堵漏技术论文范文

时间:2023-03-13 19:52:27

堵漏技术论文

堵漏技术论文范文第1篇

1.1主要特点和使用范围

石油工程纤维,直径10-20微米,长度6~12mm(可调),抗温大于160℃。这种细的形状和材料类型使之具有良好的柔韧性,是理想的与泥浆和水泥浆混合的材料。当地层由于孔隙度、裂缝等在压差的作用下发生漏失时,该纤维能均匀分散在泥浆中并容易进入地层,在孔隙道和裂缝中聚集相互缠绕形成致密空间立体网状架构,阻止泥浆的漏失,在地层近井地带形成承压层。这种特殊纤维与常规纤维的不同是:在泥浆和水泥浆中能够均匀分散。该纤维适用于孔隙性和裂缝性漏层的泥浆堵漏。

1.2用法与用量

根据该石油工程纤维的性能及特点,在现场应用中必须遵循以下步骤:

(1)石油工程纤维泥浆堵漏:对于裂缝性漏层,配制量一般为30~40m3,浓度一般为0.6~1.0%(W/V),长度10~12mm,然后根据本井漏失程度加入8-10%的架桥粒子。充分搅拌均匀;对于高渗透性地层,配制量一般为20~30m3,浓度一般为0.6~1.0%(W/V),长度8~10mm。

(2)石油工程纤维水泥浆堵漏对于的孔隙性地层堵漏、裂缝性地层的堵漏,建议水泥浆+0.6%(W/V)纤维(8-10mm)进行封堵;在易漏失地层选择纤维水泥浆固井,纤维在水泥浆中加量0.3-0.5%(W/V)。

2石油工程纤维承压堵漏技术应用实例

以塔里木油田哈拉哈塘区块碳酸盐岩地层某井承压堵漏为例对石油工程纤维承压堵漏技术进行介绍:

2.1前期基本情况

测井结果显示6605m以下出纯水,计划注水泥塞封堵水层。下注灰管柱至井深6647m遇阻,加压30KN未通过。当天19:00开泵冲划至井深6652m-19:30循环,泵压6MPa,排量8l/s,出口未返,漏失1.17g/cm3泥浆21m3漏失速度为0.5-1m3/h,当天20:00起钻至井深6450m-8:00关井观察,堵漏准备(环空液面179m)。

2.2施工目的

酸化井段:6591.25-6668米,酸化挤入地层总液量:352m3,该段地层具有一定的孔隙和裂缝,根据经验法确定主要封堵井段:6512.61—井底。

2.3堵漏浆配方

2.3.1配方与试验情况优质基浆(40m3)+1%石油工程纤维+6%核桃壳(粗)+6%核桃壳(中粗)+2%核桃壳(细)+3%封堵剂SHD-2+3%封堵剂BYD-2+2%封堵剂SQD-98(中粗)+1%锯末+2%剂总浓度:24%

2.3.2配制程序

(1)准备40方泥浆,性能与井浆一致;

(2)控制坂含50-60mg/l,循环后粘度达到70秒。要保证基浆有良好的抗温性及流动性。

(3)按一定的顺序加入以下堵漏材料:石油工程纤维,SHD-2,BYD-2,粗核桃壳,中粗核桃壳,细核桃壳,SQD-98(中),锯末,剂。

(4)在加堵漏材料过程时应在堵漏材料加入口放置滤网(防止加入过快或搅拌不均匀造成块状,吸入泥浆泵堵塞管线),用气管线边吹泥浆边缓慢加入,让堵漏材料与泥浆充分搅拌均匀。

2.4施工准备

2.4.1现场准备气管线6分两根(如果没有气源设备就组织一个,用来配置堵漏浆)、现场优质钻井液40方。

2.4.2井筒准备下31/2”铣齿接头+31/2”钻具至6310米,为防止钻井堵塞,不下钻铤及加重钻杆)。

2.4.3地面准备检查钻杆过滤器,泥浆泵过滤器,钻杆单向阀,泥浆罐上水管过滤器,并卸掉;清掏上水管线;检查环形、闸板防喷器、节流管汇。准备泥浆泵与堵漏浆罐连接至正循环管线。地面施工高压管线试压。检查地面提升系统、机泵等设备,保证施工作业连续,地面准备好替换泥浆80方;为防止施工时被堵,将注堵漏浆的泵的凡尔胶皮拆除。将安全阀调制25-30MPa。

2.5施工方案

(1)下钻至管鞋以上200米,下钻过程保证水眼畅通干净;泵注施工之前测液面(如果下钻过程中不漏,下钻到底循环漏后在起钻至管鞋以上200米)。

(2)开泵注入3方泥浆,倒罐将配置好的堵漏浆先小排量5-8L/S注入,边注边观察压力变化(如果压力过高停泵检查)及堵漏浆液面变化情况(如果液面不降抓紧时间检修),连续打入井内40方,替泥浆至堵漏浆出钻具时,约24方,关封井器,进行挤堵,控制套压不超过15MPa:

1)堵漏浆一到漏层或进入地层很少就起压降低排量进行挤堵(控制立、套压在安全范围内,如果套压到15MPa停泵观察,立套压相近并稳定30分钟,缓慢泄压开井循环)。

2)堵漏浆到井底进入地层后缓慢起压,套压在15MPa,并能将压力稳定30分钟不降,说明堵漏成功,缓慢泄压后先快速活动钻具,确保井下安全再缓慢开泵循环。

3)堵漏浆全部挤入漏层后不起压(不允许堵漏浆挤出管鞋),说明堵漏失败,起钻1000米侯堵12小时,观察液面变化,侯堵结束后,看看是否能将井筒灌满(计算理论与实际是否相符)。

(3)泄压开井后要以最快速度先活动钻具,后缓慢开泵循环,一次将堵漏浆循环出地面后在进行下步作业。

2.6施工主要事项

(1)要保证施工的连续性,堵漏浆不能在钻具水眼里静止时间太长。

(2)施工过程中防止误操作,注意高压。

(3)注意井下安全,做好防卡、井控安全工作及施工安全工作。

(4)果壳浓度高、粒径大,在施工过程中一定要做好放卡放堵水眼工作。

(5)如果泵不上水,组织人员抓紧时间检修(提前把检修工具准备好,人员安排到位)。

(6)施工过程中注意高压危险,远离高压区,并且相互提醒。

(7)施工过程中确保计量准确(施工之前检查好各罐碟阀,防止串罐),出口安排专人坐岗,做好正反计量的准备。

(8)施工过程中确保各岗位人员到位,组织严谨、通讯畅通、连续施工、确保安全。

(9)纤维堵漏液封堵裂缝能力强,有可能堵塞水眼,堵塞泥浆泵,应尽量保证排量均匀,缩短检修泵时间提高检修效率,要保证施工的连续性,堵漏浆不能在钻具水眼里静止时间太长,尽量缩短施工时间。

2.7施工预案

(1)泥浆泵不上水主要原因:一、凡尔卡;二、泵上水效率不好造成泵上水管及排水口果壳堆积;三、上水管线沉淀太多(提前检查清掏)。

(2)钻具水眼主要原因:堵漏浆配置搅拌不均匀;泵不上水堵漏浆长时间在钻具水眼里静止;钻具内径变化大。

(3)如果堵漏浆进入钻具多,泵长时间不上水可以考虑直接挤替泥浆。

(4)如果钻具水眼被堵,先别把压力打太高,先观察压力是否下降,如不降,快速泄压,反复打压泄压几次,每次打压比上次高2-3MPa(压力应控制在安全范围内),如果失败,可以活动钻具及快速转动转盘,然后在打压憋挤;上述方法不行就起钻。

(5)发现溢流按井控应急预案执行。

2.8施工结果

施工结束后立压16.5MPa,套压17.5MPa,稳压40分钟后泄压开井循环。循环排量8L/s~10L/s,井口返出正常。堵漏成功。

3结论

截至2014年底,石油工程纤维承压堵漏技术在塔里木油田碳酸盐岩层堵漏已得到广泛应用。对裂缝性和孔隙性漏失都有较好的封堵效果,成功解决了二次漏失,地层承压能力等问题,具有广阔的推广应用前景。

堵漏技术论文范文第2篇

关键词:井漏;迪那地区;井漏处理;技术措施

中图分类号:TE28 文献标识码:A

1研究目的及意义

迪那地区井漏事故频发,造成钻井成本大、风险大,严重影响阻碍了该区的钻井开发。加强迪那地区井漏处理的研究已迫在眉睫。分析迪那地区井漏事故的原因、类型、分布,结合现今主流的井漏处理措施提出可行性的方法。为堵漏的预防及措施选择奠定一定参考基础,对降低漏失的发生、减少堵漏的损失有着积极的指导意义

2迪那地区井漏的主要类型及特征

迪那地区自上而下钻遇地层为第四系、上三系、下三系、白垩系与侏罗系,这一地区的井漏主要发生在上第三系和下第三系,迪那地区上三系有三组分别为吉迪克组N1j、库车组N2k、康村组N1-2k。井漏主要类型为诱导性漏失、压裂性漏失、渗透性漏失,其中诱导性漏失处于主导位置。N1j吉迪克组是主要的漏失位置,N2k库车组发生渗透性漏失一次,N1-2k发生渗透性漏失四次。

下三系分为E组、E2-3s苏维依组、E1-2K、E1-2km库姆格列木组,下三系漏失类型为诱导性漏失、压裂性漏失、渗透性漏失、裂缝性漏失。其中诱导性漏失处于主导位置,压裂漏失次之。E组为主要漏失组,E1-2km发生两次压裂性漏失,E1-2k发生一次诱导性漏失、E2-3s发生一次诱导性漏失,三次压裂性漏失与一次裂缝性漏失。

迪那地区上三系井漏主要原因是压力平衡窗口较窄,吉迪克组岩层变形产生裂缝。根据漏失损失时间看,工具磨损及人为操作影响最大,且主要造成渗透性漏失。其中平衡窗口较窄造成井漏损失较大,是重点解决对象。下三系的主要漏失原因为泥浆密度过高压破地层和地层承压能力过低。

