眾所周知，井筒是礦井的咽喉。井筒開鑿的工程量僅占全礦井開拓工程量的3％－5％，而建井工期卻占礦井建設總工期的30％－50％。隨著開拓深度的增加，地質和水文地質條件越來越復雜，井筒施工工期占礦井建設工期的比例也將相應增加。國內外大量井筒施工實踐表明，水害是影響井筒快速施工眾多因素中的關鍵因素。據有關資料統計，我國煤炭井筒的施工平均月進度，自新中國成立以來到80年代末期，一直處在30ｍ以內。其原因之一就是由于井筒所處的水文地質條件比較復雜．井筒水文地質工作比較粗糙，對治水工作重視不夠，井筒開鑿后涌水量較大，嚴重影響施工速度，甚至被迫停止施工進行處理。
隨著礦井開發強度加大和深度的增加，查清井筒水文地質條件及提高井筒涌水量預計精度，對井筒位置的合理選擇，井筒施工方法的確定都具有重要意義，也是加快礦井建設速度，保證工程質量和節約建設投資的一項十分重要的措施。
井筒涌水往往導致施工速度緩慢，井壁質量差，施工中造成突水淹井事故經常發生。搞好井筒防治水工作不僅使建設單位減少資金投入，縮短建井工期，也關系到施工單位職工切身利益。經過研究與探索，總結出了“探、堵、引、擋、排、截、封”立井井筒綜合防治水施工技術，有效預防了井筒水害事故的發生，為井筒快速優質施工創造了較好的條件。根據不同的井筒地質及水文地質條件有針對性的選擇不同的治水措施，解決了鑿井期間治水技術難題。其具體做法為：
(1)探：在老空區積水或井筒主要含水層揭露前邊探邊掘，查清水量、水壓、巷道位置等，進行有計劃的放水、堵水。
(2)堵：對掘進工作面涌水量達到l0m
3／h以上時，在井筒揭露之前采取工作面預注漿或充填加固注漿堵水技術。
(3)截：采用暗截水槽，把水直接截人井壁內預埋暗水箱中或用軟管導人其下方腰泵房水倉中，實現淺水淺排，既節約排水費用，又減輕了工作面吊泵排水壓力。
(4)排：依據含水層的位置、涌水量、堵截的效果來合理地安排排水設施，主要是排腰泵房及工作面的水及井壁內暗水箱中的水。若井筒淋涌水小于5m
3／h，可直接用風泵將水排人吊桶后再排至地面。
(5)封：對井壁局部淋水或集中出水點采用壁后注漿，達到封堵的目的。一般是在井筒施工后，由于漏水較大，施工困難或井壁需要加固時進行的注漿堵水工作。
(6)引：對井壁、巖幫集中出水點埋設膠管，將水引出，防止涌水沖刷砼，為井筒壁后注漿創造較好的條件。
(7)擋：已筑井壁上出水點有承壓水流噴射時，在濺水部位覆蓋風筒布，使水沿井壁流入下部截水槽。
幾十年來，國家在這方面確實投人了大量的人力、物力和資金。主要表現在：國家有關部門專門制定規范，對加強水文地質工作作出了規定。如《礦山井巷工程施工及驗收規范》規定：井筒開工前，應完成檢查鉆孔，并具有完整的檢查鉆孔資料。煤炭工業部制訂的“煤礦建設井筒水文地質工作規定”，強調加強水文地質工作。各科研、設計、勘探和施工單位不斷加強做好井筒水文地質工作和預計井筒涌水方面的科學技術研究工作，并取得了一定的成效，其中比較突出的有如下三個方面：
1、流量側井．
在井筒檢查孔作抽水試驗的同時進行流量測并。它能在孔中詳細劃分含水層（帶），較準確地測定含水層的層位、深度、厚度和預計井筒涌水量的相對大小。如在山西常村煤礦用流量測井分層抽水，分層預計井筒涌水量，認為井深300m以上較大，300ｍ以下較小，經井筒開鑿證實是正確的。其中預側井深198-205ｍ的涌水量為160m³/h，由于事前做好了注漿準備，當井筒開鑿到201m時，水量達到240m³/h，只用了6小時，3噸水泥把水封住，順利通過該含水層。在常村礦的3個井筒施工中，由于查清了井筒水文地質條件，較準確地預計了井筒含水層層位和涌水量，選用直接堵漏注漿技術，在每個井筒涌水量均大于500m³/h的條件下，用一年多的時間完成了井筒掘砌。
