注漿鑿井法發(fā)展歷史

1864年，德國(guó)首次采用水泥注漿，解決了磚井壁的漏水問(wèn)題。1900年，荷蘭約斯滕 (Joosten)應(yīng)用水玻璃和氯化鈣進(jìn)行雙液注漿，創(chuàng)造了化學(xué)注漿法，20世紀(jì)50年代以來(lái)，美、日、蘇等國(guó)相繼研制成多種新型化學(xué)注漿材料，如以丙烯酰胺為主劑的AM-9、聚氨酯等。中國(guó)在50年代初開(kāi)始大量使用注漿法，至今用本法施工的井筒有100余個(gè),60年代以來(lái)研制出多種化學(xué)注漿材料、專(zhuān)用注漿泵、止?jié){塞和測(cè)試儀表等。注漿法施工簡(jiǎn)便，對(duì)治理礦井水害、加固巖體、防滲抗漏等快速有效，有利于實(shí)現(xiàn)打干井。

按注漿施工與井筒掘砌時(shí)間的先后分為：地面預(yù)注漿、工作面預(yù)注漿兩種。在井筒掘砌完成后，用注漿法封堵井壁漏水，加固井壁稱(chēng)為壁后注漿。但壁后注漿不屬特殊鑿井法的范疇。

地面預(yù)注漿：是在井筒開(kāi)鑿前，從地面在井筒周?chē)@注漿孔，安裝注漿管及止?jié){塞，用注漿泵把漿液經(jīng)注漿孔注入含水層裂隙中進(jìn)行封水。含水層距地表較近，厚度較大或含水層雖薄但層數(shù)較多時(shí)，宜采用地面預(yù)注漿。其優(yōu)點(diǎn)是不影響建井工期，作業(yè)條件好、安全；缺點(diǎn)是需用大型鉆孔機(jī)，鉆孔偏斜不易控制，漿液消耗量大，分段止?jié){工藝較復(fù)雜。

工作面預(yù)注漿：是在井筒掘到含水層之前，預(yù)留止?jié){巖柱或筑混凝土止?jié){墊，再鉆孔注漿封水。其主要優(yōu)點(diǎn)是注漿孔短，可使用輕便鉆機(jī)，孔斜容易控制，注漿效果較好，便于檢測(cè)；缺點(diǎn)是注漿施工需占用建井工期，井下作業(yè)條件較差。本法適用于含水巖層埋藏較深，各含水層之間距離較大的情況。

要求性能穩(wěn)定，可注性好；凝結(jié)時(shí)間可控；凝結(jié)后有一定強(qiáng)度，不龜裂，不易腐蝕，抗?jié)B性好；料源廣、成本低、易存放、不污染。常用的有兩大類(lèi)：

①以硅酸鹽為主的無(wú)機(jī)化合物漿液，包括水泥漿、水泥粘土漿、水泥－水玻璃漿、水玻璃類(lèi)漿液等；

②有機(jī)化合物漿液，通稱(chēng)化學(xué)漿，包括丙烯酰胺類(lèi)、鉻木素類(lèi)、聚氨酯類(lèi)、酚醛樹(shù)脂類(lèi)和糠醛樹(shù)脂類(lèi)漿液等。漿液可以是單一的材料，也可用多種材料配制。

有鉆機(jī)、注漿泵、止?jié){塞、攪拌機(jī)、混合器、輸漿管路、壓力表和流量計(jì)等。

注漿泵 輸送漿液的動(dòng)力機(jī)械。應(yīng)根據(jù)注漿深度和巖層條件的變化，能隨時(shí)準(zhǔn)確地調(diào)整漿液的流量和壓力，保證供液均勻和穩(wěn)定。常用的有液力調(diào)速注漿泵和隔膜計(jì)量泵等。在無(wú)專(zhuān)用泵的情況下，也可用泥漿泵代替。

止?jié){塞 用來(lái)分段封隔鉆孔和控制漿液注入部位，以實(shí)現(xiàn)分段注漿的機(jī)具，有機(jī)械膨脹式和水力膨脹式兩種。前者靠機(jī)械壓力使密封膠塞產(chǎn)生橫向膨脹，與孔壁擠緊，起止?jié){作用，如三爪止?jié){塞和異徑止?jié){塞等；后者靠高壓水使密封膠筒膨脹，與孔壁貼緊，起止?jié){作用。2100433B