矿井工程施工技术中的帷幕注浆应用难点与对策分析

耿 正

（陕西天地地质有限责任公司，陕西 西安 710054）

在帷幕注浆工程中，水平井施工目的是以富含水层为靶区，以设计的位移点和垂深点为靶点，揭露所钻进地层中富含水层的顶底板，确定富含水层边界，并在富含水层内打通一条注浆通道，以实现对富含水层的封堵，解决“水害”对矿井开采的威胁。本文研究某矿区域内富含水层顶板垂深约400m，富含水层厚度为50m～60m；因要满足注浆封堵构建成帷幕墙，设计的孔与孔水平间距较小，同一孔内设计多条分支孔，在水平段形成平行轨迹。

1 工程基本情况与工艺流程

1.1 工程设计概况

某矿井帷幕注浆工程按照设计要求，形成的帷幕墙走向为东西方向，设计两排主孔，南侧主孔构建成内墙，北侧主孔构建成外墙；南北主孔间距为20m，东西主孔间距为200m。南北主孔为一个孔组，孔组内每个主孔设计4个分支孔，其中3条分支孔东西走向、平行上下分布，分别位于“富含水层”上部、中部和下部，在富含水层中呈扇骨状，分别落在对方主孔的靶区（如图1）。

图1 主孔布置示意图

每个主孔自孔深30m开始造斜，孔深230m稳斜，并逐步施工分支孔，孔深约450m进入水平段（垂深为380m左右、水平位移为190m左右），水平段长约260m；每条支孔间垂深为10m左右。

主孔与支孔设计原则是保证在注浆中能够形成坚实无缝隙的连续墙，以实现对含水层的封堵，避免水害影响矿井开采活动。

1.2 工艺流程

一开：孔径Φ215.9mm，0～约230m，下入Φ177.8×6.91mm孔口管，水泥固井至孔口返浆，做止水效果检查。

二开：孔径Φ152mm，至“富含水层”顶界面下5m～10m，下入Φ139.7×6.2mm套管，隔离“富含水层”风氧化带，与一开套管重叠段为30m，水泥固井，做止水效果检查。……