2、用水文地質分析法預枯井筒涌水量
該方法是總結我國大量井筒治水實踐經驗的成果。這種方法預估的13個井筒均取得了較好的結果，表明該方法具有科學性和實踐性該方法的主要特點是：總結大量已知各種水文地質條件下的實際涌水量，估計具有相似條件下未知涌水量。如山西常村煤礦，開始認為主、副、風3個井筒第一含水段井筒涌水量很小，可不注漿，但用水文地質分析法預估其涌水量大于100m³/h，應進行注漿。井筒開鑿后結果水量均在100-150m³/h之間。該方法已納人煤炭工業部制訂的“煤礦建設井筒水文地質工作規定”的井筒水文地質條件分類及勘探工程表中。
3、水下彩色攝像系統與密封圈傳感器系統．
水下彩色攝像系統與密封圈傳感器系統是幾年前從澳大利亞引進的高新探測技術。經過國內多個礦并的推廣應用，均取得了很好的實際效果。
（1）水下彩色攝像系統
在鉆孔中進行彩色攝像，從中可直接看到與獲得孔壁上的裂隙、破碎帶、空洞帶和涌水現象。在確定含水層的水文地質特征方面，比目前國內其它方法更準確，更具科學性。
（2）密封圈與傳感器系統
通過單孔混合抽水和壓水，同時在1-2個觀測孔分層觀測水頭差，就能精確獲得分含水層的各種水文地質參數，分層預計井筒涌水量，獲得好的結果。這是目前國內其它方法長期以來所不能做到的，且比其它方法更準確、更科學。
平煤集團四礦三水平風井井筒井口標高+323.5m，凈直徑6.5m，井深1112.5m。井筒掘進采用鉆爆法施工，傘鉆打眼，孔深4.0m；砌壁采用整體下移式金屬模板，段高4.3m。井筒主要含水層為石千峰組平頂山砂巖段富含水層(294.8～377.3m)，層厚82.5m，近直立裂隙發育，連通性較差，預計涌水量132m
3／h。
采用短探短注短掘，探注與掘支交替作業方式通過富含水層，注漿段高15m，注漿后掘10rn預留5m止漿巖帽，每段注漿方式和工藝基本相同。沿井筒周邊均勻布置12-16個鉆孑L，鉆孔直徑90mm。在井筒中間布置3個效果檢查孔，若檢查孔出水將作為補充注漿孔。注漿采用水泥—水玻璃雙液漿，注漿終壓為工作面鉆孔靜水壓力的2-3倍。注漿過程中，當注漿壓力達到設計終壓并維持10-15min后，方可停止注漿。對井壁淋水或集中出水點采用壁后注漿，注漿采用水泥一水玻璃雙液漿，深孔和深、淺孔相結合，井壁接茬處出水直接在出水點上下500mm打眼注漿。注漿壓力淺孔選擇3-4MPa，深孔選擇5-8MPa。井筒施工期間除對井壁淋水進行壁后注漿外，并采取“引、截、排”等綜合防治水措施。當井壁淋水較大時，在淋水的下部井壁接茬處留250mm間隙，安設內“L”形截水槽，把水直接截人井壁內預埋暗水箱中，用潛水泵排至地面或上方腰泵房；對井幫集中出水點埋設膠管將水從模板刃腳下導出，澆筑下一段高砼前時，將預埋膠管從模板上沿引出。
注漿是隱蔽工程，目前注漿工作的主要問題是：對巖石裂隙分布、地下水在裂隙中如何運動及漿液在裂隙中如何擴散等缺少探測方法，一定程度上給注漿工作帶來盲目性，造成了很大的浪費，尤其是地面預注漿更為嚴重。
實踐證明，在井筒施工過程中靈活應用綜合防治水技術，能夠及時掌握水文地質情況，由原來的被動排水改為主動封堵涌水，提高了治水效果，杜絕了井筒突水淹井事故的發生。采用先進可靠的治水方法是加快礦井建設速度，提高工程質量的根本保證，而認真做好水文地質工作，采用先進的探側手段又是確定治水方法的重要依據。
參考文獻
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