莱新铁矿西风井井筒作业规程.doc

目 录一、编制依据二、工程概述三、地质概述四、施工方法（一）井筒井颈段施工1、施工方案2、钻爆设计3、出矸、支护及绑扎钢筋4、立模砌壁（二）井筒井身段施工1、施工方案2、钻爆设计3、出矸及支护4、立模砌壁(三)相关硐室施工（四）井筒综合防治水五、施工主要辅助系统1、凿井设备2、提升系统3、供电系统4、压风系统5、通风系统6、供、排水系统7、通讯、信号、照明系统8、搅拌系统9、测量10、翻矸排矸六、劳动组织及作业循环七、主要技术质量措施八、施工质量要求及保证措施九、安全技术措施十、文明施工十一、避灾路线十二、附图莱新铁矿有限责任公司西回风井井筒施工作业规程一、编制依据1、莱新铁矿2#副井及东、西回风井井筒及相关硐室掘砌施工组织设计2、莱新铁矿西回风井井筒施工图3、金属非金属矿山安全规程4、简明建井工程手册5、煤矿井巷工程质量验收规范（gb50213-2010）6、煤矿井巷工程施工规范（gb505112010）7、煤矿安全规程（2012）二、工程概述莱新铁矿位于山东省莱芜市牛泉镇，采用立井开拓，原矿井正在生产，根据工程需要，增加2#副井、东回风井和西回风井，2#副井及东回风井井筒竣工已移交。西回风井井筒采用普通法施工。莱新铁矿西回风井井筒净直径4.5m，井筒净断面积为15.9m2，设计深度627.772m，井口设计标高0.00m（以绝对标高+176.346m起算），自然地坪标高+175.846 m（图纸标示），实际自然地坪标高+174.685 m。井颈段20.5m（含地表以上1.661m），由于受自然地坪限制，经建设单位、监理单位同意，井颈段暂时只施工19m（-1.5-20.5m）,余下的1.5m待井筒施工完毕后再进行施工，封口盘设计标高+175.346m。井颈段为双层钢筋单层混凝土结构，钢筋内外层规格均为竖筋20250mm，环筋22200mm，构造筋8400500mm，保护层厚度50mm，环筋采用绑扎式搭接，搭接长度40d，竖筋采用等强度直螺纹套筒联接，支护厚度500mm，混凝土强度等级c30。井身段+21.746m-25.654m井壁为双层钢筋单层混凝土结构，钢筋内外层规格均为竖筋20250mm，环筋22200mm，构造筋8400500mm，保护层厚度50mm，环筋采用绑扎式搭接，搭接长度40d，竖筋采用等强度直螺纹套筒联接；混凝土支护厚度400mm，混凝土强度等级为c30。井身其余各段均为单层素混凝土结构，混凝土支护厚度400mm，混凝土强度等级为c30。合同工程量如下表：相关硐室开口共3层，分别设计在-247.609m、-401.274m、-451.126m水平，施工长度5m。马头门设计为三心拱，马头门净宽3.9m，净高3.63.1m；其中拱高1.3m，墙高：03m为2.31.8m；35m为1.8m。马头门掘进荒宽4.5m，荒高3.93.4m，墙基础高为250mm，开凿量为72.975m3。支护形式：单层素混凝土，支护厚度300mm，混凝土强度等级c30（作业规程另行编制）。井筒合同工程量一览表 序号井筒分部、分项工程单位工程量支护型式采用图号1西回风井井筒m627.772钢筋混凝土/素混凝土相关硐室开口层3素混凝土该井筒采用普通法施工,表土段厚度10m，表土揭露完即进入风化基岩段施工， +0-20.5m为井筒井颈段（即锁口），-20.5-627.772m为井筒井身段。为确保井筒正常掘砌，特编制本作业规程。三、地质概述（一）、 地质概况根据钻孔揭露的地质资料，结合数字测井解释结果，本孔自上而下揭露的地层依次为新生界第四纪松散层、第三纪泥岩与粉砂岩、奥陶系中统石灰岩和蚀变大理石、燕山期蚀变闪长岩等。1、粉质粘土（q4）：层底埋深9.50m。红褐色，黄褐色，粘粒成分较高。含石英、长石及粉细砂粒，上部为0.6m耕植土，含较多植物根系，可塑-硬塑，含少量铁锰质结核和条带。2、粗砂（q4）：黄褐色，稍密-中密，揭露厚度1.5米，成分以石英、长石为主，磨圆度差，级配不良，粘土含量约占20%。3、粉砂岩（红砂岩）（e）：层底埋深157.10m,层厚146.10m。棕红色、褐黄色，泥质结构，块状构造，结构面具蜡质光泽，泥质胶结。第三系在本区为红色粘土质粉砂岩和红色岩成分成互层状，成岩作用较差，易风化，具遇水软化，失水干裂特征。裂隙不发育，冲洗液无明显消耗现象。该层在75.0977.07m和孔深154.60154.61m处各取岩样一组。根据岩石力学检测报告，岩石在天然状态下抗拉强度为0.440.56mpa,平均值为0.51mpa,抗压强度为9.318.9mpa,平均值为14.3mpa,内摩擦角平均值为40.0。