文家坡矿井回风立井386m封底注浆方案设计(w)

化学注浆方案设计 华能核桃峪煤矿风井洛河组含水层第一注华能核桃峪煤矿风井洛河组含水层第一注 浆段化学注浆方案设计浆段化学注浆方案设计 一 概况一 概况 文家坡矿井回风立井井筒位于陕西省咸阳地区 井口标高 1181 6m 井 筒设计净径 7m 井深 752 2m 其中表土段 296 米 采用双层钢筋砼支护 基 岩段 295m 725 5m 为素砼支护 725 5m 742m 是井筒与马头门 连接处采用双层钢筋砼结构 742m 752 2m 是临时井底水窝 采用素砼支护 基岩段支护壁厚均为 550mm 砼强度等级为 C40 基 岩段采用钻爆法施工 目前井筒掘进深度至 386 5m 迎头揭露岩层为中粒 沙岩层 透水性强 遇水易风化 根据风井井筒检查孔柱状图推断 下距目前 迎头 26 9m 左右将揭露到洛河组含水层 井深 430m 位置 见图 1 根据副井探水情况 在段高 50m 范围 掘进时涌水量将超过 200m3 h 根 据相关规范要求 需要对该段进行工作面预注浆处理 前期 29 工程处根据涌水 情况 制定了工作面水泥预注浆常规方案 效果甚微 为此建设单位在全国各 地调研基础上 特委托中国矿业大学进行该段工作面预注化学浆方案设计 二 方案设计目的任务二 方案设计目的任务 通过对 424m 479m 段化学注浆方案设计 并进行施工 掘进顺利通过 第 一掘进段高 424m 479m 并为下段方案设计提供依据 三 方案设计编制的依据三 方案设计编制的依据 1 井筒检查孔岩性综合柱状 2 甘肃省宁正煤田核桃峪井田勘探报告 甘肃煤炭地质勘查院 2008 11 3 工程地质报告及计算书 4 水质分析资料 5 矿井工程简明手册 煤炭工业出版社 2003 1 化学注浆方案设计 6 煤矿防治水规定 国家安监总局 2009 11 图 1 工作面迎头钻孔柱状 四 水文地质条件及工程地质条件四 水文地质条件及工程地质条件 本区属于鄂尔多斯大盆地中的一个相对独立的盆地 又称陇东盆地 盆地 化学注浆方案设计 的西部边界是平凉 彭阳一线 为补给边界 东边界在宁县子午岭以东的老地 层露头分布区 为补给边界 南边界是灵台 崇信一线 是隔水边界 北边界没 有封闭 是一个补给边界 区域地下水主要有第四系松散层潜水和下白垩统碎 屑岩潜水及承压水 侏罗系直罗组碎屑岩承压水 侏罗系延安组碎屑岩承压水 三叠系延长群碎屑岩承压水 其形成和赋存条件受区域地层岩性 地质构造 地形 地貌及水文气象诸因素的综合控制 区域地下水以基岩承压水为主 第 四系潜水次之 深部环河华池组 洛河组 直罗组 延安组 三叠系延长群普 遍具有承压水分布 其中洛河组富水性较好 其他含水层的富水性差 由于地 下水形成条件 含水层岩性的不同 其分布规律 富集条件及水质特征相差较 大 一 含水层 隔水层的划分 一 含水层 隔水层的划分 井田内的含 隔水层按其含水性 含水类型及水力特征 可划分为 5 个含 水层和 3 个隔水层 其中第一 第二含水层为潜水含水层 第三 四 五含水 层为承压含水层 1 含水层 1 第四系全新统砂砾层孔隙潜水含水层 为井田第一含水层 2 下白垩统志丹群碎屑岩类孔隙裂隙潜水含水层 为井田第二含水层 3 下白垩统志丹群孔隙 裂隙承压含水层 为井田第三含水层 4 中侏罗统直罗组 延安组上 中部 煤 8 层顶板以上 砂岩复合承压 含水层 为井田第四含水层 5 中侏罗统延安组下部煤 8 层底板以下 三叠系砂岩 砾岩孔隙 裂隙 复合承压含水层 为井田第五含水层 2 隔水层 1 下白垩统志丹群环河华池组粉砂岩 砂质泥岩为井田第一隔水层 2 