龙场煤矿主副井注浆方案

1、山东能源集团贵州矿业有限公司龙场煤矿副斜井注浆工程技术方案编制：审核：批准：2014 年 3 月 7 日第一章第二章第三章附图工程概况施工部署及进度计划副斜井注浆方案第一章 工程概况一、工程概况龙场煤矿主副斜井位于龙场井田的中部， 北起岩风口处， 南至马 蹄关东北约410m处，地表多山地。副斜井设计全长 1126m,井口标 高+1360m,倾角-23 °,方位162°,设计净宽度4.8m,净宽度高4.2m, 净断面为16.7 m2,水平标高+925m,井筒断面半圆拱断面形式，采用 锚网喷的支护方式,两井筒间距 35 米,为反斜井开拓。副斜井掘进工作面已掘至567m,主斜井已

2、掘572m,现副斜井涌 水量为63m3/h,主斜井涌水量为50m3/h。为全面有效治理主副斜井 防治水问题, 保证井筒工程质量和施工安全, 特编制主副斜井注浆工 程技术方案。二、水文地质情况1 、主副斜井地层揭露情况主副斜井已依次揭露三叠纪茅草铺组含水层、 三叠纪夜郎组隔水 层九级滩段砂岩、 玉龙山段岩溶裂隙含水层。 现主副斜井掘进工作面 位于三叠系夜郎组玉龙山段灰岩中,该层位裂隙发育,上、中部岩性 主要为灰色薄中厚层状灰岩，质纯，泥质含量渐多，局部相变为泥 灰岩,且间夹泥岩条带。该层位大面积出露于矿区地表中部,出露面 积占整个矿区面积的 60%左右,呈西南 -东北向展布,接受大气降雨 补给能

3、力强,富水性空间分布不均匀,为井筒充水的主要层位。2、副斜井揭露茅草铺组溶洞情况茅草铺组灰岩出露于井田北西及中部, 岩性主要为浅灰、 灰色薄 至中厚层状灰岩、白云质灰岩。井田内地层大部分遭受剥蚀，该层灰 岩地表、地下岩溶均较发育，大气降水补给范围大，补给条件较好， 地下水主要以管道流为主，以岩溶大泉形式排泄，富水性强。井筒穿过三叠纪茅草铺组灰岩含水层时，依次揭露溶洞共计 4 处，位置分别位于井斜 70.4米(1#)、125 米(2#)、155米(3#)、202(4#) 米，距地表较近。现 2#、4#溶洞井壁有水渗入巷道，其中 202m 处溶 洞位于茅草铺灰岩含水层与下伏九级滩相对隔水层界面，

4、溶洞内充填 粘土、泥岩和中厚状灰岩，巷道左帮有水，标高+1285m。四处溶洞对应地面均位于工业广场内地表无汇水区，大气降雨为主要补给水 源。汛期时，大气降雨补给充足，溶洞内涌水明显，井筒涌水量与大 气降雨量基本呈线性比例关系。3、副斜井揭露玉龙山段灰岩涌水情况副斜井已进入玉龙山段灰岩280m，剩余约310m。掘进期间未揭 露溶洞，副斜井实际揭露主要出水段为 440-560m。其中485m水仓内埋管涌水量约为8m3/h,水仓下底部出水，涌 水量约为10m3/h，水仓下部肩窝处涌水量约为 8m3/h。530m处巷道底板涌水量约为10m3/h，左帮底板处涌水量约7m3 /ho 552m左帮底板涌水约

5、7m3/h, 555m处右帮底板涌水量约为10m 3/h。井筒其他涌水主要在巷道左帮及顶板以裂隙水形式涌出，涌水 量约为3m3/h。副斜井总涌水量为63 m3/h。三、以往注浆施工情况(一)茅草铺组溶洞注浆情况茅草铺组灰岩受大气降水补给范围大， 补给条件较好，富水性强。 实际揭露的溶洞均距离地表较近， 汛期时， 大气降雨通过溶洞进入巷 道，致使井筒涌水量迅速增大，严重影响掘进施工。针对 202m 溶洞 （4#）雨季时涌水量较大，采取了混凝土浇筑、充填等技术措施并对 4#溶洞周围进行了壁后注浆加固，封堵岩溶裂隙。通过 4#溶洞注浆，井筒涌水量基本得到控制，注浆效果较明显， 但降雨时，仍有涌水通过