4、大理岩（o2）：层底埋深198.5m,层厚41.4m。乳白色、灰白色，结晶结构、块状构造，质不纯、裂隙较发育，方解石脉填充。在孔深176.5m180.7m处，岩芯破碎，呈碎块状。取芯率较低。孔深179.4179.6m处有0.02m的岩溶洞，循环液全泵量漏水。静水位下降至孔口下70m,孔口至终孔再没有返水。孔深在180.7198.5m处，水蚀现象严重，局部呈蜂窝状，岩石强度较低。该层在孔深173.23176.24m处取岩样一组。根据岩石力学检测报告，岩石在天然状态下抗拉强度为2.02.27mpa,平均值为2.12mpa,抗拉强度为17.020.6mpa,平均值为18.8mpa,内摩擦角平均值为40.1。岩体较破碎，基本质量等级为级，富含水。5、石灰岩（o2）：层底埋深224.25m,层厚25.75m。青灰色，隐晶质结构，块状构造，裂隙不发育，岩芯呈长柱状，最大岩芯长度大于3m。岩体较完整，基本质量等级为级，弱含水。该层在孔深219.32220.94m处取岩样一组。根据岩石力学检测报告，岩石在天然状态下抗拉强度为2.53.04mpa,平均值为2.86mpa,抗压强度为17.024.9mpa,平均值为23.3mpa,内摩擦角平均值为40.0。6、闪长岩(art):层底埋深650.61m，层厚426.36m。深灰绿色，结晶结构，块状构造，主要成份为石英、长石、普通角闪石等。在孔深228.30229.50m和569.0470.41m处为蚀变闪长岩，绿泥石化现象明显，岩心呈碎块状，含磁铁矿。该层分别在孔深272.5274.05m、325.0326.74m、347.5376.28m、422.46424.25m、475.24477.64m、523.70525.36m、578.0580.07m、627.50629.17m各取岩芯一组。根据岩石力学试验报告，岩石在天然状态下抗拉强度为1.1211.26mpa,平均值为6.96mpa,抗压强度为38.4122.2mpa,平均值为66.7mpa,内摩擦角平均值为40.08。凝聚力为5.99mpa。各岩土层深度、厚度见下表主要岩土层深度、厚度一览表 层位及编号地层岩性底板深度（m）厚度（m）q41粉质粘土9.509.502粗砂11.01.50e3粉砂岩157.10146.10o24大理岩198.5041.405石灰岩224.2525.75art6闪长岩650.61426.36（二）、破碎带西回风井钻孔在孔深176.5180.7m处，岩芯破碎，呈碎块状，取芯率较低。孔深179.4179.6m处有0.02m的岩溶洞，循环液全泵量漏水。静水位下降至孔口下70m,孔口至终孔再没有返水。孔深在180.7198.5m处，水蚀现象严重，局部呈蜂窝状，岩石强度较低。井筒在上述段高施工中应引起重视。（三）、水文地质概况西回风井揭露主要含水层为奥陶纪石灰岩，含水段为101.5m-106.40m，174.0m-193.0m，221.45m-223.40m，291.50m-302.50m，最大涌水量达107.41m3/h，含水丰富。240m以上已进行地面预注浆，以下含水层采取“边探边掘”的施工原则。表土段资料显示无水，但根据周边小水井水位情况看，表土层含水丰富，在开挖过程中，应引起高度重视。钻孔揭露的闪长岩节理不发育，经抽水试验该段基本无水。四、施工方法（一）、井筒井颈段施工1、施工方案井颈段设计深度为20.5m(实际施工19m)，-1.5-5.1m段施工人工配合挖掘机掘进、刷帮、出矸。-5.1-12.3m采用人工配合风镐进行掘进，组装两层吊盘安装大抓利用大抓装罐出矸。-12.3-19m段视揭露岩性采用钻爆法施工，采用380v动力电源放炮。采用yt-28型钻配2.5m钻杆、42mm钻头打眼或fjd6a型伞钻配55mm钻头打眼控制眼深至2.5m，爆破材料采用t220水胶炸药和1、3、5段半秒延期导爆管，1段毫秒延期电雷管起爆，装药后上部覆盖草苫、砂袋，防止炮崩设备，待施工至垂深18m，安装中心回转抓岩机，利用抓岩机出矸装罐；至垂深32.4m形成封口盘，立模采用mjy-3.6型整体金属下行刃脚模板筑壁（段高3.6m）；模板由地面稳车悬吊。砌壁混凝土在搅拌系统形成前采用连云商砼，商砼经泵车至吊盘分灰器分灰入模。封口盘形成后，混凝土由井口搅拌站搅拌，经底卸式吊桶提升至吊盘分灰器分灰入模。