中侏罗统安定组 直罗组砂泥岩为井田第二隔水层 3 中下侏罗统延安组下部煤 8 层顶板 下侏罗统富县组底板以上的砂质 泥岩 煤层为井田第三隔水层 二 地下水的补给 径流与排泄条件 二 地下水的补给 径流与排泄条件 1 潜水 化学注浆方案设计 第四系松散层潜水主要接受大气降水补给 向河谷排泄 蒸发 垂直下渗 和人工开采多种方式排泄 下白垩统风化裂隙带潜水 主要接受河谷区地表水和上游地下水径流侧向 补给及上覆松散层潜水的下渗补给 其径流 排泄条件与地表水流向一致 由 分水岭向河谷运动 总体径流方向是由河谷上游向下游运移 2 承压水 区域上白垩系承压水东部主要在子午岭及其以东的陕西富县 黄陵等地环 河华池组 洛河组地层的裸露区接受补给 总体沿北东 南西向径流 在马莲 河一带形成径流汇集带 白垩系承压水在马莲河以西区域 主要是在勘查区以西的六盘山区白垩系 露头区接受潜水的顺层补给和大气降水的入渗补给 自西往东径流 在马莲河 一带排泄 区域上侏罗系及三叠系承压水系在子午岭以东的侏罗系及三叠系地层裸露 带接受补给 总体沿北东往南西向径流 排泄口在马莲河西边一带 三 主要含水层特征 三 主要含水层特征 1 环河 华池组孔隙 裂隙承压含水层 环河华池组含水层岩性主要为暗紫红色泥岩 砂质泥岩及少量粉 细砂岩 局部发育溶蚀空洞 依据岩性判定 含水层厚度 0 297 87m 平均厚度 28 70m 单孔推算最大涌水量 2 79 283 29m3 d 矿化度 1 107 5 597g L 水化学类型主要为 SO4 C1 Na 型 根据地层岩性结构及抽水试验资料 该层组 应划为弱富水的含水层 在河谷地区往往可打出自流水 据罗川乡城关的 Z2 号钻孔资料 环河华池 组上部承压含水层厚度 96 54 m 水位埋深 22 74 m 降深 20 0 m 涌水量 277 9m3 d 矿化度 5 6g L 属 SO4 C1 Na 型水 环河华池组下部承压含水层 厚度 129 9m 水位埋深 25 9 m 降深 23 86m 涌水量 293 9m3 d 矿化度 6 07g L 属 SO4 C1 Na 型水 2 洛河组 宜君组孔隙 裂隙承压含水层 岩性主要为紫红 棕红色中粗粒砂岩 上部夹薄层泥岩 中下部夹砾岩 胶结欠佳 较疏松 含水性较好 厚度 256 86 508 13m 平均厚 392 06m 西 化学注浆方案设计 北部较厚 往东南变薄 在低洼的河谷地区揭露到该层组的钻孔往往形成自流 水 应为中等富水含水层 岩性为巨厚层状砂岩 具孔隙 在北部岩性较致密 东南部岩性较疏松破碎 在垂向上上部较致密 下部较疏松 含水层在水平和 垂直方向的赋存条件也有差异 据宁县城关庆 7 号石油孔资料 含水层厚约 300m 左右 含水层埋深在河谷区大于 270m 河间区顶板埋深大于 500m 在地 面高程 1060m 以下的河谷地段普遍具有高水头的承压自流水分布 区域内已有钻孔抽水试验资料表明 水位降深 18 7 78 2m 涌水量 58 1700m3 d 单位涌水量为 0 023 0 463 L s m 渗透系数 0 3 3m d 矿 化度 0 8 6 11g L 水化学类型以 SO4 HCO3 Na 型和 SO4 CL Na 型水 五 水害问题分析及存在主要技术难题五 水害问题分析及存在主要技术难题 1 从整个鄂尔多斯盆地的白垩系地层的区域地质分析 洛河组含水层具有 含水丰富 岩体结构结构疏松 含水层介质具有孔隙 微裂隙特征 从整个鄂尔多斯盆地的白垩系地层的区域地质分析 白垩系含水层是该区 域的主要含水层 该含水层根据其地质沉积地质年代又分为三个大的含水层 1 宜君 洛河含水岩组 