1#壁后壁间注浆方案与措施方案

1、矿业公司田兴铁矿1#主井井筒壁后壁间注浆施工安全技术措施中煤三建二十九工程处田兴项目部矿业公司田兴铁矿1#主片片筒壁后壁间注浆施工安全技术措施、工程概况司家营田兴铁矿位丁河北省滦县响瞠镇境内，距唐钢55km,北距京山铁路滦县车站约14km,西距迁（安）曹（妃甸）铁路约6.0km,迁曹铁路的菱角山站位丁南区西北方向约8.5km处；平-宵-大公路从矿区北侧、东侧通过，交通运输十分便利。1#主井设计井深670m,井筒坐标：X=4391203.0,Y=40394396,Z=+20m,井筒直径5.6m,净断面24.62m2,表土段为冻结法施工，冻结深度210m,井壁设计为双层井壁内外壁均采用钢筋碌支护，

2、内外壁支护厚度分别400mm、350mm碌标号C40;井筒从202.7m-401.8m井壁设计为单层素碌支护，支护厚度为400mm,素碌的标号为C40;井筒从401.8m-505m支护厚度变为600mm素碌，标号为C40。原1#主井由温州建设施工，据移交井筒资料显示，现1#主井掘进井深304.5m,砌筑成井深度299.5m,剩余掘进工程量365.5m（304.5m670m）。测定井筒涌水量90m3/h,其中，井筒井壁涌水量约50.m3/h,工作面涌水量约40m3/h。目前1#主井正在进行井筒装备改造。根据1#主井井筒施工组织设计要求，井筒装备改造完成后，对井壁进行注浆堵水及壁后充填加固注浆施工

3、，以改善井筒内施工作业环境，确保后期井筒掘进施工安全、质量、速度。根据上述情况，经建设单位、监理单位、施工单位研究决定对1#主井进行井壁堵水及壁后、壁间充填加固注浆。为保证注浆期间施工安全，依据忸兴铁矿1#主井井筒施工组织设计,特编制井筒壁后、壁间施工安全安全技术措施。二、工程地质及水文地质条件（一）、地形地貌矿区位丁滦河侵蚀堆积洪冲积平原区，业区届丁滦河河漫滩阶地，主要分布丁现代河床两侧，沿河流走向多成条带状分布，西北高东南低，地势较平坦，地面坡降小丁2%,地面标高1822m左右，阶地前缘高出现代河床2.0m左右，地表岩性以粉细砂、粉土为主，下部砾卵石，局部有湖沼相淤泥沉积（二）、水文地质本

4、区内河流基本为由北向南注入渤海。由丁受地形地貌的严格控制，各河流的流量及水位变化及悬殊。矿区附近河流均届滦河水系，主要有滦河、新河、溯河等，根据矿区含水层的富水性、含水介质的结构特征以及地下水的赋存、运移条件，矿区地下水划分为第四系松散岩类孔隙含水组和基岩裂隙含水层（带）。1、第四系松散岩类孔隙含水组、第I含水组：本组地层以上迭阶地型式假整合丁上更新统之上，构成滦河漫滩阶地和滦河一级阶地。主要以砂、圆砾、卵石组成，一般卵石粒径在35cm,最大可达15cm以上，分选中等，磨圆度较好，底板标高-15.9810.96m,平均-2.48m,厚度5.015.99m,平均14.39m,其上覆有36m的粉土

5、或粘性土。1979年孔群抽水试验时,中心孔水位降低4.86m时出水量为1732m3/d,水位降低7.03m时出水量为21251m3/d。、第II含水组：本组多隐伏丁I组之下，部分出露地表，构成滦河二级阶地，岩性主要以粉细砂为主，单井出水量1.998.95m3/d,底板标高-2.1214.39m,平均10.95m,厚度6.8522.3m,平均厚度15.6m。、第m含水层组：本组水文地质特征既有平面上分区性乂有垂向上分带性，上段（m1）主要含水岩性为中细砂、圆砾、卵石、含砾石粗砂，受原始地形控制，含水层起伏较大底板标高-42.61-134.79m,平均-73.12m,厚度037.68m,平均10.