3迪那地区处理井漏的主要技术措施

(1)桥接堵漏

桥接堵漏材料包括各类形状不同,大小各异的单一惰性材料及级配而成的复合材料。桥接堵漏经济价廉,使用方便,施工安全,现场已普遍采用。对付由孔隙和裂缝造成的各种漏失取得了明显的效果,桥接堵漏使用率占50%-70%以上

(2)水泥浆堵漏

该材料包括水泥,石膏,石灰,硅酸盐类等混合浆液。以水泥为主,通过添加各种水泥浆处理剂和改善灌浆工艺来提高封堵效果。其承压能力强,用来对付严重漏失层效果显著,但容易被水稀释冲走。

(3)膨胀性堵漏

现场使用的主要有胺脂泡沫膨体堵漏剂、TP-1090、SYZ膨胀性堵漏剂。

这些混合体水化后大幅度膨胀,几小时内就能风度非常严重的大漏失。

(4)超低渗透(无渗透)钻井液技术

超低渗透钻井液技术利用表面化学原理,在岩石表面形成具有一定强度的超低渗透膜,这些膜在滤饼和岩石表面浓集形成胶束,该胶束在弱地层孔隙或天然裂缝处形成屏障,膨胀变大限制渗透,在漏失处锁住堵漏材料,通过压力作用从颗粒中基础滤液。

(5)随钻可视化与精细钻井地质评价技术

防漏面临的最大问题就是地质情况的复杂性和不确定性,简单方便直观的监测漏失层和简单有效的应急措施成为解决问题的关键。随着国内外钻井技术发展的信息化与智能化的发展,各类随钻测量与测试工具,仪器,方法不断涌现,如MWD、MWD、DWD、WD等,实现了钻柱/工具/仪器一体化。

(6)欠平衡钻井技术

发展欠平衡钻井技术,实现从根本上解决井漏问题。欠平衡钻井技术在国外已经很成熟,各大石油公司已作为常规钻井技术来开发一些衰竭、低渗、易漏油藏.。国内虽已进行了一批欠平衡钻井攻关试验,取得了一定的成绩,但其关键技术及主要设备均是从国外引进的。

4建议

(1)井漏应以预防为主,前期就应该准备应对措施,提高井壁承压能力,加强迪那地区膏盐层的研究,寻找盐膏层和低承压地层之间的平衡,减少井漏的发生。

(2)井漏与人为操作关系密切,合理有效的处理措施对井漏事故有着重要的影响,建议加强施工的标准性,减少应对不当造成的损失。

(3)科技才是第一生产力,新的高科技钻井技术在解决井下复杂情况上有着巨大优势,我们应该加强对国外先进钻井技术的学习、合作、交流,解决当下开发存在的问题。

参考文献

[1]钻井工程防漏堵漏技术[M].北京:石油工业出版社,1997:104.

堵漏技术论文范文第3篇

【关键词】封堵技术 桥接材料 屏蔽暂堵 低渗透成膜

随着资源勘探开发的纵深发展,我国深井钻探的数量逐年增加,然而深部钻探所钻遇地层更加复杂多样,因此更易发生井壁不稳定问题。

为了控制井壁失稳,提高钻探效率,必须提高地层的承压能力,影响地层承压能力的因素很多,主要有地层本身性质(内因)和钻井、封堵工艺水平(外因)两个方面的影响。前者包括地层岩性,胶结程度,裂缝发育方式、开度、宽度,地层温度,近井壁岩石水化程度等;后者则包括钻井液性质、种类、封堵剂组成,所使用的封堵工艺以及相应的钻井参数、工艺等。然而,钻探时地层压力本身往往具有不确定性和不可控性,而钻井液的封堵性能则可以根据实际进行调控,所以钻井液的封堵性能往往决定着提高地层承压能力的高低。

1 桥接材料封堵技术

桥接封堵就是通过不同配比将不同形状和级配的惰性材料,混合加入到钻井液中,随着钻进液循环而封堵漏失层的方法。

此种封堵方法较为传统,但实际施工时却得到广泛应用,主要原因在于此种封堵方法不仅可以有效解决井内孔隙和裂缝造成的部分及失返漏失,而且材料具有易买价廉、使用安全、操作方便等优点。

常见桥堵材料根据形状一般分为颗粒状材料、纤维状材料及片状材料三种类型(具体情况见表1),他们级配和浓度应根据井内漏失层性质及严重程度进行合理选择。堵漏时钻井液中添加桥接材料的含量一般为4%~6%,且上述三种材料在施工时常用的混合复配比例为2∶1∶1,并且应尽可能使大于桥堵缝隙尺寸的惰性材料含量不低于5%;此外需要注意的是如果使用过程中常用尺寸的桥接材料堵漏不成功,应根据情况及时换用更大尺寸的颗粒并增大使用比例。

采用桥接封堵的施工方法有两种,即挤压法和循环法。施工前应准确地确定漏层位置,钻具尽量下光钻杆,钻头不带喷嘴(不然应选择合适的桥接材料的尺寸,以避堵塞钻头水眼);钻具一般应下在漏层的顶部,个别情况可下在漏层中部,严禁下过漏层施工,以防卡钻。施工时要严格按照施工步骤进行。封堵成功后,应立即使用振动筛筛除井浆中的堵漏材料。特别要提出的是,对于在试压过程中出现的井漏,由于漏失井段长、位置不清楚,采用大量桥浆(通常为40~60m3)覆盖整个裸眼井筒的封堵方法,经常可取得成功。

但是,在使用过程中桥接类封堵材料仍然存在以下3点主要问题:

因纤维类封堵材料在井壁无法形成有效低渗阻挡层,故其在微裂缝上搭桥时不具备阻止钻井液侵入和防止井眼失稳的能力;

在渗透地层利用不同尺寸和级配的封堵材料形成泥饼屏蔽层的条件是要具有足够的瞬时滤失。但实际情况是由于井内微裂隙的瞬时滤失过低,致使封堵材料很难形成保护性泥饼;

片状云母类材料使用时通常需要在高浓度快速作用才可以在裂隙处搭桥,发挥封堵作用。但是此种材料在钻井液中浓度的增加会使钻井液循环当量密度也随之增加,导致井底压力进一步提高,最终可能加剧滤失或漏失;

部分桥接材料在使用时因条件限制达不到最好功效,如沥青,其使用时温度必须达到软化点温度以上方可发挥最强封堵作用,但实际施工中绝大多数地层都达不到这个温度。

2 屏蔽暂堵技术

钻井液中起主要暂堵作用的惰性材料称之为屏蔽暂堵剂。屏蔽暂堵技术就是将钻井液中加入屏蔽暂堵剂利用井内钻井液液柱压力与地层液柱压力之间形成的压差压人地层孔喉,并在短时间内形成渗透率接近零的暂堵带技术。

屏蔽暂堵带主要具有以下两方面功能:一是能够有效使地层避免固井水泥浆的污染,二是降低钻井液对地层浸泡时间,降低钻井液污染,进而起到保护作用。

一般来说,暂堵颗粒由起桥堵效的刚性颗粒和起充填作用的粒子及软化粒子组成。在各种处理剂材料中,各种粒度碳酸钙是常用的刚性粒子;沥青、石蜡和油溶性树脂等是常用软化粒子。

引起压差卡钻的主要原因是钻井液在滤失过程中形成的泥饼较厚,泥饼与钻杆的接触面积较大,进而增加了卡钻的概率。但使用低渗透钻井液时,由于其能够在井壁上迅速形成一层低渗透薄膜,相较于传统钻井液而言可以大幅度降低滤失量,所以压差不会传递到地层,从而有效避免了卡钻问题的发生。

(4)防止钻井液漏失

超低渗透钻井液含有气泡和泡沫,这些气泡和泡沫可使过平衡压力降到最低,并且气泡和泡沫可桥塞各种孔径的喉道,阻止钻井液的渗漏,防止地层层理裂隙的扩大和井下复杂情况的发生。

4 结语

桥接材料封堵、屏蔽暂堵以及低渗透成膜封堵是现阶段国内施工实践中主要应用的三种封堵技术手段,其中桥接材料封堵及屏蔽暂堵技术因材料价格低廉、易购买等因素而在实际生产中得到广泛应用,低渗透成膜封堵也因适用地层范围广、封堵性能出色而得到越来越多的研究与关注,发展潜力巨大。所以在施工生产中我们应结合施工实际对封堵剂进行综合考量和使用,争取达到经济效益最大化。

参考文献

[1] 张洪利,郭艳,王志龙.国内钻井堵漏材料现状[J].特种油气藏,2004,11(2):1-2

[2] 黄进军,罗平亚,李家学,等.提高地层承压能力技术[J].钻井液与完井液,2009,26(2):69

[3] 申威.我国钻井用堵漏材料发展状况[J].钻采工艺,1997,20(1):57

[4] 薛玉志.超低渗透钻井液作用机理及其应用研究[D].博士学位论文.山东:中国石油大学(华东),2008

[5] 袁春.隔离膜水基钻井液体系研究[D].硕士学位论文.四川:西南石油学院,2004

[6] 孙金声,林喜斌,张斌,等.国外超低渗透钻井液综述[J].钻井液与完井液,2005,22(1):57-58

堵漏技术论文范文第4篇

①它是溶液,而且是真溶液.应永不分层,无沉淀;

②粘度很低,有些浆材粘度甚至接近水;

③固化或胶凝时间可人为控制;

④可用泵灌入裂缝,充填裂隙,堵截渗漏水,具有原位修复止水结构或单独构建防渗帷幕之功能,特别适用于地下隐蔽工程;

⑤固化或胶凝时体积收缩很小;

⑥固化物或胶凝体本身不渗水;

⑦固化物或胶凝体耐久性良好.上述特点和功能是我们通常熟习的防水建筑材料所不具备也无法替代的,正因如此,化学灌浆材料在防水工程上具有特殊的重要性,并以此成为防水建筑材料中不可或缺的重要成员

2.常用化灌浆材的分类

目前国内常用的化学灌浆材料按其性能与用途大致分为两大类,六大品种系列,上百种品牌.第一类是防渗止水型,这包括水玻璃、丙烯酸盐、聚氨酯和木质素浆材四大品种系列.第二类是补强加固型,这包括环氧树脂与甲基丙烯酸甲酯浆材两大品种系列.其中水玻璃浆材又可分碱性与酸性两大品种,聚氨酯浆材又可分油溶性、水溶性与弹性三大品种,环氧树脂浆材又可分为非活性稀释剂、活性稀释剂及呋喃树脂三大品种.必须指出,在第一类型中的水玻璃浆材也能用于补强加固工程,只是强度较低;在第二类型中的环氧树脂浆材也能用于防渗止水工程,只是单价偏高.现将国内用量较大的环氧树脂和聚氨酯浆材品牌及研发单位列于下表1和表2.

