专利汇可以提供一种金属矿山盲斜竖井井筒平行施工方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开一种金属矿山盲斜竖井井筒平行施工方法,(A)注浆孔钻探;(B)注浆孔注浆;在步骤(A)和步骤(B)施工过程,同时对金属岩盲斜竖井井筒进行准备工作。彝良驰宏矿业有限公司毛坪铅锌矿112线盲竖井井筒预注浆工程,于2016年12月30日进行可行性试验,2017年9月14日完成可行性试验,历时258天,采用本金属矿山盲斜竖井井筒平行施工方法,可在注浆孔钻探注浆施工的过程,不耽误金属岩盲斜竖井井筒的准备工作,由于钻窝硐室布置在距离盲斜竖井井筒14m 位置 ,不会影响金属岩盲斜竖井井筒的准备工作,使得注浆孔钻探注浆施工与金属岩盲斜竖井井筒的准备工作平行进行。,下面是一种金属矿山盲斜竖井井筒平行施工方法专利的具体信息内容。
1.一种金属矿山盲斜竖井井筒平行施工方法,其特征在于,包括如下步骤:
(A)环绕金属岩盲斜竖井井筒(2-12)的注浆孔钻探;
(B)环绕金属岩盲斜竖井井筒(2-12)的注浆孔注浆;
(C)在步骤(A)和步骤(B)施工过程,同时对金属岩盲斜竖井井筒(2-12)进行准备工作以及钻进施工,待金属岩盲斜竖井井筒(2-12)钻进至距离涌水点处涌水量为120m3/h以上、孔口水压为1.90MPa以上的高承压裂隙水地层大于或等于35m时,等待注浆孔穿越“涌水点处涌水量为120m3/h以上、孔口水压为1.90MPa以上的高承压裂隙水地层”且注浆结束后,再继续进行金属岩盲斜竖井井筒(2-12)钻进施工。
2.根据权利要求1所述的一种金属矿山盲斜竖井井筒平行施工方法,其特征在于,在步骤(A)中,包括如下步骤:
(A-1)地面制浆站、地下注浆硐室和钻窝硐室的稳定性布置;
(A-2)大型钻探注浆设备输送至地下注浆硐室和钻窝硐室;
(A-3)固管段采用全S孔定向钻孔施工和注浆段钻探施工;
在步骤(B)中,包括如下步骤:
(B-1)注浆材料的制备;
(B-2)先进行注浆前压水测试,然后调整注浆材料,进行分段注浆,达到各段的注浆压力,完成注浆防水工作;遇到高承压水地层时:通过调整钻具、调整钻探泥浆、错开钻孔进度以及不同钻孔交替注浆的方式实现穿越;所述高承压水地层为涌水点处涌水量为120m3/h以上、孔口水压为1.90MPa以上的高承压裂隙水地层。
3.根据权利要求2所述的一种金属矿山盲斜竖井井筒平行施工方法,其特征在于,在步骤(A-1)中,在标高为901m的地面布置一座地面制浆站,在标高为670m的地下工作平台布置地下注浆硐室和钻窝硐室;
所述地面制浆站布置在南部帷幕巷道往南400m处的洛泽河东侧;所述地面制浆站,自北向南设置有:堆土场(1-1)、原浆池(1-2)、储浆池(1-3)、制浆车间(1-4)、制浆台(1-5)和库房(1-6);
所述注浆硐室(2-11)布置在原有巷道上;所述原有巷道为110线巷道(2-13),所述注浆硐室(2-11)的中心位置到盲竖井井筒(2-12)的中心处的距离为63m,所述注浆硐室(2-11)的布置数量为1个;所述注浆硐室(2-11)的长为17.2m,宽为7.5m,高为9m;在所述注浆硐室(2-11)内:在距离盲竖井井筒(2-12)较近的一侧沿长度方向依次设有1个水玻璃池(2-7),1个清水池(2-8)和1个搅拌池(2-9),在距离盲竖井井筒(2-12)较远的一侧沿长度方向依次安置有2台注浆泵(2-10);
所述钻窝硐室布置在以盲竖井井筒(2-12)为中心的圆周上;所述钻窝硐室为3个,均匀布置在以盲竖井井筒(2-12)为中心的圆周上;3个钻窝硐室分别为1号钻窝(2-14)、2号钻窝(2-15)和3号钻窝(2-16);每个钻窝硐室中设置有2个钻孔,即1号钻窝(2-14)有2个钻孔,分别为钻孔K5和钻孔K6,2号钻窝(2-15)有2个钻孔,分别为钻孔K3和钻孔K4,3号钻窝(2-16)有2个钻孔,分别为钻孔K1和钻孔K2;所述钻孔K1、钻孔K2、钻孔K3、钻孔K4、钻孔K5和钻孔K6布孔在以盲竖井井筒(2-12)为中心的圆上,盲竖井井筒(2-12)圆心到钻孔K1、钻孔K2、钻孔K3、钻孔K4、钻孔K5和钻孔K6的距离均为14m;
所述钻窝硐室的下部为长方体结构,长a和宽b均为9m,高h1为3m;所述钻窝硐室的上部为四棱台结构,所述四棱台的下底面的长a和宽b均为9m;四棱台的上底面为长方形,长c为
7m、宽d为4m;所述四棱台的高h2为13m;沿上底面宽度方向,所述四棱台剖面为梯形,梯形的一个腰与下底面的夹角α为84°,梯形的另一个腰与下底面的夹角β为74°;
在每个钻窝硐室内:两个钻孔的圆心距f为3m,每个钻孔的半径均为0.64m;两个钻孔的圆心到四棱台上底面的长边的水平距离e均为2m,其中一个钻孔的圆心到四棱台上底面的一个短边的水平距离g为1.966m,另一个钻孔的圆心到四棱台上底面的另一个短边的水平距离k为2.034m;
所述钻窝硐室开口处与钻窝联络道(2-3)相连通,沿上底面长度方向,所述四棱台沿剖面为梯形,梯形的一个腰与下底面的夹角γ为83°,梯形的另一个腰与钻窝联络道(2-3)的顶部为弧面连接,弧面的半径为4m;
