摘要：通過在巖溶裂隙強含水層中注漿堵水實例，得出了在強含水層中注漿時，應在巷道中構(gòu)筑檔水墻，并結(jié)合實際情況適當調(diào)整漿液的水灰比，使堵水效果更好。為礦井生產(chǎn)治理水害探索了新途徑。
　　關(guān)鍵詞：巖溶裂隙，強含水層，注漿堵水。
　　1概況
　　當?shù)V井井巷掘進中揭露主要充水含水層，導水斷裂帶時，引發(fā)礦井補給水源充足條件下的突水事件。由于此類事件突水，水量大、來勢猛，在很短的時間內(nèi)就有可能淹沒礦井。采用井下注漿堵水方案很難達到預想效果。本文根據(jù)安徽和縣太平鐵礦-185米東水平大巷堵水工程實例。研究并實施改進地面鉆孔注漿法的工藝，封阻巖溶裂隙特別發(fā)育的含水層，取得了較理想的效果。
　　太平鐵礦位于和縣雍鎮(zhèn)境內(nèi)，礦井設(shè)計開采量為30萬噸/年，工程由2008年2月開工，當-185米東水平大巷掘進時，迎頭遇到突水點，開始由十幾立方米/小時，水猛增到數(shù)百立方米/小時，在很短的時間內(nèi)淹沒礦井。經(jīng)分析，認為是一條斜切斷層溝通了徐家山組灰?guī)r強含水層，導致地下水潰入巷道，決定采用地面鉆孔注漿的方法封堵地下水通道。
　　2礦區(qū)的水文地質(zhì)特征。
　　2．1第四系（Q），厚度約55米，上部為灰黃色粘土及灰黑色淤泥質(zhì)粘土，含水較弱，據(jù)民井調(diào)查含水量為2.2~2.5升/秒，中部為粉砂與粘土互層，下部為中粗砂和砂礫石層，含水豐富，根據(jù)鄰近鉆孔抽水資料可知含水量為25~35升/秒，地下水類型為孔隙水。
　　２．２三迭系中統(tǒng)黃馬青組一段(T2h′)厚度約為50米，主要為紫紅色泥巖，粉砂質(zhì)泥巖，性質(zhì)較脆，裂隙，管狀構(gòu)造發(fā)育，鉆進時，泥漿消耗量較大，局部為全漏，據(jù)觀測消耗量最大為35米3/時，地下水類型為裂隙水。
　　２．３三迭系中統(tǒng)徐家山組(T2X)上部為淺灰色~淺綠色鈣質(zhì)泥巖，下部為灰白色灰?guī)r，巖溶裂隙發(fā)育，含水豐富，根據(jù)鄰近抽水資料q=80~90升/秒。底部為白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r，該層地下水類型為巖溶裂隙水，該區(qū)幾個含水層水力聯(lián)系密切，可視為同一水體。
　　３鉆孔施工位置，及其鉆孔結(jié)構(gòu)。
　　３．１施工位置
　　根據(jù)本礦區(qū)的地質(zhì)情況，擬定設(shè)計2個探注結(jié)合孔，即在距出水點20米處設(shè)計一孔，探注1孔，孔深為194米。弱深于巷道底板，并穿過巷道，其目的為：①探明地質(zhì)情況。②向巷道內(nèi)灌入混凝土，使它成為一道隔水墻，在其巷道內(nèi)注漿時，阻擋漿液外流。另一孔在距出水點8米處探注2孔，鉆孔進入巷道，尚若在上部遇見斷層時，即開始注漿。未遇到斷層，即向巷道內(nèi)注漿，通過巷道的突水點將涌水通道堵死。
　�。常�２鉆孔結(jié)構(gòu)
　　探注1孔：孔徑為Φ450mm，套管下入深度，Φ351×8mm，0~70m。70m~194m為裸孔，孔徑為Φ311mm。探注2孔：孔徑為Φ190mm，套管下入深度Φ168×8mm，0~70m，70~192m為裸孔孔徑為Φ133mm。
　�。词┕ぶ谐霈F(xiàn)的情況。