2 华池 环河含水岩组 3 罗汉洞 泾川含水岩组 作为目前主要水害含水层岩层为宜君 洛河含水岩组 该含水岩组储水砂 岩碎屑成分以石英和长石含量高 岩屑含量低为特征 钙质 铁泥质胶结 但胶 结一般较弱 结构疏松 储水岩石主要为中粗粒 中细粒长石石英砂岩 长石砂 岩 岩屑长石砂岩 盆地北部长石砂岩居多 而盆地南部除其周边地区砂岩石英 含量偏低外 南部广大地区多为长石石英砂岩 石英砂岩 长石砂岩 该组储水 砂岩厚度较大 一般为数十米到 450m 平均厚 268m 总体呈厚层或巨厚层稳定 分布 略具东薄西厚分布特点 储水岩石厚度占地层的 80 100 平均高达 89 而 隔水层泥岩 粉砂质泥岩一般呈薄 极薄的夹层或透镜体状不连续分布于厚 巨厚层储水砂岩层之间 厚度比例仅 10 左右 因此 宜君 洛河组总体上可 作为一套均质性强的区域性含水岩组 构成较均一的单斜层状含水构造 其中 极不发育的隔水层一般难以阻隔地下水的垂向越流和区域性侧向径流 2 从井田的整个承压水头等值线来看 该井田处于华池 洛河组承压水汇 化学注浆方案设计 集区 如图 6 2 所示 3 根据本课题组前期研究成果 洛河组砂岩具有孔隙大 砂岩总体喉道发 育 宽度较大 为中 高渗透性储水岩石 具有较强的储水 导水能力 1 孔隙大小及分布特征 测试分析统计结果 表 2 3 得出 下白垩统储水 砂岩孔隙以大孔 35um 为主 中孔 15 35um 及微小孔 15um 相对含量不高 相对而言 洛河组和罗汉洞组储水砂岩孔隙中大孔含量略比环河组高 环河组砂 岩的中孔和微小孔含量相对较高 表 2 下白垩统及其各含水岩组储水砂岩孔径分布频率统计简表 核桃峪井田 10km50 比例尺 4 勘查区范围 4 N305 1080 123 N1O 1043 97 82 11 1 钻孔编号水位标高 水头高度 2 等水压线3 承压水流向 罗川 1110 1100 1090 1080 1070 1060 1050 1040 1030 1020 1010 1000 990 21 77 1083 35 N8 湘乐 川 龙 九 25 91 1039 41 Z2 河 郎 四 政平 72 979 N15 39 97 1000 83 N1 长庆桥 河 莲 马 图6 2 华池 洛河组承压水等水压线图 北 宁县 化学注浆方案设计 表 3 下白垩统不同粒度储水砂岩孔径大小 um 分布情况统计简表 2 喉道大小及分布特征 测试分析表明 表 4 下白垩统储水砂岩喉道大 多为粗喉 7um 中喉 1 7um 细喉 0 1 1um 及微细喉道 0 1um 偏少 且不 同含水岩组 不同沉积相带 不同粒度的下白垩统储水砂岩 喉道宽度及其分布 具有明显差异 宜君 洛河组 华池 环河组砂岩喉道大小和分布优于罗汉洞组 综上所述 下白垩统储水砂岩总体喉道发育 宽度较大 为中 高渗透性储水岩石 3 储水岩石孔隙结构类型 前述表明 下白垩统含水层砂岩总体上发育大 中孔 粗 中喉 小孔 细喉尽管也不同程度发育 但对地下水的储水 导水性的 影响是次要的 孔隙与喉道的组合类型尽管也复杂多样 但主要是大孔粗喉组合 类型 大孔中 细喉型道 中孔细 微细喉型 因此 下白垩统储水砂岩孔隙结构 较好 具有较强的储水 导水能力 表 4 下白垩统不同含水岩组和不同粒度储水砂岩喉道大小 um 分布情况统计简表 综上述 由于以上三个方面原因造成堵水处理中的三个难题 1 该井田洛河组含水层具有较好的补给来源 并且具有良好的孔隙储水介 化学注浆方案设计 质 所造成的涌水量之大 国内少见 稍有不慎会造成淹井灾害 2 以孔隙为主形成的储水介质和导水介质 