在每个所述钻窝硐室内:邻近钻窝联络道(2-3)且靠近长方体结构的长边的一侧,开凿有沉淀池(2-4),沉淀池的长为4m、宽为1.5m、深为1m;在每个钻窝硐室外侧且与所述钻窝联络道(2-3)相对的一侧开凿有电机硐室(2-5),所述电机硐室(2-5)的长、宽和高均为2m,所述电机硐室(2-5)的中心正对着两个钻孔的圆心;
所述钻窝联络道(2-3)的横截面下半部为长方形,长为4m、宽为1.8m、高为1.2m,所述钻窝联络道(2-3)的横截面上半部为三个扇环形组成,在两侧的扇环形的半径为0.894m,中间的扇环形的半径为3.044m,所述钻窝联络道(2-3)的一侧设置有水沟(2-6),水沟的宽和深均为0.3m。
4.根据权利要求2所述的一种金属矿山盲斜竖井井筒平行施工方法,其特征在于,在步骤(A-2)中,大型钻探注浆设备先拆解和分类,然后按照不同分类,选择不同运输方法,最后把运送到工作位置的大型钻探注浆设备组装;
所述钻探注浆设备包括钻机、注浆泵、泥浆泵、钻杆、钻铤和钻塔;所述钻机可拆解为钻机的3个底盘、钻机的岩心机和钻机的磨盘;所述注浆泵拆解为注浆泵的底盘、注浆泵电动机和注浆泵泵体;
把拆解为单件的设备,分为三类:
第一类设备为单件尺寸大的件,包括钻机的3个底盘和注浆泵的底盘;
第二类设备为单件体积小但质量大的件,包括泥浆泵、钻机的岩心机、钻机的磨盘、注浆泵电动机和注浆泵泵体;
第三类设备为单件为细长件,包括钻杆、钻铤和钻塔;
按照不同分类方法,在不同运输段选择不同运输方法:
(A-2-1)由材料堆场转运至盲竖井井口:
第一类设备的转运方法为:采用装载机铲斗前端铲运;第一类设备的一端置于装载机铲斗内,另一端的两角分别用钢丝绳绑定,将钢丝绳拉紧后将其另一端用卸扣固定在铲斗上部;装载机抬升铲斗后直接将设备铲运至盲竖井井口;
第二类设备的转运方法为:采用装载机铲斗挂运;第二类设备直接用一根长钢丝绳的两端分别绕设备两端一圈进行捆绑固定,再将钢丝绳中部挂在装载机铲斗上,调整好水平后,直接将设备挂运至盲竖井井口;
第三类设备的转运方法为:借助的爬犁,用装载机拖运;先用装载机将第三类设备挑运到爬犁上,再用钢丝绳将第三类设备与爬犁绑牢,为确保拖运过程中的平衡稳定,所有第三类设备的重心应在爬犁中部略靠前的位置;然后用一根长钢丝绳,从上面绕过第三类设备,将长钢丝绳的两头固定在爬犁前端两侧的专用固定点上,长钢丝绳中部挂在装载机尾部的挂钩上;然后由装载机拖运爬犁至盲竖井井口;所述爬犁有钢管焊接而成,制作方法为:爬犁两侧为大钢管,中间用小钢管与大钢管进行焊接固定,大钢管靠地的两端管口做成上翘的弧形;
(A-2-2)由盲竖井井口下放至670码头门:
第一类设备的下放方法为:用钢丝绳两头分别绑定第一类设备的短边的两角,将钢丝绳中部挂在提升系统的大挂钩上,直接下放至670马头门;
第二类设备的下放方法为:用一根长钢丝绳的两端分别绕第二类设备两端一圈进行捆绑固定,再将钢丝绳中部挂在提升系统的大挂钩上,直接下放至670马头门;
第三类设备的下放方法为:编制6根长11m的钢丝绳,6根钢丝绳分别穿过6根第三类设备的中心孔眼后,用卸扣将6根钢丝绳头串到一起,再用一根粗钢丝绳穿过6根钢丝绳的另一端绳头后挂在提升系统的大挂钩上,起大钩后提起第三类设备使之呈直立稳定状态,再直接下放至670马头门;
(A-2-3)通过670马头门运至各作业位置:
第一类设备、第二类设备和第三类设备运送方法:下放至670马头门处时,用电铲运机拖拽下放的设备底端,边拖拽边打信号,缓慢下放大钩,待设备重心完全处于670马头门内时,解除大钩钢丝绳;调整设备位置并整理钢丝绳后,用铲运机将设备转运至各作业位置;
由盲竖井井口下放至670码头门的下放顺序的原则为根据井下设备组装先后顺序及空间需求来安排;钻机的下放顺序为:先下放3个钻机的底盘,再下放钻机的岩心机和磨盘,最后下放钻塔;注浆泵的下放顺序为:先下放注浆泵的底盘,再下放注浆泵的电动机和泵体;
最后,转运至各作业位置的设备进行组装:
泥浆泵:泵体和电动机利用电铲运机直接转运作业位置后,进行组装;
注浆泵:注浆泵的底盘利用电铲运机直接转运作业位置后,直接安装连接螺栓;再将注浆泵的泵体和注浆泵的电动机,用电铲运机直接转运作业位置后,进行组装;
钻机:钻机的3个底盘利用电铲运机直接转运作业位置后,直接安装连接螺栓;钻机的磨盘和钻机的岩心机的组装利用钻窝顶部预先安装的16#工字钢起吊梁,在起吊梁挂上10t的滑轮,钻窝底部边帮打锚杆固定绞车,绞车钢丝绳穿过滑轮后与绑在设备上的钢丝绳连接进行提升,电铲运机进行辅助确保设备的平稳安全。
5.根据权利要求2所述的一种金属矿山盲斜竖井井筒平行施工方法,其特征在于,在步骤(A-3)中,
在固管段施工,采用全S形孔定向钻进施工:将钻孔K1、钻孔K2、钻孔K3、钻孔K4、钻孔K5和钻孔K6分别引入钻孔落点K1’、钻孔落点K2’、钻孔落点K3’、钻孔落点K4’、钻孔落点K5’和钻孔落点K6’;所述钻孔落点K1’、钻孔落点K2’、钻孔落点K3’、钻孔落点K4’、钻孔落点K5’和钻孔落点K6’分别在以盲竖井井筒(2-12)为中心的圆上,以盲竖井井筒(2-12)圆心到钻孔落点K1’、钻孔落点K2’、钻孔落点K3’、钻孔落点K4’、钻孔落点K5’和钻孔落点K6’的距离均为4.75m;钻孔落点K1’、钻孔落点K2’、钻孔落点K3’、钻孔落点K4’、钻孔落点K5’和钻孔落点K6’之间各相邻钻孔落点的距离均为4.75m;
