论文千米深长距离钻孔注浆关键技术，该文是关于关键技术类在职研究生论文范文和关键技术和注浆和钻孔类学术论文怎么写.
卫皓皓
（河北省邯郸市冀中能源峰峰集团辛安矿,河北邯郸056200）
摘 要：对千米深长距离钻孔注浆关键技术进行研究,可大幅提高单孔注浆加固地层范围,显著提高钻孔注浆加固质量,消除深部开采安全隐患,对矿井深部煤炭资源的开发建设具有重要的现实意义,应用前景广阔.
关键词：千米长距离；钻孔注浆；研究
中图分类号：P642 文献标识码：A 文章编号：1673-1069（2017）02-84-2
1 研究的目的与意义
“地面区域治理”开始大面积的在邯邢矿区实施,但各矿所采用的具体实施方案存在较大的差异性.包括所选水害治理目的层的不同、所选注浆材料的不同、注浆参数控制及注浆装备的不同,以至于所注浆液量有较大的差别,其治理的效果均有待进一步的验证.
2 目的层的选择
2.1 选择的原则
淤加固层位置不能离煤层太近,否则在注浆过程中可能会出现大量跑浆,浪费注浆材料,达不到加固的目的；于加固层位不宜太薄,否则加固后其强度仍然不能够满足以抵抗水的压力；盂加固层位不宜太厚,否则可能会消耗更多的注浆材料,费工费时,影响回采进度；榆距煤层底板的厚度应大于由于矿山压力向底板传播所形成的破坏带厚度；虞加固地层可注性强,浆液可在地层中大面积扩散,在高压注浆条件下不跑浆,浆液利用率高；愚加固以后可有效改变底板岩层的力学性质,提高其强度和隔水性能,能有效防治底板突水.
2.2 层位确定
峰峰集团辛安矿2# 煤层下部有太原组野青灰岩裂隙含水层、山、伏青灰岩裂隙含水层、小青灰岩含水层、大青灰岩岩溶裂隙含水层和奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层.淤大青灰岩含水层为溶隙裂隙含水层,富水性弱中等,既有利于注浆改造,注浆量又不会太大,成本较低；于辛安井田奥灰含水层富水性极强,岩溶裂隙发育,预计注浆量大,费用很高,不经济；盂大青灰岩含水层注浆改造后,区域内2# 煤底板隔水层完整性和阻水能力可全面提高,满足突水系数小于0.1MPa/m 要求.
综上分析认为选择大青灰岩含水层为目的层具有可行性,是合理的.
3 岩体可注性研究
3.1 地质条件
大青灰岩位于太原组下部,为8# 煤层直接顶板,是煤系中厚度最大的一层灰岩（位于2# 煤底板以下120 米位置）,该层层位稳定,厚度3.21耀8.07m,一般5.0耀6.0m 左右.岩性为灰及深灰色石灰岩,岩性致密坚硬,细晶质,裂隙和岩溶较发育,是煤系中的主要含水层,钻探遇到本层灰岩时,常出现漏水现象,为一良好的标志层.
3.2 岩体的可注性评价
对大青灰岩岩体进行注浆,具有以下优点.淤浆液直接充填大青灰岩岩溶裂隙,可以从根本上治理大青灰岩突水的问题.于大青灰岩层岩溶裂隙发育,岩体的可注性强,容易实现预期的注浆加固效果.盂大青灰岩强度较大,能够承受较高的注浆压力,注浆过程中损失浆量少,加固治理效果明显.榆可以将大青灰岩由含水层变为隔水层,增加了煤底板隔水层的厚度,提高隔水层的整体强度,增强抵抗下部奥陶系灰岩突水的能力.
4 注浆材料的选择
4.1 注浆材料分析
注浆材料是注入到地层中能够在裂隙中起充塞和固结作用的浆液,是注浆加固的关键.选择的注浆材料应尽量满足以下要求：淤粘度低、流动性和可注性好,能进入细小裂隙或粉细砂层内；于浆液固化时不收缩,结石率高,结石抗渗性能好；盂拉压、抗拉强度高,粘结力大；榆浆液稳定性好；虞浆液无毒、无臭,对环境不污染,对人体无害,不易燃易爆,对设备、管路无腐蚀性；愚结石体抗地下水侵蚀的能力强,能长期耐酸、碱、盐、生物细菌等侵蚀,耐老化性能好.
目前各矿区选用的注浆材料主要为以下四类：淤以黏土为主剂的黏土一水泥—水玻璃浆液；于以粉煤灰为主剂的粉煤灰一水泥浆液；盂水泥—水玻璃浆液；榆水泥单液浆.
4.2 加固浆液选择
加固浆液的选择应根据区域治理的要求、大青灰岩层的地质条件、浆液性能、注浆工艺及成本等因素综合考虑,选择最适合的浆液,使治理达到理想的技术经济效果.
纯水泥单液浆是由水泥加水配制而成的浆液.具有来源丰富,成本较低,浆液结实体强度高,抗渗性能好,无毒性,单液方式注入,工艺及设备简单,操作方便等优点.
