井下聚氨酯注浆施工方案

井下聚氨酯注浆施工方案一、施工准备（一）技术准备地质勘察与方案设计施工前需对井下施工区域进行详细地质勘察，明确裂隙分布特征、涌水点位置及水量大小，绘制详细的地质剖面图。根据勘察结果确定注浆范围、孔位布置方式及注浆深度，编制专项施工方案，经技术部门审核后组织技术交底，确保施工人员熟悉方案内容及技术参数。材料选型与配比试验根据井下实际工况选择合适的聚氨酯注浆材料：非水溶性聚氨酯：适用于裂缝宽度大于0.5mm、涌水量较大的情况，其粘度较高、反应速度快，膨胀倍率可达15-20倍。水溶性聚氨酯：适用于微裂隙（宽度0.2-0.5mm）及涌水量较小的区域，可与水充分反应，固化后体积收缩率低于5%。施工前需进行配比试验，通过调整速凝剂掺量控制胶凝时间（通常为1-3分钟），并测试不同水温（5-30℃）对反应速度的影响，确保浆液性能满足施工要求。（二）设备与工具准备主要施工设备钻机：选用防爆型液压钻机（如ZJ-200型），配备Φ50mm钻杆及合金钻头，确保在岩石硬度f≤8的地层中钻进效率。注浆泵：采用双液变量注浆泵（工作压力0-10MPa，排量0-50L/min），具备压力自动记录功能。混合器：使用静态混合器，确保A、B组分浆液混合均匀，混合比例误差≤2%。辅助设备：包括测斜仪（精度±0.5°/100m）、注浆管路（耐压≥15MPa）、压力表（量程0-25MPa，精度1.5级）及防爆照明设备。设备检查与调试施工前对所有设备进行全面检查：钻机水平度偏差≤0.5°，钻杆垂直度每5m检测一次，确保孔斜控制在1°/100m以内。注浆泵试运行30分钟，检查压力稳定性及管路密封性，确保无泄漏。对电气设备进行防爆性能检测，电缆绝缘电阻≥1MΩ。（三）现场准备作业面布置清理施工区域杂物，设置排水沟及集水坑，确保排水畅通。划分材料堆放区、钻孔作业区及注浆操作区，各区之间保持≥2m安全距离，易燃易爆材料（如丙酮、速凝剂）单独存放于防爆柜中，与火源保持≥10m距离。安全设施搭设安装防爆照明灯具（照度≥50Lux）及通风设备，确保施工区域风量≥6m³/min。设置警示标识，严禁非施工人员进入作业区，配备4kg干粉灭火器不少于2台及急救箱（含洗眼器、烧伤药膏等）。二、施工工艺参数（一）钻孔参数参数项数值范围备注孔间距1.0-1.5m梅花型布置，扩散半径0.8-1.0m孔径Φ42mm（开孔）/Φ32mm（终孔）下Φ40mm套管至基岩面以下1m孔深按裂隙发育深度+0.5m终孔位置距含水层≥1m倾角垂直或10-15°俯角斜孔用于处理水平裂隙（二）注浆参数参数项非水溶性聚氨酯水溶性聚氨酯注浆压力初压1.0-1.5MPa，终压2.0-3.0MPa初压0.5-1.0MPa，终压1.5-2.0MPa注浆流量10-20L/min5-10L/min单孔注浆量30-100L10-50L终止标准压力达终压后稳压5min，吸浆量≤5L/min压力达终压后稳压3min，无明显返浆三、操作流程（一）钻孔施工孔位放线根据设计图纸使用全站仪定位孔位，偏差≤50mm，用红漆标记并编号。钻进作业采用“套管跟进法”钻进：开孔后下Φ40mm套管，套管底部采用水泥浆固管（水灰比1:1），养护24小时后继续钻进。每钻进5m使用测斜仪检测孔斜，发现偏差及时调整（如采用扩孔器或导向钻具），终孔后清理孔内岩粉，孔底沉渣厚度≤200mm。（二）注浆施工管路连接与试注浆将注浆管下至孔底以上0.5m处，连接注浆管路，关闭孔口阀门，启动注浆泵进行清水试泵，压力升至1.5倍设计终压，稳压10分钟无泄漏后方可进行正式注浆。注浆作业单孔注浆顺序：采用“后退式分段注浆”，自孔底向上每段2m，每段注浆完成后提升注浆管，直至全孔完成。