表1.国内常用环氧浆材品牌及研发单位

浆材品牌SK-1JXHK中化-798CW

研发单位中国水科院天津基础公司杭州华东院科研所广州中科院化学所长江科学院

表2.国内常用聚氨酯浆材品牌及研发单位

浆材品牌

PMLWHWTZS发单位天津大学华东院科研所华东院科研所上海隧道公司

3.主要用途及应用部门

由于化灌浆材具有前述七大特性,故化学灌浆浆材和技术特别适用于工程建设中的堵漏止水、帷幕防渗、基础加固和裂缝修补四个方面.从现在来看,化学灌浆的应用领域主要在水电、建筑、采矿和交通四个行业,具体应用领域大体如下

①大坝、水库、涵闸等基础防渗帷幕和基础加固;

②大堤、渠道、渡槽等的防渗堵漏及加固;

③核电站等的封闭止水防渗[1]和基础加固;

④地下建筑物(如地铁、人防、隧道等)的防渗、堵漏止水、基础加固和裂缝的补强加固;

⑤矿山、工厂有毒废渣、废水和城市垃圾场等截渗工程的防渗帷幕;

⑥矿井建设中的涌水堵漏、流沙治理及对软弱地层加固、稳定的预灌浆;

⑦石油钻井开采中的堵漏止水、钻孔护壁加固和驱油;

⑧桥基加固及桥体裂缝补强;

⑨机场跑道和停机坪、公路和铁路特殊路段的软弱地层加固、防渗和混凝土裂缝补强加固;

⑩江河海港港工建筑物(如码头、船闸、防波堤等)的基础防渗和加固

4.国内化灌浆材应用概况

化学灌浆材料在防水材料中虽属小品种,但随我国基础建设的发展应用量在逐年增加,年用量己远超万吨,现仅根据2004年沿海八城市12个企业或公司粗略统计的用量就有6635T,见表3.同时,在各部门中化学灌浆材料的应用也因工程要求不同而有所不同,有所选

表3.沿海八城市12家企业或公司2004年用浆量粗略统计

浆材种类水玻璃聚氨酯环氧丙烯酸盐

用量(T)/年4000220042015

择差别.如地下建筑业及地铁建筑防水多选用聚氨酯浆材;采矿部门止水和交通部门修复路基多选用廉价的水玻璃浆材;水电部门修筑大坝多选用丙烯酸盐做防渗帷幕和选用环氧浆材加固坝基;文物保护部门则选用甲基丙烯酸甲酯浆材来修复文物建筑等.化学灌浆材料在大型工程中应用量是很大的.葛洲坝电站一期工程护坦止水系统渗漏事故的修复,一次用弹性聚氨酯浆材20余吨;上海地铁4号线塌方冒水事故仅止水一项用聚氨酯浆材就达102吨;三峡工程近几年防渗堵漏和地基加固应用各种化学灌浆材料570多吨,见表4;广东一家化灌企业

表4.三峡工程化灌浆材应用概况

浆材名称CW环氧LW+HW聚氨酯丙烯酸盐

主要用途地基加固止水堵漏防渗帷幕

浆材用量(T)32018070

去年仅在桂、粤、湘公路修复工程的路基加固防渗中就用了水玻璃浆材2000吨以上,由此可见一斑

5.国内化灌浆材研究概况

我国化学灌浆事业是解放后开创的,经50余年发展,成绩斐然[2].这与一些产业部门和部份大专院校培养了一批从事化学灌浆技术的研究队伍密切相关.随着我国基础建设的发展,防水化灌浆材应用量逐年上升,浆材开发与应用的研究也在逐步增多.以近五年为例,在科技期刊杂志库捡索中化学灌浆的研究论文约有323篇,其中浆材研究与应用占240篇,见表5.由

表5.近五年国内化灌浆材研究与应用捡索概况

浆材环氧聚氨酯水玻璃丙烯酸盐丙凝甲凝木质素篇数1127327111052

%46.730.411.24.64.22.10.8

表5可见,从研究论文数量排序讲,前三位是环氧树脂浆材、聚氨酯浆材和水玻璃浆材,而

实际应用中则正相反,水玻璃浆材多于聚氨酯浆材,而聚氨酯浆材又多于环氧树脂浆材.从研究与应用所获成果水平来看也较高,世人瞩目的三峡工程化学灌浆的成果就是例子.该工程在

①应用国内研制的无毒丙烯酸盐浆材,替代有毒并有致癌可疑的丙凝浆材,首次建造大坝化学防渗帷幕[3];

②选用CW环氧浆材和水泥—化学复合灌浆技术,加固软弱泥化断层破碎带;和

③采用包括化学浆材在内的五层防渗止水措施,处理好泄水闸迎水面多条混凝土活缝上[4]都达到了国际先进水平.这其中三峡工程的高水头混凝土活缝处理,一直是中外媒体关注的焦点

6.化灌浆材与环境保护

化学材料中常含少量有毒害的化合物,用于防水的化学灌浆材料也不例外,因此研究与应用化灌浆材的人员一定要提高环保意识,做好防止污染的工作.积多年从事研究与应用防水化灌浆材工作的经验,特提出如下选择与应用化灌浆材,防止污染的四条原则[5]:

①能用水泥浆材解决工程防渗加固问题的绝不用化灌浆材;

②在满足工程防水设计基本要求的前提下,选用化灌浆材应首选无环境污染的水玻璃浆材;

③选用其它防水化灌浆材应选用无公害产品,并注意不要任意扩大应用范围及用量;

④对含有毒化合物的化灌浆材建议停用、禁用,尽快研究寻找替代用品.譬如以丙烯酰胺为主剂组成的丙凝浆材、以糠醛为稀释剂的环氧浆材、以甲醛为主要成份的脲醛树脂浆材等,其所含丙烯酰胺、甲醛有致癌可疑,而糠醛对人的神经中枢有害,己被联合国有关组织正式列入12种禁用、限用化合物名单.上述三种浆材应属禁用、限用范围

堵漏技术论文范文第5篇

中图分类号:TF762+.6 文献标识码:A

目前,我国电力糸统所使用的大中型变压器多为油浸式电力变压器,一般运行时间都较长,设备逐渐老化加速。虽然各电力部门每年都投入相当资金进行改造,但因需要进行改造或更换的设备太多,运行多年的设备不可能短时间内全部更换,大部分设备故障率还是逐渐增多。有的虽然是新换的,由于在制造工艺或原材料方面存在某些缺陷,还是有不少问题存在,我们华北油田电力糸统所投运的电气设备也是如此,,尤其是作为电网运行的主要设备之电力变压器,故障率还是较多。经过在长期实际工作中的探索,并参阅相关文献,总结出了设备渗漏油的原因分析和处理渗漏油的有效方法。仅供同行参阅。

一、渗漏点的检查和判断

(一)渗漏点的外部观察

渗漏故障可分为焊缝、砂眼、连接部位的密封等,这些故障是最普遍也最难以处理彻底的故障。维护中遇到的主要问题是变压器的渗漏油问题,变压器在运行中渗漏油的现象十分普遍,造成变压器渗漏油的缺陷有焊接处及砂眼的渗漏油、密封件渗漏油、法兰连接处渗漏油、螺栓或管子螺纹连接处渗漏油、铸铁件渗漏油、散热器渗漏油、瓷瓶及油标密封部位渗漏油等。引起变压器箱体和散热器渗漏油的原因有焊缝开裂,制造用的板材有砂眼或密封件失效,运行中受到震动或外力冲撞油箱锈蚀严重而破损等。它不仅影响美观、污染环境,而且对变压器的安全运行构成威胁,长期渗漏油还可导致其他问题(如吸潮现象)的出现,造成潜在的更大事故隐患。

(二)渗漏点的判断

在巡视检查过程中,如发现注油设备的外壳出现颜色较深的浮土和油泥,可先用丙酮或汽油清洗擦拭,然后再用白色显像剂或者用白色粉笔涂在渗漏表面,经过一段时间后,涂的显现剂就会变黑,就可以确定为渗漏点。

二、渗漏点的确定及处理方法

(一)焊接处及砂眼的渗漏油

主要原因是焊接质量不良,存在虚焊,脱焊,焊缝中存在针孔,砂眼等缺陷,油浸式变压器出厂时因有焊药渣和油漆覆盖,只有在投入运行后隐患便慢慢暴露出来,另外由于随着油温的升高隐藏的渗漏点就会逐渐暴露出来,电磁振动也会使焊接振裂,造成渗漏。对于已经出现渗漏的,首先找出渗漏点,不可遗漏。针对渗漏严重部位可采用扁铲或尖冲子等金属工具将渗漏点铆死,或者用堵漏腻子和胶棒控制渗漏点后,再将表面清理干净,然后进行封堵。堵漏方法有几种,但目前多采用NSH型变压器瞬间堵漏胶封堵进行固化,固化后即可达到长期治理渗漏的目的。

