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高承壓大涌水地層截水帷幕灌漿技術
[來源:原創] [作者:不詳] [日期:13-09-23][熱度:]

隨著大量深埋隧洞、巷道及地下建筑物的開發建設,高地應力、高承壓大涌水等復雜地質條件下的灌漿加固或防滲堵漏處理已成為必須的手段之一。

但在水頭壓力超過3.0MPa涌水條件下,其灌漿工藝隨環境條件的變化發生了較大的改變,在高壓(30MPa)、較高溫(35)條件下,漿液很快析水固結,凝結時間大大縮短,導致漿液的擴散半徑僅為0305m,灌入漿液少,灌漿效果不佳。若軟弱破碎帶及其影響帶被揭露,在高壓力承壓水頭作用下,斷層破碎帶及影響帶裂隙充填物容易產生滲透或劈裂破壞而出現大量涌水,淹沒隧洞、巷道及地下建筑物,使建設施工及生產無法進行,甚至嚴重影響生產及人員安全。

我公司針對地下深埋隧洞高承壓大涌水、高地應力的特性,以白象山礦-470m、-390m巷道內掌子面前方斷層軟弱:破碎帶及含水層為試驗對象,從鉆孔、封孔止漿工藝以及灌漿工藝、材料、設備等方面,攻克了高承壓大漏水、高地應力較高溫下帷幕灌漿上水技術難題。

該工藝達到了國際先進水平,現已在礦山地下深部高承壓含水層工程中得到成功應用。

主要施工設備、材料及施工工藝
機械設備:
高壓灌漿泵(壓力可達20MPa)、坑道鉆機、高速復合制漿機、專用高壓孔口封閉器。
施工材料:
水泥、膨潤土、摻加劑等。
施工工藝:
分序、分段水平鉆進與導引式灌漿工藝。

主要應用范圍
   
地下深埋、高承壓、大涌水量、高地應力條件下的巖層及斷層或軟弱破碎帶的帷幕灌漿防滲止水加固工程中。達到的效果:透水率滿足地下排水及地層抗滲穩定要求,確保地下建筑物安全穩定。




深埋高承壓大涌水地層灌漿技術應用實例
馬鋼白象山-470巷道內斷層截水防滲灌漿工程
   
白象山鐵礦系一座擁有地質儲量B+C105億噸,D級儲量041億噸的大型礦山,前期基建主、副采礦巷道建設過程中,所遇F4斷層及其破碎帶均出現了大量涌水,導致巷道被淹沒停工,嚴重影響巷道建設速度和施工安全。根據礦區已有水文地質條件分析,F4斷層破碎帶及影響帶系礦區的主要導水途徑之一。為保證巷道和采礦安全,防止F4等斷層導水途徑揭露后承壓水涌入巷道和采礦區,必須對F4等斷層導水途徑進行截水防滲處理。為確保截水防滲處理技術可行、方案合理,截水可靠,現場獲取斷層部位的透水性、可灌性及灌后透水性改變程度對設計截水防滲處理方案十分重要,故選擇在-470巷道內對F5斷層進行現場灌漿試驗,-470m巷道內掌子面為試驗場地,鉆孔、封孔止漿工藝以及灌漿工藝、材料、設備等方面,攻克了高承壓、大涌水、高地應力、較高溫條件下帷幕灌漿止水技術難題,開創了同類工程先例。

△-470米巷道內F5斷層灌漿施工


△孔口高壓閘閥


 

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