　　探注1孔在鉆進至90～138m之間時，陸續(xù)出現(xiàn)泥漿消耗現(xiàn)象，最大消耗量達到5～10米3/時，當孔深達到138m后，則出現(xiàn)泥漿全漏現(xiàn)象，證明已揭穿含水層。據(jù)測井資料分析，該孔在182.3—185.3m處為一大溶洞。根據(jù)這一特征，正好能確定巷道頂板的深度，該孔灌入混凝土60立方米，完全堵住了整個巷道，探注2孔，在鉆進施工的過程中，地層情況與探注孔大致相同，當鉆進到130米時，出現(xiàn)泥漿全漏現(xiàn)象，在135m處，出現(xiàn)2.6m的溶洞掉鉆現(xiàn)象，按原設(shè)計要求，鉆孔在施工到142.30m時停鉆，開始對第一注漿段進行注漿，該段距采用單液注漿，注漿段高為70～142.32m，漿液的水灰比為1：0.75經(jīng)過20天的復掃復注，共注入水泥漿1852m3共用水泥1389噸，終壓達到5MPa。
　　該孔繼續(xù)往下鉆進，當鉆進到152m時又出現(xiàn)全漏現(xiàn)象直到終孔190.03米處停鉆，根據(jù)測井資料可知，該孔在135m、154m、182m，處出現(xiàn)有較大的溶洞與探注1孔情況吻合。
　　探注2孔：第二注漿段高為142.32-190.03m，采用單一注漿法注漿。經(jīng)過9天的注漿，共注入水灰比為1：0.8的漿液144m3、1：0.75的單漿水泥漿511m3共用水泥498.45噸，終壓為6.5Mpa，達到了原設(shè)計要求。
　　５注漿的主要工藝。
　�。担�１鑒于受注目的層較淺，為簡化注漿工藝，便于施工操作，故采用孔口管悶注的方式。
　�。担�２施工兩個孔，探注1孔其主要目的是送混凝土進入巷道，封堵好巷道為探注2孔注入的漿液構(gòu)筑一堵檔墻作用。
　�。担�３控注2孔采用下行式間歇，復掃、復注的方式。
　�。担�４根據(jù)孔內(nèi)的情況，適當調(diào)整漿注的水灰比。
　�。担�５每次注漿前，均作壓水試驗，并作觀測。其原因：一是觀測注漿管路的運行狀態(tài)，并通過壓入清水，能疏巖層中各個水流通道。二是根據(jù)前面觀測結(jié)果，確定注漿參數(shù)，最后注入水泥漿液，并且水泥漿液，要做到先稀后稠，其目的是讓微小的裂隙中也被漿液充滿，這樣堵水效果會更好。
　　５．６注漿結(jié)束后，壓入一定量的清水，以便將壓入的漿液在影響半徑之內(nèi)推遠些，為下次復掃復注提高方便。
　�。蹲�漿堵水效果。
　�。叮�１經(jīng)過幾復掃，復注，溶洞裂隙基本被結(jié)石體充滿（由井下打超前鉆取樣可知）。
　�。叮�２經(jīng)過對注漿漿液的取樣（在常溫常壓下）其平均結(jié)石率在90.6%。礦井注漿后的
　　排水量小于突水前的排水量。
　　                     
　　注漿效果由上表數(shù)據(jù)及經(jīng)井下排水復礦證明堵水率為100%，該次注漿堵水在打混凝土灌入孔即探注1孔構(gòu)筑水下?lián)跛畨�和探�?孔注漿漿液配合比的選擇和注漿段距的選擇方面均取得了突破性進展，達到了工程進度快，堵水質(zhì)量好的預期效果。
　　參考文獻：薛禹群朱學余《地下水動力學》
　　淮南礦業(yè)學院等五校合編，1979年5月1版《礦井地質(zhì)及礦井水文地質(zhì)》
　　安徽煤田地質(zhì)局第二勘探隊《安徽和縣太平鐵礦堵水工程竣工報告》