2、钻爆设计2.1、-11.5-20.5m钻爆设计2.1.1主要爆破参数见下表2.1.2炮眼布置，详见附图爆破原始条件 序 号名 称单 位数 量备 注1井筒净径m4.52井筒荒径m5.53井筒掘进断面m223.764岩石条件f6175导爆管1、3、5段半秒导爆管6雷 管毫秒延期电雷管7炸 药（35）m/卷、kg/卷0.4、0.4t220型水胶炸药爆破参数表圈别每圈眼数(个)眼深(mm)眼装药量(kg/眼)炮眼角度()圈径(mm)总装药量(kg)眼间距(mm)起爆顺序联线方式1824001.2（3卷）9018009.6690并联21422000.8（2卷）90350011.278032822000.8（2卷）89520011.2550合计5032 预期爆破效果 序号爆 破 指 标单 位数 量1炮眼利用率%902每循环爆破进尺m2.03每循环爆破实体矸石量m347.524每循环炸药消耗量kg325单位原岩炸药消耗量kg/m30.676每米井筒炸药消耗量kg/m167每循环雷管消耗量个508单位原岩雷管消耗量个/m31.0529每米井筒雷管消耗量个/m252.2 -20.5-43.2m钻爆设计2.2.1主要爆破参数见下表2.2.2炮眼布置，详见附图爆破原始条件 序号名 称单 位数 量备 注1井筒净径m4.52井筒荒径m5.33井筒掘进断面m222.064岩石条件f6175导爆管1、3、5段半秒导爆管6电雷管1段毫秒延期电雷管7炸 药（45）m/卷、kg/卷0.4、0.75t220型水胶炸药爆破参数表 圈别每圈眼数(个)眼深(mm)眼装药量(kg/眼)炮眼角度()圈径(mm)总装药量(kg)眼间距(mm)起 爆顺 序联线方式1827003（4卷）90180024690并联21425002.25（3卷）90350031.578032825001.5（2卷）89510042550合计5097.5 预期爆破效果 序号爆 破 指 标单 位数 量1炮眼利用率%882每循环爆破进尺m2.23每循环爆破实体矸石量m344.134每循环炸药消耗量kg97.55单位原岩炸药消耗量kg/m32.216每米井筒炸药消耗量kg/m44.327每循环导爆管雷管消耗量个 508单位原岩导爆管雷管消耗量个/m31.139每米井筒导爆管雷管消耗量个/m22.73、出矸、支护、绑扎钢筋3.1、-1.5-5.1m利用挖掘机掘进、出矸，人工刷帮找平。（1）掘进出矸：使用项目部现有柴油挖掘机进行掘进出矸，开挖前，由技术员在地面上标出井筒掘进的轮廓线，轮廓线画好后把挖机开到井筒内开始井筒掘进、出矸工作，挖掘进装矸时，应安排专职把钩工稳罐，吊桶落到工作面后，井筒内作业人员要避开挖掘机的工作范围，防止挖掘机伤人。（2）刷帮：挖掘机开挖尺寸要小于井筒掘进半径100-200mm，剩余部分用风镐刷帮，用风镐刷帮时，风镐与风管的连接插销一定要销到底并用铁丝将风管和风镐进行连接，防止风管脱落伤人。掘进至设计段高后，由技术员用水准仪对工作面进行找平。过表土段施工，若掘进过程中发现表土较松软，或出水，侧采取分段掘进、临时支护。每向下掘进1米进行一次临时支护，挂网、架井圈；网片采用6圆盘钢筋加工制作，规格：20001000mm，网格：100100mm。挂网时两网片之间压茬不得小于100mm。网片采用18#铁丝联接。锚杆采用钢筋自制加工锚杆；锚杆直径20，长1000mm，间排距10001000mm。井圈采用16槽钢制作加工，半径r=2750mm，由自然地坪向下每掘进1000mm架设一道井圈。3.2、-5.1-12.3m组装两层吊盘，安装大抓采用人工配合风镐、大抓进行掘进，大抓装罐出矸。（1）掘进出矸：掘进班进班时将本班所用风镐装罐带下井，由于没有封口盘，风镐装罐时，井下人员要让开喇叭口位置，吊桶内先进去1-2人，井口人员将风镐递到吊桶边缘，吊桶内人员抓牢后方可放手，装风镐前风镐上必须留有保险绳，防止坠入井下；安排专人把钩、指挥大抓进行掘进装矸。（2）刷帮：掘进高度达到1.5m后进行刷帮工作，刷帮半径由技术员根据上一模的刃脚控制。（3）找平：掘进高度达到3m以上后，下长度为3.6m长的找平尺杆，利用上一模刃脚进行找平工作。3.3、-12.3-43.2m爆破后的矸石经采用hz-4中心回转式抓岩机抓矸装罐。采用yt-28型钻配2.5m钻杆、42mm钻头打眼或fjd6a型伞钻配55mm钻头打眼控制眼深至2.5m，打眼前工作面的浮矸必须清理干净。