X立井注浆措施
一、概况:
****副立井设计井深***m,井筒净直径**m.井颈段长***m,c30钢筋混凝土支护,壁厚800mm;基岩段长***m,c30素混凝土支护,壁厚***mm。
截止***年**月份副立井已施工了**米,现由于该地地表层含水量丰富,造成井筒淋帮水较大,经实测井筒涌水量达到**m3/h,已严重影响到施工进度及工程质量。为彻底消除淋帮水,减少排水环节,加快施工速度,保证工程质量,经**公司、监理方和我公司协商一致,决定对副立井井深**m—**m段采取井筒壁后注浆封水措施,详如下述,注浆期间施工工期相应顺延。
二、施工方案:
1、注浆区段
采用风动(qzb-50/80)注浆泵(备用)对井深10~30m段进行注浆,该段属于井颈段壁后封水注浆施工段。
2、注浆前的准备工作
1)、准备好注浆工具,备足注浆材料,安排好注浆人员并对其进行注浆技术措施的贯彻。
2)、注浆设备试运转:注浆机具及管路系统要满足设计的最大注浆压力和流量的要求;注浆泵流量的调节装置、测试仪表及除尘设备等要使用可靠。
3)、下止浆塞及联接孔口管路:管路联接处达到不漏水,在设计最大压力条件下,维持5min不泄压为合格;注浆孔冲洗后,残留岩粉要小于1m。
4)、压力试验:用注浆泵压清水,冲洗岩石缝隙中的泥浆及充填物,以提高浆液结合体与岩石裂隙面的粘结强度及抗渗能力,一般压水时间10~20min,在破碎或大裂隙岩层中,取用较短的压水时间;复注压水时间一般为20~30min。
3、采取从下向上、从上向下往复式注浆,施工工序如下:
1)先对出水较为集中、水量较大的出水点和出水面采用分片包围、集中导水、注浆封堵的方式进行注浆,如果效果明显,注浆后出水量小于2m3/h则停止注浆,继续掘进施工。
2)如果集中注浆没有达到预期效果则将吊盘位置下到井深30m处,将出水段分为两部分,每小部分段高10米(30m-20m段,20m-10m段),由下向上均匀布眼进行往复式注浆。
3)每小段整体注浆后,对施工范围进行检查,若有残留明显出水位置(大于0.5m?;/h)或总涌水量较大,应停止起盘,并回落吊盘,继续整体注浆,将该段井壁淋水降至最小。
4、布眼、埋管
吊盘运行到施工位置后,使用yt-28型钻机,配中空六方钢钎(2.5m)ф42mm“一”字型合金钻头造孔钻进,单孔孔深2.2m。并埋设注浆孔口管(ф42mm×1.0~2.0m一端加工成丝扣),缠以麻丝用大锤将注浆孔口管砸入注浆孔内,外露不大于50mm,以便安装球阀,孔口管周围用双液浆封堵。
区段整体注浆打眼采用成排布孔,同一水平每排均匀布孔12个(与上一水平交叉布孔,间排距2.0×2.5m),共计造孔96个。
井壁集中渗水、漏水点处,水量不大时在出水点直接添加2.0m深造孔;水量较大时,在出水点周围添加三花型造孔,孔深2.0m,孔间距1.8m,,对于成片渗漏水的地方,采用五花型造孔,孔深2.0m,孔间距1.8m。
施工中,对于出水量明显比较大的渗漏水点,除根据情况适当加大造孔密度、深度及埋管方式外,还需调整材料配比和注浆参数。
5、注浆施工
利用吊盘上层盘作为工作平台,设置注浆泵、清水箱、水泥浆桶和水玻璃液桶等器具。每次注浆前,用清水做串通、冲孔和压水试验,了解注浆孔周围裂隙情况,确定浆液类型和注浆压力。若裂隙较少,直接用双液注浆;若裂隙较多,先单液注浆再双液注浆。对壁后串皮出水孔,先用清水洗通后,再用浓浆低压注浆,压力不超过2.0mpa,以充填好井壁,封堵住串皮水为宜,禁止超压超时注浆。
浆液搅拌均匀后,通过安设在工作平台(吊盘)上的风动注浆泵(qzb-50/80)双液注浆泵加压后,经混合室送至受注孔内。在同一水平造孔后,先对出水较大的预埋孔口管作为受注孔进行注浆,其它孔窜浆应及时关闭窜浆孔阀门,并达到设计注浆压力作为该孔注浆结束的标准。未窜浆孔单独注浆,直达到设计注浆压力。受注孔在注浆中,井壁上没有跑浆现象,并达到设计注浆终压、终量作为该孔注浆结束的标准。
在注浆过程中,跑浆、窜浆、压力上不去等情况,应立即停止注浆,采取措施及时进行处理,保证注浆的顺利进行。出现跑浆时,可在跑浆的裂缝中嵌塞入棉纱、棉丝、木楔等物或塑胶泥糊壁。跑浆严重时,可采用调整浆液比例,缩短凝胶时间的措施进行控制。