6、77m。群孔抽水试验时中心孔水位降低1.9m时，出水6855m3/d,K=144m/d,矿区中部孔群抽水时，水位降低15.4m,出水量10660015500t/d,K=47.7m/d。由丁近年来当地工农业、小型矿业的发展,矿区及附近区域对第四系含水层的开采越来越大，尤其是当I、皿含水组水量不满足时，更加大对用含水层地下水的开采，使原来有隔水层分隔的含水层互相沟通。2007年12月河北地矿建设工程集团隧道工程公司对矿区水文地质调查时，就明显的显示出三个含水层的水位基本一致，在进行的2个第四系含水层的单位涌水量较三十年前发生了较大变化渗透系数为K=17.8757.58m/d。当然这与大量开采地下水

7、以近年来大气降水的减少有直接关系。矿区地下水水化学类型为HCOCa+Mg水，矿化度为0.59g/L,PH值8.41。2、基岩裂隙含水层(带)矿区基岩为一套变质程度较浅并经受不同程度混合岩化的古老变质岩系，经过长期的地质作用，形成统一的裂隙承压含水层。依据其成因、裂隙发育程度以及岩体的埋深条件不同，将岩裂隙含水岩系划分为古老风化壳裂隙含水带与深部构造裂隙含水带两部分。(1) 古风化壳裂隙含水带全风化带：分布丁古风化壳的顶部，直接与第四系地层接触。岩石结构松散大部分变质变色，多呈黄白色和浅黄色，风化岩芯多呈块状，可见原岩结构，局部为残积土。单位涌水量q=0.0056L/s.m,渗透系数K=0.05

8、m/d。富水性、透水性均较差，但持水性强。半风化带：岩石风化变质程度较浅，组织结构完整，岩芯呈块状、短柱状。在此带中，风化裂隙与构造裂隙往往以迭加的形式出现，附之以地下水的溶蚀淋滤用，致使基岩裂隙开度增大。前期抽水试验结果表明：单位涌水量q=0.0030.08L/s.m渗透系K=0.0130.362m/d,水化学类型为HCO+Cl-Ca+Na型水，矿化度0.52g/L,PH值7.02。深部构造裂隙含水带本带由古风化壳以下的断裂破碎带组成，包括断层带和断层影响带。平面上集中分布在S9至S18线间，垂向上赋存-120（或者-180m）之间，厚度变化较大，由15200m不等，一般50100m.根据前

9、期抽水试验资料，单位涌水量仅0.011m3/h.m,渗透系数K=0.049m/d,在断层影响带单位涌水量为0.175m3/h.m,渗透系数K=0.55m/d。（三）、岩性根据1号-2号主井间孔及2号-3号主井间孔钻孔资料，1#主井井筒穿过岩层为黑云变粒岩，主要为坚硬岩石，硬度9fV类岩体。破碎带在应力状态下受到改变及地下水的作用，可能会出现瞬间涌水现象。四、注浆施工方案待井筒装备改造结束后，进行井筒排水，随着井筒水位不断下降，在排水的同时，利用吊盘进行井筒壁后壁间堵水加固注浆施工五、注浆施工及参数设计（一）井筒壁后注浆施工1、施工前的准备工作(1) 形成排水系统井筒安设一路133X5mm无缝钢

10、管作为排水管，一路159X5mm无缝钢管作为压风管，并作为备用排水管。吊盘二、三层各安设一台MD85-80X9的卧泵。(2) 注浆泵站设置在地面1#井口房西侧水泥库旁设置注浆站，在地面挖一个二次搅拌池，搅拌池长1.5m、宽1.2m、深1m,池内红砖砌筑，用灰浆抹面。池旁边布置2TGZ-70/210及ZBY-50/70型双液注浆泵各两台(其中一台备用)，1m3电动搅拌罐1个，水玻璃桶1个，活水桶2个。(3) 输浆、打眼管路的敷设利用悬吊动力电缆绳捆扎2路25mm高压胶管，从地面输送浆液到工作面作为输浆管路,先将高压胶管放到吊盘上,从井口自上而下敷设,管路吊挂采用10#铁丝双根捆扎，捆扎点问距6m