颗粒型悬浊液注浆困难 这也 是前期水泥注浆效果甚微的主要原因 3 洛河组含水层 连续砂岩含水层 中间无泥岩隔水层 注浆难度大 注 浆工程量大 六 方案对比及选型六 方案对比及选型 工作面遇到特大含水层 可有以下方案可供选择 工作面水害处理方法优点缺点 冻结法一次成井工期长 造价高 降水法一次成井 工期较长 造价较高 不 适宜水量大 补给来来源 好的含水层 成功经验少 地面预注浆一次成井 水泥类 超细水泥类 分段注浆 工期短 造 价低 适宜大裂隙 大 通道 不能和井筒施工平行作业 不适宜孔隙水为主含水层 注浆 工作面预 注浆 化学类纯溶液 适宜孔隙水类 型堵水 有成功经验 不能和井筒施工平行作业 造价较高 根据前期建设单位调研 结合目前核桃峪煤矿井田地质情况和前期水泥超 细水泥类注浆失败 本次选化学类注浆材料进行第一段高注浆处理 探索解决 目前处理洛河组含水途径 七 方案设计七 方案设计 1 注浆垫设计 注浆垫尺寸图见图 2 2 注浆段高 本次注浆段高 424 479m 掘进段高 424 479m 见图 3 化学注浆方案设计 图 2 止浆垫尺寸示意图 图 2 注浆段高及分层示意图 化学注浆方案设计 3 注浆孔布置原则及注浆孔布置 1 布孔原则 考虑拟注段岩层为双重介质 微裂隙发育 浆液渗透扩散性差 且没有可 供参考的注浆经验可循 因此 采取循环加孔注浆方法 即先按一定的孔距布 置一定数量的注浆孔 待全部注浆满足停注封孔标准后 再在已注孔间补孔检 查浆液扩散效果 如插孔涌水 说明先期注浆未达到预期的效果 须在孔间补 孔进行补充注浆 直至达到预期的封水要求 2 布孔考虑因素 浆液扩散半径 浆液在岩石裂隙孔隙中扩散凝胶后 能起到堵水和加固作 用范围 通常用扩散半径来表示 但浆液 裂隙岩体 扩散是不规则的 即各个 方向上 浆液扩散的远近各不同 所以扩散半径的大小难以确定 近年来对孔隙溶胶观测扩散范围约 1 2m 荒径 0 55m 爆破影响半径 经验 1 5 2 0m 3 布孔布置 1 初始周边注浆孔布置 首先按孔间距 1 0m 根据下式确定初始注浆孔数量 L AD N 2 注浆孔数 个 N 井筒净直径 m D 注浆孔与井壁距离 m A 注浆孔间距 m L 20 见图 4 N 0 1 5 027 14 3 2 孔径径向倾角计算 斜孔在径向上与竖直轴线夹角 终孔位置在径向上超出净径的距离 取 S E m 3 5 0 55 2 6 05m 化学注浆方案设计 E 井壁厚度 0 55m m 终孔位置超出荒径的距离 一般取 2 4m 注浆孔与井壁距离 取 0 5m 注浆段高 60m 包括止浆垫 6 图 4 注浆孔布置平面图 2 为了防止水从帷幕下部涌出 需在井筒中间位置布置注浆孔 6 个 中心 孔 1 个 见图 4 化学注浆方案设计 3 注浆孔数量统计及注浆顺序 注浆阶段孔号注浆孔深 M 预计注浆量 T 备注 105 205 305 405 第一阶段 1 20 钻孔倾角 5 60 555 第二阶段21 Z1 Z6 255 第三阶段 1 10 钻孔倾角 1 30 305 255 第四阶段 11 20 钻孔倾 角 1 30 305 图 5 注浆顺序图 3 注浆材料选择 注浆材料选用中国矿业大学研制的 孔隙溶胶化学浆液可单 双液灌注 该浆液凝固强度高 无毒 阻燃 环保安全 初始粘度低 浆液的凝胶时间在 几秒 几十分钟任意可调 该浆液是化学类浆液价格较低的化学类浆液 1995 化学注浆方案设计 年以来已推广应用于平庄煤业集团 兖矿集团 淄博矿业集团 临沂矿业公司 徐州矿务集团 皖北煤电集团 晋城煤业集团 潞安矿业集团及山东 山西地 方 40 