采用yt-28型钻配2.5m钻杆、42mm钻头打眼时，打钻班跟班机修应对所用钻具进行检查，进班后由技术员根据爆破图表在工作面画出炮眼半径，作业人员应根据爆破图表点眼，为了保证安全及便于操作，先用1.2m长钻杆打眼，打到底后换2.5m长钻杆套眼至2.5m深，打眼时一定要反复吹眼，防止由于岩粉堆积过多造成卡钻伤人，风管和风钻连接插销要牢靠，并用铁丝连接防止风管脱落伤人。3.4钢筋准备及绑扎：3.4.1、钢筋运输：打灰班进班后根据本班所用钢筋量准备钢筋，竖筋和环筋应分别装在由项目部加工的小型钢筋吊桶内，钢筋先下竖筋后下环筋，装钢筋时钢筋要装到吊桶底部，悬吊钢筋吊桶的钢丝绳要经常检查有无断丝情况，如发现有断丝应立即更换。3.4.2、钢筋绑扎：钢筋下到井底后，先把竖筋从钢筋吊桶内抽出把钢筋吊桶打上井。竖筋采用等强度直螺纹套筒连接,安装等强度直螺纹套筒的一端向上，没有安装强度直螺纹套筒的一端向下，绑扎环筋前，所有竖筋接头必须用牙钳紧固；环筋采用18#铁丝捆绑搭接，其搭接长度为880mm。环筋每个接头必须绑扎三道，且在同一地方钢筋接头搭接数量不得超过钢筋搭接总数的25%。钢筋保护层为50mm，绑扎时环筋层与层之间绑扎接头要错开，并确保做到横平，竖直，构造筋采用8热轧一级圆钢制作，构造筋两头要用18#铁丝扎紧。钢筋绑扎完后必须用黄沙将钢筋下端埋好，经甲方及监理人员验收合格后方可进行下一道工序的施工。钢筋详情见下表：井颈段-1.5-20.5m段钢筋用量施工段（垂深）竖筋（20250mm）环筋（22200mm）构造筋8400500mm保护层内半径外半径单根长度数量（根）/模搭接长度单根长度(内/外)数量（根）/模长度数量（根）/模内保护层外保护层-1.5-5.1m2.3m2.7m5m内58根外68根880mm内4.5m外4.5m内76根外76根400mm260根50mm50mm-5.1-20.5m2.3m2.7m3.6m内58根外68根880mm内4.5m外4.5m内72根外72根400mm260根50mm50mm井身段-154.6-202m段钢筋用量施工段（垂深）竖筋（20250mm）环筋（22200mm）构造筋8400500mm保护层内半径外半径单根长度数量（根）/模搭接长度单根长度(内/外)数量（根）/模长度数量（根）/模内保护层外保护层-154.6-202m2.3m2.6m3.6m内58根外65根880mm内4.5m外4.5m内72根外72根400mm260根50mm50mm4、立模、砌壁井颈段井壁采用单缝式液压可伸缩金属整体下行模板，模板由直模和刃脚两部分组成，刃脚用鸳鸯绳与直模由地面3台稳车悬吊，直模与刃脚并加四根保险绳。模板高度3600mm，刃角高为450mm。钢筋绑扎完在自检完毕及监理、甲方验收合格后脱模，落模、找正，模板校正后经监理及甲方验收合格后方可进行混凝土的浇筑工作。校正模板前必须再次检查井筒中心线，以确保立模半径。待甲方及监理人员验收完毕升井后，把井下振捣用的风动振动棒装入吊桶内下放到井筒工作面，吊桶落到工作面之后将吊桶摘掉，把钩头提到井口挂分灰器挂好下放到井筒下层吊盘上，混凝土经分灰器对称入模，砌壁混凝土在搅拌系统形成前采用连云商砼，商砼经泵车至吊盘分灰器分灰入模。封口盘形成后，混凝土由井口搅拌站搅拌，混凝土按照要求搅拌完毕后放入底卸式吊桶内，再将底卸式吊桶用平板车运到井口下放到井下吊盘，由分灰器下灰对称浇筑，入模混凝土采用插入式风动振捣器通过合茬窗口进行分层振捣。（二）、井筒井身段施工1、施工方案井筒基岩段掘进采用钻爆法施工，采用fjd-6a型伞钻配yt-28型凿岩机凿岩，爆破材料采用t220水胶炸药、1、3、5段半秒延期导爆管，1段毫秒延期电雷管起爆，进行爆破作业，砌壁施工采用3.6m段高金属整体下行模板掘砌施工。基岩段掘进时应视注浆效果决定是否采用伞钻边探边掘，破碎带施工时视岩石情况先采用打锚杆、挂网临时支护，然后进行永久支护的施工方案，破碎带及其它含水层施工时采用工作面探水预浆施工方案，各硐室开口与井筒同时施工，整体浇筑，2、钻爆设计2.1主要爆破参数2.2炮眼布置，详见附图。