超细水泥在接茬注浆中的应用
摘要： 门克庆煤矿各井筒穿过含水层较多，均采用中国矿大单层井壁施工工艺，该工艺对井壁接茬注浆质量要求较高，但是为了保证注浆质量，经调研、论证、研究选用超细水泥进行注浆，接茬封堵较好，满足后期井筒封水要求。
关键词：单层井壁；注浆；超细水泥
Abstract: the door a coal mine, the shaft through the aquifer more, all use mine shaft in China construction technology, this process on the wall of the grouting quality demand higher some, but in order to ensure that the quality of the grouting, the research, demonstration, study chooses the superfine cement grouting, some good sealing, meet later wellbore water requirements seal.
Keywords: monolayer wall; Grouting; The superfine cement
1 工程概况
门克庆井田位于鄂尔多斯市乌审旗图克镇，井田位于东胜煤田呼吉尔特矿区，地处内蒙古自治区鄂尔多斯市境内，行政区划隶属乌审旗和伊金霍洛旗。井田南北走向长度约7.4km，东西倾斜宽约13.4km，井田面积约98.08km2，地质资源量2727.85Mt。
2 井筒涌水情况
根据井筒所穿透的各含水层富水性，其主要充水层位为第四系松散砂层段、白垩系志丹群强风化岩段。井筒的主要充水途径为松散砂层孔隙和岩层中发育的风化裂隙及构造节理裂隙和粗颗粒岩层的孔隙。以围岩孔隙涌水和裂隙涌水为主要充水方式。各充水层以水平透水、汇水为特征，随着井筒的垂直向下延伸，水位（水头）压力也不断增大，井筒围岩渗水面压力也增大，引起软岩段充水通道松弛，导水裂隙易张裂掉块，发生充水相对集中状况。
井筒涌水量预算结果见表1。
例风井(3#孔)各含水层水位半降深条件涌水量预算成果表表1
从表中可见，第四系与白垩系地层涌水量很大，侏罗系安定组也富水性较强。
3注浆工艺
3.1接茬检漏与注浆的设计要求
中国矿业大学提供的门克庆矿井井筒单层冻结井壁设计中，对接茬检漏与注浆的要求是:
1）先用清水检漏，然后进行注浆；
2）注浆结束后应将管路用压风或清水冲洗出来，备用。
接茬注浆位置上下段高井壁混凝土龄期大于5天。连续压注3分钟无渗漏不降压。
3.2 注浆材料与配比
注浆浆液原材料
1) 水泥：超细水泥；
2) 水玻璃：波美度45 ，模数2.8~3.4；
3) 缓凝剂：工业级十二水磷酸氢二钠(Na2HPO4•12H2O)，应符合化工行业标准《工业磷酸氢二钠》(HG/T2965-2000)要求。
3.3 超细水泥-水玻璃双液浆配料与搅拌
配料与搅拌步骤
1) 在配料用水桶内加入计算水量；
2) 将配料用水桶内的水加入至水泥浆搅拌桶；
3) 将缓凝剂缓慢加入水中，边加料边搅拌，搅拌采用高速搅拌机，确保缓凝剂充分溶于水；
4) 将水泥缓慢加入水中，边加料边搅拌，搅拌采用高速搅拌机，确保水泥浆搅拌均匀；
3.4井壁管路注浆顺序
1) 先注接茬钢板下表面两个半圆环形管路；
2) 再注接茬钢板上表面两个半圆环形管路；
3) 钢板上、下表面管路压浆检漏，如有渗漏则进行注浆。
3.5接茬注浆工艺总体步骤及介绍
接茬注浆工艺总体分为7个步骤：
3.5.1准备工作
主要内容：
1) 配料；
2) 检查注浆泵；
3) 将注浆泵管路接头连接到井壁注浆管露头。
3.5.2清水通管
清水通管顺序：壁后注浆管路、钢板上表面和钢板下表面。
3.5.3井下配制水泥浆
3.5.4水泥浆检漏
目的：检查管路范围内接茬渗漏情况。
注水泥浆时，观察压力表，观察井壁漏浆。继续压注水泥浆进行检漏(检漏压力为1.5倍静水水压，持续3分钟)。若井壁有渗漏则进入下一步骤进行双液注浆；否则对该管路注清水通管，进行下一管路检漏。
3.5.5管路双液浆充填
目的：充填渗水通道。
管路双液浆充填步骤：
1) 注双液浆；
2) 通管；
3) 等待浆液凝胶。
凝胶时间到达后转入下一步，若满足检漏要求则管路注浆结束，否则进行复注。
当井壁注浆管路吸浆量较大时，应先改为水泥单液浆充填，而后再注双液浆。若注浆过程中发现所注管路与其它管路串通，应间断性对串通管路进行冲洗。
注浆过程中最大注浆压力不超过2倍静水压力。
3.5.6钢板上、下表面管路压浆检漏
在所有管路注浆结束后，对钢板上、下表面管路压注水泥浆进行试压，试压前应用水泥浆排出管路内的双液浆。若满足试压要求(试压压力为1.5倍静水压力，连续压注3分钟无渗漏不降压)，则对试压管路注清水通管，接茬注浆完成；否则改用双液浆进行复注。
3.5.7注浆收尾
注浆收尾工作包括：
1) 井壁注浆管路(壁后、钢板上下表面管路)冲洗；
2) 注浆设备(注浆泵、管路、料筒等)清洗；
3) 井壁注浆管露头保护。
4 结论
现立井施工中接茬是最薄弱的部位，同时也是最易出水的部位，采用超细水泥制成的浆体流动性好，具有很好的可注性，对注浆堵水、加固有很好的效果；与化学注浆材料相比，它具有耐久性和低成本的特点。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