整体注浆顺序：按“由外向内、跳孔施工”原则，先施工外围孔形成止水帷幕，再施工内部孔填充裂隙，相邻孔注浆间隔≥4小时（确保前序浆液初步固化）。特殊情况处理注浆压力骤降：立即停止注浆，检查是否发生串浆或跑浆，必要时采用棉纱或快硬水泥封堵，待压力恢复后继续注浆。孔口返浆：降低注浆流量（≤5L/min），并间歇注浆（注30秒停20秒），若返浆持续10分钟仍未改善，终止该孔注浆。（三）施工后处理管路清洗注浆结束后立即用丙酮冲洗注浆泵及管路（清洗时间≥15分钟），防止浆液固化堵塞，清洗废液集中收集处理，严禁直接排放。封孔与清理注浆完成24小时后，采用Φ32mm水泥砂浆（水灰比0.8:1）封孔，封孔长度≥2m，表面抹平。清理施工垃圾，回收可重复使用的工具及材料，对设备进行保养后入库。四、安全措施（一）人员安全防护施工人员必须佩戴安全帽、防静电工作服、防护眼镜及耐酸碱手套，注浆时站在安全区域（距孔口≥1.5m），严禁正对孔口操作。每班作业前进行安全交底，特种作业人员（钻机工、注浆工）需持有效证件上岗，岗前酒精检测≤0.02mg/100ml。（二）井下安全管理防爆与防火所有电气设备必须符合煤矿安全规程要求，电缆接头密封良好，严禁在作业区使用非防爆工具。动火作业（如焊接）需办理动火许可证，配备专职安全员监护，作业后检查确认无火源隐患。通风与监测保持施工区域通风良好，瓦斯浓度≤0.5%，CO浓度≤24ppm，每小时检测一次并记录。设置压力预警装置，当注浆压力超过设计终压1.2倍时自动停机。（三）应急处置浆液泄漏处理若浆液溅入眼睛，立即用清水冲洗15分钟并送医；皮肤接触后用肥皂水清洗，禁用有机溶剂擦拭。设备故障应急注浆泵管路爆裂时，立即关闭电源，使用专用夹具封堵破裂处，待压力释放后更换管路。五、质量控制（一）过程控制钻孔质量控制孔位偏差≤100mm，孔斜每50m检测一次，超差时采用纠偏器调整，确保终孔位置偏差≤300mm。每孔施工完毕后填写《钻孔施工记录表》，记录钻进速度、岩芯特征及孔内异常情况。注浆质量控制实时监测注浆压力、流量及浆液温度，每5分钟记录一次数据，绘制压力-流量曲线图。单孔注浆量与理论计算值偏差≤10%，若超量20%仍未达终压，需分析原因并补孔注浆。（二）验收标准外观检查注浆后72小时检查孔口及周边区域，无明显渗漏水（涌水量≤0.1L/min·m），表面固化体强度≥10MPa（回弹法检测）。效果检测采用压水试验（试验压力1.0MPa），透水率q≤1Lu为合格。对关键区域进行超声波探伤，裂隙填充密实度≥90%。（三）质量保证措施建立“三检制”（自检、互检、专检），每道工序经监理验收合格后方可进行下一道工序。材料进场时需提供出厂合格证及检测报告，每批次抽检3组进行性能测试，不合格材料严禁使用。施工过程中留存影像资料（每5孔一组照片），编制《注浆施工质量评定报告》，作为竣工验收依据。六、施工组织与管理（一）人员配置岗位人数职责项目经理1全面负责施工组织与协调技术负责人1技术方案制定与现场指导安全员2安全巡查与隐患整改施工班组4组每组4人（钻机工2人、注浆工1人、辅助工1人）（二）进度计划工期安排钻孔施工：按每天完成10-15孔（单孔钻进时间≤2小时）。注浆施工：每天完成8-12孔（单孔注浆时间≤1.5小时）。总工期根据注浆孔数量确定，一般按100孔/月计算。进度保障措施配备备用设备（钻机1台、注浆泵1台），避免设备故障影响工期。实行两班制（每班12小时），合理安排工序衔接，减少等待时间。七、环保与文明施工废弃物处理废浆液、清洗废液及岩芯等分类存放，交由有资质单位外运处理，严禁随意丢弃。噪声控制钻机加装隔音