6、浆液配比
壁后注浆坚持双液浆为主,单液为辅,遵循“单液稀浆——单液稠浆——双液浆——封孔”的原则。
水:水泥w:c?0.75:1.0(稠)—1.5:1.0(稀)(重量比)
水泥:水玻璃c:s取1:0.5—1:0.8?(体积比)
水泥选用32.5级普通硅酸盐水泥,水玻璃取模数2.4~2.6?45be'和模数3.0以上38be'。
各浆液配置在吊盘上进行。
7、注浆压力、终量
确定注浆压力的条件,主要依据注浆位置的深度和受注岩层裂隙发育程度。即:注浆压力(p)=静水压力(p0)+系数(1.0~1.5mpa)。
注浆的设计压力控制在2mpa,注浆时可根据井壁情况和注入量相应适时调整注浆压力。
注浆终量不大于10l/min,持续时间不少于15min。
8、注入量预计
根据公式:q1=π·(r2扩-r2井)·h1·η·c≈21m?;
=3.14×(6.82-4.552)×20×0.3%×1.3
r扩-浆液扩散半径6.8m?r井-井筒半径4.55m(壁)h1-总段高20m
η-平均裂隙率0.3%?c-修正系数1.3
预计总注入量约30m3,折合水泥量约100t。
三、需要设备与材料
1、设备
注浆泵
风动注浆泵(qzb-50/80)1台
搅拌机3501台
钻机yt-28型7台
风镐n106台
2、材料(预计)
水泥32.5级普通硅酸盐100t
水玻璃模数2.8以上?38bè80t
孔口管ф42mm×1.0m(一头带扣)96根
ф42mm×1.5m(一头带扣)96根
阀门ф42mm(高压球阀)96个
松木板50mm厚25m2
止浆塞48套
小件(略)
四、劳动组织与工期
1、劳动组织
采用“三·八”作业制,钻注直接工每班7人,
7×3=21人;管理2人;共计23人(不含辅助工)
2、工期预计:11天
布眼、埋管2天
井壁打捞2天
注浆5天
钻前准备及撤离1天
清理注浆残留杂物1天
五、验收标准
通过施工,施工范围内井壁淋水剩余水量小于2m3/h。
六、安全技术措施
1、井筒注浆设专人负责(负责人:生产队长邵书成)。
2、井筒壁后注浆期间,每班设专人监测井壁注浆情况,发现
井壁裂缝及其它异常情况,立即汇报停止注浆并采取相应补救措施。
3、开工前由技术员向参加施工人员贯彻本措施及相关规章制
度,并签字备查。
4、所有参加施工人员必须对本措施进行认真学习,井上下特
殊工种必须持证上岗。参加施工人员必须明确施工目的、任务、熟知各项参数及安全技术要求,保证按照方案设计施工。
5、入井设备需经过检修保证完好,并进行安全检查,有失爆
或不符合安全规定的,严禁入井。
6、入井人员必须戴安全帽、随身携带自救器和矿灯,严禁携
带烟草和点火物品,严禁穿化纤衣服,入井前严禁喝酒。必须坚持入井检身制度和出入井人员清点制度。
7、人员入井时必须佩带安全带,不得人、料同罐。上下设备、
运料必须捆绑牢固,有专人接、送。注浆人员的安全带用ф12.5mm的钢丝绳固定在吊盘的立柱上。
8、井口附近必须清扫干净,以免坠物伤人。风、水、电、输
浆等管路(线),必须固定牢靠,吊盘及工作平台上物料应摆放整齐、牢靠,避免料物滑落,施工时,井上下不得同时作业,保证信号畅通。
9、风、水、电、输浆等管路(线)接至钻机平台,管路(线)必
须摆放、悬挂,确保可靠,以免坠落。
10、起落吊盘及风水管线必须有专人指挥、专人负责,信号不明确不得操作。升降吊盘及管线必须由吊盘信号工通知井口信号工,准备升降吊盘及管线时,吊盘上及井口设专人看管风水管和电缆,以防挂住。
下放水泥每次不超过2包,水玻璃一桶(分装入25l纯净水桶),水泥浆容器为0.5m?;特制铁皮容器,吊盘上最多不能放超过2吨的东西,吊盘孔洞要封堵严实。
11、打钻造孔人员劳动保护必须佩戴整齐,以防打钻时钻杆缠
绕工作服伤人。打钻时,严禁带手套。
12、注浆前必须对设备及输浆管路进行耐压试验并保证畅通、
不漏。根据现场压水试验,确定注入量、浆液配比、注浆压力等参数。
13、注浆应按照设计要求进行,必须达到设计注浆终压、终量。
14、注浆时必须设专人看护井壁及混合室,观察注浆泵压力表,
发现异常情况立即停止注浆,以防压力过高片帮伤人。
15、注浆时井筒不得与其它工作上、下平行作业。
16、注浆前进行技术交底,明确施工目的。工程计量及测量器