11、。所有管线与吊盘的安全间隙不小丁300mmo高压胶管连接必须使用合格的U型卡正规插接。施工时，两人一组，一人盘放胶管，一人上卡缆固定。注浆管路的耐压强度不少丁25MPa。打眼时，其中一路高压胶管作为压风管使用.在二层吊盘上进行打眼注浆工作。(4) 供电、照明、信号、通讯要求电源包括：380V电源一趟电缆，用丁地面电焊机供电。220V电源一趟，用丁井口照明。井下照明采用个人佩戴矿灯。井口房至主井绞车房采用井筒施工信号。注浆通讯采用声光信号、无线对讲机,(对讲机一套使用,一套备用)，为确保井筒通讯安全，手锤敲击吊桶作为应急备用信号。(5) 防坠落在井筒吊盘上施工时，为防止器具掉落，要求打眼设备及所

12、有工器具设有留绳，留绳必须生根可靠。(1) 2、注浆施工注浆方式本次米用下行式注浆，由上而下逐步推进注浆。设计注浆段高299.5m,按4m间距，共布置74层注浆孔，注浆孔问距为2m,每层布设注浆孔8个，共计布孔592个。为提高注浆效果，设计相邻两排孔应菱形交义布置，施工上、下两排孔时尽量避免在同一垂直线上施工时，可根据井壁出水情况，适当调整注浆孔布置层数及每层布置注浆孔的数量。针对井筒明显出水点，可在集中出水周围300-500mm范围内增打2-3个孔，对出水点进行封堵。(2) 注浆孔结构及埋设采用YT-28风钻，42mm孚型合金钻头，22X1000mm中空六角钢钎打眼造孔，先施工0.5m深的孔

13、口管孔，在将麻丝缠绕在孔口管上并浸上水玻璃后在孔口管丝口端安设废旧高压球阀，用大锤将孔口管撞入孔内，外露长度50mm,再采用28mm钻头钻进至表土段为450mm进行壁间注浆,基岩段设计钻孔深1.5m,在孔口安装高压球阀，连接注浆装置注浆。如钻透井壁后，孔内出水较大时，应立即抽出钎子，及时在孔口安装高压球阀进行止水。为控制孔深，施工前可在钎子上焊接Wmm的钢筋用作限位标记。孔口管设计为中40mm无缝钢管加工，一端制作成马牙扣,一端车丝，长度0.5m。3、注浆参数设计(1)注浆压力注浆压力按下列公式确定各阶段注浆压力：Pa=P0+(0.30.5)Pb=P0+(0.50.8)Pc=P0+(0.51.

14、3)式中：Pa初始注浆压力Mpa；Pb正常注浆压力Mpa；Pc注浆终压Mpa；P0注浆点静水压力Mpa；(0.30.5)、(0.50.8)、(0.81.3)为富余系数,素碌井壁注浆宜取小值。注浆压力的大小首先应满足井壁强度承受能力，还应满足进浆需要。1#井筒净水位标高为+16m,最大注浆压力不得超过1.2倍静水压力。4、浆液材料选择及现场配制(1) 本次注浆采用普硅水泥单液浆为主，水泥-水玻璃双液浆为辅。正常情况下注浆采用水泥单液浆，跑浆严重时封孔可采用水泥-水玻璃双液浆。(2) 水泥要求用新出厂的P.O42.5普通硅酸盐水泥,失效结块的水泥禁用。单液水泥浆水灰比选用2:1、1.5:1、1:1

15、、共3个级配。为保证注浆效果，增大注入量，注浆先压活水洗孔。注浆时，视压水吸水量确定注浆工作的起始浓度，然后根据压力的变化情况进行浆液配比调换，一般按先稀后浓的原则调配浆液。水泥浆现场配制见下表：单液水泥浆现场配制表水灰比水泥(袋)水(升)制成浆量(m3)2:199001.0501.5:1118251.0081:1157501.000(3) 若注浆孔出水量较大，或者注浆时注浆范围内明显出水点及缝隙漏浆严重，可根据现场情况由单液水泥浆调整为水泥-水玻璃双液浆相结合的注浆方式进行，必要时采用双液浆封孔。双液浆配比采用水泥浆水玻璃，双液浆C:S=1:0.81:1的体积比注浆。水玻璃选用4045Be,