堵漏方法如下

a 将封堵表面的渗油处清洁干净;

b 将堵漏用的A胶和B胶按使用的说明比例充分调匀,调至不见白色膏状物;

c 在堵漏处表面先均匀地涂上一层调制好的AB混合胶(未加堵漏棉前,固化速度较慢,可使胶与金属表面充分接触侵润);

d 取出专堵漏棉均匀展开,铺于专用护手膜上(也可用一般塑料薄膜)。将已调好的胶液倒在堵漏棉上(棉花宜薄,胶液宜多),迅速用手按在渗油处5秒后轻揉薄膜,30秒后撕下薄膜(如遇冬季可用吹风机加热),再用少量调好的胶液涂于堵胶处表面。第一次封堵后,应立即进行第二次加固和第三次加固,后一次堵漏面积应大于前一次。此方法在二十二万1号主变110KV侧B相套管升高座渗油处,佃庄十一万站2号主变散热器,岔一变电站钟罩式箱体焊缝渗漏油等故障都用此方法,使用效果很好,在其他变电所也同样使用此办法都收到了很好的效果。此方法也可用于110kv以上的电压互感器、电流互感器等。若眼孔较大的砂眼可先用堵漏胶棒、腻子或用铝丝等物填充,然后采用上述方法进行操作。

(二)密封件渗漏油

密封不良的原因:通常箱沿与箱盖的密封是采用耐油橡胶棒或橡胶垫密封的,如果在做接头时接头处理不好会造成渗漏油故障。有的是用塑料带绑扎,有的直接将两个端头压在一起,由于安装时没有将胶垫固定住,被滚动错位,接口不能被压牢,起不到密封作用,造成渗漏油。处理方法:在做密封胶垫时可用福仕蓝或501胶等材料进行粘接,再用塑料带绑扎,使接头形成整体,安装后渗漏油现象得到彻底的控制;若操作方便,也可以同时将金属壳体进行粘接,达到渗漏治理目的。

(三)法兰连接处渗漏油

法兰表面不平,紧固螺栓松动,安装工艺不正确,使螺栓紧固不好,密封胶垫放置不到位,而造成渗漏油。首先将法兰实施密封处理,然后对松动的螺栓进行紧固,密封胶垫的压紧度应保持在胶垫厚度的l/3左右。并针对可能渗漏的螺栓再进行处理,达到完全治理目的。对松动的螺栓进行紧固,必须严格按照操作工艺进行操作。

(四)螺栓或管子螺纹渗漏油

出厂时加工粗糙,密封不良,油浸式变压器在投运一段时间后有隐患的密封部位便产生渗漏油故障。处理方法:采堵漏专用材料将螺栓进行密封处理,达到治理渗漏的目的。另一种办法是将螺栓(螺母)旋出,表面涂抹堵漏胶或501,也可在螺杆上缠绕石棉绳或密封胶后,再在表面涂抹堵漏胶进行紧固,固化后即可达到治理目的。

(五)铸铁件渗漏油

渗漏油主要原因是铸铁件有砂眼及裂纹所致。针对裂纹渗漏,钻止裂孔是消除应力避免延伸的最佳方法。治理时可根据裂纹的情况,在漏点上打入铅丝或用手锤铆死。然后用丙酮将渗漏点清

洗干净,用NSH型变压器瞬间堵漏胶材料进行密封。铸造砂眼则

可直接用上述材料及方法进行密封。

(六)散热器渗漏油

散热器的散热管通常是用有缝钢管压扁后经冲压制成在散热管弯曲部分和焊接部分常产生渗漏油,这是因为冲压散热管时,管的外壁受张力,其内壁受压力,存在残余应力所致。处理方法,将散热器上下平板阀门(蝶阀)关闭,使散热器中油与箱体内油隔断,降低压力及渗漏量。确定渗漏部位后进行适当的表面处理,先采用胶棒或腻子堵住渗漏点然后采用NSH型变压器瞬间堵漏胶材进行密封治理。

(七)瓷瓶及玻璃油标渗漏油

通常是因为安装不当或密封失效所制。处理方法,若是因安装不当造成的渗漏,能重新安装的最好重新安装,不方便重新安装的先卸松往连接处注入堵漏胶,然后在紧固好可以很好的将金属、陶瓷、玻璃等材质进行粘接,从而达到渗漏油的根本治理。

另外,油箱及储油柜的渗漏点若较大也可采用点焊的方法,但是要控制好电流。油箱壁的板材较厚,电流可在l2OA左右,储油柜板材较薄,电流大约在7OA左右。

堵漏的方法有很多种,只要找准渗漏的位置和渗漏程度,采用合适的堵漏材料和方法,都能获得理想的效果。上述几种处理渗漏油故障的处理方法在日常的工作中以得到广泛应用。

参考文献

张惠山,用NSH变压器瞬间堵漏胶修复变压器渗漏油,电世界,2000,9.

堵漏技术论文范文第6篇

关键词:煤田地质;钻探;施工

中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:

裸孔施工的基本操作是:开孔后下入φ146(或φ127)井口管1~3根(7~20米),直接换φ9l钻具施工,同径裸孔至终孔。裸孔施工,保证孔壁安全稳定,护孔是关键。现将几年来施工中探索的点滴经验介绍如下。

1 简化钻孔结构,采用同径钻进,是裸孔施工的重要环节

钻探生产实践证明,采用裸孔施工时,若钻孔结构多变,换径次数多,钻孔呈多阶梯状,在这种情况下,下降钻具时增加了钻具撞击井壁的次数,从而易于破坏井壁的稳定性,又易造成井壁的坍塌、掉块,威胁着钻探安全施工。煤田地质勘探区的岩性较为松软,其可钻

性一般为3~6级,7级以上的坚硬岩层较少,可钻性较高。但是由于岩石物理性质松软,遇水易膨胀,易缩径;倾斜地层井壁易坍塌、掉块,因此应简化钻孔结构,尽可能减少换径次数。

由于简化钻孔结构,采用较小孔径钻进,井壁面积小,易维护,同时孔径小限制了钻具的回转半径。减轻了钻具对井壁的冲击破坏强度,从而减少了井壁坍塌、掉块的可能性,有利于井壁的维护。还由于孔径与钻具之间的环状间隙小,有利于导向和防斜,这对于安全钻进和提高钻效提供了有利条件。

简化钻孔结构,采用裸孔施工,必须下好井口管,以维护井口的安全。下置井口管应达到下述要求: (l)井口管要正:井口管的中心线必须与立轴的中心线一致,不得偏斜(2)井口管牢固:不得松动,并防止脱跑.(3)井口管与井壁间隙要严密:要求在井口管与井壁间隙中不窜水,防止冲塌井口,同时防止岩粉沉淀在环状间隙中造成井口管难于起拔。为达到上述标准要求,具体做法是:开孔前予先以人力在井口处挖出0.5米的深坑,坑中充填粘土,并以水湿润后捣实;开孔至下井口管深度后,提出钻具,再向孔底投入适量的粘土(湿润后的)并捣实;下井口管后,使井口管下端插入粘中,井口管外端用套管卡固定在地梁木处防止跑脱,井口管上部与井壁状间中充填粘土并捣实,防止管外窜水和岩粉沉入。

2 使用优质泥浆,确保孔内安全

使用优质泥浆是保证孔壁安全的重要技术措施。当前以使用“双聚”泥浆效果较好。使用优质泥浆,除能较有效地保持井壁稳定,防止井壁坍塌、掉块的同时,对防止井壁超径或缩径更有要意义。在使用优质泥浆的同时必须加强泥浆管理。为加强泥浆管理,每台钻机均配齐经过专门技术培训的泥浆员,每小班有兼职泥浆员,负责泥浆的泥浆性能测定和调释,以保证泥浆质量性能。实践证明,在厚冲积层、深孔钻进中进行裸孔施工,采用清水或劣质泥浆是很难钻进的。采用粘土粉造浆,其特点是造浆效率高,易搅拌,并能保证泥浆质量。

3 合理使用钻铤,保持钻孔垂直

合理使用钻铤,在裸孔施工中是至关重要的,其有两种意义:一是在正常钻进过程中使用的钻铤总重量应超过钻压的20~30%,在保证满足井底压力的同时,保持钻具的垂直,防止孔斜,并减轻钻具对井壁的撞击;二是在开孔钻进时就使用钻铤,为钻孔垂直延深奠定基础。冲积层钻进虽然不需较大的钻压,而使用足够数量的钻铤有利钻孔垂直和井壁稳定。我们经验做法是:开孔钻进后第一次加尺时就加用钻铤,直至加足钻铤数量,坚持至终孔。一般使用钻铤数量为5~ 7立根(60~90米),重量为1400~2100公斤φ68钻铤)。

4 下钻遇阻时不得盲目钻扫,防止出现岔孔

下钻遇阻现象一般多发生在冲积层中,其原因,一是粘土岩缩径,二是脱落岩芯.由于冲积层的岩层松软,无论遇有那种下钻遇阻时,均不得盲目开车钻扫,否则极易出现岔孔,而一旦出现岔孔又往往很准再找到原孔。处理方法是:下钻遇阻后,开泵以人力回转钻具,同时缓慢提动钻具冲扫,一般缩径不严重或脱落的岩芯较少时,即能解除;采用此法处理无效时必须立即提钻,再下入以原径粗径钻具作导向,下接φ50钻杆(2~3)米引路。边冲扫边提动钻具。但是操作均应缓慢,同时压力要轻。采用此法处理,一般多能凑效,同时能有效地防止岔孔。

5 积极堵漏,防止塌孔

在煤系地层中的各层灰岩均有不同程度的漏水现象,若稍有忽视又极易促使厚冲积层塌孔,以致埋钻,对安全施工造成很大威胁。因此,在遇漏孔层之前必须充分备足堵漏材料(粘土 、锯沫、水泥等)。并采取长槽大池,将替换出来的废泥浆储备起来备用(一般储备30~50立方米)。

