矿井注浆施工中的问题及处理方法
作者: 时间:2019-10-08 10:00
注浆施工中经常遇到各种问题和事故,如果处理不当,往往延误注浆工期或影响注浆效果。因此,产生问题或发生事故后,要查明原因,采取有力措施,及时处理。止浆塞故障
1.止浆效果不好造成返浆的原因
地面预注浆在分段注浆时,止浆塞止浆效果不好,造成返浆的原因主要有以下两点:
(1)在压缩胶塞时给压过大,不是徐徐地均匀给压,而是生拉硬提形成冲击力,使胶塞翻转变形,不能和孔壁挤紧。
(2)止浆塞安设在岩石破碎、孔形不规则、胶塞受压后不能和孔壁均匀接触并挤紧,压水试漏时,压力过高或压水时间过长等,都容易造成止浆效果不良。
2.问题解决方法
解决止浆塞止不住浆的问题,除改进止浆塞的结构形式和设计新型止浆塞外,还可以使止浆塞在注浆孔中安设位置,并应选择在孔壁围岩稳定、岩芯完整和孔形规则的地方。在使用现有机械式止浆塞时,要按在孔内安设止浆塞的操作要领,下放止浆塞和压缩胶塞。在岩石破碎、孔形不规则的孔段注浆时,一定要采用分段下行式注浆法,要在上段达到注浆结束标准后,才能钻注下面的新注浆段。第一段注浆时,将止浆塞安设在注浆孔套管下口以上1-3 m的位置止浆,待第一段注好以后,新注浆段注浆时,要把止浆塞安设在已经注好的孔段内(跪离新注浆段5~7 m)。新注浆段初次注浆时,压力不要过高,压水时间要短(10 - 20 min),注浆参数宜用低压小量浓浆,并适当增加复注次数,使注浆压力逐渐升高到终压标准。如果采用这种措施止浆效果仍不好,可以提出检查止浆塞的规格、质量等,或在改变止浆塞的位置后,重新按上述的办法试验,并在实际注浆时,注浆参数宜用低压小量浓浆并适当增加复注次数,使注浆压力逐渐升高到终压标准。万不得已时,可取复在套管下口1~3 m的位置止浆,进行长段注入,但该措施只有上段注浆符合要求后(注浆终压达到下段设计的压力,最终吸浆量达到结束注浆的标准),方可采用。
二、堵塞事故
在注浆中有时由于机械故障、突然停电或作业不当造成堵塞事故时有发生,它既影响注浆工作的连续性,又影响注浆效果。
1.堵塞原因
注浆过程中,遇到注浆泵压力骤然下降,吸浆量迅速减小或不吸浆时,可能使吸浆笼头或泵的低压阀产生堵塞;当泵压及孑L口压力均出现大幅度上升,吸浆量大幅度下降时,可能使混合器或注浆管产生堵塞。出现上述征兆,应分析原因并及时处理,以保证注浆工作的正常进行。至于注浆过程中由于局部裂隙被暂时堵塞所引起的压力升高,是一种假象,随着压力的升高,充塞物被冲开或沟通新裂隙,压力浆下降,这是注浆中的正常现象。
2.问题解决方法
(1)管路阀门堵塞时,多半是由于软管或三通堵塞,因此注浆时可将搅拌台抬高,使软管呈倾斜状,易于浆液流动,以避免堵塞和崩管事故。
(2)灰浆搅拌后应及时应用,以免浓度过大而发生堵管,当浆液流动不顺畅或浆液粒度过大时,应降低浆液浓度,所用注浆材料均应过筛去除杂物。
(3)严格操作程序,防止操作不当,如发现管路堵塞还继续注浆或注浆后不及时清理,都会发生机械故障,造成堵塞。
3.堵塞事故的预防
堵寨事故的预防主要是在每次注浆结束后,对灰浆搅拌池、储浆池、笼头吸浆管、注浆泵、输送管和混合器、管路系统、机械系统等进行认真的清洗和检查,将沉积于上述各部位的水泥结块和杂物清除干净。在注浆过程中,拌制的灰浆要经过过滤后方能放入吸浆池中,要禁止使用受潮或结块的水泥,要及时观测注浆压力和吸浆量的变化情况,遇堵塞事故要及时改用备用设备或压注清水冲洗,以防全系统的堵塞。
三、跑浆、冒浆事故
注浆过程中出现跑浆、冒浆事故,不仅造成浆液消耗量大,而且影响注浆效果。当注浆压力下降较长时间不回升,或压力虽未明显下降,但吸浆量却明显增大时,均属跑浆、冒浆的征兆。注浆过程中跑浆、冒浆是最常见的事故,其原因、种类和处理方法有以下几种。
(l)注浆套管下入后,套管固定不严,特别是浅层套管,注浆时浆液将沿着管外壁和围岩之间的间隙流出地面或鼓裂地表。其处理方法如下:
①应查明情况,如离注浆孔较远的地表发生冒浆,可采用调整浆液浓度,缩短凝固时间,减小注浆压力的方法,必要时使用间歇注浆或水泥一水玻璃双液注浆。
②注浆钻孔附近跑浆时,可于套管外围挖适当深度的圆坑,浇灌混凝土,此法在峰峰孙庄、焦作李庄地面预注浆中应用,效果良好。
(2)洼浆管与冲积层套管间跑浆,一般是由于注浆管与套管间有间隙,堵塞不严而造成的。其处理方法如下:
①可用两个半圆组成的特制锥形圆木塞,中间按注浆管孔径挖一圆孔,木塞的外径要根据套管内径制作成圆锥形,跑浆时将木锥塞安设于两管之间固紧,防止跑浆。
②当注浆管与套管间间隙跑浆时,可将导向管与注浆管间填满砂子,防止跑浆。
(3)注浆时另一注浆孔返浆,一般是因为岩石裂隙相通。其处理方法如下:
①错开层位注浆施工。
②可将跑浆孔用麻丝、棉纱、木楔堵塞,避免跑浆。
③铁盖止浆且安装导向管时,管口带螺丝扣,注浆时注浆管口套于导向管上。
④分别同时注浆,如一孔注浆另一孔跑浆,在注浆设备有余量时,可采用双孔同时注浆。
(4)井筒漏浆。有的井筒地面预注浆是在井筒已经开挖后进行的,当注浆时灰浆沿井筒壁流出,致使灰浆大量流失,影响注浆效果。其处理方法如下:
①可将套管加长超过已掘井筒,并于底部加止浆塞,防止漏浆。
②井壁堵塞跑浆,处理时吊盘上采用麻丝、竹片及五矾胶泥堵塞后,再注浆时将不再跑浆。
③当井筒掘进不深,上述处理方法难以奏效时,可将井筒填以砂和石子,管呈倾斜状,易于流动,以避免堵塞和崩管事故。