6、底板进入巷道。（二）玉龙山段灰岩段注浆情况在井深 485m 处水仓内已完成注浆，仍有部分水通过埋设管进入 巷道。500m-510m段已经注浆，注浆效果较好。562m已经施工完成 的探放水孔已经注浆完成，通过施工验证孔，注浆效果较好。为确保施工安全和工程质量， 对巷道底板进行重点注浆封堵， 需 继续对巷道底板破碎松散带采用壁后注浆加固处理， 使浆液充填和胶 结围岩的裂隙，从而切断出水点与井壁的水力联系。第二章 施工顺序及计划安排一、施工顺序（一）第一阶段为不影响副斜井掘进施工， 在迎头掘进施工的同时， 先对迎 头后部玉龙山段进行注浆堵水施工。根据副斜井玉龙山段注浆效果情况， 再适时对主副斜井玉龙

7、 山段裂隙联通段（即主斜井）注浆处理。（二）第二阶段副斜井玉龙山段出水点注浆完毕后， 再对茅草铺段溶洞出水 点进行注浆处理。二、工期计划安排第一阶段施工计划： 20 天。第二阶段施工计划： 10 天。第三章 副斜井注浆方案第一节 副斜井茅草铺段溶洞注浆方案一、 副斜井茅草铺段溶洞处理措施（一）茅草铺段 2#、 4#溶洞处理措施2#、4#溶洞位于副斜井井深 125m、202 米处，其中 4#溶洞位 于三叠系下统茅草铺组灰岩与三叠系下统夜郎组九级滩段交界 面。溶洞内以大块灰岩和泥岩相间填充型为主，虽然空间较小， 但揭露时自上而下， 从右到左有流水， 由于受到大气降雨的补给， 2#、4#溶洞在下雨期

8、间涌水量突然增大，雨后迅速减小，涌水从 溶洞周边裂隙喷出。 4#溶洞采取了壁后混凝土浇筑、 充填等技术 措施对 4#溶洞进行处理，现需重新对 2#、4#溶洞进行壁后注浆 加固。二、副斜井 2#、4#溶洞注浆施工方案根据副斜井 2#、 4#溶洞岩溶发育情况、巷道围岩的地质条 件、出水位置、水量、水压以及岩体的综合渗透系数，采用壁后 注浆方案。1）注浆设计径向注浆加固，钻孔呈梅花形布置，孔间距为0.8 x 0.8m,间排距为0.8 x 0.8m。（2）施工程序清帮-埋设注浆管-复喷- 注浆-注浆验收。（3）清帮处理及复喷巷道顶板及两帮的悬浮杂物清理、 剔除后进行复喷， 复喷厚 度不低于 50mm。

9、（4）钻孔采用YT28型凿岩机钻孔，孔径 50mm在巷道对应2#、4# 溶洞周边及其上下山外围 3 米范围内， 按梅花形布置钻孔， 孔深 4m,钻孔完毕后及时进行清孔。（5）注浆管钻孔结束后安装 2 寸注浆管，注浆管采用与注浆泵相对应的 钢管，长度0.9m，外露0.1m，注浆管两端套丝，套丝长度为分 别5cm,采用干麻丝缠绕注浆管牢固，孔口100-200范围采用树脂药卷或水玻璃充填加固。 注浆孔外露端焊接管子挂扣鼻， 以便 通过外力将注浆管嵌入孔内。（6）注浆准备注浆前进行管路调试, 检查注浆管路及设备, 确保注浆压力 表完好,孔口管埋设牢固,并安装止浆管。7）注浆1、拌制水泥浆：先加水后加水