对于轻微孔内漏水(冲洗液明显消耗,但井口仍能返水)时。只要加强泥浆管理的同时,适当提高泥浆粘度,控制泥浆比重(比重越小越好),在一般情况下多能止住冲洗液漏失。

在钻进过程中当发现冲洗液突然漏失孔口不返水中断循环时,必须立即提钻,在提钻的同时进行灌孔。如果不引起足够重视,除促使漏失更加严重外,由于井壁失去泥浆柱的压力平衡作用,还会导致上部厚冲积层段的严重坍塌,若钻具停留在孔内,还会造成坍塌埋钻事故。提钻后也必须打消侥幸心理,应立即采用惰性材料积极堵漏。具体做法足:将锯沫和水泥加入泥浆储备池中,搅拌均匀后将锯沫水泥泥浆注入孔内,力争一次使之喝包喝足,恢复正常循环,即达到了堵漏效果。若井口能返水,但仍有较大消耗时,可提高泥浆粘度,继续钻进,适当缩短回次进尺时间和回次进尺长度,当钻过漏水层后(仍有较大消耗)再进行堵漏。堵漏效果仍不理想时,可采取快干水泥止水方法处理。由于采取同径裸孔施工,节省了扩孔下套管的时间和费用,从而须坚定堵漏的信心,扩大止水堵漏的效果。

6 提高钻效,缩短施工周期

提高钻探效率,缩短施工周期,减少对井壁的破坏程度,以利于裸孔钻进安全竣工。实践证明:钻孔施工周期越长,对井壁的破坏程度越严重,井壁越难维护,越不利于裸孔施工。为了提高钻效缩短施工周期,在认真执行上述各项施工的同时,必须对全孔施工周密计划,制订综合施工方案,在保证安全和质量的前提下,力求提高钻效。浅孔岩层较松软,易于技术操作,是提高钻效的量有利的层段。在厚冲积层中施工的关键是防止孔斜,防止岔孔。因此浅孔钻进是提高钻效,缩短施工周期的主要环节。进入煤系层段,多为取芯钻进,对岩、煤芯采取率要求高,并有多层灰岩漏水,又属中深孔施工,因此,不宜单纯要求提高钻效。在煤系地层施工,应以保证钻探质量为重点,防止打丢打薄煤层,并同时作好防漏、堵漏准备。煤系地层下部至终孔为深孔钻进阶段。虽然该层段工程量不多(50米左右),但是由于设备能力、管材强度及技术操作等技术条件的限制,必须确保安全生产,以利裸孔施工顺利竣工。

7 结束语

钻探工程的特点是:冲积层厚、缩径,并伴有不同程度的钻孔漏水,在该地区采用套管护孔显然是不现实的。一是冲积层厚、岩层松软,难以承托套管,二是下入套管数量多,重量大,加之钻孔易缩径,套管难下入,更难起拔,导致套管的大量损耗;三是下入和起拔套管势必占用大量非作业时间,延误施工周期。因此不宜采用套管护孔。裸孔施工的优点是:避免了套管的损耗,增加作业时间,加快勘探速度,降低了钻探成本,遇有特殊水文地质情况,地质孔改为水文孔施工方便,随时可以进行电测,并可获得较完整的地质剖面资料。但是裸孔施工护孔难度大,技术操作要求严格,必须认真执行施工技术措施,保证安全钻进。

参考文献:

[1] 强孟东,王怀洪.煤炭资源综合勘探技术与经济效益[A].山东省煤炭学会2006年年会论文集[C],2006.

堵漏技术论文范文第7篇

首先,在隧道进洞前应对隧道轴线范围内的地表水进行了解,分析地表水的补给方式、来源情况,做好地表防排水工作:用分层夯实的粘土回填勘探用的坑洼、探坑;对通过隧道洞顶且底部岩层裂缝较多的沟谷,建议用浆砌片石铺砌沟底,必要时用水泥砂浆抹面;开沟疏导隧道附近封闭的积水洼地,不得积水;在地表有泉眼的地方,涌水处埋设导管进行泉水引排;在隧道洞口上方按设计要求做好天沟,并用浆砌片石砌筑,将地表水排到隧道穿过的地表外侧,防止地表水的下渗和对洞口仰坡冲刷,并与路基边沟顺接成排水系统;洞顶开挖的仰坡、边坡坡面可用喷射混凝土将其封闭,并对洞口上方及两侧挂网喷浆;若在洞顶设置高压水池时,应做好防渗防溢设施,且水池宜设在远离隧道轴线处等。

二、开挖过程中对涌水地段的防排水处理

(一)涌水地段的防排水处理原则。在隧道施工过程中,应对开挖面出现的涌水进行调查分析,找准原因,采取“以排为主,防、排、截、堵相结合”的综合治理原则,因地制宜地制定治理方案,达到排水通畅、防水可靠、经济合理和不留后患的目的。

(二)涌水地段的原因分析。造成隧道涌水现象一般是由于地下水发育,洞壁局部有水流涌出;碰到断层地带,岩石破碎,裂隙发育,出现涌水现象;洞顶覆盖层较薄,岩石裂隙发育,开挖地表水下渗等原因。施工中应对洞内的出水部位、水量大小、涌水情况、变化规律、补给来源及水质成分等做好观测和记录,并不断改善防排水措施。

(三)涌水地段的处理方法。对于洞内涌水或地下水位较高的地段,可采用超前钻孔排水、辅助坑道排水、超前小导管预注浆堵水、超前围岩预注浆堵水、井点降水及深井降水等辅助施工方法。当涌水较集中时,喷锚前可用打孔或开缝的摩擦锚杆进行排水;当涌水面积较大时,喷锚前可在围岩表面设置树枝状软式透水管,对涌水进行引排,然后再喷射混凝土;当涌水严重时,可在围岩表面设置汇水孔,边排水边喷射。

三、二次衬砌中防排水处理与控制

(一)防水层安装与控制

1.防水层进场时检查。除按必要的工作程序进行取样检查外,还应检查防水板表面是否存在变色、皱纹(厚薄不均)、斑点、撕裂、刀痕、小孔等缺陷,存在质量缺陷时,应及时处理。

2.防水层铺设前对初期支护的检查和处理。防水层铺挂前,应先对初期支护喷射混凝土进行量测,对欠挖部位加以凿除,对喷射混凝土表面凹凸显著部位应分层喷射找平。外露的锚杆头及钢筋网应头齐根切除,并用水泥砂浆抹平,使混凝土表面平顺。

3.防水层铺设好后检查和处理。防水层铺挂结束,监理工程师应对其焊接质量和防水层铺设质量进行检查。其检查方法有:(1)用手托起防水板,看其是否能与喷射混凝土密贴。(2)看防水板表面是否有被划破、扯破、扎破等破损现象。(3)看焊接或粘结宽度(焊接时,搭接宽度为10cm,两侧焊缝宽度应不小于2.5cm;粘结时,搭接宽度为10cm,粘结宽度不小于5cm)是否符合要求,且有无漏焊、假焊、烤焦等现象。(4)拱部及拱墙壁露的锚固点(钉子)是否有塑料片覆盖。(5)每铺设20延长米~30延长米,剪开焊缝2处~3处,每处0.5m。看是否有假焊、漏焊现象。(6)进行压水(气)试验,看其有无漏水(气)现象等,检查防水板铺挂质量。如果发现存在问题,除应详细记录外,并立即通知施工单位进行修补,不合格者应坚决要求返工。

(二)止水带安装与控制

防水混凝土施工缝是衬砌防水混凝土间隙灌注施工造成的,对于施工缝的防排水处理,在复合式衬砌中,一般采用塑料止水带或橡胶止水带。

1.二次衬砌端部的检查与处理。在浇筑二次衬砌混凝土前,可用钢丝刷将上层混凝土刷毛,或在衬砌混凝土浇筑完后4h-12h内,用高压水将混凝土表面冲洗干净,并检查止水带接头是否完好,止水带在混凝土浇筑过程中是否刺破,止水带是否发生偏移,如发现有割伤、破裂、接头松动及偏移现象,应及时修补和处理,以保证止水带防水功能。

2.止水带安装质量的检查与处理。检查是否有固定止水带和防止偏移的辅助设施、止水带接头宽度是否符合要求、止水带是否割伤破裂、止水带是否有卡环固定并伸入两端混凝土内等项目,做好详细检查记录,如存在问题时,应立即通知施工单位进行修补,不合格者应坚决要求返工。

(三)混凝土浇筑与控制

衬砌混凝土施工时,应督促施工单位加强商品砼的后仓管理,定期不定期的进行检查。混凝土振捣时必须专人负责,避免出现欠振、漏振、过振等现象。加强施工缝、变形缝等薄弱环节的混凝土振捣,排除止水带底部气泡和空隙,使止水带和混凝土紧密结合。

四、二次衬砌渗漏处理与控制

(一)引流堵漏。对于滴水及裂纹渗漏处,可采用凿槽引流堵漏施工方法。如在渗漏部位顺裂缝走向将衬砌混凝土凿出一定宽度和深度(如宽20mm,深30mm)的沟槽,埋设直径略大于沟槽宽度或与沟槽宽度相当的半圆胶管将水引入边墙排水沟内,再用无纺布覆盖半圆胶管或防水堵漏剂封堵,然后用颜色相当的防水混凝土封堵或抹面。

(二)注浆堵漏。对于渗漏严重部位,可采用注浆堵漏施工方法。如在渗漏部位凿出一定宽度和深度(如直径80mm,深40mm)的凹坑,清理混凝土渣,并检查表面混凝土密实性,从渗漏部位向衬砌钻孔,其深度建议控制在衬砌厚度范围内,埋管注浆,其注浆浆液通过设计确定。注浆结束后,其凹坑可按文中上述4.1方法做防水堵漏处理。

五、结语

每道工序的施工质量都对隧道防排水效果产生很大的影响,施工中的每一点疏忽都可能造成渗漏水隐患。因此,应加强对每道工序的施工质量控制,严格按规范施工确保施工达到设计效果,使隧道防排水工程质量有保证。

参考文献:

[1]JTJ4294,公路隧道施工技术规范[S].

[2]JTJ07198,公路工程质量检验评定标准(隧道部分)[S].

