一种井筒建井水害预注浆治理方法

1.本发明涉及煤矿井下灾害治理领域，具体涉及一种井筒建井水害预注浆治理方法。


背景技术：

2.井工矿山通过井筒建立井上下的联系，是矿井的咽喉要道。当前井筒凿井的方法有冻结法、沉井法、钻井法及普通法。在进行普通法建井时，遇到井筒需穿越的含水层水害可采用预注浆法进行治理，也可采用中国专利cn112746849b公开的一种井筒带水掘砌方法进行水害防治。
3.当前普通法建井水害注浆治理方法主要有地面预注浆法及工作面预注浆法两种，井筒建成后针对井壁残存的渗漏水点采用壁后注浆进行治理即可。地面预注浆主要针对含水层多、跨度大的地层，通过在井筒建设前地面施工多个钻孔，至最下一个含水层，在通过分段注浆控制每个含水层，注浆结束后，井筒在掘进。工作面预注浆为井筒掘进至含水层一定距离后，停止掘进，在工作面上向下施工若干注浆钻孔，进行注浆，注浆结束后井筒再掘进。另外中国专利cn103233699a公开的一种井筒地面预注浆多工作面平行作业工艺也提出了一种注浆方式，其首段注浆依然占用井筒建设时间，第二、三段地面注浆钻孔有效工程量小，成本高。当前常用的井筒注浆方法，都大量的占用井筒建设时间。


技术实现要素：

4.针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种井筒建井水害预注浆治理方法，其在井底向上施工注浆孔，对井底段含水层进行预注浆控制，此方法注浆过程中不影响上段井筒的正常掘进，真正做到注浆与井筒掘进同步进行，不影响井筒建设进度。
5.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
6.本发明提供一种井筒建井水害预注浆治理方法，包括以下步骤：
7.s1、测放井筒在地面的中心点，测放井筒井底的位置；
8.s2、分析井筒地质资料，确定井筒下段需注浆治理的区段；
9.s3、井筒上段正常施工、井筒井底施工环形绕巷；井筒井底施工联络巷道，在井底周边施工环形绕巷并构建临时排水系统；
10.s4、井筒下段通过向上施工注浆钻孔对含水层进行预注浆治理；
11.s5、井筒下段注浆治理完成后，对井底环形绕巷进行充填处理，井筒正常向下掘进穿越下段已治理含水层；
12.s6、井筒正常向下掘进，至设计井深位置，完成相关的支护工作，井筒井底与井下巷道建立联系，井筒建设完成。
13.优选地，步骤s3中，井下通过原井下的巷道，向井筒井底施工联络巷道，在井底周边施工环形绕巷。
14.优选地，步骤s3中，环形绕巷距离井筒外壁6-8m，环形绕巷高4m、宽3m，能容纳井下
坑道钻机作业。
15.优选地，步骤s4中，通过井筒周边施工的环形绕巷作为钻场，向上垂直布置若干均布的注浆钻孔，注浆钻孔深度达到最上一个含水层，通过注浆钻孔进行注浆作业。
16.优选地，步骤s4中，注浆钻孔施工方法为：先均匀施工注浆钻孔若干个，然后在相邻注浆钻孔的间隔内补充施工检查补注孔；
17.如检查补注孔均无出水，说明注浆效果已到预期，则停止注浆；
18.如检查补注孔依然有出水，则检查补注孔注浆结束后，再在已施工注浆钻孔的间隔位置施工第二轮检查补注孔，以此进行，直至检查补注孔无出水，注浆形成有效帷幕，注浆达到预期效果。
19.本发明的有益效果在于：本发明适合用于井筒底周边已经有巷道，井筒深度较大，含水层主要位于井底段的工况；可实现井筒上段掘进与下段水害预治理同步，并行作业，减小常规的地面注浆、工作面预注浆耽误的时间，整体节省井筒建设时间。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明实施例提供的一种井筒建井水害预注浆治理方法的结构示意图；。
22.图2为本发明实施例提供的防水帷幕形成示意图。
23.附图标记说明：
24.1、环形绕巷；2、注浆钻孔；3、防水帷幕。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.如图1-2所示，一种井筒建井水害预注浆治理方法，包括以下步骤：
27.①
井筒平面位置、井下位置测放：根据井筒设计图纸，测放井筒在地面的中心点，测放井筒井底的位置；
28.②
井筒地质资料分析、确定下段需注浆治理的区段：收集、整理、分析井筒的资料，确定井筒下段需要治理的含水层位置、含水层结构、厚度等。
29.③
井筒上段正常施工、下段注浆环形绕巷1掘进施工：井筒井上正常开工掘进，同步井下通过原井下的巷道，向井筒井底施工联络巷道(此巷道不浪费，即时用其它建井方法，此巷道后期也要施工)，在井底周边施工环形绕巷1，巷道距离井筒外壁6-8m，巷道高4m，宽3m，能容纳井下坑道钻机作业。
30.同时井下构建临时排水系统或铺设管路把环形绕巷1中后期注浆钻孔2出水进行外排。
31.④
井筒上段正常施工、下段通过向上钻孔对含水层进行预注浆治理：井筒上段继续正常掘进，同步进行下段含水层的注浆工作，通过井筒周边施工的环形绕巷1作为钻场，向上垂直布置注浆钻孔2，注浆钻孔2深度达到最上一个含水层，通过注浆钻孔2进行注浆作业。
32.注浆钻孔2开孔位置位于环形绕巷1，等距离布置，采用间隔择孔施工，先均匀施工注浆钻孔24个，然后在4个注浆钻孔2的间隔补充施工检查补注孔，如检查补注孔均无出水，说明注浆效果已到预期，则停止注浆；
33.如检查补注孔依然有出水，则检查补注孔注浆结束后，再在已施工注浆钻孔2的间隔位置施工第二轮检查补注孔，以此进行，直至检查补注孔无出水时，说明注浆已经形成有效的防水帷幕3，注浆达到预期效果。
34.⑤
下段注浆治理完成，对井底环形绕巷1并充填处理；井筒正常向下掘进穿越下段已治理含水层，由于含水层已提前治理，不会发生水害事故，基本可实现打干井。
35.⑥
井筒建设完成：井筒正常向下掘进，至设计井深位置，完成相关的支护工作，井筒井底与井下巷道建立联系，井筒建设完成。
36.本方法相较于常规的地面注浆方法，节省了上段大量的无用钻井，节省了水害治理的时间及费用，减小了钻孔常规过松散层段的控制难度及风险；较中国专利cn103233699a公开的一种井筒地面预注浆多工作面平行作业工艺所提出的s孔型地面预注浆节省凿井的延伸进尺，减小费用；相较于工作面预注浆，本发明无需停止掘进，即无需专门停止井筒掘进进行水害治理；另外现有技术中井筒内工作面空间较小，一般仅能容下一台钻探设备，整体钻孔速度慢，而本发明可多台设备同时作业，大幅节省井筒的整体建设时间。
37.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。