、利用凍結孔管地面進行凍結井筒壁后射孔注漿四、利用凍結孔管地面進行凍結井筒壁后射孔注漿v利用凍結管地面進行凍結井筒壁后射孔注漿是利用石油井射孔在地層中造成利用凍結管地面進行凍結井筒壁后射孔注漿是利用石油井射孔在地層中造成測氣通道技術的原理，將專用的射孔槍向凍結管內下放到預定的注漿地層部位，測氣通道技術的原理，將專用的射孔槍向凍結管內下放到預定的注漿地層部位，采用聚能式爆破射孔技術，通過引爆射孔槍中的電雷管，使槍中一定數量的射孔采用聚能式爆破射孔技術，通過引爆射孔槍中的電雷管，使槍中一定數量的射孔彈定時定向爆破，穿透槍體及凍結管，并進入地層一定深度，然后利用凍結管及彈定時定向爆破，穿透槍體及凍結管，并進入地層一定深度，然后利用凍結管及射孔彈作為注漿管路，在地面進行注漿加固預定地層。既可起到堵水作用，又能射孔彈作為注漿管路，在地面進行注漿加固預定地層。既可起到堵水作用，又能減弱地層沉降對井壁的縱向附加力，防止井壁破裂。該法使凍結法鑿井井筒注