峰峰集团辛安矿井下底板注浆加固通常采用纯水泥单液浆作为注浆材料,并已取得了良好的注浆效果,在长期使用的过程没有出现问题,所以综合分析,认为选择纯水泥单液浆作为地面区域治理工程的加固材料是可取的、合理的.
5 注浆参数的控制
通常所说的注浆参数主要包括：注浆压力、注浆时间、浆液流量、浆液注入量、浆液比重、浆液有效扩散半径等.
注浆参数的选择是注浆设计的主要组成部分,其合理与否,直接关系到注浆的效果和工程造价.当注浆介质条件、浆液条件、设备条件等确定以后.影响注浆效果的主要参数是浆液比重、注浆压力和浆液注入量.
5.1 注浆比重控制
浆液的相对密度（即比重）反映了在一定体积的浆液中水泥的含量,是直接关系到浆液质量的重要参数,水泥浆的相对密度控制在1.1耀1.5.在注浆过程中视情况注浆调节浆液密度.特殊条件下可采用添加骨料进行注浆.
5.2 单孔注浆结束标准
实践证明,水泥浆注浆压力越大,扩散的范围越大,对裂隙充填越饱满,形成的结实体强度也就越高,但压力超过一定限度时,容易造成钻孔孔壁破坏,压裂地层.所以单孔注浆结束标准：泵量为35L/min 以下,注浆终压（总压力）不小于受注含水层最大静水压力的1.5 倍,并稳定30min 以上.
6 注浆工艺及装备
6.1 注浆工艺
注浆工艺包括选择注浆方案、确定注浆方式、钻孔布置、设计注浆参数、注浆施工质量控制及效果检查等内容.区域治理工程注浆加固主要流程为：注浆孔施工寅安装注浆设备寅压水试验、测定岩层的吸水率寅配制浆液寅注浆施工及效果检查.
6.1.1 注浆方式
在整个钻进过程中没有出现钻井液明显漏失（漏失量超过5m3/h）情况下,整个水平段钻进完成后,进行了一次注浆.采用的注浆方式是：孔口封闭静压注浆法进行注浆,即将钻孔伸出地面的椎177.8伊8.05mm 二开套管焊接上管路接头,直接连接注浆管路进行注浆.由于二开套管是井口与大青灰岩之间一个封闭的通道,水泥浆能直接注入大青灰岩含水层,有效地保证了注浆质量；在二开套管固管完成后还进行了注水试压工作,井口压力到10MPa,保压30min,井口套管没有出现渗漏现象,有效保证了注浆的安全.
6.1.2 注浆施工工序
6.1.2.1 压水试验
注浆前必须做压水试验,其主要目的是：淤把岩层裂隙中的充填物推到注浆范围以外,以保证浆液充塞的密实性和固结强度；于测定钻孔的吸水量,进一步核实岩层的透水性,为注浆选用泵量、泵压和确定浆液的配比提供参考数据.
压水的方法是利用注浆泵压注清水,经注浆系统进入受注层裂隙,一般是先用一台注浆泵压水,其流量由小逐渐增大,压水时间为30min.
6.1.2.2 注浆
根据已经施工的钻孔, 认为水平段在浆液比重达到1.15耀1.2 时,吃浆量大,注浆压力稳定、缓慢上涨,属于注浆量最大的阶段.因此,在正式注浆过程中,一般浆液比重由1.1 开始逐渐提升,在比重达到1.15 时开始保持长时间注浆争取尽可能多的注入含水层内,当压力上升明显时,再逐渐提高浆液比重,原则上,只要压力维持稳定,就保持在该浆液比重下持续注浆.当浆液比重提高到1.2,而压力也达到设计要求时,可以开始提高浆液比重进行封孔作业,一般封孔浆液比重最高达到1.5.
析水率是反映浆液稳定性和充填裂隙饱满程度的重要指标.用单液水泥浆注浆,浆液的析水率高(以水灰比1:1 为例,析水率为15%耀25%),且遇水分散离析,因此一个水平段建议多次循环注浆.
6.2 注浆装备
216 地面区域治理工程使用ZBBJ 型变频调速注浆泵,该注浆泵采用三缸单作用柱塞式泵缸头,调频电机调节转速,可实现输出流量的无级调节.
ZBBJ 型变频调速注浆泵特点如下：淤采用调频电机调速,可实现泵量的无级调节,适应性强；于可用于双液注浆,实现甲、乙两种浆液的任意配比注浆；盂可实现固定转速（泵量）运转,限压自动停机保护；榆泵输出压力较高；虞采用调频电机,节省电力.
7 结论
通过对千米深长距离钻孔注浆关键技术的研究,大幅提高了单孔注浆量,有效保证了注浆加固的质量,降低了底板突水危险系数.
本文结论，这是一篇关于关键技术和注浆和钻孔方面的相关大学硕士和关键技术本科毕业论文以及相关关键技术论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料.
参考文献：
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