爆破原始条件 序 号名 称单 位数 量备 注1井筒净径m4.52井筒荒径m5.33井筒掘进断面m222.064岩石条件f6175雷 管1段毫秒延期电雷管6导爆管1、3、5段半秒导爆管7炸 药（45）m/卷、kg/卷0.4、0.75t220型水胶炸药爆破参数表圈别每圈眼数(个)眼深(mm)眼装药量(kg/眼)炮眼角度()圈径(mm)总装药量(kg)眼间距(mm)起 爆顺 序联线方式1842005.25（7卷）90180042690并联21440003.75（5卷）90350052.578032840003（4卷）89490084550合计50178.5 预期爆破效果序号爆 破 指 标单 位数 量1炮眼利用率%902每循环爆破进尺m3.63每循环爆破实体矸石量m379.424每循环炸药消耗量kg178.55单位原岩炸药消耗量kg/m32.256每米井筒炸药消耗量kg/m49.587每循环导爆管雷管消耗量个 508单位原岩导爆管雷管消耗量个/m30.639每米井筒导爆管雷管消耗量个/m13.893、出矸及支护放炮后通风40分钟，待炮烟吹净后，安检员、班队长进行安全检查和敲帮问顶工作，待确定作业环境安全时，人员方可下井刷帮配合抓岩机出矸（井筒掘进荒径r=2650），直至出矸至3.6m后进行工作面找平。过破碎带施工（井筒掘进荒径r=2650），根据模板段高，则进行分段进行支护，第一次出矸2米进行一次支护，再次出矸1.6m进行一次支护。锚杆采用201800mm树脂锚杆，锚杆间排距800800mm，金属网采用4圆钢焊接制作，网孔规格100100mm。喷射混凝土强度等级c20，喷混凝土厚度100mm。临时支护完后，工作面找平。4、立模、砌壁井筒基岩段（钢筋段）井壁采用单缝式液压可伸缩金属整体下行模板，模板由直模和刃脚两部分组成，刃脚用鸳鸯绳与直模由地面3台稳车悬吊，直模与刃脚并加四根保险绳。模板高度3600mm，刃角高为450mm。井筒基岩段（无钢筋）井壁采用单缝式液压可伸缩金属整体下行模板，模板由直模和刃脚两部分组成，直模与刃脚用螺栓连接成整体并加四根保险绳，由地面3台稳车悬吊，模板高度3600mm，刃角高为450mm。脱模时人员站在井筒中间,然后脱模，落模、较模、浇灌砼。校正模板前必须再次检查井筒中心线，以确保立模半径。最后进行混凝土浇注。混凝土由地面搅拌站配制，入模混凝土采用插入式风动振捣器通过合茬窗口进行分层振捣。（三）、相关硐室施工根据工程水文地质、工程进展情况及业主要求，相关硐室开口段均采用与井筒同时施工的方案。硐室开口与井筒同时施工时，待井筒施工至硐室顶板上方能够永久支护一模的，先砌好上部井壁后；不够一模时，不能及时进行永久支护的，要进行锚网喷临时支护。先支护好上部井壁后，再分别掘出硐室及其相关井筒段，然后进行立模工作，立模完毕并经验收合格后，方可进行下步工程施工；硐室及相关段井筒采取自下而上同时浇筑，开口以外段均在开口段施工结束后，根据硐室或巷道的断面尺寸采用全断面或台阶式掘进，同时进行锚网喷临时支护，最后进行永久支护。硐室采用钻爆法掘进，采用气腿式凿岩机凿岩、中深孔光面爆破，由0.6m3耙矸机配合中心回转抓岩机装罐升井施工。现浇混凝土支护工程同井筒同步施工，保证施工质量，提高施工效率。（四）、井筒综合防治水1、探水注浆方案根据业主提供的井检孔资料，西回风井基岩裂隙主要含水层101.5m106.40m，174.0m193.0m，221.45m223.40m，291.50m302.50m，最大涌水量达107.41m3/h，含水丰富，井筒240m以上已进行地面预注浆。钻孔揭露的闪长岩节理不发育，经抽水试验该段基本无水，但是根据2#副井、东回风井井筒实际施工情况看，井筒涌水量与水文地质资料相差很大，故井筒垂深240m627.772m段进行五次工作面探水预注浆，探水注浆段高90m。根据规程要求，单层含水层涌水量超过10m3/h时，必须进行工作面或地面预注浆防治水施工。根据工程特点及井检孔资料及周边小水井水位情况看，表土层含水丰富，在开挖过程中，应引起高度重视。若预计井筒最大涌水量小于10m3/h时，采取强排水法施工，当预计井筒最大涌水量大于10m3/h时，将采取工作面预注浆法施工。2、注浆工程设计2.1注浆起止深度及注浆方式根据莱新铁矿西回风井地质特征及钻探设备施工能力，本次探水注浆西回风井分为五个段高。注浆方式，全段高下行压入式分段注浆。钻进过程中，当钻孔涌水量大于5m3/h时，暂停钻进，先注浆封水，钻孔水量减少至5m3/h以下时恢复钻进至终孔。注浆起止深度划分如下表。井筒探水、注浆段高的划分 含水层名称含水层起止深度（m）探水、注浆段高备 注起止深度(m)探注段高(m)基岩含水层101.5106.4174.0193.0221.45223.4291.5302.523032090第一段31040090第二段39048090第三段47056090第四段55064090第五段2.2注浆钻孔的布置参数（1）注浆孔数：注浆孔的孔数按下式计算：n=（d2a）/l式中 d井筒净径为4.5ma注浆孔与井壁距离，为0.5ml注浆孔间距，取1.83m。计算得n6.0，均取6个。