[论文关键词]隧道防排水注浆堵水防水布铺设

堵漏技术论文范文第8篇

在盾构隧道运营过程中如果出现渗漏会对地铁的正常运行造成影响,当渗水严重时会使列车终止运行,严重时还会对社会稳定造成影响。论文以实际工程为例,对地铁盾构隧道出现渗漏原因进行了分析,并针对性的采取了相应的堵漏技术,延长了隧道的使用年限,实现了盾构隧道的安全运营。

【关键词】

盾构隧道;堵漏施工;管片拼缝

1引言

随着地铁工程建设的不断加快,产生的隧道问题也越来越多。在隧道运营过程中,隧道防水是保证地铁隧道质量的一个重要环节。受季节气候、地质条件等因素的影响,隧道容易出现渗漏的问题,尤其是在多雨季节隧道运行过程中如果遇到渗漏水的情况,会出现电轨道短路或接触网漏电等等问题,导致列车停止运行。另外,渗漏还会导致隧道内管线生锈,影响隧道使用年限,因此,要做好地铁盾构隧道的堵漏施工。

2工程概况

某地铁轨道使用盾构法进行施工,隧道衬砌使用预制钢筋混凝土管片进行施工。隧道管片设计规格如下:内径5400mm,外径6000mm,管片厚度为300mm,环宽1500mm,管片采用标号C50混凝土,环缝和衬砌纵缝之间使用EPDM弹性密封垫防水。场地地下水主要为全风化带中孔隙潜水、第四系松散层和强中风化岩中基岩裂隙水,裂隙水类型为承压水,水压力大、水量丰富。由于隧道埋设深度比较大,区间盾构隧道环管片拼缝出现了渗漏,对地铁的运行造成影响,需要采取相应的堵漏技术来保持地铁隧道安全运营。

3运营地铁盾构隧道堵漏施工难点

1)地铁运营隧道单次堵漏施工时间较短。在实际施工中由于地铁一直处于运行状态,施工时间有限,通常选取夜间地铁停止运行的时间进行施工,但时间较为紧促,使得有的施工环节不能有效开展。2)机械设备、材料运输困难。在地铁隧道堵漏施工中会使用多种大型设备,比如注浆机、脚手架以及一些材料物资,这些物品都需要施工人员从地铁站亲自搬运到施工区域,这无疑会加大人力负担,而且也会影响工作效率[1]。3)任务紧急。一旦隧道出现渗漏喷水现象,均需在第一时间进行处理,如若不及时会带来不可估量的损失,甚至危及人们的生命安全。

4隧道渗漏水原因分析及整治标准

4.1隧道渗漏水原因分析

1)此隧道埋深大,深度达到27~33m,隧道上部主要分布的是强风化与中风化岩层。强风化岩层裂隙发育,而且地下水较多,水压力达到0.3MPa。2)施工隧道地处中间风井部位,当盾构隧道被打通时,施工人员还没有对中间风井进行封堵处理,造成隧道漏水量较大。盾构施工阶段的管片背后所注的浆液遇水流过大时极易被冲刷,形成局部虚空状态。3)中间风井为盾构到达井,由于盾构达到时推力在逐渐减小,如若管片间的止水带压实不牢固的话,容易出现漏水现象。当推力在不断变小时,管片止水密封条压缩变形量也会逐渐减小,防水效果不显著。此外,如果管片的错台过大或者重合搭接量太小的话,防水性能也会受到不同程度的影响。4)部分吊装头在管片注浆后封堵存在质量问题,如若封堵不彻底,在长时间使用中管片壁也会出现渗水现象。与此同时,该段隧道与盾构吊出井距离较近,而且在吊出井的相应部位设置有集水井泵房,盾构隧道贯通了一段时间后,施工人员仍没有对吊出井实施封堵处理,使得隧道周围漏水现象严重[2]。再加之一些潜在的漏水点由于没有暴露出来,因而在堵漏工作中也未进行及时修复。

4.2整治质量标准

通过对现场情况进行分析,最终得出盾构区间隧道防水等级为二级,顶部以及结构内都不能出现漏水等现象,结构表面允许有少量的湿渍,但湿渍面积应进行严格控制。比如100m2防水面积上湿渍应小于3处,单个湿渍的最大面积应控制在0.2m2以内。此次整治的范围主要包括区间内上行线中间风井与靠近风井洞门一定区域内的管片,主要针对管片接缝漏水点以及管片裂缝漏水现象进行改进。

5隧道堵漏施工技术

5.1管片裂缝堵漏施工流程

管片裂缝主要指的是由于管片受到盾构千斤顶推力的作用而出现的纵向裂纹现象,按照地铁设计相关标准规定,如若盾构管片出现0.2mm以上的裂缝时,需采取一定的措施进行防渗堵漏处理。具体的施工流程如下:1)施工人员在渗漏区域顺着缝隙部位人工凿槽,一般凿成U型或者口型槽,这样便于后续施工的顺利实施;2)将防水胶水泥填充在缝隙部位,确保槽与管片表面相平,而且要注意压贴紧密;3)按照渗漏实际情况,预留埋设多个注浆嘴,等到刚性胶凝固到一定程度后,从事先预留的注浆嘴部位向缝隙内注入高分子化学浆液比如改性环氧树脂等,浆液进入到缝隙后会迅速扩散,经过长时间后会凝固成强度很高的凝胶,这样可提高裂缝的密实性;4)堵漏工作完成后应使用砂轮机将注浆嘴表面不平整部位进行处理,使其处于平整状态。

5.2管片拼缝堵漏施工工艺

1)明确漏水点的具体方位。施工人员可按照管片出水点的位置以及出水量的实际大小明确漏水点的具体方位,紧接着在漏水点的两端距离一定部位打终止孔,将注浆管预先埋设在此处。2)钻终止孔。施工人员应在管片渗漏部位的端头顺着缝隙部位钻入一定深度的孔,孔的深度主要由内侧的止水条位置决定,绝不能超过止水条位置,这样会损坏管片,起不到应有的防水效果。用流水冲洗终止孔后将水泥膏注入孔内,直至到达孔口即可。3)钻注浆孔。首先顺着渗漏缝向孔内钻注浆孔,孔径以及孔深应进行严格确定,孔径应达到1cm,孔与孔之间的距离应控制在0.3~0.5m之间;其次将注浆孔与渗漏缝中的杂物进行彻底地冲洗,以提高灌浆质量。4)埋铝管嵌缝。首先使用一定硬度而且处于微膨胀状态的水泥注入孔内的铝管内,压实紧密,但要注意的是管片要流出铝管10cm的距离;其次嵌缝压入水泥时动作要迅速,注入水泥越多,效果越显著。5)注浆环节。1)施工人员首要一步是将注浆软管与预埋铝管进行有效连接,为了提高其稳定性,可使用铁线进行绑扎处理。2)试压时应密切关注嵌缝封闭的效果以及浆液的质量,若无异常情况时则可使用改性环氧树脂进行堵漏处理。3)为了提高材料的黏接性,可在速硬水泥中加入一定量的聚合物氯丁胶乳。4)施工人员应现配水泥浆液,水灰比的浓度应满足相关要求。5)注浆工作结束后应立即对注浆机以及管路进行彻底地清洗,确保表面整洁。

5.3管片吊装孔施工工艺

管片吊装孔施工流程如下:1)将吊装孔中的杂物清洗彻底;2)在吊装孔中埋设两只铝管,一支铝管起到泄水减压作用,另一支铝管作为注浆管,并在铝管周围使用速硬微膨胀水泥进行填筑处理;待水泥凝固完全后,将注浆管连接到位用手动泵压注水泥浆,直至完成。

5.4管片背后注浆施工工艺

管片背后注浆方法主要用来解决管片背后注浆不饱满所引发的不良现象。按照实际施工情况可在渗漏点的上方选取1点位或者11点位的吊装孔作为泄水孔,而在渗漏点下方的第4点位以及7点位设置注浆孔,所设置的注浆孔与泄水孔的连线应横穿渗漏点。考虑到此施工区段地下水压力较大,可使用冲击钻打穿吊装孔。为了确保管片的安全性,施工人员可在注浆管路部位设置压力表与安全阀,及时检查管路周围的水压力状况,一旦发现超过标准应立即打开安全阀。压浆应请专人全权负责,注意观察管片有无异常变化情况,浆液喷射时不能对准施工人员,以免使人员受到伤害。

6结语

综上所述,本地铁盾构隧道经过堵漏施工后,有效治理了隧道的漏水问题,实现了预期的治理效果,值得类似工程借鉴或参考。需要注意的是,在拌制水泥时要使用干净的水进行拌制,不能只是为了方便,选择地下水来拌制水泥,以免影响水泥的质量。

作者:张辉 单位:中铁十六局集团有限公司

【参考文献】

【1】赵红军.浅析我国城市轨道交通现状及发展趋势[J].内江科技,2011(8):53-54.

堵漏技术论文范文第9篇

【摘要】结合了上海长江隧桥大直径钻孔桩施工、台州椒江二桥、温州瓯江大桥大直径钻孔桩施工的工程实践阐述了气举反循环在不同地层钻孔过程中的控制要点及出现孔内事故的处理方法。

【关键词】 钻孔桩气举反循环 不同地层孔内事故

设备选型对于大直径钻孔桩施工时首要考虑的就是钻机的扭矩是否能够达到钻孔需要,岩层的强度大小是选择钻机的一个重要依据,我们以直径2.8m有效桩长110m进行参照,通常情况下我们对于岩石的单轴饱和抗压强度小于40MPa的选用扭矩型号表示为300KN.M以上的钻机,例如ZD300、ZR3000、KP3000等钻机,对于岩石强度较大的超过40MPa选用扭矩型号表示350KN.M以上的钻机。钻机设备图片见1-1,1-2,1-3,1-4钻机设备图片

1-1钻机 1-2空压机

1-3泥浆净化器 1-4泥浆、钻渣循环分离系统

钻机介绍

2.1气举反循环钻机工作介绍气举反循环钻机循环系统是利用空气压缩机压缩空气,通过安装在钻杆外面的风管送至钻头风包处,高压气体于泥浆混合,在钻杆内部形成一种密度小于泥浆的浆气混合物,浆气混合物因其比重较小而上升并且在风包底端形成负压,孔底钻渣和泥浆在负压作用下上升,并且在气压动量的联合作用下而上升,在风包处于气体混合形成浆气混合物而继续上升形成气举状态,钻杆的内断面面积远小于钻杆外壁至孔壁间的断面面积便形成了流速、流量极大的反循环携带钻渣从钻杆内返出排出孔外,循环见图2-1