16、M=2.53.0为宜。(4) 当水泥注浆效果达不到预期效果时，应选用凝胶时间短，可灌注性好的真溶液类化学浆液。5、注浆量计算(1)由丁每一个注浆层段的地质条件不同，对每一个注浆孔的浆液注入量，可先作压水试验，然后确定浆液注入量，以保证足够的扩散半径。此次注浆主要段高度299.5m,0-202.7m是壁间注浆，202.7-299.5m是基岩段浆液扩散半径按4m计，保证在井壁外围形成4m米的浆液封闭圈。浆液注入量根据公式：V=AhTtR2n3/m计算其中：V-本段浆液计算注入量，m3A-浆液消耗系数，取1.3H一注浆段总厚度，mR一浆液有效扩散半径，mN一岩层平均裂隙率,取0.036一浆液充填率，

17、取0.9m一浆液结石率，取0.85本段含水层注浆量：V=1.3X299.5X兀16X0.03X0.9/0.85=660m3(2)水泥、水玻璃消耗量根据水泥浆水灰比1:1,双液浆体积比1:0.8定额消耗计算：需水泥用494吨，水玻璃526m3。6、孔口管耐压试验：每个注浆钻孔注浆前都要进行孔口管耐压试验，试验压力取该段钻孔注浆终压，达到注浆终压，孔口管管壁不漏水，孔口管不活动，即可进行注浆施工；否则重新进行孔口管安置与耐压试验，直至孔口管耐压试验结束。7、初始浆液的确定待孔口管耐压试验结束后，对注浆孔进行压水冲孔试验，若压水时孔口无压力，则初始浆液配比为1.5:1;若压水时孔口有压力且缓慢上升，

18、则初始浆液配比为2:1。同时根据压水情况，进行井壁观测，发现是否有明显渗漏水点，制定有针对性的注浆方法。8、注浆施工(1) 将孔口管、高压球阀、混合器、注浆管路、注浆泵连通进行管路耐压试验后，根据确定的初始浆液配比进行注浆。注浆时，先用活水冲洗孔内裂隙，疏通注浆通道，以此掌握空间大小，为确定注浆量提供依据。注单液浆时，若压力不升，进浆量不减时，应逐渐加大浓度；反之，应降低浓度；每更换一次，浆液浓度一般维持20min。待单孔注浆终压、泵量达到注浆结束标准时，便可结束单孔注浆。然后关闭注浆阀门，打开泄浆阀门进行管路冲洗。(2) 在注浆过程中，如果出现跑浆、窜浆等异常情况，可相应采取如下措施：跑浆，

19、可在跑浆的裂缝中用木楔、棉纱、棉丝等物嵌塞并配合糊堵水泥-水玻璃胶泥，并作间歇注浆，但间歇时间不宜过长,不能超过凝胶时间；当跑浆严重时，可改变浆液配比、缩短凝胶时间来加以控制；如采用上述方法均不见效时，可重新补孔，进行补注。窜浆。当发生窜浆时，应及时关闭窜浆孔的孔口阀门，注浆孔的注浆量在可能的情况下，应加倍注入。长时间不上压。应首先查明有无浆液流失、泵的吸浆是否正常，然后根据不同情况，采取相应的措施。如有浆液流失，应及时采取封堵，调浓浆液、缩短凝胶时间、问歇注浆等措施加以控制。9、注浆记录注浆过程中，司泵人员或技术人员应做好详细记录，记录内容包括：注浆日期、孔位、孔深、开孔数量、测量水压、注浆

20、压力变化，浆液用量等。注浆结束后，由记录员及技术员整理各孔钻注全部数据资料。10、注浆结束标准(1) 单孔注浆结束标准：单孔注浆压力达到设计终压，泵量20L/min,稳定10min即可结束单孔注浆。若单孔注浆出现周边明显渗漏浆严重，可直接调整为双液浆进行封孔注浆。(2) 井筒验收注浆标准：井壁无明显出水点即可。(1) 11、施工安全技术措施管理制度及人员配备要求建立健全各工种及技术人员的岗位责任制，施工前对所有施工人员学习本措施并签字、贯彻后严格执行,做好自保和互保工作。严格贯彻执行田兴铁矿安全生产管理的各项规章制度和岗位责任制，以确保钻注施工的安全、快速、优质。 为确保钻注施工的安全，快速，

