副井注浆措施鞍山市.doc

兴跃煤矿副井井筒壁后注浆施工安全技术措施一、工程概况兴跃煤矿副井井筒设计总深度为646.88m，净直径7m。表土段采用双层钢筋砼井壁支护，壁厚为800mm，砼强度等级为C30；基岩段采用素砼井壁支护，壁厚为500mm，砼强度等级为C30。副井井筒施工至垂深572m左右时，井筒井壁自上而下穿过为下一步安全、快速、高效、优质的施工创造条件，由施工单位提议，经监理单位、建设单位、施工单位三方研究决定，现适宜对全井筒集中出水点采取壁后注浆封水，特编制该安全技术措施。二、地质条件副井井筒实际揭露岩性为灰青色粗、中、细砂岩、深红色砂质泥岩、泥岩等，裂隙发育，每层砂岩均含少许砂岩裂隙水。截止副井井筒施工至垂深572m时，井筒总漏水量在15 m/h左右。三、注浆方案依据副井井筒基岩段单层素砼井壁结构形式，结合基岩段实际揭露的地质条件，采用水泥单液浆液辅以水泥、水玻璃双液浆液注浆方案；当注浆孔内注浆终压达到设计压力且检查孔内有浆液溢出时，采用水泥水玻璃双液浆液进行封孔。1、注浆区段根据副井井筒井壁漏水量情况及基岩段实际揭露的地质条件，对副井井壁集中出水点或井壁漏水呈承压状态时，作为壁后注浆重点区段。2、布孔原则及方式选择合理的注浆段高、孔间距、布孔方式，是此次壁后注浆的关键。基岩段壁后注浆段高、孔间距、布孔方式分别选择如下：注浆段高为10m；在副井井筒井壁上周圈均匀布置6个注浆孔，孔间距为3.66m，孔深以穿透井壁进入岩帮最大距离不超过100mm为宜；布孔方式为上、下层注浆孔错开1/2孔距。3、注浆顺序副井井筒基岩段壁后注浆从井筒垂深560m开始造孔施注，利用井筒施工用吊盘的上层盘作为注浆工作盘，采用上行式注浆到井筒垂深140m后，重点对井壁集中出水点进行封水注浆，利用井筒施工用吊盘下行式效果检查，对检查中发现的出水点进行补注。4、注浆设备及设施设备选型注浆泵：2TGZ-60/210可调注浆泵造孔机具：YT-28型风钻注浆作业设施利用井筒施工用吊盘上层盘作为注浆工作盘。5、注浆材料依据副井井筒基岩段壁后注浆的性质，此次注浆浆液选择单液水泥浆液，辅以水泥水玻璃双液浆液。为适当缩短浆液的凝胶时间及提高浆液的结石率，在水泥浆液中掺入水泥重量的45%的玻璃水。注浆材料选择如下：水泥：P.O42.5R新鲜普通硅酸盐水泥水玻璃：3045Be、，m=2.42.8之间的玻璃水6、注浆参数浆液配比：水泥浆液水灰比的选择依据堵水注浆充填的目的，本次注浆选择水泥浆液水灰比1：10.5：1。在注浆施工过程中，可依据井壁漏水情况，选择不同水灰比的浆液，以有效提高注浆封水效果。水泥浆液水玻璃浆液体积比可控制在1：0.6。水泥浆液单液浆水灰比可控制在1.5：10.5：1。注浆压力此次注浆取静水压力2倍作为注浆终压，依据副井井筒实际揭露地质条件，裂隙水静水头高度分别为150m及203m，静水压力分别为15Kg/cm2及20.3Kg/cm2。所以注浆终压为：3040.6kg/cm2。7、浆液扩散半径 根据井筒基岩段实际揭露地质条件，地层裂隙中等发育发育，导通性较好。浆液在岩石裂隙之间流通距离可达十几米几十米之多。8、浆液注入量浆液注入量由浆液浓度、岩帮裂隙率、注浆压力等因素综合决定，浆液注入量采用以下公式进行计算。Q= HR2NmQ浆液注入量，m3浆液损失系数R浆液有效扩散半径，mH含水层厚度，m岩层裂隙率N钻孔个数，个m浆液结石率公式中各数取值如下：=1.35 R=6m H=累计含水层厚度6.7米=1.95% =0.92 N=42 m=0.8 则预计注入浆液量为：196.28（m）浆液水灰比按0.5：1计算，则配1m浆液需水泥1.2吨。 则水泥用量为196.281.2=235.53（T）；水玻璃掺量按水泥重量的5% 计算，则水玻璃用量为235.535%=11.78（T）。