井筒凍結(jié)孔解凍涌水發(fā)生機制及其控制技術(shù)
本文選題:凍結(jié)孔 + 井筒; 參考:《煤田地質(zhì)與勘探》2015年01期
【摘要】:針對凍結(jié)井筒解凍后頻繁發(fā)生涌水災(zāi)害的情況,通過工程實例分析了凍結(jié)技術(shù)、井筒地層條件及解凍涌水特征。結(jié)果表明,涌水發(fā)生是由于解凍后凍結(jié)止水帷幕失效,凍結(jié)管周圍地層介質(zhì)滲透性增強,介質(zhì)接觸界面粘結(jié)強度降低而致界面縫隙擴大連通,使凍結(jié)鉆孔連通含、隔水層而形成豎向?qū)ǖ?通道內(nèi)高壓水通過井筒薄弱部位發(fā)生涌水。采取在井筒外圍適宜地層開挖環(huán)形巷道,在環(huán)形巷道內(nèi)逐個切斷凍結(jié)管并向凍結(jié)管內(nèi)外注漿加固,最后將環(huán)形巷道用混凝土回填,形成人工隔水塞層。利用RFPA2D Flow滲流耦合模型驗證了該治理方案的可行性,且利用FLAC3D程序計算出環(huán)形巷道距離井壁7.50 m是最佳開鑿位置。經(jīng)該措施處理后的井筒涌水由原來的90 m3/h降低至2 m3/h,且井筒保持了穩(wěn)定。
[Abstract]:In view of the frequent water inrush disaster after freezing wellbore thawing, the freezing technology, wellbore formation conditions and characteristics of thawing water inrush are analyzed through engineering examples. The results show that the water gushing occurs due to the failure of freezing curtain after thawing, the enhancement of the permeability of stratum media around the freezing pipe, the decrease of bond strength between the contact interfaces of the medium and the expansion and connectivity of the interface gap, which makes the frozen borehole communication contain. A vertical guide water channel is formed in the water isolation layer, and the water gushing occurs through the weak part of the wellbore under high pressure in the passage. The circular roadway should be excavated in the proper formation outside the shaft, the freezing pipe should be cut off one by one and the grouting should be strengthened inside and outside the freezing pipe. Finally, the annular roadway would be backfilled with concrete to form the artificial water-proof slug layer. The feasibility of the control scheme is verified by using RFPA2D / Flow seepage coupling model, and the optimum excavation position is calculated by using FLAC3D program, which is 7.50m from the shaft wall of the circular roadway. After treatment, the wellbore water inflow decreased from 90 m3 / h to 2 m3 / h, and the wellbore remained stable.
【作者單位】: 中煤科工集團西安研究院有限公司;陜西彬長礦業(yè)集團;
【基金】:陜西省科學(xué)技術(shù)研究發(fā)展計劃項目(2012K08-06)
【分類號】:TD745;TD262
【參考文獻】
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【共引文獻】
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【二級參考文獻】
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,本文編號:1854815
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