近矿体帷幕注浆在矿山防治水的应用

施振华

【摘 要】随着近矿体帷幕注浆技术的进步，研究其在矿山防治水中的应用凸显出重要意义。本文首先介绍了注浆帷幕施工方法概述，分析了帷幕注浆截流堵水效果。在探讨其施工工艺原理及关键技术的基础上，研究了井故处理及防治。

【关键词】近矿体；帷幕注浆；矿山防治水；应用

一、注浆帷幕施工方法概述

近年来，随着社会的发展以及技术水平的提高，建筑工程施工中引入了大量先进的施工技术、施工设备、施工材料，通过合理施工，进一步满足了人们对于工程多方面的要求。深基坑注浆止水帷幕施工方法是近年来随着科学技术的进步而发展起来的一种新型技术，它具有明显的优越性，因此受到了业界人士的广泛关注。

在深基坑工程施工过程中，深基坑注浆止水帷幕施工方法中采用了超细水泥-水玻璃双液浆材料，这种材料不仅具有污染小、无毒害、成本低等优点，还能够在实际工作中延长其凝胶时间，并且施工人员还可以根据工程的实际情况对其凝胶时间进行调节，以确保其施工质量，达到理想的施工效果。

在采用这一施工方法对工程进行注浆施工过程中，施工人员可将当前最为先进的抽阀管垂直后退式注浆方法进行施工，并且在施工之前，还需要对当地的水文地质条件进行全面分析，然后选择最合适的注浆参数，这样才能够確保止水帷幕的厚度，确保工程施工的连续性，达到理想的施工效果。

在采用深基坑注浆止水帷幕施工方法进行施工的过程中，施工人员不需要将复杂的施工设备应用在其中，只需要选用构造较为简单的设备，这就在一定程度上降低了工程的造价，节约了施工成本，另外，该施工方法对于周边环境的影响也非常小，实现了文明施工的要求。但是施工人员在实际施工过程中还需要清楚的知道，必须要对工程的实际情况进行全面分析，然后采用分段施工的方式，以求缩短工程的施工工期，提高工程的施工效率，确保工程的施工质量。

二、帷幕注浆截流堵水效果分析

1.压水试验成果分析

各钻孔注浆段在注浆前做一次压水试验，每段次压水试验是帷幕注浆质量过程控制的一个很重要手段，31个注浆孔各段次注浆后压水试验单位透水率全部小于设计5Lu，绝大部分小于1Lu，达到设计要求。各次序孔在灌注前后透水率有明显的差异，注浆前各序孔之间透水率呈现直线下降趋势，前序孔注浆后，后次序孔注浆前透水率明显减少，说明浆液扩散达到设计要求。一序孔注浆前平均透水率为45.07Lu，二序孔注浆前平均透水率为31.837Lu，三序孔注浆前透水率为15.143Lu仅为一序孔的1/3差异明显，说明一二序孔封堵了大部分的溶洞裂隙，三序孔在一二序孔基础上进行了加强注浆，有效的降低了岩体的渗透性。

2.各次序钻孔各地层注浆量成果分析

随着钻孔施工次序的增加，各地层单位吸浆量逐步减少，二、三序孔明显小于一序孔。若孔序单位注浆量递减率在0.25～0.75之间，表明前后序孔注浆体搭接良好，布孔孔距合理，本段单位注浆量递减率在0.3～0.6之间，说明经过注浆后溶洞裂隙基本已经充填饱满，浆液前后搭接良好。

3.帷幕线附近钻孔水位变化分析

新增水文观测孔2个分别为212/FK3和214/FK3，帷幕线周边共有水文观测孔15个，形成了完善的水文观测网，帷幕线外水位观测孔216/FK1，216/FK2及ck0802水位比其2007、2008年水位总体上升了3m～8m，而帷幕线内水位观测孔212/FK1和212/FK2水位比其2007、2008年总体下降了1m～4m，说明帷幕注浆使得帷幕线内外形成了水位差。

CK52、CK29、CK65、CK0803、212线钻孔钻孔水位变化曲线代表帷幕内水位变化，CK0801、CK0802、214/FK1、214/FK3及216线钻孔水位变化曲线代表帷幕外水位变化。帷幕线外的216线钻孔水位受地下水绕流影响，地下水位波动剧烈并有一定的抬升，216/Fk1、216/Fk2、CK0802、214/Fk3钻孔水位先上升后下降，总体上升趋势较明显，但CK0801钻孔水位在下降后有所抬升说明地下水流场发生变化，水流向西（帷幕F-G段）绕流。帷幕注浆第三段进行封堵后，矿区的主要进水通道向西缩减，地下水有明显向绕流现象。

