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1、 第一章 主斜井概况一、井筒掘进及工程地质情况1、井筒施工情况神宁集团麦垛山煤矿主斜井井筒原设计长度1667.871米,井口标高+1408.00mm,提升方位角57,坡度20,基岩段支护方式为锚网喷联合支护。井筒净宽5400mm,净高4500mm,墙高1800mm,掘进断面23.0m2,净断面21.17m2。现井筒已施工斜长1000米,在斜长1266米处有一个强含水层(60m3/h),施工到含水层做工作面预注浆工作。2、含水层概况根据筹建处麦垛山井田煤炭勘探地质报告及主斜井井筒检查孔地质报告资料提供,其含水层岩性特征及孔隙率测试结果如下:主斜井施工约10401101米处,过直罗组上段细砂岩含水

2、层,岩性为浅灰色,泥质胶结,较坚硬,裂隙不发育,孔隙率测试结果10.2326.39,平均18.26,预计岩层涌水量约为10m3/h,过该含水层穿越岩层长度约为61米。施工到约12661508米处,过直罗组下段粗细砂岩(夹薄层粉砂岩)含水层,粗砂岩岩性为灰白色,泥质胶结,局部钙质胶结,较坚硬,呈斜状层理,裂隙不发育。孔隙率测试结果9.0223.13,平均16.42;细砂岩岩性为灰白色,泥质胶结,较坚硬,裂隙不发育,孔隙率测试结果10.2326.39,平均18.26,岩层涌水量预计约为60m3/h,过该含水层穿越岩层长度约为242米。(该岩层涌水量较大,为预注浆岩层)施工到约15271571米处,

3、过26煤中粒砂岩含水层,岩性为灰白色,泥质胶结,较坚硬,裂隙不发育,岩层涌水量预计约为10 m3/h。过该含水层穿越长度约为44米。施工到约1656.81668.6米处,过26煤中粒砂岩含水层,岩性为浅灰色灰白色,泥质胶结,较坚硬,裂隙不发育,岩层涌水量预计约为10 m3/h,过该含水层穿越岩层长度约为16.9米。随着巷道掘进长度的增加,井筒总涌水量也不断增大,参考石槽村过以上含水层时的涌水量,预计井筒总涌水量最大为150m3/h。二、注浆堵水的原因主井筒现已掘进1000m,预计施工至斜长12661508米处,过直罗组下段粗细砂岩(夹薄层粉砂岩)含水层,预计涌水量为60m3/h,穿越长度为24

4、2米,井筒在含水层掘进时涌水量大,如果不采取其它措施,没有办法进行井筒正常施工;加上后巷含水层继续涌水,井筒总涌水量较大;由于供电负荷的限制,无法安装大功率的排水设备,只能采用分段接力排水,所占用的排水设备多,排水系统复杂,排水费用昂贵,且排水效果差,常出现水淹迎头致使工作面无法进行正常掘进的现象。针对以上具体情况,结合相邻矿井建井期间的防治水经验,决定对主斜井井筒进行注浆堵水,为井筒掘进创造一个良好的施工条件,实现井筒正常、快速掘进。第二章 超前钻探含水层由于主斜井井筒上部揭露的含水层与地质资资料中的位置有较大偏差,因此为实际探测具体确定的含水层位置,依照“有疑必探,先探后掘”的施工原则,在

5、接近含水层时应提前进行超前探水钻孔施工。超前探水钻孔在距离地质资料提供的含水层前50米的位置进行施工。一、探水钻孔的布置在工作面拱基线及中线交点的圆心位置,沿井筒方向布置一个钻孔。钻孔直径为65mm,采用不取芯钻头,钻孔走向57倾角20。初步探明含水层的位置及含水量的大小。如果水量比较大,停止钻进并对钻孔进行注浆加固堵水,然后掘进,掘进到距离含水层10米时,进行工作面预注浆工作。如果探钻过程中钻孔不出水或出水量很小时, 钻孔争取施工到最大钻进长度,达到6070米。之后工作面掘进施工。掘进50米后再次进行超前探空施工,预留保护岩柱厚度为10米的。在未探到含水层前,工作面钻孔和掘进施工依次循环。(

6、附:孔布置平、剖面图)二、探水钻孔施工 1、钻机的选型及安装采用zlj250钻机打眼,在井筒工作面搭平台。在距井筒工作面2米的地方利用枕木、木板铺设工作台,对工作台地点加强维护,确保安全施工。在工作台铅垂顶板处打2根锚杆,利用锚杆将钻机吊至工作台上。利用井筒内供水管路向钻机供水。2、设备调试a、工作面标定出钻孔位置。b、调整钻机,使主轴内的钻杆与中线平行。c、用半圆仪调整主轴倾角,使之符合钻孔倾角。3、钻孔的施工a、按照钻孔布置图和钻孔角度,固定钻机,要求误差不大于30。b、空车运转,各部位正常后,给水开钻。c、在打钻中,为防止偏角或打坏钻头,开钻后不要给压太大,压力逐渐递增,遇到不良地层时,

7、要轻压慢转,发现塌孔及时提钻,以防止卡钻事故。d、为防止钻孔突水,必须在钻孔口安装孔口管和防水闸门。孔口管安装:选用3寸钢管做孔口管,长度2.5米,安装时在工作面,打注两根202200mm的锚杆,每根用两节z2370树脂锚固剂固定,之后将孔口管与锚杆连接紧固。e、及时记录钻孔深度,作为判定含水层相关参数的依据。f、当钻孔打至出现涌水后,应立即停钻。三、钻孔质量保证措施(1)严格依据井筒中腰线稳钻。(2)在打钻中,为防止偏角,开钻后不要给压太大,压力由低到高逐渐递增。(3)考虑钻头、钻杆自重,钻孔倾角提高35度。四、含水层的判定(1)根据钻孔排出的岩粉或塌孔时的深度,结合地质资料,可初步判定含水