21、优质，各班组均配备有经验的钻注技术工人。(2) 施工人员保险带的配戴和生根。保险带的生根部位应是牢靠之处，使用专门钢丝绳圈生根丁提升绳上作为保险带生根用。(3) 注浆操作平台安全措施 提、落吊盘及注浆过程中，上井口必须有专人看护，上井口及一层台严禁其它作业。 利用吊桶下料、下设备时，捆绑一定要牢固，确保无坠落危险，派专人检查落实。 信号工要严格执行岗位责任制，一定要看准、听准、发准以免发生误操作。 人员乘吊桶上、下井时，头手不得伸出吊桶外，以免伤人。(4) 提升信号管理措施 严格执行煤矿安全规程中的有关规定。 绞车司机必须持证上岗，绞车司机设两人，一人操作、一人监护。 井筒注浆时,井筒内设置专

22、职信号工,井筒信号工、把钩工及井口信号工、井口房信号工、绞车司机必须参加措施学习，对井筒内的注浆施工位置做到心中有数。必须熟悉提升设备和信号设施等情况。 接班后井口信号工应首先与井口房信号工联系，井口房信号工与绞车司机联系好，仔细检查试验有关信号设备、设施是否正常，待一切安全可靠后方可正式操作。交接班时，井口信号工应首先与井口房信号工联系，井口房信号工与绞车房联系，把吊盘位置调整好，待施工设备和人员都进入吊桶顶并拴好保险带后，首先电话告知绞车房本班作业深度，然后打点走钩。无论是短距离运行，还是交接班绞车运行，井下与井口、井口与井口房，井口房与绞车司机，均必须先用电话联系好运行距离或停车位置后，

23、再发送信号走钩。 井口信号工与把钩工必须密切配合,当把钩工向井口信号工发出发送信号指令后，要监视乘人和吊桶等情况，在确认一切正常后方可发送信号。 信号发出后,井口信号工不得离开信号室,并应密切监视提升容器、钢丝绳、钩头及信号显示系统的情况如发现异常现象，应立即发出停车信号，查明原因处理后，方可重新发送信号。对丁事故隐患，必须随即上报调度室。(5) 上、下井口警戒和管理 上井口的材料、工具要放置整齐，其放置的地点不影响井口工作且不会发生滚动。 上、下井口通道口设置警戒线，警戒线距井口不得小丁10m。上井口警戒由把钩工负责专门看守，非工程施工人员严禁进入警戒线内。 上井口出入口处夜间应设有不少丁2

24、盏以上照明灯。(6) 井口管理制度 井筒注浆施工期间，所有施工人员服从把钩人员的指挥。 上井口周边应严防重物滚落井下。每班井壁注浆施工结束后,交由机电队负责检查提升绳悬挂装置等,无异常情况可试钩。交接班期间，班与班之间除了应相互交接活楚临时工作盘、施工设备、材料机具、工具等，还应交接活楚注浆层位、孔位、各孔进浆量等数据，单孔注浆未结束不得交接班。(7) 主井注浆期间绞车司机操作规定 为确保主井井筒及注浆施工人员提升安全，当班司机必须加强安全工作责任心，服从施工负责人的指挥，严格按信号开车。 操作时精力要集中，听准信号，起钩要慢，运行要稳，发现异常情况及时停车。在排除异常情况后必须与现场负责人联

25、系好后，方可开车。绞车发生故障，应安排专人及时检修。(8) 保证施工人员及设备的安全措施 施工前必须将本施工措施贯彻至每一个参与施工的人员。 当班人员严禁班前或班中喝洒，班前饮洒者严禁进入井口。应保证通讯工具通讯正常，电话和对讲机作为罐笼运行期间的联系工具。所有井筒施工人员都必须配戴安全帽、系安全带、并将安全带系在吊盘上牢固可靠的地方，安全带的长度应适中。所有入井的风锤、工具、大板等材料，在工作平台上必须系留绳，所有的零星材料必须放在桶里并安放稳固，使用的工具应妥善放置,手头工具应系留绳。每次入井前均应检查安全带、留绳的完好情况，确认完好方可使用。 对井下停、送风、水、电，必须先取得联系并得到