具、仪表等的配置数量和质量,要符合要求。
17、每班当班记录、钻注情况由当班班长记录。应记录详实,
不得涂改。
18、施工日报应及时报送甲方、监理、分公司。施工结束后,
资料汇总、施工总结2日内报送甲方、监理、分公司。
19、吊盘升或降到注浆位置后,必须调整吊盘并固定牢靠,此项工作必须每班制定专人负责。
20、井上与井下联系用声光信号或隔爆型对讲机,要求信号声光齐全,对讲机声音清晰且有备用机。
21、其它未提之处,严格执行《煤矿安全规程》和《副立井作业规程》等有关规定。
篇2:回风立井井筒注浆施工技术安全措施
一、工程概况由浙江中宇潞阳瑞龙项目部承建的潞阳瑞龙公司回风立井井筒现已成井至226m,工作面垂深226m。2012年4月25日17时,在对工作面进行边探边掘的施工过程中,钻孔出现涌水,经监理部、矿方地测部派专人下井实测,涌水量为10.2m3/h。井筒施工已无法正常进行。为此,项目部在抓紧时间排水的同时,与矿方协商沟通后,确定采用提前注浆措施治水,达到提前封堵K2上灰岩裂隙水目的。为了安全有效顺利地完成本次注浆工作,特编制本次注浆施工技术安全措施。二、地质及水文地质概况1、地质概况目前井筒施工到“上统太原组(C3t)”,该组地质概况为:自K1砂岩底至K7砂岩底,连续沉积于下伏本溪组地层之上,属海陆交互相沉积,与下伏地层整合接触。为全井田主要含煤地层之一。厚93.76-132.35m,平均129.03m。由灰黑色泥岩、砂质泥岩、灰白色砂岩,3-5层石灰岩及12层煤组成。灰岩一般为4层,层位稳定,可作为良好标志,自下而上编号为K2下、K2、K3、K4,,本次注浆主要封堵该组岩裂隙水。2、水文地质概况本次探水孔涌水为基岩段掘砌以来第一次出水,井筒实测地层与井筒预测地柱状图地层基本相符,但通过实际涌水量来看,岩层含水层涌水量与提供的涌水量差别较大。根据经验公式,取两倍的钻孔涌水量为井筒预计涌水量,即:井筒涌水量Q=20.4m3/h。三、注浆布孔及深度?考虑水文地质条件和现有的设备、能力,以及其它经济效益、时间及工期,本次注浆采用提前在工作面直接堵漏注浆,利用岩帽注浆,由于井筒到底的深度还剩44m,而伞钻钻孔能力为6m,因此,注浆施工按照:每次施工工作面向下推进4m之后,在井筒荒径轮廓内周边眼位置布孔,钻孔向外倾斜,径向倾角为5o~10o,孔深3500mm,以保证在井筒荒径轮廓线之外形成一定厚度的注浆壁。钻孔深度根据含水层的厚度及设备能力,采用边探边掘、边注浆的施工方法通过。四、注浆参数1、根据第一次出水后的实测静水压力为19.2kg/cm2,来确定本次注浆的压力注浆压力取静水压力的1.5倍,即28.8kg/cm2。2、注浆孔数?N=[π(D-2A)]/L式中D---井筒荒径,m?D=5.8mA---注浆孔与井壁距离,A取0.1m,L---注浆间距,设计为3m代入上式得注浆孔数N=5.86个,取6个。?3、浆液注入量?Q=AπR2Hηβ/m式中Q---浆液注入量,m3A---浆液消耗系数,取1.5?R---浆液有效扩散半径,设计扩散距离为3m;钻孔至井中的距离为3m,有效扩散半径为3m+3m=6m。?H---注浆段总高度,取44m?η---岩层裂隙率,取2%β---浆液充填系数,取0.85m---结石率,取85%代入上式得Q=149.21m3,需用水泥:149.21×0.75=111.9吨。五、注浆孔施工用YT-28型钻机,配中空六方钢钎(1.5m)φ42mm“一”字形合金钻头造孔钻进,一直钻至3.5m深,若水大或因塌孔钻不到底时,可提前停钻,紧接着埋入φ42mm一头车有马牙扣的注浆管,注浆管外缠上麻丝,顶端安装球阀,以便放水或注浆。六、注浆作业首先打设止浆垫,厚度为1米的混凝土,然后打设注浆孔,根据现场实际情况,可采取壁后注浆,注浆孔为每模均匀布置8个。⑴注浆工艺注浆泵采用KBY-50/70型双液注浆泵,拌浆采用HJB型搅拌机,配置一个水泥浆池,一个水玻璃浆池,一个清水桶。⑵浆液类型浆液采用新鲜的P.O.42.5R水泥单液浆为主,各孔注浆结束前采用水泥和玻璃水双液浆封孔。玻璃水选用模数2.3~3.4,浓度30~40Be。