一、工程概況

根據(jù)榮康回風(fēng)井工作面現(xiàn)場涌水量16m?;/h以及預(yù)計最大涌水量25m?;/h,我項目部與礦方共同研究決定對榮康回風(fēng)立井工作面進行注漿施工,為了保證井筒175m至235m安全施工特制定本措施。

二、井筒技術(shù)特征及水文地質(zhì)概況

本區(qū)屬黃河流域汾河水系,井田地表水匯集于井田內(nèi)各溝谷,向南匯入后澗河,向東至洪洞縣堤村注入汾河。汾河向南到河津玉門口注入黃河。井田南界內(nèi)側(cè)分布后澗河,為最低侵蝕基準面,其標高為650-690m。該河流基本常年無水,遇雨因主河道自井田往西距奧陶系石灰?guī)r出露地帶較近,洪水大量入滲其中而至井田南界地段呈細流狀態(tài),雨停即斷流。

(1)含水層

根據(jù)井田地層巖性的組合特征、含水介質(zhì)的巖性、地下水賦存條件及水力特征,井田內(nèi)地下水類型包括碳酸鹽巖類裂隙巖溶水、碎屑巖夾碳酸鹽巖類裂隙巖溶水、碎屑巖類裂隙水及松散巖類孔隙水。其相應(yīng)的含水層主要有:

1、碳酸鹽巖類裂隙巖溶水

井田內(nèi)碳酸鹽巖類裂隙巖溶水含水層主要為奧陶系中統(tǒng)馬家溝組與峰峰組灰?guī)r。其中,峰峰組及馬家溝組石灰?guī)r是本井田煤系地層下伏的主要含水層,且本井田煤層屬帶壓開采,是本井田礦井生產(chǎn)的主要威脅。奧陶系石灰?guī)r出露于井田外東南部,露頭所見溶洞,裂隙比較發(fā)育,所見奧灰?guī)r性為致密塊狀質(zhì)較純,裂隙被方解石充填。據(jù)1996年9月至1997年1月由144隊在辛置煤礦井下施工的307號水文鉆孔o2f抽水試驗,單位涌水量1.1028-1.4236l/s·m,水質(zhì)類型so4-k+·na·mg型,富水性強。水位標高518.75m。zk203號鉆孔抽水試驗單位涌水量1.015l/s·m,水位標高516.29m,由于推斷本井田水位標高約為515-525m左右。因此,井田內(nèi)該類型地下水屬富水性強的溶隙含水層。

2、碎屑巖夾碳酸鹽巖巖溶裂隙含水層

井田內(nèi)碎屑巖夾碳酸鹽巖類裂隙巖溶水含水層主要指石炭系上統(tǒng)太原組砂巖與灰?guī)r含水層,其中k3、k2灰?guī)r為主要含水層。巖性為深灰色致密堅硬石灰?guī)r,其中k2石灰?guī)r為主要含水層,為9號煤層直接充水含水層,裂隙溶隙較發(fā)育,據(jù)1996年9月至1997年1月由144隊辛置煤礦井下施工的307號水文鉆孔,太原組抽水試驗單位涌水量為0.5769-0.6801l/s·m,水位標高500m,水質(zhì)類型so4·hco3-k+·na·ca·mg型,富水性中等。2010年施工的zk203號鉆孔太原組抽水試驗單位涌水量為0.041l/s·m,富水性弱。因此,井田內(nèi)該類型地下水為富水性弱-中等的溶隙含水層。

3、碎屑巖類裂隙水含水層

井田內(nèi)碎屑巖類裂隙水含水層主要包括二疊系上石盒子組、下石盒子組及山西組地層中的砂巖含水層,其中,這些地層中分布的厚度較大的上石盒子組k12、k10,下石盒子組k9、k8砂巖及山西組中的k7砂巖為最主要的含水層。

(1)山西組(k7)砂巖裂隙含水層

細粒砂巖、細粒石英砂巖為主,灰白色、灰色,裂隙不甚發(fā)育,富水性弱,裂隙含水組淺部一般以風(fēng)化裂隙潛水為主,k7砂巖含水層為2號煤層主要含水層,隨埋深的增加,裂隙發(fā)育減弱。zk203號鉆孔抽水試驗單位涌水量為0.024l/s·m,因此,該層屬弱富水裂隙含水層。

(2)下石盒子組砂巖裂隙含水層

巖性為灰白色、淺黃灰色,厚層狀,局部變?yōu)楸訝?裂隙發(fā)育較差。k8砂巖為2號煤層的頂板,成為煤層直接充水含水層,該層受地形影響,受大氣降水及地表水補給差異性較大,泉流量在0.02-0.05l/s,該層屬富水性中等的裂隙含水層。

(3)上石盒子組砂巖裂隙含水層

巖性為黃綠色,厚層狀,中、細粒砂巖,裂隙不發(fā)育,為較弱含水層。

(4)基巖風(fēng)化殼含水層

由于風(fēng)化水蝕作用的強弱,裂隙的深度因地而異,風(fēng)化深度30-50m,含水性變化大,據(jù)鄰近水井的調(diào)查資料,水量不大,能滿足居民和牲畜飲用。水位標高變化較大,水質(zhì)類型:重碳酸氯化—鈣鎂型水,為較弱含水層。

4、松散巖類孔隙水含水層

井田內(nèi)松散巖類孔隙水含水層主要是黃土梁峁區(qū)的第四系中上更新統(tǒng)孔隙含水層及分布在部分較大溝谷中的第四系全新統(tǒng)含水層。

(1)第四系中上更新統(tǒng)松散含水層

主要分布在山間溝谷地帶,第四系松散層最大厚度約為100m,其中下部分布的砂礫石層為其主要含水層,其中的亞砂土層也有一定的含水性。其下部的第三系粘土層或二疊系上石盒子組泥巖為主要隔水層。井田內(nèi)該類型地下水多為上層滯水,地下水位變化較大,在溝谷邊往往出露成泉。

(2)隔水層

井田內(nèi)主要的隔水層有石炭系本溪組隔水層和石炭系太原組、二疊系山西組隔水層,現(xiàn)分述如下:

1、石炭系中統(tǒng)本溪組隔水層

井田內(nèi)最下部11號煤層至奧灰水含水層之間的隔水層,是由鋁質(zhì)泥巖、粉砂巖、泥巖、石英砂巖等致密巖層組成,厚度約28.03m,具有良好的隔水性能,系奧陶系中統(tǒng)巖溶水與太原組砂巖裂隙水間的良好隔水層。其分布穩(wěn)定,延續(xù)性好,具區(qū)域隔水作用。通常情況下,垂直方向使11號煤層以上含水層與奧灰?guī)r溶水不發(fā)生水力聯(lián)系。

2、石炭系太原組、二疊系山西組隔水層

由石炭系太原組、二疊系山西組泥巖、砂質(zhì)泥巖、鋁土質(zhì)泥巖及煤層等組成隔水層,分布于各層砂巖和石灰?guī)r含水層之間,構(gòu)成平行復(fù)合結(jié)構(gòu),起層間隔水作用,單層厚度為數(shù)米至數(shù)十米。該隔水層的存在是相鄰含水層間水力聯(lián)系程度弱的主要因素,也是含水層垂向上的隔水邊界。井田內(nèi)太原組隔水層一般厚80m左右,在無斷層貫通情況下,太原組石灰?guī)r溶隙將不會影響上組煤的開采;下石盒子組泥巖、粉砂巖隔水層一般厚90m左右,致密巖層對地表水及潛水起隔水作用。