10、泥，水泥采用425 号普通水泥，水泥浆液水灰比按1:0.6-1拌和1020mi n,混合比逐渐变 大，直到达到满足施工设计要求为止。2、 注浆顺序：采取单孔注浆（即打一个孔注一个孔），达到设计要求后，方可对下一个孔打孔、注浆。实行跳孔注浆，注浆 顺序先在巷道底板注浆，再由两侧到拱顶，可交叉进行，每帮一 次只施工一个孔。最后去掉4#溶洞引水管后，对巷道右帮引水管进行注浆处理，注浆压力3Mpa注浆孔壁与钢管之间用麻丝填实，孔口 100-200mm范围采用树脂药卷或水玻璃封孔；孔口设止浆阀门（ 2 个）和泄水观察孔阀门，注浆过程中若发生串浆， 则关闭孔口阀门待其他孔注浆完毕后再打开阀门。3、清理注浆

11、管单孔注浆结束后， 打开止浆阀门和泄水观察孔阀门用清水清 理，防止堵塞注浆管。4、辅助用料 ：当水泥浆无法满足设计要求时，采用双液注浆，即注水泥浆后， 出现跑浆、 不起压等现象时， 采用双液注浆， 注浆时掺水玻璃，水玻璃浓度30-35Be '水泥浆与水玻璃体积比 1:0.35 1:0.65 。无双液注浆泵时，单独调试好水玻璃浓度 和体积比，通过注浆泵一起将混合液送入孔内。第二节副斜井玉龙山出水段注浆方案、注浆目的及布孔1、注浆的范围副斜井玉龙山段主要出水点段： 440-560m 破碎带。裂隙发育特点为竖直裂隙较发育，即由巷道顶板到顶板方向不规则发育。2、注浆的顺序由巷道底板从下到上、巷

12、道两帮由左到右加固顺序。施工完 一个孔后注浆，做到“一孔一注”。3、布孔副斜井 440-560m 布置注浆孔， 底板出水处， 尽量穿过裂隙发 育带，底板水平夹角为 -10 °，底板注浆孔原则上水平间距为 0.8m, 顺巷道方向水平距离 5m,可根据现场实际情况布置钻孔。顶板 及两帮涌水点部位要根据巷道裂隙发育特点施工钻孔。副斜井485m位置注浆时，要及时观测主斜井5#钻孔水量变化及水质变化情况， 若 5#钻孔出现跑浆， 要停止注浆并施工 15m 长孔，根据现场实际情况进行注浆。二、注浆参数1、注浆孔采用50mn钻头施工注浆孔，设计长度5m套管采用38mm 筛管，埋深为 1.5m。2、

13、注浆压力对巷道顶部及帮部注双液浆终孔压力为3.0Mpa。对巷道涌水量较大的部位，在留设注浆管的同时，需安装压力表，注意观 察孔内压力变化。3、浆液配比注浆时一般按照先稀后浓， 逐级变换的原则。 根据试验参数，由反应时间、注入量确定配比量，现场配用双液浆，双液浆水泥浆、水玻璃浓度为1: 0.61 : 0.8。水泥浆现场配制表水嚴it水良（E）*（升）制成浆低I*1）I-u11他LOCOOtfid226初1)7121血91575D1.000h1Smusq11懈】眦2*19300UO&O三、注浆工艺1、注浆设备选型一台双液注浆机，型号 3NB260/6-15 （给浆量5-10 m3/h，最

14、大注浆压力15Mpa。2、注浆地点及给水要求注浆地点为井下水点附近，井下注浆机可安装在出水点附近。 为便于操作，在注浆给水，给水量大于5 m/h，给水管路为 50mm 管路。3、埋管及配置注浆管采用 50mm管路。注浆管口必须设置三通阀。并配 有止浆材料和工具（小手锤、棉纱和小浆桶）。四、施工准备及施工顺序1、施工准备 施工前，清除工作面向后二十米范围内浮矸，浮矸必需清净至硬底。 钻机、 注浆泵等钻孔注浆设备在地面检修完好， 并试运行 正常后入井。2、副斜井555m左右帮底板施工准备 施工前，清除出水点处浮矸，浮矸必需清净至硬底。 根据出水点出水情况进行扩孔并安装止水套管将水引 出。 根据裂隙

