眾所周知，井筒是礦井的咽喉。井筒開鑿的工程量?jī)H占全礦井開拓工程量的3％－5％，而建井工期卻占礦井建設(shè)總工期的30％－50％。隨著開拓深度的增加，地質(zhì)和水文地質(zhì)條件越來越復(fù)雜，井筒施工工期占礦井建設(shè)工期的比例也將相應(yīng)增加。國(guó)內(nèi)外大量井筒施工實(shí)踐表明，水害是影響井筒快速施工眾多因素中的關(guān)鍵因素。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，我國(guó)煤炭井筒的施工平均月進(jìn)度，自新中國(guó)成立以來到80年代末期，一直處在30ｍ以內(nèi)。其原因之一就是由于井筒所處的水文地質(zhì)條件比較復(fù)雜．井筒水文地質(zhì)工作比較粗糙，對(duì)治水工作重視不夠，井筒開鑿后涌水量較大，嚴(yán)重影響施工速度，甚至被迫停止施工進(jìn)行處理。

• 井筒水文地質(zhì)工作的現(xiàn)狀

隨著礦井開發(fā)強(qiáng)度加大和深度的增加，查清井筒水文地質(zhì)條件及提高井筒涌水量預(yù)計(jì)精度，對(duì)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(shè)速度，保證工程質(zhì)量和節(jié)約建設(shè)投資的一項(xiàng)十分重要的措施。
井筒涌水往往導(dǎo)致施工速度緩慢，井壁質(zhì)量差，施工中造成突水淹井事故經(jīng)常發(fā)生。搞好井筒防治水工作不僅使建設(shè)單位減少資金投入，縮短建井工期，也關(guān)系到施工單位職工切身利益。經(jīng)過研究與探索，總結(jié)出了“探、堵、引、擋、排、截、封”立井井筒綜合防治水施工技術(shù)，有效預(yù)防了井筒水害事故的發(fā)生，為井筒快速優(yōu)質(zhì)施工創(chuàng)造了較好的條件。根據(jù)不同的井筒地質(zhì)及水文地質(zhì)條件有針對(duì)性的選擇不同的治水措施，解決了鑿井期間治水技術(shù)難題。其具體做法為：
    (1)探：在老空區(qū)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(jìn)行有計(jì)劃的放水、堵水。
    (2)堵：對(duì)掘進(jìn)工作面涌水量達(dá)到l0m³／h以上時(shí)，在井筒揭露之前采取工作面預(yù)注漿或充填加固注漿堵水技術(shù)。
    (3)截：采用暗截水槽，把水直接截人井壁內(nèi)預(yù)埋暗水箱中或用軟管導(dǎo)人其下方腰泵房水倉(cāng)中，實(shí)現(xiàn)淺水淺排，既節(jié)約排水費(fèi)用，又減輕了工作面吊泵排水壓力。
    (4)排：依據(jù)含水層的位置、涌水量、堵截的效果來合理地安排排水設(shè)施，主要是排腰泵房及工作面的水及井壁內(nèi)暗水箱中的水。若井筒淋涌水小于5m³／h，可直接用風(fēng)泵將水排人吊桶后再排至地面。
    (5)封：對(duì)井壁局部淋水或集中出水點(diǎn)采用壁后注漿，達(dá)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(shí)進(jìn)行的注漿堵水工作。
    (6)引：對(duì)井壁、巖幫集中出水點(diǎn)埋設(shè)膠管，將水引出，防止涌水沖刷砼，為井筒壁后注漿創(chuàng)造較好的條件。
(7)擋：已筑井壁上出水點(diǎn)有承壓水流噴射時(shí)，在濺水部位覆蓋風(fēng)筒布，使水沿井壁流入下部截水槽。
幾十年來，國(guó)家在這方面確實(shí)投人了大量的人力、物力和資金。主要表現(xiàn)在：國(guó)家有關(guān)部門專門制定規(guī)范，對(duì)加強(qiáng)水文地質(zhì)工作作出了規(guī)定。如《礦山井巷工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定：井筒開工前，應(yīng)完成檢查鉆孔，并具有完整的檢查鉆孔資料。煤炭工業(yè)部制訂的“煤礦建設(shè)井筒水文地質(zhì)工作規(guī)定”，強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)水文地質(zhì)工作。各科研、設(shè)計(jì)、勘探和施工單位不斷加強(qiáng)做好井筒水文地質(zhì)工作和預(yù)計(jì)井筒涌水方面的科學(xué)技術(shù)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(gè)方面：
1、流量側(cè)井．
在井筒檢查孔作抽水試驗(yàn)的同時(shí)進(jìn)行流量測(cè)并。它能在孔中詳細(xì)劃分含水層（帶），較準(zhǔn)確地測(cè)定含水層的層位、深度、厚度和預(yù)計(jì)井筒涌水量的相對(duì)大小。如在山西常村煤礦用流量測(cè)井分層抽水，分層預(yù)計(jì)井筒涌水量，認(rèn)為井深300m以上較大，300ｍ以下較小，經(jīng)井筒開鑿證實(shí)是正確的。其中預(yù)側(cè)井深198-205ｍ的涌水量為160m³/h，由于事前做好了注漿準(zhǔn)備，當(dāng)井筒開鑿到201m時(shí)，水量達(dá)到240m³/h，只用了6小時(shí)，3噸水泥把水封住，順利通過該含水層。在常村礦的3個(gè)井筒施工中，由于查清了井筒水文地質(zhì)條件，較準(zhǔn)確地預(yù)計(jì)了井筒含水層層位和涌水量，選用直接堵漏注漿技術(shù)，在每個(gè)井筒涌水量均大于500m³/h的條件下，用一年多的時(shí)間完成了井筒掘砌。
2、用水文地質(zhì)分析法預(yù)枯井筒涌水量
該方法是總結(jié)我國(guó)大量井筒治水實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的成果。這種方法預(yù)估的13個(gè)井筒均取得了較好的結(jié)果，表明該方法具有科學(xué)性和實(shí)踐性該方法的主要特點(diǎn)是：總結(jié)大量已知各種水文地質(zhì)條件下的實(shí)際涌水量，估計(jì)具有相似條件下未知涌水量。如山西常村煤礦，開始認(rèn)為主、副、風(fēng)3個(gè)井筒第一含水段井筒涌水量很小，可不注漿，但用水文地質(zhì)分析法預(yù)估其涌水量大于100m³/h，應(yīng)進(jìn)行注漿。井筒開鑿后結(jié)果水量均在100-150m³/h之間。該方法已納人煤炭工業(yè)部制訂的“煤礦建設(shè)井筒水文地質(zhì)工作規(guī)定”的井筒水文地質(zhì)條件分類及勘探工程表中。
3、水下彩色攝像系統(tǒng)與密封圈傳感器系統(tǒng)．
水下彩色攝像系統(tǒng)與密封圈傳感器系統(tǒng)是幾年前從澳大利亞引進(jìn)的高新探測(cè)技術(shù)。經(jīng)過國(guó)內(nèi)多個(gè)礦并的推廣應(yīng)用，均取得了很好的實(shí)際效果。
（1）水下彩色攝像系統(tǒng)
在鉆孔中進(jìn)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(xiàn)象。在確定含水層的水文地質(zhì)特征方面，比目前國(guó)內(nèi)其它方法更準(zhǔn)確，更具科學(xué)性。
（2）密封圈與傳感器系統(tǒng)
通過單孔混合抽水和壓水，同時(shí)在1-2個(gè)觀測(cè)孔分層觀測(cè)水頭差，就能精確獲得分含水層的各種水文地質(zhì)參數(shù)，分層預(yù)計(jì)井筒涌水量，獲得好的結(jié)果。這是目前國(guó)內(nèi)其它方法長(zhǎng)期以來所不能做到的，且比其它方法更準(zhǔn)確、更科學(xué)。