回風(fēng)井175m至235m含水層列表

深度(m)厚度(m)巖性1766中粒砂巖192.3——199.57.2粉砂巖199.5——204.95.3粉砂巖205.4——208.32.9粉砂巖209.1——214.85.7粉砂巖214.8——217.62.8中粒砂巖217.6——22810.4粉砂巖228——230.52.5中粒砂巖233.8——234.60.8中粒砂巖

回風(fēng)立井175m至235m共計9層含水層。

三、施工方案:

根據(jù)含水層的賦存特點,該井筒計劃分1個注漿段進行工作面預(yù)注漿堵水。含水層采用1米混凝土止?jié){帽,防止含水層涌水在水頭壓力作用下從底部巖石裂隙涌出,造成淹井事故。

立井工作面預(yù)注漿的段高,主要考慮鉆機能力和含水層厚度。此次注漿段高,經(jīng)綜合考慮確定如下:

1、注漿段高劃分

注漿段垂深175m至235m,段高60m;

合計工作面注漿總長度60m。

2.布孔方式

為使注漿孔更多地揭露裂隙,提高注漿效果,決定將鉆孔布置為徑向斜孔,鉆機應(yīng)盡量靠近井壁,開孔中心到井壁距離為500mm,終孔位置在井筒掘進半徑外2m處,采用同心圓等距布孔,一圈布孔6個,孔間距2.1m,終孔半徑4.9m。(見附圖)。

3.注漿孔角度

主要根據(jù)裂隙的方向及其分布情況來確定,要保證注漿孔與裂隙相交。要有足夠的漿液擴散半徑來保證止水效果。為此,應(yīng)布置徑向斜孔超出井幫一定距離,傾斜孔在徑向的傾角a可用下式計算:

a=arctan[(s+a)/h]=arctan(3/60)=2.9°

式中:s—孔底超出井筒荒徑的距離,取2米。

h—注漿段高。

a—孔口距井筒荒徑的距離,1米。

此時,每個注漿孔均按兩種角度布置。一是切線角,一般為110~1300,二是徑向傾角。

4.注漿方式

采用下行壓入式注漿的方法。一次鉆孔,鉆孔成型后進行注漿。第一個鉆孔注漿的同時按鉆孔順序施工下一個鉆孔。

四、注漿參數(shù)的選擇`

1、漿液擴散半徑

實際上,漿液的擴散是不規(guī)則的。由于在注漿施工過程中,對注漿壓力、注入量、漿液濃度等參數(shù)可以加以人為控制、調(diào)整,對漿液的擴散范圍,可以起到一定的控制作用。一般在含水層砂巖裂隙開度在0.5-40mm時,有效擴散半徑為6-8m,結(jié)合多年井筒工作面預(yù)注漿的施工經(jīng)驗,單液水泥漿,擴散半徑可按8m計算。如果是微裂隙或孔隙水,注漿難度較大,顆粒性材料可注性差,此時應(yīng)選擇化學(xué)漿液注漿,漿液有效擴散半徑按4m計算,適當(dāng)加密注漿孔的間距,增加注漿孔個數(shù)。

2、注漿壓力

注漿終壓為靜水壓力的的2.0~2.5倍。本次工作面預(yù)注漿,揭露砂巖含水層承壓水,靜水壓沒實測數(shù)據(jù),臨時確定注漿終壓為10~12mpa。待含水層揭露后,實測到靜水壓數(shù)據(jù),再定實際注漿終壓。

3、漿液注入量

漿液注入量可根據(jù)擴散半徑(8m)及巖石裂隙率進行粗略計算,僅能作為施工參考。

(1)含水層注入量

總注漿段高按60m計算,巖石裂隙率取5%(一般為1~5%)。

q=aπr2hηβ/m式中:

q—總注入量;

r—擴散半徑,取8m;

h—注漿段高,按60m計;

η—由于實際揭露巖性裂隙較發(fā)育,巖層裂(孔)隙率,取5%;

β—漿液充填系數(shù),取0.85;

m—結(jié)石率,取0.85;

a—漿液損失系數(shù),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)

以上巖石裂隙率為估計值,施工中應(yīng)按實際情況調(diào)整漿液注入量。

4、漿液配比

注漿首選單液水泥漿,單液漿起始濃度先稀后濃。當(dāng)涌水量大需要及時封堵時,可采用水泥—水玻璃雙液漿。漿液起始濃度的確定,通常根據(jù)注漿前壓水試驗時鉆孔的最大吸水量來選擇,漿液的起始濃度可根據(jù)下表一來確定。

表一漿液起始濃度

鉆孔最大吸水量(l/min)漿液濃度(水:灰)60~802:180~1501.5:1150~2001.25:1或1:1>2001:1或雙液

表二漿液配比表

水灰比

水泥(袋)

水(l)

比重(g/cm3)

體積(m3)

0.75:1

19

712

1.62

1.037

1:1

15

750

1.50

1.002

1.25:1

13

812

1.42

1.030

1.5:1

11

825

1.37

1.009

2:1

9

906

1.29

1.051

五、注漿施工

1、止?jié){墊

工作面預(yù)注漿采用濾水層混凝土止?jié){墊。濾水層混凝土止?jié){墊在工作面上鋪設(shè)0.5米厚碎石子作為濾水層,并在濾水層中預(yù)埋和固定濾水管,濾水管內(nèi)放置潛水泵,從而把工作面的水引至濾水管內(nèi)由潛水泵排出。在濾水層的頂部用油氈或者塑料布,覆蓋嚴密,在其上面進行澆筑混凝土止?jié){墊。止?jié){墊厚度為1米,強度c30,止?jié){墊澆筑后養(yǎng)護時間3天。與井壁相連接,并在止?jié){墊周圍井壁采用風(fēng)鎬鑿毛,保證與井壁接觸良好。澆筑混凝土?xí)r嚴格按照設(shè)計厚度、強度施工,加強振搗,并且及時排出井底積水,防止改變水灰比,影響其強度。施工人員必須佩帶安全帶,必要時在混凝土表面上擔(dān)上木板,以免施工人員陷入混凝土中。

2、注漿施工方法

采用下行單孔對稱注漿方式。段高及鉆注順序見圖,由于工作面狹小,鉆孔和注漿為單行作業(yè)。6個注漿孔對稱施工。每孔按鉆進結(jié)束后開始進行注漿,注漿段高為60m。

3、埋設(shè)孔口管

孔鉆機按著注漿孔的角度開孔,孔徑φ180mm,孔深4000mm,孔口管選φ159mm×4.5mm無縫鋼管,長4500mm,孔口一端焊有和φ4′高壓閥門對接的法蘭。鉆孔形成之后,倒入水泥砂漿,插入孔口管,并且找正方向固定。待水泥砂漿終凝后,在孔口管周圍,打3~4個錨桿,用錨桿和8#鐵拉住孔口管。開鉆前對孔口管進行打壓實驗,實驗壓力必須大于注漿終壓0.5mpa,防止孔口管周圍裂隙在注漿時跑漿或受力時撥出。固定孔口管水泥砂漿重量配比組成:?水泥:水:砂=1:1:0.7。