15、发育特点及现场施工情况，可进行注浆或用混 凝土进行浇注封堵出水点。五、注浆操作1、注浆泵的安装、使用与维护 注浆泵应放置平稳，固定在适当位置，吸排浆管路、混合器 及浆筒的布置要合理，应避免管路扭曲、打折、交叉等。吸浆笼 头至注浆缸的垂直距离（吸程）不超过im注浆孔至注浆缸中心 的垂直距离不超过50m吸浆管长度不超过5m，排浆管长度不超 过 200m。2 、试运转 打开防护罩。 将溢流阀调压手柄逆时针旋转至极限位置 （零压状态 ）。 各润滑部位、油杯等，加足润滑油。 点动电机，检查皮带轮转向，看是否与齿轮泵指示的方 向相同，否则更正。 待转向正确后，查看转动是否灵活，然后使活塞杆拔盘 停在中间位

16、置，用手推拉换向机构，看是否灵活可靠。 将吸浆笼头放入清水筒内，并打开混合器上的放浆阀门， 关闭注浆阀门。 启动电机，缓慢顺时针旋转溢流阀调压手柄，使注浆泵正常工作（即活塞往复次数达到20次/分，液压系统压力至1.5 2Mpa），运转3分钟以上，并检查各部运转是否正常。 关闭混合器放浆阀门，调整溢流阀高压手柄，使混合器 的指标压力达到预定的注浆压力并拧紧锁紧螺母。 然后停泵安装 好防护罩准备注浆。3、正常操作 开泵后打开混合器的注浆阀门， 关闭放浆阀门， 试注水 1 分钟以上。 待确认试运转正常后， 先打开进浆阀和止水阀， 再关闭泄 浆阀。注浆结束时，先关闭止水阀，再打开泄浆阀和进浆阀，待 泄

17、压后拆卸注浆管路；在注浆的过程中，随注浆阻力的增大，泵 压随之升高，注意观察注浆管关卡处，一旦出现漏浆现象，须及 时停泵，不至于产生超压注浆的危险。 浆液制作时，严格掌握注浆参数、浆液配比，水灰比和注 浆终压，满足设计要求。注浆中，当注浆孔达到设计终压后，降 低流量 10 分钟，即可停机关闭止水阀，再开启泄压阀泄压并冲 洗管道后才能换孔注浆。 注浆阀待浆液初凝约半小时后， 方可拆 卸。浆液需充分搅拌均匀，并在放浆口处设置过滤网，以防结块 小泥等杂物吸入浆管内。注浆的孔口阀门应待注浆后六小时拆 除。拆下的阀门要及时清洗干净，然后涂抹机油备用。4、注浆泵维护当每一个注浆孔注浆终结或因故停泵时，都应

18、立即把吸 浆笼头移至清水筒内，同时分别开闭放、注浆阀门，洗泵两分钟 以上，直至放浆门排出的水，清澈为止。全部注浆完毕后，用上述同样的方法洗泵，然后移出吸 浆笼头，再运转 1 分钟（以便将泵内残存的液体排完 ） ，归后切断 电源停机。5、注浆操作要求 注浆管安装好后， 拧上孔口阀观察注浆管四周是否漏水 或是否有新增出水点、是否安全。 安装压力表， 测量静水压力， 要求压力稳定时间在五分 钟为准。 注水试压， 检查注浆泵能力及管路连接是否正确、 牢固、 严密。 注水试验，向孔内注入清水，观测是否跑水，注浆通道 是否通畅，记录注水压力，确定浆液起始浓度。注水时，泵量由 小到大，至最大泵量。 当跑浆严重或吃浆量过大时， 加动水材料浆量， 通常动 水材料采用间隙注浆，每次注入量 200-300k