S形钻孔在地层中的轨迹是三维的,分为直孔段(AB)、增斜段(BC)、稳斜段(CD)、降斜段(DE);
S形钻孔轨迹公式如式(Ⅰ)所示:
θ=arctan{(R1+R2)/[(D1-D2)2-2(R1+R2)X+X2]1/2}-arctan[(R1+R2-X)/(D2-D1)] (Ⅰ)其中:
R1=57.3/Kc1;R2=57.3/Kc2;L1=30.48γ/Kc1;L2=30.48γ/Kc2;CD=[(D1-D2)2-2(R1+R2)X+X2]1/2;
D1为增斜段(BC)起始点深度,即开始定向钻进时的深度,D2为降斜后成为直孔段时的深度,R1为增斜段(BC)的曲率半径,R2为降斜段(DE)的曲率半径,θ为稳斜段(CD)的顶角,X为目标点的水平偏距;Kc1、Kc2为增斜段(BC)和降斜段(DE)的造斜率,造斜率与造斜工具有关;L1为增斜段(BC)钻进弧长;L2为降斜段(DE)的钻进弧长;θ和CD是关键参数;
钻孔自工作平台开孔至50m处为直孔段(AB)钻进,自50m处至80m处为增斜段(BC),采用螺杆钻具实施定向钻进,目标方位X及顶角θ达到入靶要求,顶角θ增至3.5°,开始稳斜段(CD)自80m处至240m处钻进施工,稳斜段(CD)钻进20m至30m时,实施测斜,实时监控注浆孔固管段偏斜数据,自240m处至254m处为降斜段(DE)定向钻进,采用螺杆钻具实施降斜;
钻孔在固管段采用Φ133mm钻头钻进后用Φ215.9mm钻头扩孔,然后下Φ168×7mm无缝钢套管固管;在固管段,钻孔K1、钻孔K2、钻孔K3、钻孔K4、钻孔K5和钻孔K6从工作平台0m钻进至254m,钻进深度均为254m。
6.根据权利要求,2所述的一种金属矿山盲斜竖井井筒平行施工方法,其特征在于,在步骤(A-3)中,
注浆段钻探施工,注浆段实施直孔段钻进施工,采用7LZ95螺杆钻具实施注浆段直孔纠斜工作;
错开钻孔进度:钻孔K1、钻孔K2、钻孔K3、钻孔K4、钻孔K5和钻孔K6钻进深度相互错开,钻孔K1、钻孔K2、钻孔K3、钻孔K4、钻孔K5和钻孔K6钻进深度错开的距离应大于8-10m;
在岩帽端,钻孔K1、钻孔K2、钻孔K3、钻孔K4、钻孔K5和钻孔K6均从标高254m钻进至
274m,钻进段长均为20m,
在第一注浆段,钻孔K1、钻孔K2、钻孔K3、钻孔K4、钻孔K5和钻孔K6均从标高274m钻进至
330m,钻进段长均为56m,
在第二注浆段,钻孔K1、钻孔K2、钻孔K3、钻孔K4、钻孔K5和钻孔K6均从标高330m钻进至
405m,钻进段长均为75m,
在第三注浆段,钻孔K1、钻孔K2、钻孔K3、钻孔K4、钻孔K5和钻孔K6均从标高405m钻进至
474m,钻进段长均为69m,
在第四注浆段,钻孔K1、钻孔K2、钻孔K3、钻孔K4、钻孔K5和钻孔K6均从标高474m钻进至
550m,钻进段长均为76m,
在第五注浆段,钻孔K1、钻孔K2、钻孔K3、钻孔K4、钻孔K5和钻孔K6均从标高550m钻进至
628m,钻进段长均为78m,
在第六注浆段,钻孔K1、钻孔K2、钻孔K3、钻孔K4、钻孔K5和钻孔K6均从标高628m钻进至
710m,钻进段长均为82m,
在第七注浆段,钻孔K1从标高710m钻进至756.7m,钻进段长为46.7;钻孔K2从标高710m钻进至757.28m,钻进段长为47.28;钻孔K3从标高710m钻进至755.13m,钻进段长为45.13;
钻孔K4从标高710m钻进至759.01m,钻进段长为49.01;钻孔K5从标高710m钻进至755.49m,钻进段长为45.49;钻孔K6从标高710m钻进至756.55m,钻进段长为46.55;
钻孔K1、钻孔K3和钻孔K5为一序孔,K2、K4和K6为二序孔。
7.根据权利要求2所述的一种金属矿山盲斜竖井井筒平行施工方法,其特征在于,在步骤(B-1)中,所述注浆材料包括单液水泥浆、黏土水泥浆和化学浆;
所述单液水泥浆为水泥浆中加入食盐和三乙醇胺;所述水泥浆的加入清水的体积与加入水泥的质量比为0.5-1.5:1;食盐的加入量为水泥加入量的0.05%,三乙醇胺的加入量为水泥加入量的0.005%;
所述单液水泥浆的制备方法为:将清水加入一级搅拌池后,利用自动上料及计量系统将散装水泥罐中的水泥定量加入一级搅拌池,充分搅拌后,下放到二级搅拌池;在地下注浆硐室内的搅拌池(2-9)中利用计量系统将食盐、三乙醇胺定量加入,充分搅拌后,即得单液水泥浆;
所述黏土水泥浆由黏土浆、水泥和添加剂组成;所述黏土水泥浆密度为1.15×103~
1.33×103kg/m3;所述黏土浆的密度为1.12×103~1.24×103kg/m3,所述水泥的加入量为50~300kg/m3,所述添加剂为水玻璃,所述水玻璃的加入量为2~40L/m3;所述水玻璃的模数为
2.8-3.4,所述水玻璃的浓度为38-42波美度;所述水泥的规格如下:强度大于等于42.5,水泥粒度大于80μm的水泥含量小于等于5%;