4、搭設(shè)工作臺

為便于鉆機找正定位與搬遷,保證鉆孔的質(zhì)量及鉆進過程中正常排水和撈巖粉,要求在工作面2m以上位置,使用槽鋼和木板,搭設(shè)鉆機工作臺。工作臺要求平穩(wěn)牢固,鋼梁和立柱不影響鉆機開孔。

5、注漿工作的注意事項

⒈由于攪拌站設(shè)在地面,注漿泵布置在吊盤上,鉆機在井底工作面。因此,三地之間必須設(shè)置直通電話和聲光信號,互相聯(lián)系。以保證注漿工作安全,順利地進行。

⒉在注漿過程中,孔口安裝壓力表。每班指派專人觀察注漿壓力的變化,注漿過程中,突然升壓,超過注漿終壓,及時打開泄?jié){閥,關(guān)閉進漿閥,把漿液放到吊桶中,提到地面。

⒊注漿時先打開進漿閥,再關(guān)閉泄?jié){閥;停注時,先打開泄?jié){閥,再關(guān)閉進漿閥。

6、壓力和流量的測定以及壓水試驗

(1)壓力

鉆孔出水后,提出鉆具,接好注漿系統(tǒng)。關(guān)閉進漿閥和泄?jié){閥,待壓力穩(wěn)定后,讀出壓力表數(shù)值。

(2)流量

注漿系統(tǒng)接好后,打開泄?jié){閥,如水量較少,用普通20l水桶和秒表,容積法測量鉆孔涌水量,如鉆孔涌水量大,用吊桶測量。

(3)壓水試驗

在注漿開始之前,向鉆孔壓清水,檢查鉆孔吸水量,以便確定漿液的起始濃度。

壓水試驗盡可能采用大泵量,應(yīng)使壓力控制在注漿終壓高0.5mpa左右,壓力持續(xù)10~20分鐘無異常即可注漿。

7、漿液的配制

漿液的配制在地面進行。根據(jù)井下壓水試驗的結(jié)果,配制確需的水泥漿液,漿液濃度是先稀后濃,若壓力不上升,吸漿量變化不大,應(yīng)逐級加大濃度。反之,若壓力上升快,吸漿量變小,可降低漿液濃度,以保證有足夠的注入量。在涌水量較大,需要及時封堵時,可用雙液注漿。注漿工作結(jié)束后,注入一定量清水,把管路沖洗干凈。孔口漿液終凝后,再掃孔,重作壓水試驗,當(dāng)吸水量小于20l/min時,可不再注漿,大于該值,應(yīng)當(dāng)復(fù)注。

六、注漿工藝流程

1、地面攪拌站

攪拌站布置在井口附近,水泥用人工拆袋倒入攪拌機中,加入適量的清水,攪好之后,通過管路送到井下儲料桶中。

2、泵站

2tgz-60/210型雙液注漿泵安裝在吊盤上,在吊盤上還布置儲漿桶、清水桶和水玻璃桶。注漿泵吸漿管,直接由儲漿桶吸漿,注漿泵和工作面之間用高壓膠管相連。

3、工作面

注漿系統(tǒng)和孔口管用法蘭盤連接,注漿系統(tǒng)的進漿閥和連接注漿泵的高壓膠管相連接。系統(tǒng)全部就緒后,由工作面人員通知吊盤上司泵工,開泵壓水試驗。壓水之后,根據(jù)鉆孔吸水量,由司泵工通知地面人員所需漿液水灰比。當(dāng)漿液送到吊盤上后,通知工作面,開泵注漿。

根據(jù)泵壓和孔口壓力的變化,當(dāng)班工程技術(shù)人員,決定調(diào)整漿液的水灰比,當(dāng)達到終壓終量和總注入量時,工程技術(shù)人員決定停止注漿。

七、注漿效果分析

注漿是隱蔽性的施工工程,為保證工程質(zhì)量,以獲得良好的封水效果,應(yīng)從施工一開始,到注漿結(jié)束,對全過程的每一孔段都詳細記錄,對注漿效果的分析提供資料。

1、技術(shù)資料的分析

對每個鉆孔的每一個孔段注漿中注漿壓力、流量、漿液濃度、吸水量的變化進行分析,判斷注漿施工是否合格。

2、檢查孔資料的分析

一個檢查終孔后,如有涌水,測量水壓、水量,換算成大井涌水量,看大井涌水量是否小于2m3/h,如果二個檢查孔經(jīng)計算出的大井涌水量均少于2m3/h,就可以認為裂隙漿液充填飽滿、密實,可結(jié)束注漿。

八、勞動組織及工期

1、勞動組織:注漿施工三班作業(yè)。人員配備如下表:

施工班組工種人數(shù)備注打

鉆

班班長1組織施工指揮與檢查施工,保證安全作業(yè)機具1負責(zé)鉆機正常運轉(zhuǎn),鉆孔不得偏斜鉆工6負責(zé)鉆具拆換,提落鉆桿,不得掉鉆桿把鉤工1摘掛吊桶及裝卸材料水泵工1負責(zé)吊泵抽水正常運轉(zhuǎn)信號工2負責(zé)井上下信號聯(lián)系機電維護工2負責(zé)鉆孔班所用設(shè)備維修注

漿

班班長1組織指揮與檢查施工,保證安全作業(yè)技術(shù)員1負責(zé)注漿配比,檢查注漿質(zhì)量記錄員1負責(zé)記錄施工中泵壓力,孔口壓力,流量等數(shù)據(jù)司泵工2操作注漿泵,按設(shè)計要求操作籠頭工1保證籠頭不堵塞,能正常進漿灰漿配制工4按要求配漿機電維修工2負責(zé)設(shè)備維修水泵工1負責(zé)吊泵正常運轉(zhuǎn)信號工2負責(zé)井上下信號注漿工2注漿操作

2、注漿工期:根據(jù)以往施工經(jīng)驗,注漿計劃20天。

十、安全技術(shù)措施

注漿期間除按立井施工中的一系列規(guī)定和安全措施執(zhí)行外,還應(yīng)嚴格執(zhí)行以下安全措施。

⒈注漿前,對注漿材料的出廠日期、合格證以及凝膠時間等進行檢查,不符合技術(shù)要求的材料,不準使用。

⒉注漿系統(tǒng)各連接部分,都要求連接牢固,注漿過程中,人員要避開孔口管位置。

⒊井下工作時,要盡量避開吊桶位置,吊桶或物料正在提松時,其正下方嚴禁站人。

⒋開鉆前,要求檢查鉆機安裝的牢固性和平穩(wěn)性,檢查各部件連接是否可靠,并進行試運轉(zhuǎn),確認無誤后,方可鉆進。

⒌鉆具要求擰緊,各種工具及其它物品嚴防掉進鉆孔內(nèi),下放和提升鉆具時,要有專人統(tǒng)一指揮,確保安全。

⒍注漿過程中,隨時觀察注漿壓力和吸漿量的變化,并隨時記錄,發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即采取措施進行處理。

⒎注漿前要對注漿管路進行耐壓試驗。

⒏注漿過程中,各工種都要堅守崗位,精心組織施工,拌灰一定要先加水,后加灰,并且保證連續(xù)供漿。司泵人員要控制好泵量,保證壓力穩(wěn)定。井下工作面設(shè)專人觀察,認真監(jiān)視注漿管、井壁的異常情況,發(fā)現(xiàn)特殊情況,及時通知停泵或打開泄?jié){閥。