四、注浆作业1、造孔及注浆管安装在副井全井筒集中出水点设计注浆孔，利用井筒施工用吊盘上层盘作为注浆工作盘，从井筒垂深560m开始选用YT-28型风钻垂直井壁造孔，钻杆选用28mm2000mm中空六角钢钻杆，钻头选用42mm的“一”字合金钻头。注浆管选用25mm3.5mm的无缝钢管制作，长度为800mm。注浆插管用破布缠好，用100mm长道钉固定牢靠并安装好闸阀，采用10#铁丝捆绑并固定在吊盘绳上，以防注浆时因孔内压力大而被顶出伤人，注浆插管外露一端用破布缠好，以防浆液喷出射入眼内。2、注浆工艺本次注浆采用吊桶运送注浆材料，工作盘上人工搅拌的方法，然后由注浆泵吸入泵内，通过输浆管压注到井壁后。注浆前的准备工作由测量人员给出一个标准基准点，以此点悬挂测绳，以便准确掌握注浆深度，确定注浆压力。为了保证注浆人员施工安全，将工作盘上所有的孔洞（吊盘喇叭口除外）必须用厚度不小于70mm的木板进行封闭，且用扒钉将木板连成一个整体。注浆工艺注浆前必须将插管用破布缠好，用道钉固定牢固可靠，并上好闸门后方可进行注浆作业。浆液级配原则为稀浆一浓浆一双液浆(封孔)注浆系统试运转注浆系统形成后必须进行以下试运传检查工作：笼头吸浆是否正常。注浆泵运转是否正常。各部件连接是否牢靠。压力表是否灵敏及同步。注浆管是否漏水，埋设是否牢固。在每次注浆之前，必须做压水实验，以便检查止浆管的止浆效果及浆孔周围井壁的裂隙出水情况，若发现出水及新出水点，为防止跑浆，可事先用棉纱与道钉封堵，堵好之后在进行注浆。注浆a、按规定的注浆工艺流程和注浆参数进行正式注浆。b、注水泥-水玻璃双液浆时的操作顺序，注浆时先注水泥浆，数分钟后再注水玻璃，结束时应先停水泥浆，后停水玻璃，可进行间歇式注浆，点注时候，所有阀门不许动。c、停注时先关闭孔口阀，再打开泄压阀，开注浆泵，用清水冲洗注浆管路。d、在注浆过程中每班必须派专人负责严密监测井壁状况，发现异常情况，立即停止注浆并采取措施。常见事故及特殊情况处理a、注浆中发现压力突降而吸浆量突然增大，或已注入一定量的浆液而注浆压力仍然不见回升时，说明浆液进入空隙或裂隙泄露，此时应查明原因，可采用加大水泥浆液浓度，缩短凝固时间等方法处理。b、注浆中发现泵压骤增，可能是注浆管路堵塞，应立即停泵检查，找出原因及时处理，保证注浆工作顺利进行。c、注浆孔单孔压力过大，注浆管安装困难时，要采取在出水孔附近再造12个孔进行分流，减小水压，然后安装注浆管进行顶水注浆，浆液全部采用双液浆。d、如井壁发现异常，有裂隙或掉块应立即停止注浆工作，对井壁进行补强。注浆结束标准井壁接茬有浆液溢出且注浆孔内注浆终压达到设计终压时，即可结束此段注浆。五、施工组织管理井下注浆人员配备一览表职别人员分工人数配备工作内容一个班四个班管理人员组织管理14组织管理、协调技术人员技术指导14负责技术注浆人员注浆1352泵司机、注浆管施工、搅拌浆液电工14负责井下注浆照明、电气维修钳工14注浆泵等机械维修工作信号工14吊盘信号工合计1872六、注浆工期工期与注浆设备、机械能力、工人操作技能、组织管理、井壁施工质量及注浆区段等因素相关，本次注浆工期预计为7天。七、施工安全技术措施1、参加井筒注浆所有施工及管理人员，都必须认真学习本措施，明确施工方案、方法及工艺，严格按措施施工，保证质量，保证安全。2、注浆泵、钻机上下井时必须栓牢绑好，吊挂钻机、注浆泵钢丝绳卡子，一定要上紧。起吊前必须严格检查，合格后方可提升。注浆泵、钻机上面严禁挂有其它工具及小东西。设备上下井时，必须慢速行驶，事先必须同井口及绞车房取得联系。3、所有下井人员上下井时都必须佩带保险带。保险带要符合煤矿安全规定的有关要求。4、参加打钻注浆的所有施工人员，都必须佩带防护眼罩，并带有乳胶手套。5、打钻期间，必须将吊盘、封口盘上的杂物和易落物清扫干净，吊盘和井壁之间的空隙要封严。在任何时候。任何情况下，井筒内严禁落物。