多个煤矿的各种复杂水害治理工程 并均取得圆满成功 在深井涌水化学 注浆治理技术方面形成了一套较成熟的技术控制体系 1 浆液主要技术指标 浆液浓度的调节范围 10 50 起始粘稠度 1 7 15 0cp 正常室温条件下 粘结强度 1 5 3 7Mpa 结石强度 2 8MPa 抗渗透性 10 5 10 8cm s 絮凝时间可调幅度 19 3h 最佳控制范围 1 15 1h 固化时间可调幅度 1 15 3d 最佳控制范围 3 0 5h 2 浆液对环境的影响 为了确定浆液对水质的影响 将 52cm 100cm 圆柱型样品 在 10 倍体积的 蒸馏水浸泡 5 天 测定浸泡液 检测项目按照 GB5749 85 生活饮用水卫生标 准 要求 检验结果见表 6 表 6 纯溶胶固结体水质检验结果 序号检测项目检测结果 mg L 标准值 mg L 1 浸泡液感观性状无色 无味 无沉淀 透明 2 总硬度 160450 3 铁未捡出 0 3 4 锰未捡出 0 1 5 铜未捡出 1 0 6 锌未捡出 1 0 7 挥发酚类 0 290 002 化学注浆方案设计 8 阴离子合成洗涤剂未捡出 0 3 9 硫酸盐 30250 10 氯化物 15250 11 溶解性总固体 18761000 12 氟化物未捡出 1 0 13 氰化物 0 020 05 14 砷未捡出 0 05 15 汞未捡出 0 001 16 镉未捡出 0 01 17 铅未捡出 0 05 18 铬未捡出 0 05 19 硝酸盐 3 020 4 注浆参数 1 注浆孔及孔口管 采用 73 mm 钻头钻进成孔 孔口管用材要求采用外径 89mm 的无缝钢 管 长度不小于 5m 要求孔口管与孔壁密闭接触 保证在高压注浆情况下不拔 管 不漏浆 2 注浆方式 为提高浆液扩散渗透效果 注浆采取分段套孔注浆方法 复注段高根据钻 孔探水情况确定 3 压力控制 根据目前地层属于孔隙水和微裂隙水的情况和其他地区经验 应选用小流 量小压力的注浆方式进行注浆 注浆压力 单液浆控制 7MPa 以内 第一段高 10m 双液浆控制在 11MPa 以内 以后每增加 10m 注浆压力增加 0 2 0 5MPa 当 注浆压力升高过快 应调低注浆流量 降低注浆压力保持注浆继续进行 在注 化学注浆方案设计 浆过程中应派专人监视上部混凝土井壁在注浆期间的变化 以防注浆压力过高 造成井壁的破裂 4 注浆工艺要点 要充分重视岩体孔隙水和微裂隙注浆的技术难度 钻孔要尽量横穿裂隙 必要情况下可适当使注浆孔保持一定的偏斜度 布孔 注浆要协调进行 即随 钻随注 各分段停注与套孔要有一定的间隔时间 即尽量保证浆液凝固后再套 孔注浆 钻孔 注浆要循合理顺序 应采取间隔相向注浆方式 5 单孔注浆结束标准 当注浆压力达到终压标准或者注浆量达到表 1 所要求注浆量 停止注浆 5 注浆量估算 周边孔 20 5 5 500 吨 中间孔 7 5 3 105 吨 共计 605 吨 八 八 注浆施工工艺及过程控制注浆施工工艺及过程控制 1 1 注浆施工流程注浆施工流程 A 液吸浆管 吸浆管 吸浆管 清水清水桶 B 液 输浆管 输浆管混合器 三通注浆孔 注浆泵 图 4 注浆工艺流程 注浆施工过程要视围岩破碎程度 吃浆量 注浆压力等具体情况 实施合 化学注浆方案设计 理调整施工方式 初步拟定采取分段钻孔 注浆的施工方式 2 2 单孔注浆结束标准单孔注浆结束标准 注浆终压达到设计要求 注化学浆时如持续 15 分钟低压较大流量进浆 则适当提高泵量或者缩短 浆液凝胶时间 3 3 注浆工艺要点 注浆工艺要点 所有注浆孔均采取分段注浆方式 各分段以 10m 为宜 如揭露段小于 10m 出水较大 