⒐注漿工作人員都應(yīng)配帶乳膠手套,佩戴防塵口罩、護目鏡,注漿完畢后,要立即用清水沖洗注漿泵和注漿管路。

⒑井上下設(shè)有注漿專用的聲光信號和直通電話,吊盤下設(shè)的安全梯。

⒒升降注漿泵等設(shè)備的繩套必須使用φ15.5mm以上的新鋼絲繩卡制,所用卡帶必須與繩徑配套,卡帶數(shù)量不得少于5付。

⒓注漿泵下井、升井前,提起后,必須對繩套的綁扎、連接狀況仔細檢查一遍,確認無誤后方可提升。

⒔提升或下松設(shè)備前,絞車工、井口信號工、吊盤工、井底信號工必須進行聯(lián)系,確認無誤后方可操作。

⒕高空作業(yè)人員必須佩帶安全帶,系安全帶時必須高掛第低用。

⒖壁后注漿打眼時,鉆工必須操作正確,確保注漿孔平直,便于注漿管安裝,打眼時,鉆機前不得站人,以防斷釬傷人。

⒗井上下信號工要目接目送吊桶或其它物件的起落,并通知施工作業(yè)人員閃開提升位置。

⒘井口信號工及時清理井口周圍雜物,以防其墜入井下傷人。

未盡事宜執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》、《榮康回風(fēng)立井井筒掘砌作業(yè)規(guī)程》、《煤礦工人技術(shù)操作規(guī)程》等規(guī)定

十一、主要設(shè)備及材料消耗表

序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1潛孔鉆機kqj-100b臺32注漿泵2tgz-60/210臺23攪拌桶立式0.5m3臺14鉆桿φ55mm根505鉆頭φ130φ90φ65個各3個共9個6高壓膠管φ25.5mmm2007高壓球閥φ25.5mm個5008高壓球閥φ100mm個129壓力表0~160kg/cm2塊10抗震型10孔口管φ159mm*4.5mmm5412水泥425#普硅t100013三乙醇胺工業(yè)級kg300014水玻璃40~45beˊt150m=2.8~3.115槽鋼20~22#m40搭工作臺用16鋼管φ108m60工作臺立柱17木板δ=50mmm360搭工作臺用18孔口管φ159mmm2419注漿孔工程量φ90mmm360