⑶压水各孔注浆前,要压入10~20min清水,目的是冲洗裂隙通道中的充填物,提高浆液结石体与裂隙面的粘结强度,另外,也可根据此检查各管路的漏水情况。⑷浆液的调配浆液的浓度一般选用2:1、1.25:1、1:1、0.8:1选择水泥-玻璃水液浆时,玻璃水与水泥浆的体积比为1:1~0.4:1。初期注浆的浆液浓度根据压水时的压力及压水量合理选择。当压力不变,连续注入30min,吸浆量不变,可适当调浓浆液。反之,压力上值很快时,可适当调稀浆液浓度,当压力缓缓上升,吸浆量逐渐减少,一直达到终压按结束注浆标准结束。七、结束注浆正常情况下,注浆压力由小逐渐增大,注浆流量由大到小,当注浆压力达到设计的泵压时,注浆流量小于50L/min,且稳定20min即可结束注浆。特殊情况下,在大裂隙岩层注浆,经浆液浓度变换,仍达不到终压与终量的标准时,要采用间歇法注浆,直至符合上述结束标准。对于细小裂隙注浆,当注2:1~1.5:1稀浆,压力仍上升很快,而吸浆量迅速减少时,可进行预处理:即先压水1m3左右,接着压注0.5m3左右30~40Be水玻璃,紧接着再压注0.5~1m3清水,并注浆。八、井筒开挖条件井筒注浆达到结束标准后,经分析注浆资料,注浆质量确认达到注浆效果后方准恢复掘进。分析注浆堵水效果主要依据以下资料:a、注浆终压与终量,必须符合其规定的标准。b、浆液的注入量基本符合设计的数据。c、要求先施工井中EN向注浆孔,井中WS向最后一个注浆孔作为注浆结束前放水试验孔,要求该孔剩余涌水量不于0.5m3/h。d、要求各个注浆孔孔间距尽量相等,以保证形成所要求的注浆壁厚度。e、井筒施工的排水系统随时都处于完好状态,如工作面一旦涌水,排水系统能立即投入正常运转。九、注浆施工质量及安全技术措施1、注浆材料要有质保书、化验单,不符合技术要求的材料不准使用。2、浆液中不得混入纸片及水泥硬块,以防堵塞管路。3、岩石裂隙中注浆,先期注浆孔注浆量大,后期注浆孔注入量小,因此,一定要保证先期注浆孔的施工质量。4、注浆过程中,要设专人观察注浆压力和吸浆量的变化情况,发现异常现象即时采取措施处理。5、注浆过程中,技术员要紧跟至现场,指导钻孔和注浆施工,收集第一手资料,并对收集的资料,即时整理分析,便于指导下一步施工,提出调整或修改注浆参数参考意见,评价注浆效果。6、注浆设备试运转:注浆机具及管路系统要满足设计的最大注浆压力和流量的要求:注浆泵流量的调节装置、测试仪表及除尘设备等要使用可靠。7、下止浆塞及连接孔口管路:管路连接处达到不漏水,在设计最大压力条件下,维持5分钟不泄压为合格。8、注浆过程中,施工人员要佩戴安全防护手套、眼镜。9、注浆期间,设专人观察上部井壁是否有漏水漏浆现象,发现异常,立即停注。10、施工人员严格按照操作规程操作注浆用机械、设备。11、各辅助系统运转按回风立井施工要求及《回风立井作业规程》执行。12、其它安全措施执行《煤矿安全规程》的有关规定。十、劳动组织采用三八作业制,每小班人员安排如下:1、打钻①井下跟班队长?1人①井上(电修工兼井下)班长?1人电工1人机手?2人维修工1人信号工1人?把钩工?1人泵工??1人信号工?1人坐盘?1人?绞车司机?2人看阀门?1人合计6人合计??8人总计每小班14人2、注浆②井下②井上(电修工兼井下)跟班队长1人搬运?2人班长?1人?电修工1人注浆工?3人?信号工1人搅拌?2人?绞车司机?2人井观测1人看水龙头?1人信号工?1人合计?7人坐盘?1人泵工?2人看水龙头?1人合计13人总计每小班20人跟班人员:(不包括项目部管理人员)项目部领导1人技术员?1人队长?1人十一、材料、机具准备序号名?称规格型号单位数量1普硅水泥P.O.42.5吨1122水玻璃模数2.3~3.4浓度30~40Be吨563高压球阀φ42mm个304无缝钢管φ42×2m(一头带扣)根155无缝钢管φ42×1.5m(一头带扣)根106止浆塞套607麻丝公斤108双液注浆泵KBY-50/70台19搅拌机HJB型180L台110水泥浆池个111水玻璃浆池个112清水桶个113钻机YT-28台214风镐N10台2
篇3:回风立井工作面预注浆安全技术措施
