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灌注工艺论文

灌注工艺论文

1管内注浆法与管外注浆法

1.1管内注浆法(以下简称方法1)

首先将海带编成密实的辫子,缠绕在止水井管止水部位下端,海带累计高度要达到设计要求,最大直径略小于钻孔直径,用铁丝扎紧,两端焊接托盘起保护作用。在海带上部环绕捆绑一定高度的胶皮,胶皮中充填半湿粘土,胶皮最大直径稍大于钻孔直径。在滤水管上部0.3~0.5m处用铁板将井管内焊死,防止水泥浆进入滤水管含水层内。在注浆口管外止水胶皮位置上部3~5m处,割开4~8个长度为15~20cm,宽度约为1cm的切口,在管壁两侧对抽缝隙,管壁外加有弹性胶皮门帘,捆扎胶皮两侧,防止脱落。下管工作完成后,待海带充分膨胀后,用水泥浆封闭胶皮上部井管与孔壁之问的环状间隙。在注浆前,孔口用厚度为3~5mm的钢板焊封,中间挖孔,用钢管焊接约0.3m,用高压胶管连接,在孔口阀门钢管上加阀门开关。向井管内注入一定体积清水,将稀泥浆从管外全部换出(顶出),同时防止注浆管管内堵塞。开始将计算好使用量的水泥浆由管内注入管外,注入水泥浆至孔口。注浆结束后,再注入一定的清水将注浆管及泥浆泵残余水泥浆顶出,然后将孔口阀门关闭。注浆结束48h后,用钻具将铁板(托盘)扫开,进行下一步的洗井工作。

1.2管外注浆法(以下简称方法2)

首先将海带编成密实的辫子,缠绕在止水井管止水部位下端,海带累计高度要达到设计要求,最大直径略小于钻孔直径,用铁丝扎紧,两端焊接托盘起保护作用。在海带上部环绕捆绑一定高度的胶皮,胶皮中充填半湿粘土,胶皮最大直径稍大于钻孔直径。下管工作完成后,待海带充分膨胀后,用水泥浆封闭胶皮上部井管与孔壁之间的环状间隙。在注浆前,孔口用厚度为3~5mm的钢板焊封,中间挖孔,用钢管焊接约0.3m,用高压胶管连接,在孔口阀门钢管上加阀门开关。每次注浆前,向管内注满清水,使管内有一定的静压力,可防止注浆时水泥浆进入滤水管含水层内。水泥浆分两次注入,第一次先封闭须要进行止水位置的下部10m,注浆方法为泵送法,即先将钻具从井管与孔壁之间的环状间隙下到距离止水材料(胶皮)顶端2~3m处,将钻孔进行冲洗,使用清水。井口上反上来的是清水,则可以封孔;如果反上来浊水需要等一段时间。在封孔过程中,注意灌注水泥同时提离钻具不可高于灌浆面。然后待水泥凝固,凝固以后再进行灌注,反复几次。但是注意水泥完全凝固后进行。灌浆完成后进行最后的不走,清洗井。

2探讨两种灌注方法的优缺点,分析了灌浆期间存在的问题

2.1优、缺点对比分析

(1)方法1的优点:利用管内灌浆的方法,具有操作简单,一次性结束,节省了一定时间,成功几率较大。可防止注浆时水泥浆从井管外进入滤水管含水层内,提高操作的成功率。(2)方法1的缺点:虽然操作简单,但是运用一次性的灌浆方法,不利于灌浆过程中停止操作或者有效的控制操作。该方法对于设备的质量要求高,同时也不利于成本的节约。当灌浆开始后,不能停止操作,注浆结束48h后,才能将铁板(托盘)扫开,在此期间如果出现水泥浆进入水层时,增加了处理难度,使操作复杂。(3)方法2的优点:管外灌浆的方法经过两次以上操作方式进行灌浆,能够在灌浆不完全的基础上进行弥补。在灌浆途中,发现其他情况存在可以随时停止操作,不仅增加了对于操作的控制性吗,同时能够良好掌握灌浆效果。在灌浆期间停止操作时,可以将钻孔设备随时提离,避免由于灌浆中形成的压力给设备带来的损害,对于设备质量要求不严格,降低了固井工艺成本,提高操作的成功率。在该方法操作期间,经过对操作的控制,能够及时发现灌浆过程存在的问题,及时解决。避免了未知事故的发生,保证操作安全性。(4)方法2的缺点:管外灌浆次数在两次以上,使操作变得复杂,相对方法以而言耗时长,增加了操作时间。在灌浆期间,如果出现水泥浆进入水层,会造成对井清洗的难度,同时给施工人员带来复杂的作业任务。

2.2可能发生的问题

(1)方法一中,在其灌浆过程中在压力作用下,压力过大而产生的设备损坏或者出现故障的状况。故障的出现会导致灌浆操作的失败,不仅浪费成本,还增加了企业负担,浪费经济效益。这些问题的出现会导致工程的延期,造成操作耗时大,浪费成本高等问题。(2)方法二中,操作时容易出现水泥泥浆进入水层,导致操作复杂,使工程耗时大。

3结语

经过实验探究,将管内灌浆与管外灌浆技术进行探究。两种方法各有优势、各有缺点。在实验中经过对比发现,方法二管外灌浆方法相对于管内灌浆方法的灌浆技术更加有效,去具有的优势大于方法一的优势。因此,在煤田地质勘查中水文孔固井工艺的应用中,使用管外灌浆技术更加有效,对于工程中有着很总要的意义。在工程项目中,水泥固井工艺的具体操作方式的优劣,会直接影响操作的成功率、施工所需要的时间,从而决定项目进行的顺利与否。本文研究结果进一步完善了固井工艺的具体操作方式,在工程项目中具有重要的实际意义。

作者:黄东辉单位:黑龙江省煤田地质勘察院