（2）径向倾角 =tg-1【（s+a）/h】式中：钻孔在径向上与竖直轴线的夹角 s终孔位置在径向上超出净径的距离，取2.5m（超出下部掘进荒径2.1m） a注浆孔与井壁距离，0.5mh段高，110m计算得：=13346探水注浆孔布置参数见下表。探水注浆孔布置参数表 注浆段数孔数（个）距井壁距离（m）孔间距（mm）径向角终孔超出荒径距离（m）160.51830133462.0260.51830133462.0360.51830133462.0460.51830133462.0560.51830133462.02.3注浆孔施工顺序注浆孔6个，1#布置在正西北方向，按顺时针编钻孔序号，钻孔布置详见钻孔平面布置图。钻孔分两组交替施工1#、3#、5#孔为第一组，先行施工，封堵大的裂隙，第二组2#、4#、6#孔封堵细小裂隙及孔隙水，并作注浆质量检查孔，其中1#孔为初检孔，主要检查水量和地层的岩性，6#孔作为终检孔，检查本次探水注浆的质量。说明：钻孔数量及其布置方式应根据注浆情况进行合理调整。2.4注浆压力注浆压力是浆液在裂隙中流动，扩散充塞，压实的能量，是控制浆液距离的重要因素之一。一般注浆终压取地下水压力的2.02.5倍，实际施工时，应根据注浆效果调整注浆压力，详见下表。注浆起止深度，段高、孔数、钻孔径向倾角及注浆压力 段序注浆起止深度（m）注浆段高（m）注浆孔数（个）静水压力(mpa)注浆终压（mpa）12303209063.26.48.023104009064.08.01033904809064.89.61244705609065.611.21455506409066.412.8162.5注浆材料及注入量本井筒工作面预注浆以水泥单液浆为主，水泥单液浆采用p.s.a32.5普通硅酸盐水泥，另掺入水泥重量0.5%的食盐和0.05%的三乙醇胺作为外加剂，外加剂起速凝早强作用。如岩性破碎，涌水量较大或吸浆量较大时采用双液浆或先期注单液浆最后注双液浆封堵，水玻璃用量以实际注入量为准。浆液的注入量按下式计算。v=ahr2nb/m式中a浆液消耗系数，取1.5h注浆段高h=110mr浆液有效扩散半径，取12m。b浆液充填系数，取0.85。m结石率，取0.85。n裂隙率，取4.5%计算得单井井筒水泥浆液量均为：v =3359m3注浆材料：井筒含水层工作面水泥浆液量及材料用量浆液类型水泥浆（m3）水泥（t）三乙醇胺（t）食盐（t）水泥浆液335925191.25912.59说明：由于注浆堵水工程是一项隐蔽性的工程，且地质情况较复杂，故计算出的水泥浆液注入量可能与实际用量有较大差别，应以实际注入量为准。3、砼止浆垫3.1砼止浆垫厚度计算采用单级平底型砼止浆垫。砼设计标号为c30，采用p.s.a32.5普通硅酸盐水泥配制，另加砼早强减水剂。砼止浆垫厚度计算：根据平底型止浆垫公式：bnkp0r/0.3r式中：p0注浆终压，西回风井80/100/120/140/160kg/cm2砼37天抗压强度，300kg/cm2r井筒掘进半径，3.45m（井壁厚度加厚0.4m）k安全系数，取2.0经计算西回风井四次止浆垫有效厚度分别为2.9/3.3/3.8/4.3/4.7m，止浆垫有效厚度可根据砼强度及井壁厚度变化进行调整。说明：以上计算的止浆垫厚度为井壁以下的止浆垫有效厚度。施工时，先加固止浆岩帽（止浆垫下的岩帽厚度应不少于10m），使岩帽与混凝土止浆垫共同承受注浆压力。3.2砼止浆垫施工为防止止浆垫与井壁间漏水漏浆，要求止浆垫与井壁重叠500mm，永久井壁以下的止浆垫有效厚度不得小于设计厚度。砼由地面搅拌站配制，经底卸式吊桶下井，砼浇筑应连续施工，加强振捣，砼中可掺加早强减水剂；止浆垫上面避开探孔及提升吊桶的位置予留一个集水坑以备排水。砼止浆垫施工前，应做好上部井壁截水及下部围岩出水点导水工作，并对裸露井帮进行锚喷或锚网喷支护，确保止浆垫施工质量和施工安全。若工作面水量较大，应施工滤水层止浆垫，并在滤水层中埋设虑水箱（8mm钢板加工），滤水箱顶部焊接滤水管（2738mm），便于潜水泵排水。滤水层采用大粒径石子铺设，滤水层的铺设厚度应保证其空间满足中间换泵时间（10分钟左右）。滤水层厚度依照下列公式计算：a=tq/3.14r2+0.25式中：a滤水层厚度，mt停泵时间，一般取10minr井筒荒半径，mq井筒工作面实际涌水量，m3/min碎石孔隙率，取40%4、埋设孔口管4.1孔口管长度取值根据简明建井工程手册要求，孔口管长度应大于止浆垫厚度0.5m以上，为安全起见，孔口管长度选用见下表砼止浆垫厚度及孔口管长度表 注浆段数止浆垫砼厚度孔口管长度孔口管规格12.9m5m1086 mm23.3m5m1086 mm33.8m5m1086 mm44.3m5m1086 mm44.7m6m1086 mm说明：止浆垫厚度应根据砼强度及井壁厚度调整，孔口管长度可根据地层特征及止浆垫厚度调整。