• 實(shí)例介紹幾種防治涌水的方法

平煤集團(tuán)四礦三水平風(fēng)井井筒井口標(biāo)高+323.5m，凈直徑6.5m，井深1112.5m。井筒掘進(jìn)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(fā)育，連通性較差，預(yù)計(jì)涌水量132m³／h。
    采用短探短注短掘，探注與掘支交替作業(yè)方式通過富含水層，注漿段高15m，注漿后掘10rn預(yù)留5m止?jié){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(gè)鉆孑L，鉆孔直徑90mm。在井筒中間布置3個(gè)效果檢查孔，若檢查孔出水將作為補(bǔ)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(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)終壓并維持10-15min后，方可停止注漿。對(duì)井壁淋水或集中出水點(diǎn)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(jié)合，井壁接茬處出水直接在出水點(diǎn)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(duì)井壁淋水進(jìn)行壁后注漿外，并采取“引、截、排”等綜合防治水措施。當(dāng)井壁淋水較大時(shí)，在淋水的下部井壁接茬處留250mm間隙，安設(shè)內(nèi)“L”形截水槽，把水直接截人井壁內(nèi)預(yù)埋暗水箱中，用潛水泵排至地面或上方腰泵房；對(duì)井幫集中出水點(diǎn)埋設(shè)膠管將水從模板刃腳下導(dǎo)出，澆筑下一段高砼前時(shí)，將預(yù)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(duì)巖石裂隙分布、地下水在裂隙中如何運(yùn)動(dòng)及漿液在裂隙中如何擴(kuò)散等缺少探測(cè)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(fèi)，尤其是地面預(yù)注漿更為嚴(yán)重。
實(shí)踐證明，在井筒施工過程中靈活應(yīng)用綜合防治水技術(shù)，能夠及時(shí)掌握水文地質(zhì)情況，由原來的被動(dòng)排水改為主動(dòng)封堵涌水，提高了治水效果，杜絕了井筒突水淹井事故的發(fā)生。采用先進(jìn)可靠的治水方法是加快礦井建設(shè)速度，提高工程質(zhì)量的根本保證，而認(rèn)真做好水文地質(zhì)工作，采用先進(jìn)的探側(cè)手段又是確定治水方法的重要依據(jù)。
 
參考文獻(xiàn)

1. 孫厚偉 《淺談立井井筒基巖段斷層帶堵水注漿技術(shù)》礦山建設(shè)工程技術(shù)新進(jìn)展——2009全國(guó)礦山建設(shè)學(xué)術(shù)會(huì)議文集（下冊(cè)）  2009
2. 趙杰 薛懷軍  《注漿堵水技術(shù)在井壁防治水中的實(shí)踐與探索》 山東煤炭科技  2010
3. 仝洪昌  涂心彥 《特殊賦水條件下立井施工防治水技術(shù)》 礦山建設(shè)工程技術(shù)新進(jìn)展——2009全國(guó)礦山建設(shè)學(xué)術(shù)會(huì)議文集（下冊(cè)）  2009