所述黏土水泥浆制备方法为:利用自动上料及计量系统将散装水泥罐中的水泥按照每立方米黏土浆加入水泥50~300kg定量加入一级搅拌池,充分搅拌后,下放到二级搅拌池;
利用计量系统将添加剂按照每立方米黏土浆加入水玻璃2~40L定量加入二级搅拌池,充分搅拌后,即得黏土水泥浆;
所述注浆用黏土浆中的黏土的粒度为小于0.005mm的颗粒的黏土大于等于黏土总质量的25wt%;黏土的砂的粒度为大于0.075mm且小于20.0mm的砂的含量小于等于黏土总质量的5%;黏土的塑性指数大于10;黏土中有机物含量小于黏土总质量的3wt%;
所述黏土浆的制备方法为:利用高压水喷射黏土,形成初步的黏土浆液,再将初步的黏土浆液除砂,通过制浆机进行磨细,得到黏土浆,放入储浆池内存放;
所述黏土原浆中的黏土有黏土1号和黏土2号一种或多种组成;所述黏土1号的粒度级配为:粒度小于0.002mm的黏土占黏土1号总质量25.8%,粒度大于等于0.002mm且小于
0.005mm的黏土占黏土1号总质量的4.9%,粒度大于等于0.005mm且小于0.050mm的黏土占黏土1号总质量的17.2%,粒度大于等于0.050mm且小于0.075mm的黏土占黏土1号总质量的
52.1%;所述黏土1号的塑性指数为26.8;所述黏土1号中的有机物含量小于黏土总质量的
3wt%;
所述黏土2号的粒度级配为:粒度小于0.002mm的黏土占黏土1号总质量17.7%,粒度大于等于0.002mm且小于0.005mm的黏土占黏土1号总质量的11.2%,粒度大于等于0.005mm且小于0.050mm的黏土占黏土1号总质量的48.4%,粒度大于等于0.050mm且小于0.075mm的黏土占黏土1号总质量的22.7%;所述黏土2号的塑性指数为42.5;所述黏土2号中的有机物含量小于黏土总质量的3wt%;
所述化学浆由水玻璃和胶凝剂组成,所述水玻璃与胶凝剂的体积比为3.89-4:1。
8.根据权利要求2所述的一种金属矿山盲斜竖井井筒平行施工方法,其特征在于,在步骤(B-2)中,钻孔K1、钻孔K2、钻孔K3、钻孔K4、钻孔K5和钻孔K6各段的设计注浆压力为:在岩帽段的注浆终压为7.6-10.1MPa,在第一注浆段的注浆终压为11.2-16.8MPa,在第二注浆段的注浆终压为12.7-19.1MPa,在第三注浆段的注浆终压为14.1-21.1MPa,在第四注浆段的注浆终压为15.6-23.4MPa,在第五注浆段的注浆终压为17.2-25.7MPa,在第六注浆段的注浆终压为18.8-28.2MPa,在第七注浆段的注浆终压为19.7-29.55MPa。
9.根据权利要求8所述的一种金属矿山盲斜竖井井筒平行施工方法,其特征在于,先进行注浆前压水测试,然后调整注浆材料,进行分段注浆,达到各段的注浆压力,完成注浆防水工作;每一注浆段内,当一次注浆不能达到设计要求时应复注,复注间隔时间应大于等于
12h;
在固管段注浆:套管段施工时,钻孔至254m后,改用Φ133mm钻头继续向下钻进1.0~
2.0m,以沉积孔内岩、土粉屑;然后下Φ168×7mm无缝钢管,待套管下至254m后,在套管内下止浆塞,止浆塞下至套管底部,距底部3~4m处,先用注浆泵压清水,检查止浆效果,孔内若有返水现象,应起塞重新下塞,直至不返水为止;压水过程中,套管外缘孔壁发生返水现象,待返水至澄清后注入单液水泥浆,待套管外缘返出单液水泥浆后,即停止注浆,再定量压入清水;6~8小时起塞,12小时后扫出套管内距底1.0~1.5m上的水泥浆,继续养护24~36小时,套管内压水试验大于2MPa,套管外不返水,固管结束;钻孔K1、钻孔K2、钻孔K3、钻孔K4、钻孔K5和钻孔K6在固管段均入单液水泥浆的体积均为10m3的,其中水泥的加入量10.91t,食盐的加入量为54.6kg,三乙醇胺的加入量为5.4kg;
在岩帽段:钻孔K1、钻孔K2、钻孔K3、钻孔K4、钻孔K5和钻孔K6均注入单液水泥浆,钻孔K1在岩帽段的注入单液水泥浆的体积为9.12m3,其中水泥的加入量为4.94t,食盐的加入量为24.38kg,三乙醇胺的加入量为2.442kg,经过2次注浆,使注浆压力达到7.3MPa,完成钻孔K1在岩帽段的注浆;
钻孔K2在岩帽段的注入单液水泥浆的体积为3.465m3,其中水泥的加入量为2.63t,食盐的加入量为13.167kg,三乙醇胺的加入量为1.386kg,经过1次注浆,使注浆压力达到
15.2MPa,完成钻孔K2在岩帽段的注浆;
钻孔K3在岩帽段的注入单液水泥浆的体积为4.06m3,其中水泥的加入量为3.157t,食盐的加入量为15.98kg,三乙醇胺的加入量为1.689kg,经过1次注浆,使注浆压力达到
10.3MPa,完成钻孔K3在岩帽段的注浆;
钻孔K4在岩帽段的注入单液水泥浆的体积为3.96m3,其中水泥的加入量为3.006t,食盐的加入量为15.048kg,三乙醇胺的加入量为1.584kg,经过1次注浆,使注浆压力达到
13.8MPa,完成钻孔K4在岩帽段的注浆;
钻孔K5在岩帽段的注入单液水泥浆的体积为9.13m3,其中水泥的加入量为5.6t,食盐的加入量为27.796kg,三乙醇胺的加入量为2.842kg,经过2次注浆,使注浆压力达到10.0MPa,完成钻孔K5在岩帽段的注浆;
