论文发表:浅谈西部新建矿井施工关键技术问题__墨水学术,论文发(3)
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泥岩薄层;中部砂泥岩段(122~269m)以浅灰及灰绿色粉砂岩,泥岩及灰白色的砂岩为主;下部(269~517.3m)灰色,深灰色泥岩,细砂岩,灰色粉砂岩为主,局部夹粗砂岩,炭质泥岩和煤。据岩石物理试验结果本区岩石抗压强度普遍<10Mpa,属于软岩类,相当一部分小于5 Mpa,属于极软岩类,而泥岩抗压强度普遍高于砂岩,在浅部泥岩含水率高于砂岩,而深部则低于砂岩,本区每层含水率低,抗压强度大多小于10 Mpa。井检孔抽水资料显示含水层主要在Ⅰ3、Ⅰ2、Ⅱ2-1、Ⅱ3煤顶底板粗中砂岩,上部煤层顶板因裂隙发育与第四系沙砾含水层有水力联系,是矿井最大涌水地段,中部煤层上下的砂岩富水性,导水性由中等到强地下水的侧向补给和储存量较丰富,主要含水地段在73~263m。
3.4 麻地梁回风斜井
井田大部分被第四系黄土和风积沙覆盖,只有局部的冲沟中才有基岩出露,根据地表出露及钻孔揭露,本区地层层序自下而上为:下奥陶统亮甲山组、中奥陶统马家沟组、中石炭统本溪组、上石炭统太原组、下二叠统山西组、下石盒子组、上二叠统上石盒子组、第三系上新统、第四系上新统、第四系上更新统及全新统的近代沉积。
本区煤层自上而下有3煤、4煤、5煤、6上煤、6煤、8煤、9煤、10煤等8个煤层,其中可采煤层为4煤、5煤、6上煤、6煤、8煤五个煤层。
区内构造属简单类型,煤层直接含水层为砂岩裂隙充水,且易于疏干的的简单矿藏,地质类型为二类一型。
3.5 杨家村主斜井
区内构造属简单类型,水文地质类型为第二类第一型。本矿井为低瓦斯矿井,煤尘有爆炸危险性,属自燃煤层。根据井筒检查钻孔资料,矿井涌水量约2m3/h。
地质条件为砂质泥岩,不胶结并含有砾石。
4 工程实施情况
4.1 塔然高勒主井
塔然高勒矿井主井于2007年6月18日开工,采用普通凿井法施工,该井在施工过程中实际水文地质情况与地质报告提供的资料相差甚大。2007年9月30日施工至245m时,遇到较弱的砂质泥岩及流砂并含水;含水层涌水量为32.5m3/h,支护极其困难,10月份由于其它原因停工。2008年3月15日复工,开始排水,4月份利用1.2m小段高掘砌,采用板桩法施工,超前小井降水,当时月进度26.5m。2008年9月份施工至488m,估计有含水层,经打钻探孔当时单孔涌水量83m3/h,工作面停止掘进,进行浇筑止浆垫。施工时先采用水泥单液浆,后使用双液浆,最后用化学浆马丽散E注浆。治水效果仍不明显。后经专家多次论证,采用特殊凿井冻结法施工。2009年1月打钻,5月开始冻结。至8月份试排水,排水后水的上涨速率较快,预计冻结还没有完全交圈,继续冻结至9月20日,进行排水。扣除停工5个月和正常打钻冻结9个月,平均月成井48m/月,预计工期比原计划延期达一年之久。
4.2 母杜柴登风井
采用特殊凿井冻结法施工,2008年10月份开始打钻,打钻时间历时150天,2009年3月9日冻结,5月6日试挖,采用冻结基岩中深孔全断面一次爆破法施工工艺,月进尺120m左右。8月6日施工至381m,在伞钻打眼时从部分炮眼内冒水,当时涌水量为8m3/h,立即采取了止浆垫封水、强化冻结,9月6日打探孔11m时单孔涌水量为35m3/h,此时关注阀门继续冻结,至11月6日打钻12m时,单孔涌水量为21.27m3/h,至今仍在加强冻结中。经初步分析,由于含水层冻结壁虽已交圈,但此时才交圈不久,冻结壁厚仅有0.5m左右,强度还很底,当其上部粉砂岩破坏后,冻胀水被释放后,冻结壁在围岩压力和放炮震动的共同作用下而受损,导致外围水被引入井内。预计工期将延迟6个月以上,给建设单位和井筒掘砌施工单位都造成一定的损失。
4.3 灵东煤矿主、副、风井筒
灵东矿井采用冻结法进行施工。风井挖到22.5m,副井24.7m,两井均在软泥岩中,当时由于深浅水文孔均未冒水,后