[发明专利]一种通过构筑L型注浆截流帷幕防治水的施工方法

摘要

本发明涉及矿井防治水技术领域，具体涉及一种通过构筑L型注浆截流帷幕防治水的施工方法，首先在采矿挖掘面的周围布置L型帷幕，然后在帷幕上钻注浆孔，经过洗孔和压水试验后对注浆孔进行注浆，注浆时，先将套管置于注浆孔内，然后按照自上而下分段注浆的方式灌注，在规定的压力下若注浆孔的吸浆量小于10L/min，继续注浆20～30min，即结束注浆工作，接着向注浆孔的孔底注入浓水泥尾砂浆，边注浆边提升将注浆孔注满封实，注浆结束14d后进行质量检查完成施工工作，本发明可发挥显著的截流作用，减弱地下水溶蚀作用，使大面积地表塌陷难以形成，保护公路、河流、村庄等矿区地质环境，为采矿区今后的安全生产打下坚实的基础。

主权项

1.一种通过构筑L型注浆截流帷幕防治水的施工方法，其特征在于：包括下述步骤：S1、幕址设计：在采矿挖掘面的周围布置L型帷幕，帷幕总长为303.34m，帷幕厚度为10m，浆液平均扩散半径为7m，帷幕渗透系数为0.06m/d；S2、钻孔：利用钻机采用间隔成孔的方式在帷幕上钻32个注浆孔，每钻50m测量一次孔位，并计算偏斜值，确保偏斜值与孔深之比小于1.5％，注浆孔的平均间距为10m，注浆孔的平均孔深为216.2m，开孔直径不小于130mm，终孔直径不小于91mm；并且从上到下依次将每一注浆孔分为4段，即第一孔段、第二孔段、第三孔段和第四孔段，其中，第二孔段的长度为第一孔段长度的2倍，第三孔段的长度为第一孔段长度的4倍，第四孔段的长度为第一孔段长度的3倍，各孔段之间的孔径不一样，各孔段之间的孔径从上到下变小，同一孔段的孔径一致；S3、浆料的配制：改性粘土浆：将水泥、粘土和水按照水泥：粘土：水＝1:1:2的质量体积比混合均匀，然后加入体积分数为1.5％～2％的水玻璃溶液再次混合均匀得到；水泥尾砂浆：将水泥、尾砂和水按照水泥:尾砂:水＝1:2:1.5～1.8的质量体积比混合均匀，然后加入体积分数为2％～3％的水玻璃溶液再次混合均匀得到；粘土尾砂浆：将粘土、尾砂和水按照粘土：尾砂：水＝1:0.5～2:2.5～3.5的质量体积比混合均匀，然后加入体积分数为2％～3％的水玻璃溶液再次混合均匀的配比混合均匀；速凝双液浆：将水玻璃溶液和水泥按照水玻璃溶液：水泥＝1:0.1～1的体积质量比混合均匀的配比混合均匀得到；S4、洗孔：采用压力水对注浆孔进行冲洗，直到回水澄清并延续10min以上，冲水时间不少于30min，冲洗压力不大于0.5MPa；S5、压水试验和注浆浆料类型的选择：对注浆孔进行简易压水试验，每间隔5～10min观测一次压入流量和压力值，当压力稳定时，在连续四次的压入流量值中，如果最大压入流量值与最小压入流量值之差小于最终压入流量值的10％，停止试验，并取最终压入流量值和对应的压力值计算注浆孔的透水率，并根据各注浆孔的透水率来选择其注浆浆料的类型，选择标准如下；如注浆孔的透水率小于10Lu，选用改性粘土浆作为注浆浆料；如注浆孔的透水率处于10Lu～30Lu之间，选用水泥尾砂浆作为注浆浆料；如注浆孔的透水率处于30Lu～50Lu之间，选用粘土尾砂浆作为注浆浆料；如注浆孔的透水率大于50Lu，选用速凝双液浆作为注浆浆料；S6、注浆：在L型帷幕的两端分别选取多个连续的注浆孔作为第一序孔和第二序孔，并将中间剩余的注浆孔作为第三序孔，其中第一序孔为9个，第二序孔为8个，第三序孔为15个，最后按照第一序孔、第二序孔和第三序孔的顺序依次进行注浆；注浆时，先将套管置于注浆孔内，然后在一定的注浆压力下按照自上而下分段注浆的方式逐段灌注，即从上到下相继在第一孔段与套管之间、第二孔段与套管之间、第三孔段与套管之间以及第四孔段与套管之间的孔壁上注一层浆料，并选取压水试验时读取的最终压力值作为注浆压力；对于不同深度范围的注浆孔应选择不同的注浆压力，其选择标准如下：深度为小于60m的注浆孔，其注浆压力为0.5MPa～1.5MPa；深度为60～80m的注浆孔，其注浆压力为0.8MPa～2.0MPa；深度为80～100m的注浆孔，其注浆压力为1.0MPa～2.5MPa；深度为100～160m的注浆孔，其注浆压力为1.2MPa～3.9MPa；深度大于160m的注浆孔，其注浆压力为1.3MPa～4.5MPa；S7、结束注浆：在规定的注浆压力下若注浆孔的吸浆量小于10L/min，继续注浆20～30min，即结束注浆工作；S8、注浆孔封孔：向注浆孔的孔底注入浓水泥尾砂浆，该浓水泥尾砂浆的水固体积质量比为0.6:1、水泥与尾砂的质量比为1:2，注浆时以5～8cm/min的上升速度边注浆边提升，将注浆孔注满封实。S9、质量检查：注浆结束14d后，在第一序孔、第二序孔和第三序孔中分别选择一个注浆孔作为检查孔，分别对所述检查孔进行压水试验，并通过所述检查孔的透水率检查注浆帷幕的质量。