则即可提钻注浆 1 首先在止浆岩盘钻进 6 7m 提钻 进行低压注浆 封堵止浆垫窜浆裂 隙 2 钻进至 10 15m 重复注浆 注浆压力不宜过大 主要是硬化该深度范 围止浆垫层 以与迎头混凝土垫层共同承受注浆压力 3 套孔注浆 套孔延深 10m 开始注浆 达到停注标准后 继续套孔再延 深钻孔 注浆直至终孔深度 达到停注标准后封孔 第一轮注浆如钻孔揭露出水较大 有一定压力 且灌注化学浆泵压较高 吃浆量正常 表明含水层属孔隙性补给 一般没有较宽大的裂隙渗透通道 这 种情况下 要合理调配化学浆液胶凝时间 最好控制絮凝时间在 2 3 分钟左右 防止浆液遇水稀释 且适当提高注浆压力 如揭露含水层水量较大 且压力较 高 而注浆过程泵压较低情况下吃浆量较大 这种情况可能存在较宽大的裂隙 通道 这种情况下 要及时停注化学浆 改注水泥浆液 待水泥注浆快速升压 后 在及时改注化学浆液直至达到停注标准 同时可适当延长浆液胶凝时间 可控制絮凝时间在 4 分钟左右 以提高浆液的渗透扩散范围 第一轮注浆结束后 间插复注孔注浆根据以下情况灵活掌握 1 如第一轮注浆孔揭露水量大 水压高 注浆过程泵压较低且浆液灌注 量较大 注浆后插孔揭露出水明显较第一轮降低 则表明第一轮注浆扩散效果 较好 第二轮注浆则可适当缩短浆液胶凝时间 可控制絮凝时间在 1 分钟左右 2 如第一轮注浆孔揭露水量不大 但水压高 第一轮注浆过程泵压维持 在不低于 3 5Mpa 情况下具有一定的吃浆量 且终孔压力较高 则第二轮插孔注 化学注浆方案设计 浆则适当延长浆液胶凝时间 可控制絮凝时间在 4 分钟左右 3 插孔复注浆情况下 如套孔出水 表明浆液扩散充填效果不理想 则 套孔后注浆要适当提高浆液注入量 且尽量延长浆液胶凝时间 4 设计外围外斜注浆孔全部结束注浆后 探水直孔注浆可根据窜浆情况 灵活掌握套孔深度 如直孔揭露水量较小 基本无压或压力较低 则可采取 10m 套孔注浆 如揭露水量较大 则可随时停钻注浆 8 个探水直孔完成后 在 迎头断面分散布设 5 7 个检查孔 分 5m 段长进行检查 如钻探出水承压 放水 观察水压变化 以辨明是否窝水后进行补充注浆 如钻探揭露为渗水或无水 则压浆观察浆液扩散情况 分析辨明外围帷幕形成是否存在薄弱部位 为提高 下段止浆垫层的固化效果 所有直孔深度均设定为 55m 九九 效效果果检检验验及及停停注注标标准准 1 根据验收规范扫孔单孔涌水量 1m3 h 注浆终压达到 3 倍静水压力 即单孔注浆效果达到要求 2 工作面注浆结束条件 整个注浆帷幕范围内 任意一新孔单孔涌水量小 于 2m3 h 时 停止注浆 即认为预注浆达到预期要求满足掘进施工条件 否则 继续增加注浆孔数量注浆 直至满足条件为止 3 若新孔单孔涌水量小于 2m3 h 则停止注浆 准备掘进 4 最终保证掘进过程迎头涌水量控制在 10m3 h 以下 使顺利通过含水层 十 预期目标十 预期目标 注浆预期效果是在壁后帷幕形成如图 6 所示的封水帷幕 预期的注浆技术效 果主要体现于以下几方面 1 保证浆液对壁后含水层孔 裂隙网络的密实充填 掘井施工揭露注浆段 后 要保证壁后帷幕相对完整 不存有明显的薄弱部位 厚度不低于 1 1 5m 能够有效阻断外围裂隙水向壁后渗流 2 帷幕注浆要对井筒壁后围岩取得防渗和加固的双重效果 即壁后帷幕体 不但要有充分的防水效果 也要具有较高的抗破坏强度 帷幕体起到防松动坍 塌的承力拱作用 3 注浆后为井筒掘进过含水层施工提供良好的施工条件 荒面不出现松动 探水 注浆孔 第一轮注浆孔 图 6 副井分段注浆预期帷幕效果示意图 间插复注孔 壁后帷幕层 化学注浆方案设计 