经过100多年的发展,国内外预注浆理论与技术在土木工程、煤矿基建等领域发展的较为成熟。但是,在金属矿井筒掘进中应用较少,复杂地质条件下的预注浆理论不完善,相关技术的研发与应用尚存在许多问题。河北钢铁集团矿业有限公司司家营铁矿是一个世界级的大型铁矿,其矿床位于含水层下。综合矿山调研分析,理论分析和现场试验的方法,进行司家营大贾庄铁矿井建工程中地面预注浆技术的应用研究。 首先进行地质条件分析,发现矿区地质构造种类多,规模大。主井、1副井掘进时基岩涌水量很大,基岩渗透性强,预注浆时需注入大量浆液。 然后通过理论分析和浆液配比性能试验,确定采用双圈直孔注浆施工的方法实施地面预注浆。数学计算与现场应用得出:主井注入粘土水泥浆 20929m³,单浆液865m³;1副井注入粘土水泥浆 17651m³,单浆液 889m³。采用多次注浆,一序注浆孔的注入量达到设计总量的71.8%~75.4%。 最后采用取芯试验的方法检查注浆质量,结果表明 1副井注浆质量较为理想,试验揭露主井底部地层异常破碎。注浆后预计井筒涌水量为 2.65m³/h,主井注浆段预计井筒涌水量为3.01m³/h。 总结了钻孔和注浆过程中出现的问题和相应的解决措施,对地面预注浆技术在金属矿复杂地质条件下井筒掘进领域的推广有积极的作用。