钻孔K6在岩帽段的注入单液水泥浆的体积为3.069m3,其中水泥的加入量为2.329t,食盐的加入量为11.662kg,三乙醇胺的加入量为1.228kg经过1次注浆,使注浆压力达到
12.7MPa,完成钻孔K6在岩帽段的注浆;
在第一注浆段:钻孔K1、钻孔K2、钻孔K3、钻孔K4、钻孔K5和钻孔K6均注入黏土水泥浆:
钻孔K1在第一注浆段的注入黏土水泥浆的体积为143.46m3,其中水泥的加入量为
14.346t,水玻璃的加入量为1434.6L,经过2次注浆,使注浆压力达到20.0MPa,完成钻孔K1在第一注浆段的注浆工作;
钻孔K2在第一注浆段的注入黏土水泥浆的体积为14.59m3,其中水泥的加入量为
2.189t,水玻璃的加入量为87.54L,经过1次注浆,使注浆压力达到17.2MPa,完成钻孔K2在第一注浆段的注浆工作;
钻孔K3在第一注浆段的注入黏土水泥浆的体积为59.77m3,其中水泥的加入量为
5.977t,水玻璃的加入量为597.7L,经过2次注浆,使注浆压力达到20.0MPa,完成钻孔K3在第一注浆段的注浆工作;
钻孔K4在第一注浆段的注入黏土水泥浆的体积为17.36m3,其中水泥的加入量为
2.604t,水玻璃的加入量为104.16L,经过1次注浆,使注浆压力达到17.6MPa,完成钻孔K4在第一注浆段的注浆工作;
3
钻孔K5在第一注浆段的注入黏土水泥浆的体积为140.11m ,其中水泥的加入量为
16.52t,水玻璃的加入量为1401.1L,经过2次注浆,使注浆压力达到20.0MPa,完成钻孔K4在第一注浆段的注浆工作;
钻孔K6在第一注浆段的注入黏土水泥浆的体积为10.86m3,其中水泥的加入量为
1.629t,水玻璃的加入量为65.16L,经过1次注浆,使注浆压力达到17.5MPa,完成钻孔K6在第一注浆段的注浆工作;
在第二注浆段:钻孔K1、钻孔K2、钻孔K3、钻孔K4、钻孔K5和钻孔K6均注入黏土水泥浆:
钻孔K1在第二注浆段的注入黏土水泥浆的体积为9.05m3,其中水泥的加入量为0.91t,水玻璃的加入量为27.15L,经过1次注浆,使注浆压力达到17.5MPa,完成钻孔K1在第二注浆段的注浆工作;
钻孔K2在第二注浆段的注入黏土水泥浆的体积为22.26m3,其中水泥的加入量为3.34t,水玻璃的加入量为133.56L,经过1次注浆,使注浆压力达到18.6MPa,完成钻孔K2在第二注浆段的注浆工作;
钻孔K3在第二注浆段的注入黏土水泥浆的体积为30.13m3,其中水泥的加入量为
3.014t,水玻璃的加入量为90.39L,经过1次注浆,使注浆压力达到18.5MPa,完成钻孔K3在第二注浆段的注浆工作;
钻孔K4在第二注浆段的注入黏土水泥浆的体积为18.59m3,其中水泥的加入量为
2.789t,水玻璃的加入量为111.54L,经过1次注浆,使注浆压力达到21.7MPa,完成钻孔K4在第二注浆段的注浆工作;
钻孔K5在第二注浆段的注入黏土水泥浆的体积为25.07m3,其中水泥的加入量为
2.507t,水玻璃的加入量为180.35L,经过2次注浆,使注浆压力达到20.0MPa,完成钻孔K5在第二注浆段的注浆工作;
钻孔K6在第二注浆段的注入黏土水泥浆的体积为14.33m3,其中水泥的加入量为2.15t,水玻璃的加入量为85.98L,经过1次注浆,使注浆压力达到18.8MPa,完成钻孔K6在第二注浆段的注浆工作;
在第三注浆段:钻孔K1、钻孔K2、钻孔K3、钻孔K4、钻孔K5和钻孔K6均注入黏土水泥浆:
钻孔K1在第三注浆段的注入黏土水泥浆的体积为484.38m3,其中水泥的加入量为
66.137t,水玻璃的加入量为3025.79L,经过2次注浆,使注浆压力达到17.6MPa,完成钻孔K1在第三注浆段的注浆工作;
钻孔K2在第三注浆段的注入黏土水泥浆的体积为36.32m3,其中水泥的加入量为
5.448t,水玻璃的加入量为217.92L,经过1次注浆,使注浆压力达到21.7MPa,完成钻孔K2在第三注浆段的注浆工作;
钻孔K3在第三注浆段的注入黏土水泥浆的体积为311.48m3,其中水泥的加入量为
37.499t,水玻璃的加入量为1496.24L,经过2次注浆,使注浆压力达到17.8MPa,完成钻孔K3在第三注浆段的注浆工作;
3
钻孔K4在第三注浆段的注入黏土水泥浆的体积为40.32m ,其中水泥的加入量为
6.048t,水玻璃的加入量为241.92L,经过1次注浆,使注浆压力达到23.2MPa,完成钻孔K4在第三注浆段的注浆工作;
钻孔K5在第三注浆段的注入黏土水泥浆的体积为695.48m3,其中水泥的加入量为
89.993t,水玻璃的加入量为4471.12L,经过4次注浆,使注浆压力达到17.3MPa,完成钻孔K5在第三注浆段的注浆工作;
钻孔K6在第三注浆段的注入黏土水泥浆的体积为21.94m3,其中水泥的加入量为
3.291t,水玻璃的加入量为131.46L,经过1次注浆,使注浆压力达到21.1MPa,完成钻孔K6在第三注浆段的注浆工作;
在第四注浆段:钻孔K1、钻孔K2、钻孔K3、钻孔K4、钻孔K5和钻孔K6均注入黏土水泥浆:
钻孔K1在第四注浆段的注入黏土水泥浆的体积为115.05m3,其中水泥的加入量为
7.02t,水玻璃的加入量为230.1L,经过2次注浆,使注浆压力达到21.2MPa,完成钻孔K1在第四注浆段的注浆工作;
钻孔K2在第四注浆段的注入黏土水泥浆的体积为39.94m3,其中水泥的加入量为
5.991t,水玻璃的加入量为239.64L,经过1次注浆,使注浆压力达到23.3MPa,完成钻孔K2在第四注浆段的注浆工作;
钻孔K3在第四注浆段的注入黏土水泥浆的体积为100.78m3,其中水泥的加入量为
7.796t,水玻璃的加入量为264.03L,经过2次注浆,使注浆压力达到20.0MPa,完成钻孔K3在第四注浆段的注浆工作;
钻孔K4在第四注浆段的注入黏土水泥浆的体积为42.39m3,其中水泥的加入量为6.36t,水玻璃的加入量为254.34L,经过1次注浆,使注浆压力达到23.3MPa,完成钻孔K4在第四注浆段的注浆工作;
钻孔K5在第四注浆段的注入黏土水泥浆的体积为126.48m3,其中水泥的加入量为
10.096t,水玻璃的加入量为308.24L,经过3次注浆,使注浆压力达到21.5MPa,完成钻孔K5在第四注浆段的注浆工作;
3
钻孔K6在第四注浆段的注入黏土水泥浆的体积为86.12m ,其中水泥的加入量为
14.966t,水玻璃的加入量为680.56L,经过2次注浆,使注浆压力达到23.2MPa,完成钻孔K6在第四注浆段的注浆工作;
在第五注浆段:钻孔K1、钻孔K2、钻孔K3、钻孔K4、钻孔K5和钻孔K6均注入黏土水泥浆:
3
钻孔K1在第五注浆段的注入黏土水泥浆的体积为38.92m ,其中水泥的加入量为
1.946t,水玻璃的加入量为77.84L,经过2次注浆,使注浆压力达到24.0MPa,完成钻孔K1在第五注浆段的注浆工作;
钻孔K2在第五注浆段的注入黏土水泥浆的体积为29.57m3,其中水泥的加入量为
5.751t,水玻璃的加入量为282.66L,经过2次注浆,使注浆压力达到23.0MPa,完成钻孔K2在第五注浆段的注浆工作;
钻孔K3在第五注浆段的注入黏土水泥浆的体积为19.91m3,其中水泥的加入量为
0.996t,水玻璃的加入量为39.82L,经过2次注浆,使注浆压力达到22.8MPa,完成钻孔K3在第五注浆段的注浆工作;
钻孔K4在第五注浆段的注入黏土水泥浆的体积为25.67m3,其中水泥的加入量为3.85t,水玻璃的加入量为154.02L,经过1次注浆,使注浆压力达到21.2MPa,完成钻孔K4在第五注浆段的注浆工作;
钻孔K5在第五注浆段的注入黏土水泥浆的体积为40.73m3,其中水泥的加入量为
4.616t,水玻璃的加入量为81.46L,经过3次注浆,使注浆压力达到24.0MPa,完成钻孔K5在第五注浆段的注浆工作;
钻孔K6在第五注浆段的注入黏土水泥浆的体积为125.53m3,其中水泥的加入量为
20.943t,水玻璃的加入量为922.54L,经过4次注浆,使注浆压力达到25.2MPa,完成钻孔K6在第五注浆段的注浆工作;
在第六注浆段:钻孔K1、钻孔K2、钻孔K3、钻孔K4、钻孔K5和钻孔K6均注入黏土水泥浆:
钻孔K1在第六注浆段的注入黏土水泥浆的体积为3555.86m3,其中水泥的加入量为
695.891t,水玻璃的加入量为33669.69L,经过9次注浆,使注浆压力达到22.6MPa,完成钻孔K1在第六注浆段的注浆工作;
钻孔K2在第六注浆段的注入黏土水泥浆的体积为121.91m3,其中水泥的加入量为
18.282t,水玻璃的加入量为731.46L,经过2次注浆,使注浆压力达到25.2MPa,完成钻孔K2在第六注浆段的注浆工作;
钻孔K3在第六注浆段的注入黏土水泥浆的体积为4281.26m3,其中水泥的加入量为
709.958t,水玻璃的加入量为26533.015L,经过9次注浆,使注浆压力达到22.4MPa,完成钻孔K3在第六注浆段的注浆工作;
钻孔K4在第六注浆段的注入黏土水泥浆的体积为109.45m3,其中水泥的加入量为
16.414t,水玻璃的加入量为656.7L,经过2次注浆,使注浆压力达到24.0MPa,完成钻孔K4在第六注浆段的注浆工作;
钻孔K5在第六注浆段的注入黏土水泥浆的体积为1589.61m3,其中水泥的加入量为
335.489t,水玻璃的加入量为27803.9L,经过3次注浆,使注浆压力达到21.8MPa,完成钻孔K5在第六注浆段的注浆工作;
钻孔K6在第六注浆段的注入黏土水泥浆的体积为42.07m3,其中水泥的加入量为6.31t,水玻璃的加入量为252.42L,经过1次注浆,使注浆压力达到25.4MPa,完成钻孔K6在第六注浆段的注浆工作;
在第七注浆段:钻孔K1、钻孔K2、钻孔K3、钻孔K4、钻孔K5和钻孔K6均注入黏土水泥浆:
钻孔K1在第七注浆段的注入黏土水泥浆的体积为66.579m3,其中水泥的加入量为
9.988t,水玻璃的加入量为399.45L,经过2次注浆,使注浆压力达到23.4MPa,完成钻孔K1在第七注浆段的注浆工作;
钻孔K2在第七注浆段的注入黏土水泥浆的体积为122.87m3,其中水泥的加入量为