篇2:回風(fēng)立井井筒注漿施工技術(shù)安全措施

一、工程概況由浙江中宇潞陽瑞龍項目部承建的潞陽瑞龍公司回風(fēng)立井井筒現(xiàn)已成井至226m,工作面垂深226m。2012年4月25日17時,在對工作面進行邊探邊掘的施工過程中,鉆孔出現(xiàn)涌水,經(jīng)監(jiān)理部、礦方地測部派專人下井實測,涌水量為10.2m3/h。井筒施工已無法正常進行。為此,項目部在抓緊時間排水的同時,與礦方協(xié)商溝通后,確定采用提前注漿措施治水,達到提前封堵K2上灰?guī)r裂隙水目的。為了安全有效順利地完成本次注漿工作,特編制本次注漿施工技術(shù)安全措施。二、地質(zhì)及水文地質(zhì)概況1、地質(zhì)概況目前井筒施工到“上統(tǒng)太原組(C3t)”,該組地質(zhì)概況為:自K1砂巖底至K7砂巖底,連續(xù)沉積于下伏本溪組地層之上,屬海陸交互相沉積,與下伏地層整合接觸。為全井田主要含煤地層之一。厚93.76-132.35m,平均129.03m。由灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、灰白色砂巖,3-5層石灰?guī)r及12層煤組成。灰?guī)r一般為4層,層位穩(wěn)定,可作為良好標志,自下而上編號為K2下、K2、K3、K4,,本次注漿主要封堵該組巖裂隙水。2、水文地質(zhì)概況本次探水孔涌水為基巖段掘砌以來第一次出水,井筒實測地層與井筒預(yù)測地柱狀圖地層基本相符,但通過實際涌水量來看,巖層含水層涌水量與提供的涌水量差別較大。根據(jù)經(jīng)驗公式,取兩倍的鉆孔涌水量為井筒預(yù)計涌水量,即:井筒涌水量Q=20.4m3/h。三、注漿布孔及深度?考慮水文地質(zhì)條件和現(xiàn)有的設(shè)備、能力,以及其它經(jīng)濟效益、時間及工期,本次注漿采用提前在工作面直接堵漏注漿,利用巖帽注漿,由于井筒到底的深度還剩44m,而傘鉆鉆孔能力為6m,因此,注漿施工按照:每次施工工作面向下推進4m之后,在井筒荒徑輪廓內(nèi)周邊眼位置布孔,鉆孔向外傾斜,徑向傾角為5o~10o,孔深3500mm,以保證在井筒荒徑輪廓線之外形成一定厚度的注漿壁。鉆孔深度根據(jù)含水層的厚度及設(shè)備能力,采用邊探邊掘、邊注漿的施工方法通過。四、注漿參數(shù)1、根據(jù)第一次出水后的實測靜水壓力為19.2kg/cm2,來確定本次注漿的壓力注漿壓力取靜水壓力的1.5倍,即28.8kg/cm2。2、注漿孔數(shù)?N=[π(D-2A)]/L式中D---井筒荒徑,m?D=5.8mA---注漿孔與井壁距離,A取0.1m,L---注漿間距,設(shè)計為3m代入上式得注漿孔數(shù)N=5.86個,取6個。?3、漿液注入量?Q=AπR2Hηβ/m式中Q---漿液注入量,m3A---漿液消耗系數(shù),取1.5?R---漿液有效擴散半徑,設(shè)計擴散距離為3m;鉆孔至井中的距離為3m,有效擴散半徑為3m+3m=6m。?H---注漿段總高度,取44m?η---巖層裂隙率,取2%β---漿液充填系數(shù),取0.85m---結(jié)石率,取85%代入上式得Q=149.21m3,需用水泥:149.21×0.75=111.9噸。五、注漿孔施工用YT-28型鉆機,配中空六方鋼釬(1.5m)φ42mm“一”字形合金鉆頭造孔鉆進,一直鉆至3.5m深,若水大或因塌孔鉆不到底時,可提前停鉆,緊接著埋入φ42mm一頭車有馬牙扣的注漿管,注漿管外纏上麻絲,頂端安裝球閥,以便放水或注漿。六、注漿作業(yè)首先打設(shè)止?jié){墊,厚度為1米的混凝土,然后打設(shè)注漿孔,根據(jù)現(xiàn)場實際情況,可采取壁后注漿,注漿孔為每模均勻布置8個。⑴注漿工藝注漿泵采用KBY-50/70型雙液注漿泵,拌漿采用HJB型攪拌機,配置一個水泥漿池,一個水玻璃漿池,一個清水桶。⑵漿液類型漿液采用新鮮的P.O.42.5R水泥單液漿為主,各孔注漿結(jié)束前采用水泥和玻璃水雙液漿封孔。玻璃水選用模數(shù)2.3~3.4,濃度30~40Be。⑶壓水各孔注漿前,要壓入10~20min清水,目的是沖洗裂隙通道中的充填物,提高漿液結(jié)石體與裂隙面的粘結(jié)強度,另外,也可根據(jù)此檢查各管路的漏水情況。⑷漿液的調(diào)配漿液的濃度一般選用2:1、1.25:1、1:1、0.8:1選擇水泥-玻璃水液漿時,玻璃水與水泥漿的體積比為1:1~0.4:1。初期注漿的漿液濃度根據(jù)壓水時的壓力及壓水量合理選擇。當(dāng)壓力不變,連續(xù)注入30min,吸漿量不變,可適當(dāng)調(diào)濃漿液。反之,壓力上值很快時,可適當(dāng)調(diào)稀漿液濃度,當(dāng)壓力緩緩上升,吸漿量逐漸減少,一直達到終壓按結(jié)束注漿標準結(jié)束。七、結(jié)束注漿正常情況下,注漿壓力由小逐漸增大,注漿流量由大到小,當(dāng)注漿壓力達到設(shè)計的泵壓時,注漿流量小于50L/min,且穩(wěn)定20min即可結(jié)束注漿。特殊情況下,在大裂隙巖層注漿,經(jīng)漿液濃度變換,仍達不到終壓與終量的標準時,要采用間歇法注漿,直至符合上述結(jié)束標準。對于細小裂隙注漿,當(dāng)注2:1~1.5:1稀漿,壓力仍上升很快,而吸漿量迅速減少時,可進行預(yù)處理:即先壓水1m3左右,接著壓注0.5m3左右30~40Be水玻璃,緊接著再壓注0.5~1m3清水,并注漿。八、井筒開挖條件井筒注漿達到結(jié)束標準后,經(jīng)分析注漿資料,注漿質(zhì)量確認達到注漿效果后方準恢復(fù)掘進。分析注漿堵水效果主要依據(jù)以下資料:a、注漿終壓與終量,必須符合其規(guī)定的標準。b、漿液的注入量基本符合設(shè)計的數(shù)據(jù)。c、要求先施工井中EN向注漿孔,井中WS向最后一個注漿孔作為注漿結(jié)束前放水試驗孔,要求該孔剩余涌水量不于0.5m3/h。d、要求各個注漿孔孔間距盡量相等,以保證形成所要求的注漿壁厚度。e、井筒施工的排水系統(tǒng)隨時都處于完好狀態(tài),如工作面一旦涌水,排水系統(tǒng)能立即投入正常運轉(zhuǎn)。九、注漿施工質(zhì)量及安全技術(shù)措施1、注漿材料要有質(zhì)保書、化驗單,不符合技術(shù)要求的材料不準使用。2、漿液中不得混入紙片及水泥硬塊,以防堵塞管路。3、巖石裂隙中注漿,先期注漿孔注漿量大,后期注漿孔注入量小,因此,一定要保證先期注漿孔的施工質(zhì)量。4、注漿過程中,要設(shè)專人觀察注漿壓力和吸漿量的變化情況,發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象即時采取措施處理。5、注漿過程中,技術(shù)員要緊跟至現(xiàn)場,指導(dǎo)鉆孔和注漿施工,收集第一手資料,并對收集的資料,即時整理分析,便于指導(dǎo)下一步施工,提出調(diào)整或修改注漿參數(shù)參考意見,評價注漿效果。6、注漿設(shè)備試運轉(zhuǎn):注漿機具及管路系統(tǒng)要滿足設(shè)計的最大注漿壓力和流量的要求:注漿泵流量的調(diào)節(jié)裝置、測試儀表及除塵設(shè)備等要使用可靠。7、下止?jié){塞及連接孔口管路:管路連接處達到不漏水,在設(shè)計最大壓力條件下,維持5分鐘不泄壓為合格。8、注漿過程中,施工人員要佩戴安全防護手套、眼鏡。9、注漿期間,設(shè)專人觀察上部井壁是否有漏水漏漿現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)異常,立即停注。10、施工人員嚴格按照操作規(guī)程操作注漿用機械、設(shè)備。11、各輔助系統(tǒng)運轉(zhuǎn)按回風(fēng)立井施工要求及《回風(fēng)立井作業(yè)規(guī)程》執(zhí)行。12、其它安全措施執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。十、勞動組織采用三八作業(yè)制,每小班人員安排如下:1、打鉆①井下跟班隊長?1人①井上(電修工兼井下)班長?1人電工1人機手?2人維修工1人信號工1人?把鉤工?1人泵工??1人信號工?1人坐盤?1人?絞車司機?2人看閥門?1人合計6人合計??8人總計每小班14人2、注漿②井下②井上(電修工兼井下)跟班隊長1人搬運?2人班長?1人?電修工1人注漿工?3人?信號工1人攪拌?2人?絞車司機?2人井觀測1人看水龍頭?1人信號工?1人合計?7人坐盤?1人泵工?2人看水龍頭?1人合計13人總計每小班20人跟班人員:(不包括項目部管理人員)項目部領(lǐng)導(dǎo)1人技術(shù)員?1人隊長?1人十一、材料、機具準備序號名?稱規(guī)格型號單位數(shù)量1普硅水泥P.O.42.5噸1122水玻璃模數(shù)2.3~3.4濃度30~40Be噸563高壓球閥φ42mm個304無縫鋼管φ42×2m(一頭帶扣)根155無縫鋼管φ42×1.5m(一頭帶扣)根106止?jié){塞套607麻絲公斤108雙液注漿泵KBY-50/70臺19攪拌機HJB型180L臺110水泥漿池個111水玻璃漿池個112清水桶個113鉆機YT-28臺214風(fēng)鎬N10臺2