一、工程概况根据荣康回风井工作面现场涌水量16m3/h以及预计最荣康回风立井工作面预注浆安全技术措施大涌水量25m3/h,我项目部与矿方共同研究决定对荣康回风立井工作面进行注浆施工,为了保证井筒175m至235m安全施工特制定本措施。(1)含水层根据井田地层岩性的组合特征、含水介质的岩性、地下水赋存条件及水力特征,井田内地下水类型包括碳酸盐岩类裂隙岩溶水、碎屑岩夹碳酸盐岩类裂隙岩溶水、碎屑岩类裂隙水及松散岩类孔隙水。其相应的含水层主要有:1、碳酸盐岩类裂隙岩溶水井田内碳酸盐岩类裂隙岩溶水含水层主要为奥陶系中统马家沟组与峰峰组灰岩。其中,峰峰组及马家沟组石灰岩是本井田煤系地层下伏的主要含水层,且本井田煤层属带压开采,是本井田矿井生产的主要威胁。奥陶系石灰岩出露于井田外东南部,露头所见溶洞,裂隙比较发育,所见奥灰岩性为致密块状质较纯,裂隙被方解石充填。据1996年9月至1997年1月由144队在辛置煤矿井下施工的307号水文钻孔O2f抽水试验,单位涌水量1.1028-1.4236L/s·m,水质类型SO4-K+·Na·Mg型,富水性强。水位标高518.75m。ZK203号钻孔抽水试验单位涌水量1.015L/s·m,水位标高516.29m,由于推断本井田水位标高约为515-525m左右。因此,井田内该类型地下水属富水性强的溶隙含水层。2、碎屑岩夹碳酸盐岩岩溶裂隙含水层井田内碎屑岩夹碳酸盐岩类裂隙岩溶水含水层主要指石炭系上统太原组砂岩与灰岩含水层,其中K3、K2灰岩为主要含水层。岩性为深灰色致密坚硬石灰岩,其中K2石灰岩为主要含水层,为9号煤层直接充水含水层,裂隙溶隙较发育,据1996年9月至1997年1月由144队辛置煤矿井下施工的307号水文钻孔,太原组抽水试验单位涌水量为0.5769-0.6801L/s·m,水位标高500m,水质类型SO4·HCO3-K+·Na·Ca·Mg型,富水性中等。2010年施工的ZK203号钻孔太原组抽水试验单位涌水量为0.041L/s·m,富水性弱。因此,井田内该类型地下水为富水性弱-中等的溶隙含水层。3、碎屑岩类裂隙水含水层井田内碎屑岩类裂隙水含水层主要包括二叠系上石盒子组、下石盒子组及山西组地层中的砂岩含水层,其中,这些地层中分布的厚度较大的上石盒子组K12、K10,下石盒子组K9、K8砂岩及山西组中的K7砂岩为最主要的含水层。(1)山西组(K7)砂岩裂隙含水层细粒砂岩、细粒石英砂岩为主,灰白色、灰色,裂隙不甚发育,富水性弱,裂隙含水组浅部一般以风化裂隙潜水为主,K7砂岩含水层为2号煤层主要含水层,随埋深的增加,裂隙发育减弱。ZK203号钻孔抽水试验单位涌水量为0.024L/s·m,因此,该层属弱富水裂隙含水层。(2)下石盒子组砂岩裂隙含水层岩性为灰白色、浅黄灰色,厚层状,局部变为薄层状,裂隙发育较差。K8砂岩为2号煤层的顶板,成为煤层直接充水含水层,该层受地形影响,受大气降水及地表水补给差异性较大,泉流量在0.02-0.05L/s,该层属富水性中等的裂隙含水层。(3)上石盒子组砂岩裂隙含水层岩性为黄绿色,厚层状,中、细粒砂岩,裂隙不发育,为较弱含水层。(4)基岩风化壳含水层由于风化水蚀作用的强弱,裂隙的深度因地而异,风化深度30-50m,含水性变化大,据邻近水井的调查资料,水量不大,能满足居民和牲畜饮用。水位标高变化较大,水质类型:重碳酸氯化—钙镁型水,为较弱含水层。4、松散岩类孔隙水含水层井田内松散岩类孔隙水含水层主要是黄土梁峁区的第四系中上更新统孔隙含水层及分布在部分较大沟谷中的第四系全新统含水层。(1)第四系中上更新统松散含水层主要分布在山间沟谷地带,第四系松散层最大厚度约为100m,其中下部分布的砂砾石层为其主要含水层,其中的亚砂土层也有一定的含水性。其下部的第三系粘土层或二叠系上石盒子组泥岩为主要隔水层。井田内该类型地下水多为上层滞水,地下水位变化较大,在沟谷边往往出露成泉。(2)隔水层井田内主要的隔水层有石炭系本溪组隔水层和石炭系太原组、二叠系山西组隔水层,现分述如下:1、石炭系中统本溪组隔水层井田内最下部11号煤层至奥灰水含水层之间的隔水层,是由铝质泥岩、粉砂岩、泥岩、石英砂岩等致密岩层组成,厚度约28.03m,具有良好的隔水性能,系奥陶系中统岩溶水与太原组砂岩裂隙水间的良好隔水层。其分布稳定,延续性好,具区域隔水作用。通常情况下,垂直方向使11号煤层以上含水层与奥灰岩溶水不发生水力联系。