高分子反应材料在立井井筒隔断层上的应用

摘 要:在立井井筒隔断层施工中,采用高分子反应材料实现立井井筒的完全隔断,达到了很好的效果,实现了预期的目的。

关键词:高分子反应材料 立井井筒 应用

中图分类号:TG174 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(a)-0063-01

六矿新北回风井立井井筒管路安装工程其井筒直径7.5m,井深888m,为五、六矿共用风井,井筒管路安装时要求在五、六矿交界处施工一隔断层,使井筒上下隔断,上下通风互不影响。立井井筒隔断层要求井筒上下隔断,上下通风互不影响,其施工难度大,施工技术要求高。由于工程建设中很少施工立井井筒隔断层,在我省尚属首例,所以没有好的施工范例,其施工技术近乎空白。

由于井筒内淋水很大,加上目前井筒内通风系统正在运行,最普遍的混凝土结构隔断不能实现。为保证工程质量,保证施工安全,实现井筒上下完全隔断,为五、六矿正常通风提供保障,同时为立井井筒隔断层施工创造一个成功的典范。我项目部与局技术中心通力协作、共同研究,集思广益,寻求最佳方案以达到完全隔断的目的。

1 实施方法和步骤

由于立井井筒隔断层施工没有好的施工范例可借鉴,只有靠我们自己想办法解决问题,所以在施工准备阶段,我项目部和局技术中心人员召开专题会,在会上结合现场实际条件和施工技术要求,各抒己见,相互讨论,最终决定先采用空中传递施工法形成初步隔断,然后借鉴井下堵水、堵漏风技术,采用高分子反应材料进行封堵,进而形成完全隔断。其具体方法如以下几点。

1.1 总体实施方案

根据井筒内实际情况和高分子材料的性能,制定总体实施方案为:首先采用空中传递施工法在井筒内横向均匀部置安装七根Ⅰ25a工字钢梁作支撑,用t=10mm钢板平铺井筒截面,形成初步隔断;然后在钢板上铺上一层钢网,再在钢网上铺空心砌块(砌块之间预留50mm～100mm空隙),要求空心方向呈横向放置,以便在隔断层上形成有缝隙的网体;在空心砌块上铺上钢网,并用铁丝把上下两层钢网连接起来,形成有效的网体;以上施工完成以后,在砌块之间喷涂高分子反应材料,形成完全隔断。

1.2 实施步骤

1.2.1 初步隔断层施工

(1)井筒施工安装梁时,当吊盘下至标高为-540ｍ时(即施工隔断处),在井筒内标高-540ｍ处均匀布置安装七根Ⅰ25a工字钢梁,用梁托支撑;借助此七根梁作为隔断层的支撑。施工时利用起重机空中接递大梁,从马头门运至对面梁上,以完成支撑梁的安装。

(2)当从下向上安装管路至标高为-540ｍ处时,把吊盘停在上层吊盘与-540ｍ巷道底面平的位置,然后把隔断层所需的钢板通过罐笼吊运至标高为-540ｍ处的码头门内。

(3)施工时,首先在支撑梁上搭建施工平台,然后吊盘停在下层距标高为-540ｍ底面向上1.5ｍ处,人员分散在吊盘和码头门内,用倒链配合把钢板平铺在井筒内,并且要求梁和钢板焊接连接牢固,井壁与钢板紧密连接,以此形成初步隔断层。

(4)以上工作完成以后,在钢板上平行于标高为-540ｍ巷道放置Ⅰ25a工字钢梁两根,并在井壁上打锚杆固定工字钢梁,以再次固定钢板。

1.2.2 高分子材料喷涂前的准备

(1)清除巷道口浮渣,清理隔断层上的杂物,保证隔断层上的水流入巷道。

(2)隔断层四周及与巷道交接处缝隙大的地方先用水泥沙袋封堵。

(3)根据喷涂高分子材料的技术要求,首先在隔断层上铺满一层钢网,然后在钢网上铺空心砌块,要求空心方向呈横向放置,在隔断层上形成有缝隙的网体,砌块上面再铺一层钢网,并用铁丝与下层钢网连在一起,以便注入封堵材料后形成一个整体。

(4)隔断层与巷道交接处用空心砌块垒起一道,作为隔断外沿,同时防止封堵材料向外膨胀。

1.2.3 喷涂高分子反应材料

由于高分子反应材料速度快,遇水膨胀并在十几秒内发生反应,迅速封堵水流,且膨胀率高,达到原来体积的20～25倍,所以喷涂施工时要用木板压在喷涂位置的上方,并施加压力,防止高分子材料向上膨胀。高分子材料喷涂需用一台专用泵和一支注射枪,首先把专用泵及其附件组装好并把注射枪固定住;然后把两根吸料管分别插入高分子树脂和催化剂筒中,活塞在气马达的作用下运动,由于压力的作用使原料经过活塞进入输料管,输送到注射枪里,通过注射枪注入空心砌块间的缝隙里,原料渗入缝隙,进而快速反应达到封堵的目的。原料进入缝隙即膨胀,并与砌块、钢板、钢网粘接在一起,形成整体,使井筒上下完全隔断。高分子材料发生反应后,与砌块、钢板粘接牢固,封闭严密,且不怕水,不腐蚀,能达到很好的隔断效果。

2 效果

立井井筒隔断层施工大胆采用新材料、新技术,克服施工条件恶劣,施工技术空白的限制,很好的完成了立井井筒的完全隔断,受到了甲方的一致好评,提高了我处的信誉和知名度,同时创造了良好的经济效益和社会效益。

2.1 经济效益

由于普通隔断方法很难达到预期的目的,而且费时,投资大,如果按照混凝土结构隔断施工,其所用材料费、材料运输费、施工费、其他费等合计共需29.6万元,而采用高分子材料进行隔断所用费用之和为16.3万元,且施工工期短,施工效果好。

2.2 社会效益

(1)大胆借鉴井下堵漏风堵水技术,有效的完成了立井井筒隔断层的施工,五、六矿井下正常通风得到了保障,并得到了甲方的认可。

(2)弥补了立井井筒隔断层施工的技术空白,为以后立井井筒隔断层施工提供了依据。

(3)为五、六矿井下早日正常通风创造了条件。

(4)为施工单位培养了一批新技术人员,增强了我处的施工技术水平。

3 结语

高分子反应材料在立井井筒隔断层施工的成功应用,证明了其可行性和优越性,为以后立井井筒隔断层施工提供了依据。