18.432t,水玻璃的加入量为737.22L,经过2次注浆,使注浆压力达到27.1MPa,完成钻孔K2在第七注浆段的注浆工作;
钻孔K3在第七注浆段的注入黏土水泥浆的体积为102.259m3,其中水泥的加入量为
15.339t,水玻璃的加入量为613.6L,经过2次注浆,使注浆压力达到23.2MPa,完成钻孔K3在第七注浆段的注浆工作;
钻孔K4在第七注浆段的注入黏土水泥浆的体积为76.79m3,其中水泥的加入量为
8.946t,水玻璃的加入量为372.54L,经过2次注浆,使注浆压力达到26.3MPa,完成钻孔K4在第七注浆段的注浆工作;
钻孔K5在第七注浆段的注入黏土水泥浆的体积为1912.215m3,其中水泥的加入量为
485.955t,水玻璃的加入量为29561.5L,经过3次注浆,使注浆压力达到24.0MPa,完成钻孔K5在第七注浆段的注浆工作;
3
钻孔K6在第七注浆段的注入黏土水泥浆的体积为39.36m ,其中水泥的加入量为
5.904t,水玻璃的加入量为236.16L,经过1次注浆,使注浆压力达到26.7MPa,完成钻孔K6在第七注浆段的注浆工作;
然后对钻孔K1、钻孔K2、钻孔K3、钻孔K4、钻孔K5和钻孔K6进行复注,复注注入均为黏土水泥浆:
钻孔K1复注注入黏土水泥浆的体积为24.5m3,其中水泥的加入量为3.675t,水玻璃的加入量为147L,经过1次注浆,使注浆压力达到21.0MPa,完成钻孔K1的注浆工作;
钻孔K2复注注入黏土水泥浆的体积为54.013m3,其中水泥的加入量为10.808t,水玻璃的加入量为540.2L,经过2次注浆,使注浆压力达到17.1MPa,完成钻孔K2的注浆工作;
钻孔K3复注注入黏土水泥浆的体积为39.419m3,其中水泥的加入量为5.913t,水玻璃的加入量为236.5L,经过1次注浆,使注浆压力达到19.1MPa,完成钻孔K3的注浆工作;
钻孔K4在复注注入黏土水泥浆的体积为72.055m3,其中水泥的加入量为14.411t,水玻璃的加入量为720.6L,经过2次注浆,使注浆压力达到18.2MPa,完成钻孔K4的注浆工作;
钻孔K5复注的注入黏土水泥浆的体积为34.574m3,其中水泥的加入量为5.186t,水玻璃的加入量为207.4L,经过1次注浆,使注浆压力达到19.8MPa,完成钻孔K5的注浆工作;
钻孔K6复注注入黏土水泥浆的体积为58.008m3,其中水泥的加入量为11.601t,水玻璃的加入量为580.1L,经过2次注浆,使注浆压力达到18.4MPa,完成钻孔K6的注浆工作;
最后对钻孔K1、钻孔K2、钻孔K3、钻孔K4、钻孔K5和钻孔K6进行封孔,封孔注入均为单液水泥浆:
钻孔K1封孔注入单液水泥浆的体积为14.7m3,其中水泥的加入量为11.157t,食盐的加入量为55.86kg,三乙醇胺的加入量为5.88kg,完成钻孔K1的封孔工作;
3
钻孔K2封孔注入单液水泥浆的体积为14.5m,其中水泥的加入量为11.01t,食盐的加入量为55.1kg,三乙醇胺的加入量为5.8kg,完成钻孔K2的封孔工作;
钻孔K3封孔注入单液水泥浆的体积为14.21m3,其中水泥的加入量为10.785t,食盐的加入量为53.998kg,三乙醇胺的加入量为5.684kg,完成钻孔K3的封孔工作;
3
钻孔K4封孔注入单液水泥浆的体积为14.1m,其中水泥的加入量为10.71t,食盐的加入量为53.62kg,三乙醇胺的加入量为5.64kg,完成钻孔K4的封孔工作;
钻孔K5封孔注入单液水泥浆的体积为14.4m3,其中水泥的加入量为10.93t,食盐的加入量为54.72kg,三乙醇胺的加入量为5.76kg,完成钻孔K5的封孔工作;
钻孔K6封孔注入单液水泥浆的体积为14.6m3,其中水泥的加入量为11.08t,食盐的加入量为55.48kg,三乙醇胺的加入量为5.48kg,完成钻孔K6的封孔工作。
10.根据权利要求9所述的一种金属矿山盲斜竖井井筒平行施工方法,其特征在于,在钻进至第六注浆段时,遇到高承压水地层,涌水量突然增大或逐渐增大至10m3/h以上,通过调整钻具、调整钻探泥浆、错开钻孔进度以及不同钻孔交替注浆的方式实现穿越,需要采用如下方法:
调整钻具:采用加重的钻具组合,加重钻具组合总质量超过10t,所述加重的钻具组合包括钻杆和钻铤;所述钻杆由2根73加重钻杆、下部的35根73钻杆和上部的1根89钻杆组成,所述钻铤为2根73钻铤;
调整钻探泥浆:采用较高浓度的黏土原浆做钻井泥浆,同时加入重晶石成分,达到增大泥浆比重,平衡地下水水压的作用,控制钻孔涌水量;所述钻井泥浆的相对密度根据式(Ⅱ)得到:
式中:H为孔内涌水点到孔口的高度,m;P为孔口涌水压力,MPa;P0为从涌水点到孔口冲
3
洗液沿环状间隙上返的压力损失,MPa;ρ水为水的密度,取1000kg/m;
取-50m标高为计算基准,井筒勘察孔开孔位置位于+670m标高,因此H=720m,原井筒勘察孔孔口压力P=1.93MPa,取压力损失P0=0.5MPa,由(Ⅱ)式计算可得ρ=1.338×103kg/m3,为实现平衡涌水压力,防止大涌水事故,同时观察孔内涌水情况,钻井泥浆按密度1.30
3 3