图2-1气举反循环示意图

气压计算公式:P=ys*h0/1000+ΔP

ys――泥浆比重一般取1.2

h0――风包下放深度暂按总孔深计算ΔP――供气管道压力损失一般取0.05-0.1MPa

P=12*110/1000+0.1

=1.42MPa

2.2钻具介绍

气举反循环钻机钻具可分为刮刀钻头和滚刀钻头,刮刀又可分为双腰带刮刀钻及单腰带刮刀钻,滚刀钻头可分为焊齿滚刀和球齿滚刀。

1、刮刀钻头:1)、单腰带:优点:钻进速度相对较快,不易胡钻;

缺点:成孔垂直度相对较差。2)、双腰带:优点:成孔垂直度较好;

缺点:遇见黏土层较容易胡钻。2、滚刀钻头:1)、焊齿:在岩石强度不是很高的岩层内钻进相对较快如中分化凝灰岩,岩等,岩石单轴饱和抗压强度不大于35MPa; 2)、球齿:在岩石强度很高的岩层内钻进相对较快如微风化凝灰岩、花岗岩等,岩石单轴饱和抗压强度大于35MPa。钻具图见图2.2-1,2.2-2,2.2-3,2.2-4

图2.2-1单腰带刮刀钻头

图2.2-2双腰带刮刀钻头

图2.2-3焊齿滚刀钻头 图2.2-4球齿滚刀钻头

假定地质层面

3.1假定地质层介绍该段表层分布淤(海)泥及淤泥质土,层厚约39.7~40.1m,流塑,高含水量,高灵敏度,高压缩性,抗剪切强度低,透水性差,固结时间长,物理力学性质差;上部分布黏土、含粉质黏土卵石,层厚约11.8~11.9m,软塑~中密,中等~高压缩性,物理力学性质一般~较好;中部分布粉质黏土圆砾、粉质黏土,层厚约20.6~23.3m,硬塑~密实,力学性质较好;下部分布粉质黏土、黏土,层厚约25.2~42.9m,硬塑,局部软塑,低~中等压缩性,物理力学性质较好;底部分布碎石土,层厚7.0~7.7m,硬塑~中密,力学性质较好;下伏凝灰岩,中风化基岩面埋深为-123.63~-135.17(黄海高程),力学性质良好。

3.2各地质层分类根据不同的地质状况我们大致可将上述地层分为一般地层、特殊地层及岩层具体分层见表3-2

表3-2

钻孔泥浆

4.1 泥浆的发展近况

泥浆根据构成泥浆的材料不同,可分为普通泥浆、膨润土泥浆、聚合物泥浆、盐水泥浆等。近年来,桥梁钻孔桩基础有了很大的发展,特别是深水、深覆盖层、厚砂层、大直径等方面桩基础取得了突破性进展,因此高性能钻孔泥浆也得到了飞速发展。而钻孔桩高级泥浆大多是借鉴了油田泥浆的施工配比和经验。

4.2 PHP泥浆的性能

高级泥浆中掺入的聚丙烯酰胺(PHP)虽然量小,但所起的作用却很大,因此又称为PHP泥浆。PHP泥浆具有不分散、低密度、低固相、高粘度的性能。

表4.2 反循环钻孔泥浆性能指标表

4.3 PHP泥浆的作用

PHP泥浆在钻孔过程中的主要作用有:

⑴提高钻进速度 PHP泥浆的密度可降到1.03~1.10,密度小对钻头所产生的阻力小,结果使钻速上升,机械效率可提高40,成孔速度提高20。

⑵ 延长机械寿命 PHP泥浆循环沉淀净化后,钻头切削的阻力减少,减轻设备的部件磨损。

⑶ 保证孔径顺直 使用PHP泥浆钻孔由于它固相含量低,泥浆渗漏小,有利孔壁的稳定,使孔壁顺直,扩孔率小。

⑷ 有效地防漏和堵漏 由于PHP泥浆低失水、高矿化、泥浆触性较强,所以在钻孔过程中遇有渗漏性地层亦能充分发挥防漏、堵漏的作用。

⑸降低钻孔成本 PHP泥浆用化学絮凝计量仅为泥浆液0.0003,钻孔速度快,安全高效,加上泥浆循环净化能重复使用,故可大幅度地降低钻孔的总成本。

不同地层钻进控制

5.1一般地层钻进

根据地址报告显示有46.4m的泥土,为了降低原料成本我们可以采用正循环反吹钻进,(所谓反吹钻进就是在钻杆出渣口做一个盖板将返出钻渣重新压回孔内)将孔内的淤泥质粘土通过高压气体及钻头的搅拌将大块粘土研碎并加入适量的造浆外加剂然后经过泥浆净化器净化去除杂质将孔内粘土全部转化为可利用的泥浆,这样即减少了造浆原材料的成本,也减少了泥浆钻渣排放的成本。

5.2特殊地层钻进所谓特殊地层就是该地层钻进难度相对较大,将砾石、卵石定义为特殊地层。我们可以将该地层钻进分为砾石层钻进和卵石层钻进。

5.2.1砾石层钻进砾石可分为圆砾和角砾,圆砾相对粒径较大,棱角较圆润、角砾棱角较明显,钻至该地层时因其含有粒径较大的“漂石”很容易发生堵管、爆管及扩孔现象,发生堵管时泥浆出渣口出渣量明显减少,空压机压力增大。堵管处理:通常情况下堵管现象都是发生在弯管及皮管铁管交接处钻头处,判断却为堵管可通过敲打听声判断上部堵管位置并在弯管处提前预留螺丝小孔,堵管发生后将弯头处的螺丝拧开用铁丝在钻杆内进行试探,找出堵管位置拆除弯头将堵管漂石清出,若堵管位置不在弯头处将钻杆逐节拆除找出堵管漂石清理干净,弯头小孔见图5.2.1-1

图5.2.1-1 弯头处预留小孔

预防措施:在项目进场后在孔位边上选出适当位置打试桩,并记录该地区的大致实际地质、判明此处“漂石”尺寸大小,根据地质情况进行钻机选型选择直径较大的钻杆及皮管,并在即将钻入该层位时减压慢速钻进,发现出渣量减少后立即将钻头提高防至漂石进入钻杆内,若该地层“漂石”量较多,堵管现象频繁发生立即提钻将刮刀钻头换成滚刀钻头(见图5.2.1-2,5.2.1-3)用滚刀将漂石磨碎排出孔外。

5.2.2 卵石层内钻进卵石层内钻进,经常发生漏浆、扩孔、塌孔现象。事故分析,在进入卵石层后因为卵石排列间存在缝隙,所以孔内泥浆填充至卵石缝隙中,通常是刚刚进入该地层即出现大方量漏浆现象,如果漏浆较严重,孔内外压失衡将会造成塌孔事故。

控制措施:根据试桩获得的地质情况及钻渣反应情况,在即将进入卵石层前在泥浆船或是没有开钻的钢护筒里面储备好高粘度的泥浆并且准备好锯木屑、纸浆及水泥等堵漏材料,并将锯木屑或纸浆提前投入孔内,并使孔内泥浆循环1-2次。泥浆计算公式如下:

m=Vρ1= (ρ2-ρ3)/(ρ1-ρ2)-ρ1

式中:m――每m3泥浆所需原料的质量(t)

v――每m3泥浆所需原料的体积(m3)

ρ1――原料的密度(t/m3)

ρ2――要求的泥浆密度(t/m3)

ρ2= Vρ1t(1-v)ρ3

ρ3――水的密度,取ρ3=1t/m3

注:膨润土为15m3/t在进入卵石层后,如果发现有漏浆现象继续向孔内投入堵漏材料,并适当降低水头高度(以不低于潮水位为宜)以降低孔内压力降低泥浆的损失量,钻机低档、减压慢速钻进,以使孔内泥浆形成稳定护壁一方面防止了孔壁卵石掉落形成扩孔,另一方面稳定护壁防止了泥浆的二次渗漏。如果发现大面积漏浆且投入普通泥浆效果不明显的情况下可用水泥造浆并在其中加入适量锯木屑(必要时可在孔内加入清水以控制水头高度),即停机提出3-4节钻杆将拌合好的水泥浆由钻杆压入孔内(一般压入20m3的水泥浆1m3水泥浆即1000kg水泥+670kg水),同时为了防止水泥浆初凝堵塞钻杆将水泥浆注入完成后压入适量的泥浆将水泥浆压出钻杆外(泥浆方量根据钻杆内径确定),静止12小时后加上钻杆慢速钻进,为了防止灌孔时因水泥浆护壁较厚影响桩身质量可在终孔结束后重新下钻进行扫孔。

5.2.3黏土层钻进在该层最容易发生的孔内事故既是糊钻,因其粘度较大在钻进过程中会吸附在钻头上导致钻机负荷曾大、出渣,出浆量减少进尺缓慢。控制措施:在即将进入该层位时降低泥浆粘度泥浆粘度一般控制在17S左右(在该层钻进最好换上单腰带刮刀钻头),并密切关注出渣情况若发现出渣量减少可在立即将钻头提起1-2m循环泥浆至出浆量正常后继续钻进。

5.3岩层内钻进在该地层钻进也是施工难度较大的一层,由于岩层存在着一定程度的起伏,判断是否已入岩存在较大争议,往往钻头接触到的岩层并非全断面,而钻进时如没有足够重视或判断出现误差,钻进速度不减,容易造成桩位偏差,桩孔弯曲,所以在该地层钻进时必须减慢进尺。控制措施:在该层钻进时密切关注反渣情况,确定钻尖已经进入岩层提出钻头加大配重,并且在配重杆上端及孔深1/2处安装两道扶正器(见图5.3-1)以保证入岩的垂直度。在刚刚进入岩面时每钻过20-30cm提钻扫孔,直到钻机电流表无变化时继续钻进,待全断面进入岩层后恢复钻进速度,如岩石强度较大每打2-3天就要提钻检查钻具,防止因螺丝松动导致钻头掉入孔内。斜孔处理:在岩面倾斜角度较大时稍不注意就会将孔打斜,造成这种情况通常时操作手“耐不住寂寞”没有重复扫孔及关注电流表变化导致斜孔。斜孔重新扫孔不仅耽误工期、成本增加。扫孔时钻头处于凌空状态钻杆扭矩较大,稍不注意就会将钻杆打断,所以斜孔发生后,就不可用大配重加滚刀钻头,我们可以自制扫孔钻头俗称筒钻,在钻头处加密焊接合金钻尺,筒钻高度通常以2-3m为宜这样筒钻即起到了扶正器的作用又起到了钻头的做用,在筒钻在进入斜孔区域后,减压慢速钻进,发现蹩车现象立即停钻提高钻头20cm在启动钻机慢速钻进,扫孔时要经常提钻检查钻具防止钻杆扭断。筒钻见图5.3-2