4.2孔口管埋设当井筒基岩段施工至各含水层上方10m位置时，先距止浆垫约2.0m安装工作平台，将钻机固定在模板上按设计的方位、孔径、倾角调整好角度施工3个单号孔，用130mm冲击钻头钻进，在清底后的工作面向下钻进1.5m左右，用压风吹净孔内岩粉，在钻孔内灌满2:1水泥砂浆，紧接着下入孔口管，然后再固定好钻机，装好钻头钻杆，调整孔口管的角度，并在孔内用木楔将孔口管下部固定牢，用锚杆将孔口管中上部找正，再用钢筋将孔口管下部连接成整体后，浇砼止浆垫，孔口管上端露出止浆垫300mm。1天后用钻机扫掉孔口管内水泥砂浆，并做压水试验，压力控制在比注浆终压高0.5mpa，压水1020min不漏即为合格，否则注双液浆加固孔口管直至合格为止。根据单号孔探水注浆情况，合理布置双号孔，埋设孔口管方法同上。5、探水注浆孔的施工注浆钻孔采用2台zdy1900型液压钻机，分别配50mm钻杆及65/75mm四翼钻头施工，地面通过供水管直接供水打钻作循环水。在打钻前，要在108mm孔口管上安设4高压球阀，以防钻孔时含水层突水造成淹井事故。钻孔施工是在工作平台上进行的，打钻平台距止浆垫约2.0m，工作台采用159mm钢管等钢构件搭设，钢管固定在大模板上，并卡好保险绳，在钢管上铺50mm木板，钻进过程中，若钻孔涌水量超过5m3/h，或因岩石破碎打不下去时，停钻注浆，否则一直钻进直至终孔，终孔时要核实钻具长度，确保钻孔深度符合设计要求。6、注浆作业6.1注浆前的准备工作6.1.1注浆站的建设及输浆管路水泥浆注浆站布置在井口东侧，站内安装2台hfv-c型液压注浆泵，并设置清水池、水泥浆搅拌系统。一级搅拌池利用井口搅拌机，并在井口附近砌筑二级搅拌池，采用普通108mm弹簧管将一级搅拌池内浆液放入二级搅拌池，上料利用现有散装水泥罐直接上料。地面水泥浆利用一路506mm无缝钢管作输浆管路，输浆管路与注浆泵和孔口管之间用2高压胶管连接。6.1.2注浆设备试运转注浆设备及管路安装完毕后，必须进行试运转，注浆系统要满足最大注浆压力和流量的要求，经试运转或耐压试验，设备应无异常响声，具体作业程序如下：全面检查注浆、搅拌系统及管路连接处等。注浆系统进行无负荷试运转。全系统联合试运转。处理存在问题，并再次进行试运转，直至符合要求。6.2注浆作业注浆作业流程水泥浆液经搅拌系统搅拌后，经注浆泵、输浆管和注浆孔口管进入受注岩层。作业程序当注浆孔钻到既定深度后，先用清水冲孔（破碎带不冲）直到流清水后进行注浆作业。注浆作业程序如下：接通输浆管路 压水试验 注浆 定量压清水 冲洗输浆管路 拆洗注浆泵 扫孔或钻进压水试验注浆前进行压水试验，冲洗岩石裂隙中的充填物，提高浆液结石体与岩石裂隙面的粘结强度及抗渗透能力，并根据泵压及注入量，进行钻孔吸浆量的测定，钻孔吸水量的计算公式为：q=q/h式中 q 单位钻孔吸水量，l/minq压水最大压力时的流量，1/minh试验段的高度。压水试验时，尽可能采用大泵量，压力值控制在本段注浆终压，一般压水时间为20min（破碎带压水时间缩短或不压水），精确测量并记录压水段高、流量和压力，根据压水时间测定的单位钻孔吸水量，确定注浆时浆液的起始浓度，作为鉴定注浆效果的依据之一。注浆压力的调整在注浆过程中，注浆压力可分为初期、正常及终压三个阶段变化，当初始浓度确定后，根据注浆压力变化情况，应及时控制浆量，调整浆液浓度及凝胶时间等，使注浆压力平缓地升高，避免出现较大波动，直至达到注浆终压和终量，并稳定20分钟以上。浆液的调配单液水泥浆常用的水灰比为2:1、1.5:1、1.25:1、1:1、0.75:1、0.6:1和0.5:1单液水泥浆配制见下表；每次注浆的初始浓度根据压水试验测定的单位钻孔吸水量进行选择，见下表；注双液浆时，水泥浆与水玻璃体积比例为1：0.81：0.6。