三、施工工艺原理及关键技术分析

第一，注浆材料中的普通水泥-水玻璃双液浆具有很好的裂缝填充能力，可以对粉质粘土、淤泥质土以及强风化和中风化的基坑中的裂缝进行有效的填充，另外一种注浆材料超细水泥-水玻璃双液浆则具有很好的渗透功能。且这种注浆材料无毒、无污染，有利于环境保护，可以根据需要对胶凝时间进行调节。

第二，袖间管使用单向的袖阀式塑料管，并在塑料管外侧每隔三十三厘米设置一组溢浆孔，并将溢浆孔的外部用橡胶套进行覆盖以保证浆液可以顺利的在压力条件下注入到底层内，在注浆过程中还应避免地层中的砂土流入到注浆管内，而对注浆的施工质量产生影响。第三，在施工过程中可以根据工程的实际情况，采用分段注浆的施工方法，以及配套使用台阶式的止浆塞和皮碗式止浆塞来保证注浆的工程质量，并保证止水帷幕的连续有效性。

止水帷幕中常使用的关键技术主要包括以下三种：第一，使用成孔速度快的地质钻机垂直于地面钻孔，这一技术具有较高的可靠性，且控制垂直时较易操作。第二，集多项优点于一体的抽阀管垂直后退式分段注浆工艺，该工艺可以根据工程的实际进行注浆参数的选择，从而保证工程的注浆质量。第三，该施工工艺中采用定量后压双控指标，可以很好的控制地面隆起而对工程的质量造成不利的影响，而且注浆效果良好。

四、井故处理及防治

1.对于上行式注浆引起绕浆固塞的事故处理往往比较麻烦，对于此类事故可采取以下处理措施：

（一）采用反丝钻杆

地质钻进过程中常采用反丝钻杆处理井内事故，即采用反丝钻杆将井内的注浆钻杆尽可能的全部反出，既减少经济损失，也为后续的处理提供足够的井内空间。

（二）偏离事故段

采用反丝钻杆无法将注浆钻杆全部反出时，可采用正常钻进方式将井内剩余的钻杆和止浆塞全部磨碎带出，但这种方式会花费较大的人力和物力，甚至会有损坏钻头的危险。因此建议采用偏离事故段处理，即在钻孔注入配比较浓的水泥浆液，待水泥具有足够强度时，利用定位靴和钻孔纠斜设备在钻孔事故段至少5m以上岩石较完整地段重新打孔钻进，从而偏离通过事故段。

2.为了防止上行式注浆引起绕浆事故的再次发生，注浆过程中可采取以下技术措施：

（一）在可溶岩地区，尽量少采用由下而上的注浆方式，采用下行式注浆时则必须需要保证上部各段注浆质量，对怀疑有注浆质量问题的注浆段必须进行验证甚至补注，保证注浆质量。

（二）止浆塞位置确定，一定要由专门的技术人员根据钻孔岩芯资料确定，保证安设位置光滑完整，裂隙不发育地段。在固定好止浆塞后，使用钻机微微提升，验证止浆塞的稳固性；

（三）往孔内注水，在注浆过程中保证孔内水位的稳定，稳定的水位说明止浆塞的封闭性较好，同时也表明注浆处于正常状态，未出现异常情况，如发现水位上升或流出井口，应立即停止注浆，查明原因预防绕浆事故。

（四）注浆施工时必须有专门技术人员在现场操作，所有工作人员要认真负责，对过程中出现的异常情况要及时与注浆站沟通分析原因，必要时停止注浆工作，避免事故发生。

五、结束语

通过对近矿体帷幕注浆在矿山防治水应用的相关研究，我们可以发现，该项工作的开展有赖于对多方面技术优势的利用，有关人员应该从矿山防治水的客观需求出发，充分比对有利条件，制定最为科学合理的帷幕注浆技术应用方案。

参考文献：

[1] 吕宏钢，孙炜翔.探讨深基坑注浆止水帷幕施工方法[J].科技与生活.2013（02）：88-89.

[2] 黄景超.深基坑注浆止水帷幕施工方法[J].科学与财富.2013（03）：112-113.