篇3:回風(fēng)立井工作面預(yù)注漿安全技術(shù)措施

一、工程概況根據(jù)榮康回風(fēng)井工作面現(xiàn)場涌水量16m3/h以及預(yù)計最榮康回風(fēng)立井工作面預(yù)注漿安全技術(shù)措施大涌水量25m3/h,我項目部與礦方共同研究決定對榮康回風(fēng)立井工作面進行注漿施工,為了保證井筒175m至235m安全施工特制定本措施。(1)含水層根據(jù)井田地層巖性的組合特征、含水介質(zhì)的巖性、地下水賦存條件及水力特征,井田內(nèi)地下水類型包括碳酸鹽巖類裂隙巖溶水、碎屑巖夾碳酸鹽巖類裂隙巖溶水、碎屑巖類裂隙水及松散巖類孔隙水。其相應(yīng)的含水層主要有:1、碳酸鹽巖類裂隙巖溶水井田內(nèi)碳酸鹽巖類裂隙巖溶水含水層主要為奧陶系中統(tǒng)馬家溝組與峰峰組灰?guī)r。其中,峰峰組及馬家溝組石灰?guī)r是本井田煤系地層下伏的主要含水層,且本井田煤層屬帶壓開采,是本井田礦井生產(chǎn)的主要威脅。奧陶系石灰?guī)r出露于井田外東南部,露頭所見溶洞,裂隙比較發(fā)育,所見奧灰?guī)r性為致密塊狀質(zhì)較純,裂隙被方解石充填。據(jù)1996年9月至1997年1月由144隊在辛置煤礦井下施工的307號水文鉆孔O2f抽水試驗,單位涌水量1.1028-1.4236L/s·m,水質(zhì)類型SO4-K+·Na·Mg型,富水性強。水位標高518.75m。ZK203號鉆孔抽水試驗單位涌水量1.015L/s·m,水位標高516.29m,由于推斷本井田水位標高約為515-525m左右。因此,井田內(nèi)該類型地下水屬富水性強的溶隙含水層。2、碎屑巖夾碳酸鹽巖巖溶裂隙含水層井田內(nèi)碎屑巖夾碳酸鹽巖類裂隙巖溶水含水層主要指石炭系上統(tǒng)太原組砂巖與灰?guī)r含水層,其中K3、K2灰?guī)r為主要含水層。巖性為深灰色致密堅硬石灰?guī)r,其中K2石灰?guī)r為主要含水層,為9號煤層直接充水含水層,裂隙溶隙較發(fā)育,據(jù)1996年9月至1997年1月由144隊辛置煤礦井下施工的307號水文鉆孔,太原組抽水試驗單位涌水量為0.5769-0.6801L/s·m,水位標高500m,水質(zhì)類型SO4·HCO3-K+·Na·Ca·Mg型,富水性中等。2010年施工的ZK203號鉆孔太原組抽水試驗單位涌水量為0.041L/s·m,富水性弱。因此,井田內(nèi)該類型地下水為富水性弱-中等的溶隙含水層。3、碎屑巖類裂隙水含水層井田內(nèi)碎屑巖類裂隙水含水層主要包括二疊系上石盒子組、下石盒子組及山西組地層中的砂巖含水層,其中,這些地層中分布的厚度較大的上石盒子組K12、K10,下石盒子組K9、K8砂巖及山西組中的K7砂巖為最主要的含水層。(1)山西組(K7)砂巖裂隙含水層細粒砂巖、細粒石英砂巖為主,灰白色、灰色,裂隙不甚發(fā)育,富水性弱,裂隙含水組淺部一般以風(fēng)化裂隙潛水為主,K7砂巖含水層為2號煤層主要含水層,隨埋深的增加,裂隙發(fā)育減弱。ZK203號鉆孔抽水試驗單位涌水量為0.024L/s·m,因此,該層屬弱富水裂隙含水層。(2)下石盒子組砂巖裂隙含水層巖性為灰白色、淺黃灰色,厚層狀,局部變?yōu)楸訝?裂隙發(fā)育較差。K8砂巖為2號煤層的頂板,成為煤層直接充水含水層,該層受地形影響,受大氣降水及地表水補給差異性較大,泉流量在0.02-0.05L/s,該層屬富水性中等的裂隙含水層。(3)上石盒子組砂巖裂隙含水層巖性為黃綠色,厚層狀,中、細粒砂巖,裂隙不發(fā)育,為較弱含水層。(4)基巖風(fēng)化殼含水層由于風(fēng)化水蝕作用的強弱,裂隙的深度因地而異,風(fēng)化深度30-50m,含水性變化大,據(jù)鄰近水井的調(diào)查資料,水量不大,能滿足居民和牲畜飲用。水位標高變化較大,水質(zhì)類型:重碳酸氯化—鈣鎂型水,為較弱含水層。4、松散巖類孔隙水含水層井田內(nèi)松散巖類孔隙水含水層主要是黃土梁峁區(qū)的第四系中上更新統(tǒng)孔隙含水層及分布在部分較大溝谷中的第四系全新統(tǒng)含水層。(1)第四系中上更新統(tǒng)松散含水層主要分布在山間溝谷地帶,第四系松散層最大厚度約為100m,其中下部分布的砂礫石層為其主要含水層,其中的亞砂土層也有一定的含水性。其下部的第三系粘土層或二疊系上石盒子組泥巖為主要隔水層。井田內(nèi)該類型地下水多為上層滯水,地下水位變化較大,在溝谷邊往往出露成泉。(2)隔水層井田內(nèi)主要的隔水層有石炭系本溪組隔水層和石炭系太原組、二疊系山西組隔水層,現(xiàn)分述如下:1、石炭系中統(tǒng)本溪組隔水層井田內(nèi)最下部11號煤層至奧灰水含水層之間的隔水層,是由鋁質(zhì)泥巖、粉砂巖、泥巖、石英砂巖等致密巖層組成,厚度約28.03m,具有良好的隔水性能,系奧陶系中統(tǒng)巖溶水與太原組砂巖裂隙水間的良好隔水層。其分布穩(wěn)定,延續(xù)性好,具區(qū)域隔水作用。通常情況下,垂直方向使11號煤層以上含水層與奧灰?guī)r溶水不發(fā)生水力聯(lián)系。2、石炭系太原組、二疊系山西組隔水層由石炭系太原組、二疊系山西組泥巖、砂質(zhì)泥巖、鋁土質(zhì)泥巖及煤層等組成隔水層,分布于各層砂巖和石灰?guī)r含水層之間,構(gòu)成平行復(fù)合結(jié)構(gòu),起層間隔水作用,單層厚度為數(shù)米至數(shù)十米。該隔水層的存在是相鄰含水層間水力聯(lián)系程度弱的主要因素,也是含水層垂向上的隔水邊界。井田內(nèi)太原組隔水層一般厚80m左右,在無斷層貫通情況下,太原組石灰?guī)r溶隙將不會影響上組煤的開采;下石盒子組泥巖、粉砂巖隔水層一般厚90m左右,致密巖層對地表水及潛水起隔水作用。回風(fēng)井175m至235m含水層列表深度(m)厚度(m)巖性1766中粒砂巖192.3——199.57.2粉砂巖199.5——204.95.3粉砂巖205.4——208.32.9粉砂巖209.1——214.85.7粉砂巖214.8——217.62.8中粒砂巖217.6——22810.4粉砂巖228——230.52.5中粒砂巖233.8——234.60.8中粒砂巖?回風(fēng)立井175m至235m共計9層含水層。三、施工方案:根據(jù)含水層的賦存特點,該井筒計劃分1個注漿段進行工作面預(yù)注漿堵水。含水層采用1米混凝土止?jié){帽,防止含水層涌水在水頭壓力作用下從底部巖石裂隙涌出,造成淹井事故。立井工作面預(yù)注漿的段高,主要考慮鉆機能力和含水層厚度。