2、石炭系太原组、二叠系山西组隔水层由石炭系太原组、二叠系山西组泥岩、砂质泥岩、铝土质泥岩及煤层等组成隔水层,分布于各层砂岩和石灰岩含水层之间,构成平行复合结构,起层间隔水作用,单层厚度为数米至数十米。该隔水层的存在是相邻含水层间水力联系程度弱的主要因素,也是含水层垂向上的隔水边界。井田内太原组隔水层一般厚80m左右,在无断层贯通情况下,太原组石灰岩溶隙将不会影响上组煤的开采;下石盒子组泥岩、粉砂岩隔水层一般厚90m左右,致密岩层对地表水及潜水起隔水作用。回风井175m至235m含水层列表深度(m)厚度(m)岩性1766中粒砂岩192.3——199.57.2粉砂岩199.5——204.95.3粉砂岩205.4——208.32.9粉砂岩209.1——214.85.7粉砂岩214.8——217.62.8中粒砂岩217.6——22810.4粉砂岩228——230.52.5中粒砂岩233.8——234.60.8中粒砂岩?回风立井175m至235m共计9层含水层。三、施工方案:根据含水层的赋存特点,该井筒计划分1个注浆段进行工作面预注浆堵水。含水层采用1米混凝土止浆帽,防止含水层涌水在水头压力作用下从底部岩石裂隙涌出,造成淹井事故。立井工作面预注浆的段高,主要考虑钻机能力和含水层厚度。此次注浆段高,经综合考虑确定如下:1、注浆段高划分注浆段垂深175m至235m,段高60m;合计工作面注浆总长度60m。2.布孔方式为使注浆孔更多地揭露裂隙,提高注浆效果,决定将钻孔布置为径向斜孔,钻机应尽量靠近井壁,开孔中心到井壁距离为500mm,终孔位置在井筒掘进半径外2m处,采用同心圆等距布孔,一圈布孔6个,孔间距2.1m,终孔半径4.9m。(见附图)。3.注浆孔角度主要根据裂隙的方向及其分布情况来确定,要保证注浆孔与裂隙相交。要有足够的浆液扩散半径来保证止水效果。为此,应布置径向斜孔超出井帮一定距离,倾斜孔在径向的倾角a可用下式计算:a=arctan[(S+A)/H]=arctan(3/60)=2.9°式中:S—孔底超出井筒荒径的距离,取2米。H—注浆段高。A—孔口距井筒荒径的距离,1米。此时,每个注浆孔均按两种角度布置。一是切线角,一般为110~1300,二是径向倾角。4.注浆方式采用下行压入式注浆的方法。一次钻孔,钻孔成型后进行注浆。第一个钻孔注浆的同时按钻孔顺序施工下一个钻孔。四、注浆参数的选择`1、浆液扩散半径实际上,浆液的扩散是不规则的。由于在注浆施工过程中,对注浆压力、注入量、浆液浓度等参数可以加以人为控制、调整,对浆液的扩散范围,可以起到一定的控制作用。一般在含水层砂岩裂隙开度在0.5-40mm时,有效扩散半径为6-8m,结合多年井筒工作面预注浆的施工经验,单液水泥浆,扩散半径可按8m计算。如果是微裂隙或孔隙水,注浆难度较大,颗粒性材料可注性差,此时应选择化学浆液注浆,浆液有效扩散半径按4m计算,适当加密注浆孔的间距,增加注浆孔个数。2、注浆压力注浆终压为静水压力的的2.0~2.5倍。本次工作面预注浆,揭露砂岩含水层承压水,静水压没实测数据,临时确定注浆终压为10~12Mpa。待含水层揭露后,实测到静水压数据,再定实际注浆终压。3、浆液注入量浆液注入量可根据扩散半径(8m)及岩石裂隙率进行粗略计算,仅能作为施工参考。(1)含水层注入量总注浆段高按60m计算,岩石裂隙率取5%(一般为1~5%)。Q=AπR2Hηβ/m式中:Q—总注入量;R—扩散半径,取8m;H—注浆段高,按60m计;η—由于实际揭露岩性裂隙较发育,岩层裂(孔)隙率,取5%;β—浆液充填系数,取0.85;m—结石率,取0.85;A—浆液损失系数,取1.5,(一般A=1.2~1.5)Q=1.5×3.14×82×60×5%×0.85/0.85=904.3(m3)以上岩石裂隙率为估计值,施工中应按实际情况调整浆液注入量。4、浆液配比注浆首选单液水泥浆,单液浆起始浓度先稀后浓。当涌水量大需要及时封堵时,可采用水泥—水玻璃双液浆。浆液起始浓度的确定,通常根据注浆前压水试验时钻孔的最大吸水量来选择,浆液的起始浓度可根据下表一来确定。