单液水泥浆配制表 水灰比水泥用量（kg/袋）水（升）三乙醇胺（kg）氯化钠（kg）浆液比重浆液体积（m3）0.5:11200/246000.661.81.0030.6:11100/226600.555.51.721.0240.75:1950/197120.484.81.621.0371:1750/157500.383.81.51.0021.25:1650/138120.383.31.421.0301.5:1550/118250.282.81.371.0092:1450/99060.232.31.291.051 浆液起始浓度选择表 单位钻孔吸水量（l/min）水泥浆浓度（水：灰）3.33：15.021.5：17.08.01.51.25：19.01：111.130.75：1150.6：1每个钻孔注浆时，初注用浓浆，复注时逐渐降低浆液浓度，但每次注浆时，一般先稀后浓。当浆液在裂隙中沉析、充填阶段，若压力不升且进浆量也不减时，应逐渐加大浆液浓度；反之，若压力上升快且进浆量减量也快，应依次降低浆液浓度；每更换一次浆液浓度，一般持续20分钟。注浆结束当钻孔注浆达到结束标准，或因裂隙较大，虽未达到结束标准，但为防止浆液扩散较远，按预定和本次注浆的注入量已达到要求，可结束本次注浆。在结束注浆前，需压注一定量的清水，将管路中的浆液冲洗干净，注入量为输浆管路和注浆孔容积的80%，然后关闭孔口高压球阀，打开放浆阀，冲洗输浆管路。扫孔和复注注浆结束后，原则上在注浆段位置能托住钻就可扫孔，一般需46小时；扫孔后进行压水试验，当耗水量小于20l/min，可不再注浆，进行下一个钻孔的钻进，否则应复注。6.3注浆结束标准及注浆过程中的质量检查6.3.1注浆结束标准各注浆孔的注浆压力达到设计终压值，注入量小于5060l/min，稳定20分钟以上。注浆结束时，浆液的水灰比不低于1:1（即1:1浆液或更稀）。浆液的注入量基本达到设计要求。6.3.2注浆过程中的质量检查注浆施工是隐蔽性工程，施工过程中的技术资料以及出现的与注浆相关的现象，都是评价注浆质量的重要依据；必须及时进行整理、统计和分析各孔的注浆参数、注入浆量和材料等，以便了解各孔间参数的变化，从而采取相应的措施；对于返浆和窜浆情况都要做好记录，查出原因，避免再次发生。7、钻孔测水7.1井下测水井下探水孔和注浆孔在揭开含水层后，即开始测量钻孔的涌水量；钻进中发现水量增减或揭开新的含水层，都要及时测水量。每孔注浆前，都要测量静水压和水量。方法：容积法，正常情况用水桶从三通上接水，水量太大可用井筒水位的增加计算钻孔涌水量。7.2井口测水注浆前进行压水试验，测泵压和清水池中单位时间消耗量。8、打钻注意事项及注浆技术要求8.1打钻注意事项 开钻前要认真检查钻机安装的牢固性和平稳性、各部件连接的可靠性和操作手柄灵活性，并进行钻孔的试运转，确认无误后方可进行钻进。 检查压风系统各管路接头是否拧紧。 钻具应拧紧，各工具及其它物品严防掉进孔内；钻杆丝扣连接时，要缠白铅油麻丝；下放和提拔钻具时，要有人指挥，确保安全。8.2注浆技术要求 注浆前对注浆材料进行试验，材料的质量应符合现行国家标准及技术条件；并找出在给定条件下浆液的最佳配比和浓度。 注浆时必须注意注浆压力和吸浆量的变化情况，及时进行相应的调整，并认真记录，每注1m3或5min记录一次泵压和泵量，发现异常情况及时汇报，以便于采取措施进行处理。 各工种操作人员必须坚守岗位，服从统一指挥，发现异常情况及时汇报，以便采取处理措施。 灰浆搅拌应先加水后加灰，并必须保证连续供浆，不得间断。 每次注浆结束后，灰浆搅拌池应冲洗干净，无残浆、灰渣；注浆泵应打开清洗、检修，并试运转，以备下次注浆使用；值班技术人员整理好资料，并填写注浆报告单。五、施工主要辅助系统1、凿井设备井筒采用新型管式井架凿井，布置一套单钩提升。2、提升系统井口北侧布置一台2jk-3.5/18型绞车，井筒610m以上施工分别挂3m3矸石吊桶及2m3底卸式混凝土吊桶，610m以下施工分别挂2.75m3矸石吊桶及2m3底卸式混凝土吊桶。3、供电系统井筒掘砌期间，在井筒西北侧建施工变电站，站内安装ykbs-10型移动式开闭所一台，zxb-6302/10-6型移动变电站一台，ksbg-630/6/1.2型矿用干式变压器两台；自业主6kv变电所敷设两路yjv-3120/10kv电缆至开闭所作为主电源进线（一路运行一路备用），在开闭所附近安装ksgb-630/6/1.2型矿用干式变压器两台供井下排水设备用电，井口安装zbx-4.0/127型照明信号综合保护装置供井下信号、照明用电；提升机采用双回路供电。工程总装机容量为2868kva，同时运行最大负荷为1991kw。4、压风系统井筒东北侧建一个压风机房，选用2台s-250a/8型空压机和1台ga110-8.5型空压机，总供风能力均达到100m3/min，可满足不同施工工序的用风需要。地面压风干管选用2195mm无缝钢管，井下选用1596mm的无缝钢管，井筒内压