坍塌 迎头断面揭露的水量在 10m3 h 以下 且不出现高压出水点 十一 十一 工期 劳动组织及材料计划工期 劳动组织及材料计划 1 工期 施工机具到施工现场 并具备施工条件时 有效工期约 35 天 不考虑因 天气原因导致材料不能运到施工现场 3691215182124273035 第一阶 段注浆 第二阶 段注浆 第三阶 段注浆 第四阶 段注浆 2 劳动组织 劳动力组织表劳动力组织表 化学注浆方案设计 人 数 序号工种名称 小班圆班 备注 1钻工 注浆 824 2记录员13 3观察员13 4司泵工13 5机修工13 6电工13 7放浆工13 8吊盘信号工13 9班长13 10井口信号工26 11把钩工412 12绞车司机412 13大班机电修10 14安检员13 15瓦检员13 16管服人员40 15合计134 3 材料计划 序号名称型号单位数量备注 1钻杆 50mm 6mm米90 2钻头 58mmPDC台50 3钻头 89mmPDC台50 4注浆管 75mm米630 5接头 50mm 个130 化学注浆方案设计 6高压球阀1 寸半 个130 7闸阀DN75 PN100Kg 个10 8高压法兰PN100KgPN100Kg套40 9压力表100Mpa 抗震个30 10高压胶管 25mmm1000 11化学浆液Zhk III 孔隙溶胶T700 1钻机台2 十二 风险分析十二 风险分析 地下工程施工属于高风险工程施工 本工程 50m 段高范围内单孔涌水量大 在国内少见 因此在注浆结束掘进过程中有存在涌水量大于 10m3 h 可能 但不 会造成淹井地质灾害 1 若涌水量大 施工通过后进行壁后注浆 2 若在掘进过程中出现明水点 可使用风钻成孔 利用气动注浆泵在 迎头进行注浆封堵明水点 3 治理孔隙类含水层 化学浆液属于溶液类浆液 可灌注性好 但是 其扩散范围较小 注浆数量不足的情况下会导致注浆帷幕不交圈 十三 经济指标十三 经济指标 该费用作为估算费用不作为结算费用 注浆工程属于地下隐蔽工程施工 注浆量会因地层条件发生变化 难以准确计算 注浆量应以实际注浆量为准 该费用属于直接费用 不包括附费 税金 管理费 规费 措施费等其他费用 工程量单价直接费 打钻 80403002412000 施工 注浆 70020001400000 注浆材料 80078005460000 化学注浆方案设计 合计 9212000 十四 安全技术措施十四 安全技术措施 一 止浆垫施工技术安全措施 一 止浆垫施工技术安全措施 1 止浆垫浇筑 500mm 时 停 30 分钟待初凝后再继续浇筑 砼上面铺设大 板 下灰人员站在大板上进行操作 防止陷入砼中 2 浇筑时砼必须振捣密实 防止注浆时向上反浆液 二 二 钻进技术安全措施 钻进技术安全措施 1 钻机必须在地面试运转 机械性能完好后方准下井 固定钻机必须按设 计钻孔施工次序 使钻机立轴中心线与导向管中心线重合 然后将钻机固定牢 固 以免运转时移动或改变钻机方位 2 开孔前必须在导向管上安设高压球阀 以便在钻孔出大水时封住钻孔涌 水 等待注浆 3 钻具使用前必须严格仔细检查钻头 钻杆等如有丝扣损坏或弯曲者严禁 使用 4 开钻前应对井筒的排水能力 停电的应急措施 安全梯的提放以及地面 供电情况等工作全面检查 确认无误后 方准施工 5 钻进速度很慢时 应经常提钻检查钻具 更换钻头 若钻进速度过快时 应控制速度 加强供水 防止埋钻 6 正常钻孔施工之前 必须安装孔口管和高压球阀 孔口管埋入长度符合 设计要求 孔口管必须进行耐压试验 压力达到注浆终压的要求 不漏水不松 动 方可进行正常钻进 7 认真做好钻进记录和钻机维修工作 