表一浆液起始浓度钻孔最大吸水量(L/min)浆液浓度(水:灰)60~802:180~1501.5:1150~2001.25:1或1:1>2001:1或双液表二浆液配比表水灰比水泥(袋)水(L)比重(g/cm3)体积(m3)0.75:1197121.621.0371:1157501.501.0021.25:1138121.421.0301.5:1118251.371.0092:199061.291.051五、注浆施工1、止浆垫工作面预注浆采用滤水层混凝土止浆垫。滤水层混凝土止浆垫在工作面上铺设0.5米厚碎石子作为滤水层,并在滤水层中预埋和固定滤水管,滤水管内放置潜水泵,从而把工作面的水引至滤水管内由潜水泵排出。在滤水层的顶部用油毡或者塑料布,覆盖严密,在其上面进行浇筑混凝土止浆垫。止浆垫厚度为1米,强度C30,止浆垫浇筑后养护时间3天。与井壁相连接,并在止浆垫周围井壁采用风镐凿毛,保证与井壁接触良好。浇筑混凝土时严格按照设计厚度、强度施工,加强振捣,并且及时排出井底积水,防止改变水灰比,影响其强度。施工人员必须佩带安全带,必要时在混凝土表面上担上木板,以免施工人员陷入混凝土中。2、注浆施工方法?采用下行单孔对称注浆方式。段高及钻注顺序见图,由于工作面狭小,钻孔和注浆为单行作业。6个注浆孔对称施工。每孔按钻进结束后开始进行注浆,注浆段高为60m。3、埋设孔口管孔钻机按着注浆孔的角度开孔,孔径φ180mm,孔深4000mm,孔口管选φ159mm×4.5mm无缝钢管,长4500mm,孔口一端焊有和φ4′高压阀门对接的法兰。钻孔形成之后,倒入水泥砂浆,插入孔口管,并且找正方向固定。待水泥砂浆终凝后,在孔口管周围,打3~4个锚杆,用锚杆和8#铁拉住孔口管。开钻前对孔口管进行打压实验,实验压力必须大于注浆终压0.5Mpa,防止孔口管周围裂隙在注浆时跑浆或受力时拨出。固定孔口管水泥砂浆重量配比组成:?水泥:水:砂=1:1:0.7。4、搭设工作台为便于钻机找正定位与搬迁,保证钻孔的质量及钻进过程中正常排水和捞岩粉,要求在工作面2m以上位置,使用槽钢和木板,搭设钻机工作台。工作台要求平稳牢固,钢梁和立柱不影响钻机开孔。5、注浆工作的注意事项⒈由于搅拌站设在地面,注浆泵布置在吊盘上,钻机在井底工作面。因此,三地之间必须设置直通电话和声光信号,互相联系。以保证注浆工作安全,顺利地进行。⒉在注浆过程中,孔口安装压力表。每班指派专人观察注浆压力的变化,注浆过程中,突然升压,超过注浆终压,及时打开泄浆阀,关闭进浆阀,把浆液放到吊桶中,提到地面。⒊注浆时先打开进浆阀,再关闭泄浆阀;停注时,先打开泄浆阀,再关闭进浆阀。6、压力和流量的测定以及压水试验(1)压力钻孔出水后,提出钻具,接好注浆系统。关闭进浆阀和泄浆阀,待压力稳定后,读出压力表数值。(2)流量注浆系统接好后,打开泄浆阀,如水量较少,用普通20L水桶和秒表,容积法测量钻孔涌水量,如钻孔涌水量大,用吊桶测量。(3)压水试验在注浆开始之前,向钻孔压清水,检查钻孔吸水量,以便确定浆液的起始浓度。压水试验尽可能采用大泵量,应使压力控制在注浆终压高0.5Mpa左右,压力持续10~20分钟无异常即可注浆。7、浆液的配制浆液的配制在地面进行。根据井下压水试验的结果,配制确需的水泥浆液,浆液浓度是先稀后浓,若压力不上升,吸浆量变化不大,应逐级加大浓度。反之,若压力上升快,吸浆量变小,可降低浆液浓度,以保证有足够的注入量。在涌水量较大,需要及时封堵时,可用双液注浆。注浆工作结束后,注入一定量清水,把管路冲洗干净。孔口浆液终凝后,再扫孔,重作压水试验,当吸水量小于20L/min时,可不再注浆,大于该值,应当复注。六、注浆工艺流程1、地面搅拌站搅拌站布置在井口附近,水泥用人工拆袋倒入搅拌机中,加入适量的清水,搅好之后,通过管路送到井下储料桶中。2、泵站2TGZ-60/210型双液注浆泵安装在吊盘上,在吊盘上还布置储浆桶、清水桶和水玻璃桶。注浆泵吸浆管,直接由储浆桶吸浆,注浆泵和工作面之间用高压胶管相连。3、工作面注浆系统和孔口管用法兰盘连接,注浆系统的进浆阀和连接注浆泵的高压胶管相连接。系统全部就绪后,由工作面人员通知吊盘上司泵工,开泵压水试验。压水之后,根据钻孔吸水量,由司泵工通知地面人员所需浆液水灰比。当浆液送到吊盘上后,通知工作面,开泵注浆。根据泵压和孔口压力的变化,当班工程技术人员,决定调整浆液的水灰比,当达到终压终量和总注入量时,工程技术人员决定停止注浆。