灌注工艺论文

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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