每班必须对孔深 钻具全长 余尺 化学注浆方案设计 钻孔出水量 水压以及岩石名称 记录准确并向下班交待清楚 8 终孔深度必须达到设计要求 不得任意更改 孔深达到设计深度后 必 须进行冲孔 待岩粉冲洗干净后 方可起钻注浆 9 在准备打钻探水的同时 应积极做好工作面预注浆的各项准备工作 10 打钻施工前所有参与者 都必须进行本设计学习和安全教育 否则不 予上岗 11 钻孔时 必须有瓦斯检查员现场跟班 检查气体成份 如沼气或其它 有害气体超过 煤矿安全规程 规定时 必须立即停止钻进 切断电源 撤出 人员 并向项目部汇报 采取措施 12 钻机短时间内停止工作 要给予少量的水压 需较长时间停止工作 必须将钻头提升到孔底 1 2m 处再固定 工作中应注意机器的运转情况 发现不 正常应立即停机检查 加接或拆除钻杆时要严防杂物掉进钻孔内 保持孔内清 洁 13 操作中应随时注意水供给情况 各部分螺栓 螺母 接头的连接情况 及立柱和横轴的牢固情况 钻进下孔时 岩粉不易排出 必须经常喷射水吹出 孔底的岩粉 必要时可提升钻杆 14 钻进时 要随时观测钻孔的涌水情况 发现涌水量突增要立即停止钻 进 拔出钻杆 关闭阀门 准备注浆 三 三 钻孔防突水措施 钻孔防突水措施 1 在打钻前 要在 108mm 孔口管上安设 100mm 高压球阀 以防钻孔时 含水层突水造成淹井事故 2 钻孔前孔口管 法兰 螺栓 钻机具等要认真检查 安装要仔细认真 化学注浆方案设计 一丝不苟 3 当出现钻孔突水 来不及抽出钻杆等意外情况下及时将孔口管以上钻杆 卸掉 放入钻孔内并关闭阀止水 4 钻进时应密切注意孔内水量变化 一旦发现顶钻等突水征兆时及时停止 钻进 抽出钻杆 关闭阀进行注浆封水 5 井底工作面要设专人看管开关阀门 要准备专用板手 且要熟练使用 6 钻进时要保持水泵完好 且有专人看管 井底积水及时排除 四 四 注浆施工技术安全措施 注浆施工技术安全措施 1 对所有注浆操作人员应进行措施学习和操作训练 2 要经常检查管路联接处 发现问题及时处理 防止拨脱伤人 3 每次注浆前 应对所有注浆机具 管路系统 压力表等进行检查 并对 压力表检验校正 发现问题及时处理 4 建立健全各种岗位责任制 严格执行井下 地面现场交接班制 保证注 浆工作的连续性 5 注浆前 必须对止浆垫和孔口管进行压水试验 试验压力为注浆终压的 1 2 倍 6 注浆前要测定钻孔涌水量和静水压力 并依此确定注浆的终压 7 注浆工作人员必须佩戴好劳动保护用品后方准进入现场 8 拌浆人员应严格掌握乙液的配制浓度 并有专人看管甲乙液浆液桶的吸 浆情况 9 桶内浆液要淹没笼头 防止笼头悬空 吸入空气 10 注浆过程中应有专人观察压力表 观察井壁和工作面情况 发现异常 化学注浆方案设计 立即报告当班技术员和队长 并及时采取措施 11 注浆时不得随意停水 停电 必要时必须事先通知 待停止注浆冲洗 管路和注浆泵后方可停水 停电 正常注浆结束后必须立即清洗注浆泵和管路 12 注浆记录人员应认真记录压力 流量 时间等原始数据 注浆结束后 要对压力 流量 吸浆量 随时间变化情况进行汇总分析上报 13 井下工作盘 应保持干净 杂物一律上井 施工机具堆放整齐 位置 合适 方便使用 注浆时井下人员必须佩戴防护眼镜 乳胶手套和口罩 以免 窜浆烧伤眼睛 14 跟班技术员对本班技术工作负全面责任 应检查记录人员的工作情况 确保原始资料的完整和准确 对注浆工程中所发生的问题 要认真分析及时处 理 难于处理的要及时汇报领导和调度室 15 每次注浆结束后必须压清水冲洗管路 冲洗时间以井下注浆管出清水 为准 16 每次注浆结束后 两个吸浆笼