×10kg/m配制;所述钻井泥浆的制备方法为:在钻探用黏土浆中,加入重晶石粉,得到所述钻井泥浆;所需加入重晶石粉的量,根据式(Ⅲ)得到:
W1=ρ1V0(ρ2-ρ0)/(ρ1-ρ2) (Ⅲ)
式中:W1为重晶石加入质量,kg;ρ1为重晶石密度,kg/m3,取4000kg/m3;V0为加重晶石前的泥浆体积,m3;ρ2为加重晶石后的泥浆密度,kg/m3;所述钻探用黏土浆的密度为1.10×
103kg/m3,所述重晶石粉的加入量为296.3kg;所述钻探用黏土浆由水、黏土1号和黏土2号组成,所述黏土1号和所述黏土2号的质量比为1:1.2-1.5;所述黏土1号的粒度级配为:粒度小于0.002mm的黏土占黏土1号总质量25.8%,粒度大于等于0.002mm且小于0.005mm的黏土占黏土1号总质量的4.9%,粒度大于等于0.005mm且小于0.050mm的黏土占黏土1号总质量的
17.2%,粒度大于等于0.050mm且小于0.075mm的黏土占黏土1号总质量的52.1%;所述黏土
1号的塑性指数为26.8;所述黏土1号中的有机物含量小于黏土总质量的3wt%;所述黏土2号的粒度级配为:粒度小于0.002mm的黏土占黏土1号总质量17.7%,粒度大于等于0.002mm且小于0.005mm的黏土占黏土1号总质量的11.2%,粒度大于等于0.005mm且小于0.050mm的黏土占黏土1号总质量的48.4%,粒度大于等于0.050mm且小于0.075mm的黏土占黏土1号总质量的22.7%;所述黏土2号的塑性指数为42.5;所述黏土2号中的有机物含量小于黏土总质量的3wt%;
在钻进至第六注浆段时,错开钻孔进度:钻孔K1、钻孔K2、钻孔K3、钻孔K4、钻孔K5和钻孔K6钻进深度相互错开,钻孔K1、钻孔K2、钻孔K3、钻孔K4、钻孔K5和钻孔K6钻进深度错开的竖直距离为8~10m;
采用不同钻孔交替注浆,再小距离钻进,通过大涌水量地层,包括如下步骤:
(B-4-1)根据提取勘探的涌水情况,在钻进第六注浆段过程中,实时观察测量钻孔涌水情况;
(B-4-2)当钻孔K1、钻孔K3和钻孔K5内涌水量突然增大或逐渐增大至10m3/h以上,立即提钻,下止浆塞;对该钻孔注入综合型黏土水泥浆,当注浆压力达到要求后,停止注浆;通过多次注浆,使裂隙充填更密实,堵塞和减少周围水流通道,使深部涌水量减少,使大涌水量变为为中小涌水量;涌水量明显减少后再向下钻进,直至穿过大涌水地层;所述综合型黏土水泥浆由注浆用黏土浆、水泥和添加剂组成;所述添加剂为水玻璃,所述水玻璃的模数为
2.8-3.4,所述水玻璃的浓度为38-42波美度;所述注浆用黏土浆的密度为1.12×103~1.24×103kg/m3,所述水泥的加入量为50~300kg/m3,所述水玻璃的加入量为2~40L/m3;所述注浆用黏土浆由水、黏土1号和黏土2号组成,所述黏土1号和所述黏土2号的质量比为1:0.8-
1.2;所述黏土1号的粒度级配为:粒度小于0.002mm的黏土占黏土1号总质量25.8%,粒度大于等于0.002mm且小于0.005mm的黏土占黏土1号总质量的4.9%,粒度大于等于0.005mm且小于0.050mm的黏土占黏土1号总质量的17.2%,粒度大于等于0.050mm且小于0.075mm的黏土占黏土1号总质量的52.1%;所述黏土1号的塑性指数为26.8;所述黏土1号中的有机物含量小于黏土总质量的3wt%;所述黏土2号的粒度级配为:粒度小于0.002mm的黏土占黏土1号总质量17.7%,粒度大于等于0.002mm且小于0.005mm的黏土占黏土1号总质量的11.2%,粒度大于等于0.005mm且小于0.050mm的黏土占黏土1号总质量的48.4%,粒度大于等于
0.050mm且小于0.075mm的黏土占黏土1号总质量的22.7%;所述黏土2号的塑性指数为
42.5;所述黏土2号中的有机物含量小于黏土总质量的3wt%;
(B-4-3)然后对其他需要注浆的钻孔,按照步骤(B-4-2)中的注浆方法和注浆要求注综合型黏土水泥浆;
(B-4-4)各钻孔交替钻进、不同钻孔交替注综合型黏土水泥浆,直至达到注浆压力达到要求,各钻孔分别穿过大涌水地层。
标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
---|---|---|
农作物收获机用起拨装置 | 2020-05-08 | 434 |
一种板材整平送料机 | 2020-05-11 | 613 |
一种苗木种子条播自动开沟及掩埋装置 | 2020-05-12 | 43 |
一种农业用除草整地一体机 | 2020-05-12 | 292 |
一种土壤修复系统 | 2020-05-08 | 197 |
一种农业设备播种装置 | 2020-05-13 | 171 |
一种污泥高效快速处理装置 | 2020-05-11 | 510 |
一种智能免耕施肥播种机 | 2020-05-11 | 881 |
一种中药材种植用松土施肥装置 | 2020-05-13 | 180 |
一种设有破土片的铧式犁主犁体 | 2020-05-13 | 533 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。