图5.3-1

图5.3-2

参考文献

1、梅瑞泰:《高级PHP泥浆在深水大直径桩基施工中的应用》[期刊论文]-筑路机械与施工机械化 2009(8)

2、梅瑞泰:《复杂地质深水长大钻孔桩施工关键技术》[期刊论文]-铁道标准设计 2009(5)

3、梅瑞泰:高级《PHP泥浆在深水大直径钻孔桩施工中的应用》[期刊论文]-石家庄铁道学院学报 2009(1)

5、王卫红:《大直径桩成孔泥浆分析》[期刊论文]-山西建筑 2003(03)

6、公路于桥梁施工技术规范(JTG/T F50-2011)

堵漏技术论文范文第10篇

关键词:立井;井筒;淋水治理;壁后注浆

中图分类号:TD262文献标识码: A

1、工程实例

井巷工程永久支护后,遇有井壁或衬砌出现渗漏水、漏水带砂、壁后空洞或为提高围岩稳定性等,均须用后注浆法进行堵水或加固。

注浆技术是井巷施工中与地下水害作斗争的重要手段之一。通常以注浆泵为动力源,利用泵的压力把配制好的、具有充塞胶结性能的浆液,通过注浆孔(或注浆管)注入含水地层中,浆液以充填或渗透等形式驱走岩石裂隙或孔隙中的水,达到封堵裂隙、隔绝水源,或将松散岩层胶结成不透水的整体的目的,从而起到永久性的堵水与加固作用。

新巨龙公司是国内典型的深井开采,位于巨野煤田中南部,含水层多,副井井筒为冻结法施工,井筒深度866m,井筒直径7.0m,双层钢筋混凝土结构井壁,井底轨面标高-810m,井口标高+44m,井筒装备有信号控制电缆、下井动力电缆、4趟管路、吊挂式玻璃钢梯子间、罐道托架、玻璃钢罐道等,井筒随副井提升机安装完毕进行提升后,井壁四周不同程度地出现了出水点,其中-567m、-557m、-423m、-387m四处出水形成滋水现象,经测算,出水量约在12m3左右。由于出水量大,井筒水腐蚀性强,对井筒内的罐道、管路及提升扁尾绳、钢丝绳损害较大,同时对设备设施形成冲刷之力,危害性增高,而且由于淋水大流入井底佯井子,影响提升系统的安全运行。

2、涌水水源分析

因井筒淋水量稳定,所以大气降水和地表水不是淋水的主要补给水源。由于井田受承压水影响,由此分析地下水是副立井淋水的主要水源,主要是由于:

2.1、井筒深度达 866m,矿山压力增大。

2.2、在井筒与马头门连接处上下所揭露的围岩地质条件差,主要以泥岩、粉砂岩为主,并夹有多层薄煤、煤线及一层膨胀铝土泥岩,节理发育,破碎严重。

2.3、由于建设井筒,人为地破坏了岩层及含隔水层的静态平衡,使井壁围岩在一定范围内产生新的裂隙,又因井筒变形,使井壁围岩进一步松动,井壁围岩裂隙增多增大,从而成为直接的裂隙水来源,可见孔隙水向裂隙水转化导致井筒淋水变大。

2.4、由于受深地压及副立井井筒变形影响,井筒涌水地层裂隙发育,又因长时间出水浸泡,混凝土井壁亦不同程度地出现裂隙。

2.5、而淋水出水的部位主要集中在接茬缝之中。

3、采用壁后注浆法治理井筒淋水

3.1、壁后注浆施工方案

对井筒重点出水点采用FLSA快速堵漏剂进行封堵。堵疏结合,留出必要的疏水孔,井壁渗水经引水管放至井底。在井筒内安装排风系统,缓解井筒潮气对电气设备侵蚀。

壁后注浆土程主要在井口以下主要的含水层层位,采用成排造孔和独立出水点埋管的方式,自下而上进行注浆施土,自上而下进行检查。主要处理截水槽并对所有出水点进行注浆封堵,确保井筒涌水量达到设计要求。注浆施土环节如图1所示。

图1

3.2、钻孔布置

注浆工作台运行至截水槽位置后,对截水槽进行处理,并从该井壁出水点接茬位置开始向上造孔20排,注浆段高-567―-387m,每排沿井壁一周均匀布置8个孔,排距2m。针对井壁上的明显出水点,遵循分片包围、顶水凿孔、塑胶泥封壁、集中导水的原则布孔。

3.3、造孔、埋管

造孔采用YT-28型风动凿岩机,配中空六角钢铎“一”字型合金钻头,孔径为42mm,孔深1.5―2.0m。预埋注浆孔口管规格:33mmx0.8m,单端带丝扣,50mm处焊接受力箍,另一端全部加土成马牙扣,缠以麻丝,并用大锤将注浆孔口管(图2)砸入注浆孔内,外露不大于50mm,以便于安装球阀,或者一使用塑胶泥直接固管。

图2

3.4、注浆标准

首先,根据需要在地面搅拌站按照配比配置浆液,输送至注浆工作台,浆液通过混合室送至受注孔内。同一水平出水较大的预埋孔口管作为受注孔进行注浆,其他孔窜浆应及时关闭窜浆孔阀门,当受注孔达到设计注浆压力时,结束该孔注浆。对未窜浆孔进行单独注浆,直至达到设计注浆压力。受注孔在注浆过程中以井壁上无跑浆现象并达到设计注浆终压、终量作为该受注孔注浆结束的标准。其次,在注浆过程中,出现跑浆、窜浆、压力上不去等情况,要及时采取有效措施进行处理,保证注浆顺利进行。出现跑浆时,可进行间歇式注浆,但间歇时间不宜过长,不能超过凝胶时间。跑浆严重时,可采用调整浆液比例、缩短凝胶时间的措施进行控制。发生窜浆时,应及时关闭窜浆孔的阀门,在条件允许的情况下,增加注入量。

3.5、注浆工艺

3.5.1、注浆压力计算

井壁注浆压力

Pa=P0+(1―3)

Pb=P0+(3―5)

Pc=P0+(5―8)

Pa―注浆初始压力,MPa

Pb―正常注浆压力,MPa

Pc―注浆终压,MPa

P0―注浆点静水压力,MPa

1―8―富裕压力

井壁强度校验

P=K(E²+2R0E)/2(R0+E)²>PC

P―注浆部位井壁能承受的压力,MPa

E―井壁厚度,m

R0―井筒的净半径,m

K―井壁材料的允许抗压强度,MPaK=R/n

R―井壁材料极限抗压强度,MPa

n―安全系数,n=2

1、注浆终压用井壁材料允许抗压强度来校验

2、确定的注浆终压在一般情况下不能超过校验值

注浆时,先对涌水较大的孔安装混合室连接输浆管路进行注浆。根据井壁漏浆和孔口跑浆的情况,选择浆液浓度及浆液凝胶时间,依据进浆受注范围确定注浆压力。根据孔内涌水及压水试验情况确定浆液比例、浆液性质和注浆压力,由进浆情况决定注浆量和注浆时间,直至达到设计的注浆终压。注浆终压、终量达到设计要求后,关闭注浆孔口阀门,开启放压阀门,将注浆泵的吸浆龙头放在清水箱内,清洗管路,防止堵塞,为下一注浆孔注浆做好准备。注浆施土土艺流程如图3所示。

图3

经过8d的壁后注浆,井筒总淋水量降低至1.6m3/h左右,单孔淋水量降至0.5m3/h以下,取得了良好效果,大大减小了井筒设备的腐蚀,为施工人员提供了安全保障。

4、新材料的应用

FLSA快速堵漏剂是中国建筑材料科学研究院的新技术产品,其最大特点是凝结硬化快,初终凝时间间隔极短,终凝后迅速产生强度,15分钟后强度大于10MPa,1小时强度后大于20 MPa,可带水作业,并迅速止水、堵漏。该产品施工简单,与基层粘结力强,不收缩、不脱落,可广泛应用于房屋、地下、水下、隧道等工程的堵漏止水、抢修、灌注等。该产品无氯、无毒、不燃不爆HRM高强抗裂防水剂是在HRM高强抗裂防水粉中起增强、抗裂和防水等作用的组份,HRM高强抗裂防水剂与强度不低于32.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥按重量比7:100相混合,即为HRM高强抗裂防水粉。HRM高强抗裂防水粉是一种水硬性防水材料,具有良好的抗裂防渗性能,是一种非带水作业的防水材料,带水作业时与快速堵漏剂配合使用。

5、注浆效果分析

注浆结束后经过现场实测,井筒总淋水量减少至1.6m³/h,达到了《煤矿井巷工程质量验收规范》的要求,取得了良好的效果。

结束语

总之,为了预防安全事故的发生及淋水区域人员作业环境的改善,各竖井淋水矿井都采取了不同防治水的方法和措施,比如采用聚乙烯防水材料对井壁进行全面覆盖,把井筒渗水挡在防水材料和井壁之间,再将水引走的方法,但投入资金和人力都比较大。该方案将每层接水槽通过自制引水装置引入该管道内,使井筒壁渗出水不能在井筒内扩散,从而达到井筒淋水治理的目的。

参考文献:

[1]魏明.潘三矿副井井筒淋水治理技术[J].价值工程,2013,27:115-116.

[2]王蒲胜,许伟.立井淋水的治理[J].内蒙古煤炭经济,2013,08:126+134.

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