此次注漿段高,經(jīng)綜合考慮確定如下:1、注漿段高劃分注漿段垂深175m至235m,段高60m;合計工作面注漿總長度60m。2.布孔方式為使注漿孔更多地揭露裂隙,提高注漿效果,決定將鉆孔布置為徑向斜孔,鉆機應(yīng)盡量靠近井壁,開孔中心到井壁距離為500mm,終孔位置在井筒掘進半徑外2m處,采用同心圓等距布孔,一圈布孔6個,孔間距2.1m,終孔半徑4.9m。(見附圖)。3.注漿孔角度主要根據(jù)裂隙的方向及其分布情況來確定,要保證注漿孔與裂隙相交。要有足夠的漿液擴散半徑來保證止水效果。為此,應(yīng)布置徑向斜孔超出井幫一定距離,傾斜孔在徑向的傾角a可用下式計算:a=arctan[(S+A)/H]=arctan(3/60)=2.9°式中:S—孔底超出井筒荒徑的距離,取2米。H—注漿段高。A—孔口距井筒荒徑的距離,1米。此時,每個注漿孔均按兩種角度布置。一是切線角,一般為110~1300,二是徑向傾角。4.注漿方式采用下行壓入式注漿的方法。一次鉆孔,鉆孔成型后進行注漿。第一個鉆孔注漿的同時按鉆孔順序施工下一個鉆孔。四、注漿參數(shù)的選擇`1、漿液擴散半徑實際上,漿液的擴散是不規(guī)則的。由于在注漿施工過程中,對注漿壓力、注入量、漿液濃度等參數(shù)可以加以人為控制、調(diào)整,對漿液的擴散范圍,可以起到一定的控制作用。一般在含水層砂巖裂隙開度在0.5-40mm時,有效擴散半徑為6-8m,結(jié)合多年井筒工作面預(yù)注漿的施工經(jīng)驗,單液水泥漿,擴散半徑可按8m計算。如果是微裂隙或孔隙水,注漿難度較大,顆粒性材料可注性差,此時應(yīng)選擇化學(xué)漿液注漿,漿液有效擴散半徑按4m計算,適當(dāng)加密注漿孔的間距,增加注漿孔個數(shù)。2、注漿壓力注漿終壓為靜水壓力的的2.0~2.5倍。本次工作面預(yù)注漿,揭露砂巖含水層承壓水,靜水壓沒實測數(shù)據(jù),臨時確定注漿終壓為10~12Mpa。待含水層揭露后,實測到靜水壓數(shù)據(jù),再定實際注漿終壓。3、漿液注入量漿液注入量可根據(jù)擴散半徑(8m)及巖石裂隙率進行粗略計算,僅能作為施工參考。(1)含水層注入量總注漿段高按60m計算,巖石裂隙率取5%(一般為1~5%)。Q=AπR2Hηβ/m式中:Q—總注入量;R—擴散半徑,取8m;H—注漿段高,按60m計;η—由于實際揭露巖性裂隙較發(fā)育,巖層裂(孔)隙率,取5%;β—漿液充填系數(shù),取0.85;m—結(jié)石率,取0.85;A—漿液損失系數(shù),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)以上巖石裂隙率為估計值,施工中應(yīng)按實際情況調(diào)整漿液注入量。4、漿液配比注漿首選單液水泥漿,單液漿起始濃度先稀后濃。當(dāng)涌水量大需要及時封堵時,可采用水泥—水玻璃雙液漿。漿液起始濃度的確定,通常根據(jù)注漿前壓水試驗時鉆孔的最大吸水量來選擇,漿液的起始濃度可根據(jù)下表一來確定。表一漿液起始濃度鉆孔最大吸水量(L/min)漿液濃度(水:灰)60~802:180~1501.5:1150~2001.25:1或1:1>2001:1或雙液表二漿液配比表水灰比水泥(袋)水(L)比重(g/cm3)體積(m3)0.75:1197121.621.0371:1157501.501.0021.25:1138121.421.0301.5:1118251.371.0092:199061.291.051五、注漿施工1、止?jié){墊工作面預(yù)注漿采用濾水層混凝土止?jié){墊。濾水層混凝土止?jié){墊在工作面上鋪設(shè)0.5米厚碎石子作為濾水層,并在濾水層中預(yù)埋和固定濾水管,濾水管內(nèi)放置潛水泵,從而把工作面的水引至濾水管內(nèi)由潛水泵排出。在濾水層的頂部用油氈或者塑料布,覆蓋嚴密,在其上面進行澆筑混凝土止?jié){墊。止?jié){墊厚度為1米,強度C30,止?jié){墊澆筑后養(yǎng)護時間3天。與井壁相連接,并在止?jié){墊周圍井壁采用風(fēng)鎬鑿毛,保證與井壁接觸良好。澆筑混凝土?xí)r嚴格按照設(shè)計厚度、強度施工,加強振搗,并且及時排出井底積水,防止改變水灰比,影響其強度。施工人員必須佩帶安全帶,必要時在混凝土表面上擔(dān)上木板,以免施工人員陷入混凝土中。2、注漿施工方法?采用下行單孔對稱注漿方式。段高及鉆注順序見圖,由于工作面狹小,鉆孔和注漿為單行作業(yè)。6個注漿孔對稱施工。每孔按鉆進結(jié)束后開始進行注漿,注漿段高為60m。3、埋設(shè)孔口管孔鉆機按著注漿孔的角度開孔,孔徑φ180mm,孔深4000mm,孔口管選φ159mm×4.5mm無縫鋼管,長4500mm,孔口一端焊有和φ4′高壓閥門對接的法蘭。鉆孔形成之后,倒入水泥砂漿,插入孔口管,并且找正方向固定。待水泥砂漿終凝后,在孔口管周圍,打3~4個錨桿,用錨桿和8#鐵拉住孔口管。開鉆前對孔口管進行打壓實驗,實驗壓力必須大于注漿終壓0.5Mpa,防止孔口管周圍裂隙在注漿時跑漿或受力時撥出。固定孔口管水泥砂漿重量配比組成:?水泥:水:砂=1:1:0.7。4、搭設(shè)工作臺為便于鉆機找正定位與搬遷,保證鉆孔的質(zhì)量及鉆進過程中正常排水和撈巖粉,要求在工作面2m以上位置,使用槽鋼和木板,搭設(shè)鉆機工作臺。工作臺要求平穩(wěn)牢固,鋼梁和立柱不影響鉆機開孔。5、注漿工作的注意事項⒈由于攪拌站設(shè)在地面,注漿泵布置在吊盤上,鉆機在井底工作面。因此,三地之間必須設(shè)置直通電話和聲光信號,互相聯(lián)系。以保證注漿工作安全,順利地進行。⒉在注漿過程中,孔口安裝壓力表。每班指派專人觀察注漿壓力的變化,注漿過程中,突然升壓,超過注漿終壓,及時打開泄?jié){閥,關(guān)閉進漿閥,把漿液放到吊桶中,提到地面。⒊注漿時先打開進漿閥,再關(guān)閉泄?jié){閥;停注時,先打開泄?jié){閥,再關(guān)閉進漿閥。6、壓力和流量的測定以及壓水試驗(1)壓力鉆孔出水后,提出鉆具,接好注漿系統(tǒng)。關(guān)閉進漿閥和泄?jié){閥,待壓力穩(wěn)定后,讀出壓力表數(shù)值。(2)流量注漿系統(tǒng)接好后,打開泄?jié){閥,如水量較少,用普通20L水桶和秒表,容積法測量鉆孔涌水量,如鉆孔涌水量大,用吊桶測量。(3)壓水試驗在注漿開始之前,向鉆孔壓清水,檢查鉆孔吸水量,以便確定漿液的起始濃度。壓水試驗盡可能采用大泵量,應(yīng)使壓力控制在注漿終壓高0.5Mpa左右,壓力持續(xù)10~20分鐘無異常即可注漿。7、漿液的配制漿液的配制在地面進行。