七、注浆效果分析注浆是隐蔽性的施工工程,为保证工程质量,以获得良好的封水效果,应从施工一开始,到注浆结束,对全过程的每一孔段都详细记录,对注浆效果的分析提供资料。1、技术资料的分析对每个钻孔的每一个孔段注浆中注浆压力、流量、浆液浓度、吸水量的变化进行分析,判断注浆施工是否合格。2、检查孔资料的分析一个检查终孔后,如有涌水,测量水压、水量,换算成大井涌水量,看大井涌水量是否小于2m3/h,如果二个检查孔经计算出的大井涌水量均少于2m3/h,就可以认为裂隙浆液充填饱满、密实,可结束注浆。八、劳动组织及工期1、劳动组织:注浆施工三班作业。人员配备如下表:施工班组工种人数备?注打钻班班长1组织施工指挥与检查施工,保证安全作业机具1负责钻机正常运转,钻孔不得偏斜钻工6负责钻具拆换,提落钻杆,不得掉钻杆把钩工1摘挂吊桶及装卸材料水泵工1负责吊泵抽水正常运转信号工2负责井上下信号联系机电维护工2负责钻孔班所用设备维修注浆班班长1组织指挥与检查施工,保证安全作业技术员1负责注浆配比,检查注浆质量记录员1负责记录施工中泵压力,孔口压力,流量等数据司泵工2操作注浆泵,按设计要求操作笼头工1保证笼头不堵塞,能正常进浆灰浆配制工4按要求配浆机电维修工2负责设备维修水泵工1负责吊泵正常运转信号工2负责井上下信号注浆工2注浆操作2、注浆工期:根据以往施工经验,注浆计划20天。十、安全技术措施注浆期间除按立井施工中的一系列规定和安全措施执行外,还应严格执行以下安全措施。⒈注浆前,对注浆材料的出厂日期、合格证以及凝胶时间等进行检查,不符合技术要求的材料,不准使用。⒉注浆系统各连接部分,都要求连接牢固,注浆过程中,人员要避开孔口管位置。⒊井下工作时,要尽量避开吊桶位置,吊桶或物料正在提松时,其正下方严禁站人。⒋开钻前,要求检查钻机安装的牢固性和平稳性,检查各部件连接是否可靠,并进行试运转,确认无误后,方可钻进。⒌钻具要求拧紧,各种工具及其它物品严防掉进钻孔内,下放和提升钻具时,要有专人统一指挥,确保安全。⒍注浆过程中,随时观察注浆压力和吸浆量的变化,并随时记录,发现异常应立即采取措施进行处理。⒎注浆前要对注浆管路进行耐压试验。⒏注浆过程中,各工种都要坚守岗位,精心组织施工,拌灰一定要先加水,后加灰,并且保证连续供浆。司泵人员要控制好泵量,保证压力稳定。井下工作面设专人观察,认真监视注浆管、井壁的异常情况,发现特殊情况,及时通知停泵或打开泄浆阀。⒐注浆工作人员都应配带乳胶手套,佩戴防尘口罩、护目镜,注浆完毕后,要立即用清水冲洗注浆泵和注浆管路。⒑井上下设有注浆专用的声光信号和直通电话,吊盘下设的安全梯。⒒升降注浆泵等设备的绳套必须使用φ15.5mm以上的新钢丝绳卡制,所用卡带必须与绳径配套,卡带数量不得少于5付。⒓注浆泵下井、升井前,提起后,必须对绳套的绑扎、连接状况仔细检查一遍,确认无误后方可提升。⒔提升或下松设备前,绞车工、井口信号工、吊盘工、井底信号工必须进行联系,确认无误后方可操作。⒕高空作业人员必须佩带安全带,系安全带时必须高挂第低用。⒖壁后注浆打眼时,钻工必须操作正确,确保注浆孔平直,便于注浆管安装,打眼时,钻机前不得站人,以防断钎伤人。⒗井上下信号工要目接目送吊桶或其它物件的起落,并通知施工作业人员闪开提升位置。⒘井口信号工及时清理井口周围杂物,以防其坠入井下伤人。未尽事宜执行《煤矿安全规程》、《荣康回风立井井筒掘砌作业规程》、《煤矿工人技术操作规程》等规定十一、主要设备及材料消耗表序号名称规格型号单位数量备注1潜孔钻机KQJ-100B台32注浆泵2TGZ-60/210台23搅拌桶立式0.5m3台14钻杆φ55mm根505钻头φ130φ90φ65个各3个共9个6高压胶管φ25.5mmM2007高压球阀φ25.5mm个5008高压球阀φ100mm个129压力表0~160kg/Cm2块10抗震型10孔口管φ159mm*4.5mmM5412水泥425#普硅T100013三乙醇胺工业级Kg300014水玻璃40~45BeˊT150M=2.8~3.115槽钢20~22#M40搭工作台用16钢管φ108M60工作台立柱17木板δ=50mmM360搭工作台用18孔口管φ159mmM2419注浆孔工程量φ90mmM360