6、井口井盖门不行罐时，必须处于常闭状态。7、注浆施工期间，井底必须有可靠的电话联系，有专职信号工，要保证声光信号齐全。8、吊罐下井时，吊盘信号工必须敲盘鸣示。吊盘信号工必须目接目送吊罐，时刻注意吊罐运行情况。9、注浆期间，照明必须充分，施工人员必须佩带矿灯。10、注浆期间，工作地点必须保证足够的新鲜风流，风筒口下端离工作地点距离不得超过10米。11、绞车不能正常运行，需要检修时，必须通知井下作好联系。12、钻孔施工时，按设计顺序进行。且造孔、注浆不能同时进行。13、打钻前，必须保证井内排水设施性能良好，否则不得开钻。14、注浆泵或钻机操作时以及浆液搅拌器具摆放，都应避开吊桶升降的位置。临时休息人员不得站在吊桶下方，更不允许在吊桶下方打瞌睡。15、用提升钩头移动钻机和注浆泵时，信号必须准确可靠，绑扎必须牢固。人员不得站在钻机或注浆泵将要摆去的方向上，更不能站在它们的下方。16、为了防止突然涌水造成水泥侵水失效，工作面要备有两高度相同的长木凳，两木凳连成一体，在上面存放水泥，木凳要放稳，放水泥后不能歪倒。17、造孔时要使气、水混合物保持适当的比例，经常喷射混合物，以吹出积存在孔底的岩石粉末。必要时，提钻冲孔。交换班或处理钻机故障时，要把钻具提离钻孔，预防岩屑沉淀埋钻。18、钻进中，要认真检查每根钻杆的螺纹部分，磨损严重时，必须拿掉，弯曲钻杆也不得使用，预防钻进中钻具振动或断裂。19、无论打钻或者注浆，每班至少配2名熟练工人操作钻机。不懂、不会、不熟练者，严禁操作机器。20、搅拌浆液前，要对注浆材料的类型和性能进行检查，凡不符合要求者，严禁使用，造浆时，正确掌握水灰比。21、为了防止浆液中混入纸片、水泥硬快及其它杂物堵塞管路，影响注浆，搅浆液在进入注浆泵前必须进行过滤。22、注浆液必须不停地搅拌，不得有离析分层现象。23、注浆开始以前，必须作好充分准备。注浆一旦开始，不得中途停下。必须停下时，应先注水后停泵。停泵后打开放浆阀，浆液或水自由地从进浆阀流出来。24、注浆过程中，必须时刻注意观察压力表和进浆量的变化情况，发现故障及时排除，切记不要使压力升的太高，免得损坏机器、管路、球阀或造成其他事故，排除故障时要停泵泄压，严禁带压排除故障。25、注浆施工中，所有水泥一定要坚持使用P.O42.5R普通硅酸盐新鲜水泥，禁止使用其他型号或类型的水泥及散装水泥，过期的水泥不得使用。水泥随用随下，对于淋水大的井筒要用风筒布将水泥盖上，防止水泥淋湿或受潮结块。26、注浆止水，主要是靠注入的水泥堵塞流水的通道来实现的。因此，每孔开始注浆，严禁使用浓浆，否则会给注浆工作带来严重困难或降低堵水效果。27、施工过程中，要用专人填写注浆记录，注浆记录要记录注浆开始时间、浆液浓度及压力、压力变化情况、终孔时的压力、浓度及浆液注入量。28、下井前，钻机及注浆泵一定要试运转。注浆泵及管路要做耐压实验，耐压试验压力要不小于16Mpa，注浆泵的管路连接一定要安全可靠，注浆中严禁发生管路接头脱落现象，不符合的管路禁止使用。29、注浆过程中，严禁孔口进浆阀与放浆阀同时关闭，所有阀门都要合格上紧，然后用破布缠紧，并用铁丝固定，防止阀门炸裂伤人。压力升至6Mpa以后，人员要远离。30、注浆结束时，先开放浆阀，再关闭进浆阀，且阀门必须关严，不能因漏浆造成浆液向管内及注浆泵倒流。31、注浆结束或正注过程中，需要停泵处理时，要把吸浆管放入清水中，开动注浆泵清洗注浆泵及管路，防止浆液在其中凝固，影响再次注浆。32、注浆泵接线送电必须由电工进行，并不得带电作业，不得带电移动及搬迁电器设备。井下所有电器设备不得漏电，不得有短路现象发生，发现异常及时处理。33、其他未尽适宜，按煤矿安全规程及项目部现行制度办理。八、注浆材料一览表序号材料名称规格单位数量备注1.普通硅酸盐水泥P.O42.5R吨235.532.水玻璃3045Be、m=2.42.8吨11.783.压力表25M