抛碴注浆法在深立井泥质断层突水淹井处理中的应用

秦立杰

(河钢集团司家营铁矿南区分公司)

大贾庄铁矿主井设计深度为689.4 m，净径为6 m。井筒掘进至标高-666.0～-670.0 m时，井壁东南方向围岩出现破碎，岩石中泥质充填物较多，井壁浇注时东南方向片帮。鉴于井筒已进行地表预注浆，且断层尚无明显涌水，遂采用2.5 m小段高短掘短砌配合双层钢筋混凝土浇筑施工。当井筒掘进至-675.0～-677.5 m段高准备下放模板浇注混凝土支护时，围岩出现大面积片帮冒落，并伴大量涌水，水质浑浊且水量不断增大，导致上方井壁(-658～-675 m)出现不同程度的裂痕及破损现象。最终实测井筒最大涌水量达147 m3/h，稳定水量达118 m3/h，远超出井筒排水能力，造成淹井事故，处理事故迫在眉睫。

1 水文地质情况

大贾庄铁矿位于滦河流域平原区冲击扇及滦河河漫滩阶地上，矿床上部有第四系覆盖层，其间有3个主要含水层和4个主要隔水层。造成本次淹井的为基岩构造裂隙及构造破碎带含水层，该层岩体总体完整性较好，构造裂隙及破碎带多被钙质、泥质充填，岩性为黑云母花岗岩形成的破碎带,岩芯构造裂隙较发育，裂隙面微张。

结合突发涌水前实地观测及井筒钻孔柱状图综合分析，此断层破碎带为灰白色-褐红色,由黑云变粒岩、混合花岗岩碎裂而成,局部钾化,岩石裂隙发育,断层破碎带走向为西北—东南，倾向向西，倾角为45°，厚度达15～20 m。断层破碎带充填钙质、泥质，糜棱岩化、碳酸岩化现象普遍，且含水极为丰富。

2 方案选取及参数设计

鉴于井筒涌水量大，下部断层破碎带泥质化严重，采用强排水施工止浆垫，排水及止浆垫施工难度大，且施工中人员安全难以保障。……