根據(jù)井下壓水試驗的結(jié)果,配制確需的水泥漿液,漿液濃度是先稀后濃,若壓力不上升,吸漿量變化不大,應(yīng)逐級加大濃度。反之,若壓力上升快,吸漿量變小,可降低漿液濃度,以保證有足夠的注入量。在涌水量較大,需要及時封堵時,可用雙液注漿。注漿工作結(jié)束后,注入一定量清水,把管路沖洗干凈。孔口漿液終凝后,再掃孔,重作壓水試驗,當(dāng)吸水量小于20L/min時,可不再注漿,大于該值,應(yīng)當(dāng)復(fù)注。六、注漿工藝流程1、地面攪拌站攪拌站布置在井口附近,水泥用人工拆袋倒入攪拌機中,加入適量的清水,攪好之后,通過管路送到井下儲料桶中。2、泵站2TGZ-60/210型雙液注漿泵安裝在吊盤上,在吊盤上還布置儲漿桶、清水桶和水玻璃桶。注漿泵吸漿管,直接由儲漿桶吸漿,注漿泵和工作面之間用高壓膠管相連。3、工作面注漿系統(tǒng)和孔口管用法蘭盤連接,注漿系統(tǒng)的進漿閥和連接注漿泵的高壓膠管相連接。系統(tǒng)全部就緒后,由工作面人員通知吊盤上司泵工,開泵壓水試驗。壓水之后,根據(jù)鉆孔吸水量,由司泵工通知地面人員所需漿液水灰比。當(dāng)漿液送到吊盤上后,通知工作面,開泵注漿。根據(jù)泵壓和孔口壓力的變化,當(dāng)班工程技術(shù)人員,決定調(diào)整漿液的水灰比,當(dāng)達到終壓終量和總注入量時,工程技術(shù)人員決定停止注漿。七、注漿效果分析注漿是隱蔽性的施工工程,為保證工程質(zhì)量,以獲得良好的封水效果,應(yīng)從施工一開始,到注漿結(jié)束,對全過程的每一孔段都詳細記錄,對注漿效果的分析提供資料。1、技術(shù)資料的分析對每個鉆孔的每一個孔段注漿中注漿壓力、流量、漿液濃度、吸水量的變化進行分析,判斷注漿施工是否合格。2、檢查孔資料的分析一個檢查終孔后,如有涌水,測量水壓、水量,換算成大井涌水量,看大井涌水量是否小于2m3/h,如果二個檢查孔經(jīng)計算出的大井涌水量均少于2m3/h,就可以認為裂隙漿液充填飽滿、密實,可結(jié)束注漿。八、勞動組織及工期1、勞動組織:注漿施工三班作業(yè)。人員配備如下表:施工班組工種人數(shù)備?注打鉆班班長1組織施工指揮與檢查施工,保證安全作業(yè)機具1負責(zé)鉆機正常運轉(zhuǎn),鉆孔不得偏斜鉆工6負責(zé)鉆具拆換,提落鉆桿,不得掉鉆桿把鉤工1摘掛吊桶及裝卸材料水泵工1負責(zé)吊泵抽水正常運轉(zhuǎn)信號工2負責(zé)井上下信號聯(lián)系機電維護工2負責(zé)鉆孔班所用設(shè)備維修注漿班班長1組織指揮與檢查施工,保證安全作業(yè)技術(shù)員1負責(zé)注漿配比,檢查注漿質(zhì)量記錄員1負責(zé)記錄施工中泵壓力,孔口壓力,流量等數(shù)據(jù)司泵工2操作注漿泵,按設(shè)計要求操作籠頭工1保證籠頭不堵塞,能正常進漿灰漿配制工4按要求配漿機電維修工2負責(zé)設(shè)備維修水泵工1負責(zé)吊泵正常運轉(zhuǎn)信號工2負責(zé)井上下信號注漿工2注漿操作2、注漿工期:根據(jù)以往施工經(jīng)驗,注漿計劃20天。十、安全技術(shù)措施注漿期間除按立井施工中的一系列規(guī)定和安全措施執(zhí)行外,還應(yīng)嚴格執(zhí)行以下安全措施。⒈注漿前,對注漿材料的出廠日期、合格證以及凝膠時間等進行檢查,不符合技術(shù)要求的材料,不準使用。⒉注漿系統(tǒng)各連接部分,都要求連接牢固,注漿過程中,人員要避開孔口管位置。⒊井下工作時,要盡量避開吊桶位置,吊桶或物料正在提松時,其正下方嚴禁站人。⒋開鉆前,要求檢查鉆機安裝的牢固性和平穩(wěn)性,檢查各部件連接是否可靠,并進行試運轉(zhuǎn),確認無誤后,方可鉆進。⒌鉆具要求擰緊,各種工具及其它物品嚴防掉進鉆孔內(nèi),下放和提升鉆具時,要有專人統(tǒng)一指揮,確保安全。⒍注漿過程中,隨時觀察注漿壓力和吸漿量的變化,并隨時記錄,發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即采取措施進行處理。⒎注漿前要對注漿管路進行耐壓試驗。⒏注漿過程中,各工種都要堅守崗位,精心組織施工,拌灰一定要先加水,后加灰,并且保證連續(xù)供漿。司泵人員要控制好泵量,保證壓力穩(wěn)定。井下工作面設(shè)專人觀察,認真監(jiān)視注漿管、井壁的異常情況,發(fā)現(xiàn)特殊情況,及時通知停泵或打開泄?jié){閥。⒐注漿工作人員都應(yīng)配帶乳膠手套,佩戴防塵口罩、護目鏡,注漿完畢后,要立即用清水沖洗注漿泵和注漿管路。⒑井上下設(shè)有注漿專用的聲光信號和直通電話,吊盤下設(shè)的安全梯。⒒升降注漿泵等設(shè)備的繩套必須使用φ15.5mm以上的新鋼絲繩卡制,所用卡帶必須與繩徑配套,卡帶數(shù)量不得少于5付。⒓注漿泵下井、升井前,提起后,必須對繩套的綁扎、連接狀況仔細檢查一遍,確認無誤后方可提升。⒔提升或下松設(shè)備前,絞車工、井口信號工、吊盤工、井底信號工必須進行聯(lián)系,確認無誤后方可操作。⒕高空作業(yè)人員必須佩帶安全帶,系安全帶時必須高掛第低用。⒖壁后注漿打眼時,鉆工必須操作正確,確保注漿孔平直,便于注漿管安裝,打眼時,鉆機前不得站人,以防斷釬傷人。⒗井上下信號工要目接目送吊桶或其它物件的起落,并通知施工作業(yè)人員閃開提升位置。⒘井口信號工及時清理井口周圍雜物,以防其墜入井下傷人。未盡事宜執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》、《榮康回風(fēng)立井井筒掘砌作業(yè)規(guī)程》、《煤礦工人技術(shù)操作規(guī)程》等規(guī)定十一、主要設(shè)備及材料消耗表序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1潛孔鉆機KQJ-100B臺32注漿泵2TGZ-60/210臺23攪拌桶立式0.5m3臺14鉆桿φ55mm根505鉆頭φ130φ90φ65個各3個共9個6高壓膠管φ25.5mmM2007高壓球閥φ25.5mm個5008高壓球閥φ100mm個129壓力表0~160kg/Cm2塊10抗震型10孔口管φ159mm*4.5mmM5412水泥425#普硅T100013三乙醇胺工業(yè)級Kg300014水玻璃40~45BeˊT150M=2.8~3.115槽鋼20~22#M40搭工作臺用16鋼管φ108M60工作臺立柱17木板δ=50mmM360搭工作臺用18孔口管φ159mmM2419注漿孔工程量φ90mmM360