26、回音后方可进入下一步的操作。 所有机电设备均需完好。 开好班前及班后会，布置和总结生产及安全情况，发现不安全因素，及时汇报并积极处理。施工中作好施工原始记录。 注浆时，施工人员应佩戴劳动保护用品，注浆人员应戴胶皮手套、护目镜，并严防浆液飞溅到眼中。(9) 上下井工具物品活点制度 为了防止上、下井物品掉入井筒,确保井筒内装备的安全,特制订上、下井物品活点制度。施工队长和信号工为上、下井工具物品活点责任人。 下井物品应事先统一放在指定地点，由井口信号工做好记录。 上井后所有物品必须活点核对，如发现缺少工具物品，应查明原因并追究责任人的责任。(10) 注浆操作注意事项 注浆前，首先用水冲洗管路及钻孔

27、，做耐压试验(考虑井筒深度，本次注浆管路耐压试验压力取净水压力的1.2倍)，检查注浆孔是否畅通，有无堵塞现象。注浆前先测静水压力，根据静水压力确定注浆压力。 压水结束后，如压水情况符合要求，可根据单位吸水量选择合适的浆液开始注浆。注浆过程中要观察井壁是否跑浆，其它钻孔是否异常，有无窜浆现象。 要根据注浆中的情况，随时调整浆液配比及注浆延续时间。 如钻孔出现连续升压，则应连续注浆，直到达到结束标准。 注浆人员要随时注意：当设备运转出现异常时，如压力突然增大、注浆管跳动剧烈等，要立即停机，进行检查处理。 注浆期间要设专人观察注浆管、井壁周围等处是否有跑浆现象，发现问题及时通知有关人员进行处理。 在

28、井壁上打注浆孔时，风钻一定要控制好，先慢后快，一定扶好风钻及钻杆，以防断钻杆、风钻倾斜发生意外伤人。打眼时，施工人员让开钻孔正面，应站在风锤侧面；安装注浆管时，工具要拴好，不得扒在孔口查看孔内情况；注浆时，人员要避开注浆管正面位置，以防注浆管被压力拔出伤人。 注浆人员严格执行注浆泵操作规程，佩带防护眼镜、乳胶手套，谨防浆液对人造成伤害；注浆管路要牢靠，各螺丝扣的连接必须拧紧，以防脱出伤人；放浆时要注意安全，人员避开放浆阀门，防止高压浆液、高压水、砂等突然喷出伤人，时刻注意压力表变化情况，发现异常情况及时处理。 记录员跟班检查井壁情况，井下所有工作人员时刻观察井壁情况，发现问题应立即停止注浆或打

29、开放浆阀泄压，并向技术人员汇报。每班班前会必须明确注浆层位，并贯彻到每位施工人员。(11) 注浆期间吊盘保护安全注意事项 注浆打孔需调整吊盘时，吊盘人员应停止其他工作，并派专人看扶吊盘上下各个管路口及吊盘周围，防止卡盘，如发生倾斜，调平后再进行升降。 工作前要将吊盘上的浮砰、杂物活净，工具摆放整齐，小型工具、材料放入桶内且将小桶绑固在罐笼上,吊盘工作人员所携带的工具系留绳、小型材料一定要拴好、拿好；以防坠入井底。 吊盘上所有工作人员必须系好保险带，并生根牢固。 风锤的摆放要平稳牢靠，以防发生倾斜伤人。 使用后的注浆管不应超出井壁50mm,以防落盘时挂碰。(12) 注浆期间漏浆控制措施漏浆主要是加压后，浆液通过裂隙在井壁渗出，为控制漏浆要求： 初漏浆时，使用棉纱或木楔进行封堵。 若发现漏浆较多时，经处理无效可封孔处理，处理妥当后再换孔注浆，并对漏浆形成的结块要及时进行活理。(13) 注浆期间保证井壁安全措施通过地面注浆站和井下孔口装置上设置上下泄浆装置，严格控制注浆压力，确保注浆压力严格控制在井壁能够承受的范围以内。注浆期间井筒注浆操作平台应设专人进行井壁情况观察，发现异常，应及时停泵处理。(14) 文明施工及废弃物处理措施库房、工作平台上的材料工具堆放整齐，施工设备