8、层位置。(2)钻进时,发现工作面围岩来压或钻孔中的水压、水量突然增大,以及有顶钻等异状时,必须停止钻进,但不得拔出钻杆。根据钻孔的实际深度及钻孔角度,可判定含水层的位置第三章 含水层注浆方案的选择注浆堵水是注浆技术的一个分支,是煤矿防治水的有效方法之一。注浆堵水是以注浆泵为动力源,利用泵的压力把配置好的、具有充塞胶结性能的浆液,通过注浆孔注入含水岩层中,浆液以充填或渗透等形式驱走岩石裂隙或孔隙中的水,达到封堵裂隙、隔绝水源,从而起到永久堵水的作用,使井巷施工减小水患威胁与影响,达到快速掘进的目的。注浆堵水具有操作工艺简单、能形成永久水帷幕、改善作业环境等诸多优点。注浆方案是根据水文地质条件、工

9、程地质及所采用的设备能力等因素决定的。麦垛山主斜井为穿层巷道,所要穿过的含水层较多,且距地表较深,因此选择工作面注浆。工作面预注浆,一般是根据水文地质剖面图或柱状图,当工作面接近含水层或穿透有可能突水的构造时,应用岩柱超前探水距离,准确掌握含水层的位置,根据探水距离与水量,作出准确预注浆的位置,距含水层10m进行打孔注浆。第四章 注浆方式及注浆孔布置一、注浆段长选择和注浆掘进工序的循环方式根据资料主斜井穿过该含水层的长度242米,注浆岩帽设计为10米,注浆钻孔施工部位在含水层前10米,含水层后15米,则注浆段总长度共267米。设计每段注浆段长为50米,留10米的注浆岩帽,每注浆50米掘进施工4

10、0米,掘进段长40米。注浆与掘进依次循环进行施工。按照掘进段长40米计算,该含水层必须分解为7段施工,注浆次数也为7次,前6段每段注浆段长均为50米,最后1段注浆段长为17米。二、注浆孔数及其布置方式钻孔布置在迎头工作面,采用伞形辐射状布孔,分段注浆法施工。1、钻孔布置参数1)注浆孔间距llar0=1.40.74=1.0m式中:l注浆孔间距,m;a孔间距系数,一般取1.31.6;r0浆液有效扩散半径,0.74 m。2)注浆孔数nn=(d2a)/2+2(h-a)+(d-2a)/l =4.7/2+7.3/1=14式中:n注浆孔数,个;d井筒掘进宽度,m;a注浆孔与井壁的距离,m。 h井筒墙高,m。

11、布孔原则:孔口按照巷道轮廓线向里0.5m布置注浆孔,注浆孔呈现锥形体放射状,孔底位置以保证注浆壁厚度为原则。拱顶及两帮为轮廓线外支护材料长度0.5m位置,即掘进轮廓线向外2700米,巷道底部的空底在掘进底板以下1米位置处。具体参数见附表及附图。2、钻孔结构114孔孔径为89mm,注浆管采用2钢管。三、注浆孔实际长度计算1、每个注浆孔实际长度按下列公式计算:l=h/cosacos式中:l注浆孔在空间的实长,m; h注浆段长度,m; a注浆孔在底面投影与中线的夹角,度; 注浆孔与其底面投影的夹角,度。钻 孔 布 置 参 数 表 孔 号与巷道中线的夹角与巷道腰线的夹角终孔深度 (m)1#033817

12、50.1m2#131283191250.1m3#131283191250.1m4#246162225450.1m5#246162225450.1m6#330550595550.1m7#330550595550.1m8#339430313950.1m9#339430313950.1m10#339431422950.1m11#339431422950.1m12#149581422950.04m13#337521422950.04m14#01422950.02m每段合计701.22m2、全部注浆孔长度计算: (1)50m段长,共6段:701.2264207.32m(2)17m段长,共1段:17117

13、(3)注浆空长度合计:4207.32+17=4224.32m第五章 注浆工艺第一节 注浆设备和结构 一、注浆设备1、注浆泵:选用镇江市江城注浆设备有限公司生产的zbsb528/1015型煤矿用双液注浆泵,其技术特征如下。zbsb528/1015型煤矿用双液注浆泵技术参数表参数名称参数值参数名称参数值额定排量l/min52、29、16、8额定压力10mpa往返次数 次/min184、109、59、28整机重量450kg电机转速1460r/min外形尺寸2.20.81.1m额定电压660v电机功率15kw容积效率75额定电流30.3a柱塞直径50mm柱塞杆直径28mm行程85mm总效率72吸浆管尺

14、寸1泵类型卧式、双缸、单作用出浆管尺寸m301.5 19作用类型柱塞2、钻机:选用zlj250型(原txu-75)液压探水钻。其特征如下:(1)最大钻进深度 150m(2)开孔直径 89mm(3)钻孔倾斜角度范围 03600(4)电机型号 ybk2-112m-4(5)电机功率 4kw(6)外形尺寸(长宽高) 12306001185mm(7)重量 480kg3、搅拌器:选用jb500l型搅拌器,容积500l,电机功率2.2kw。4、泥浆泵:tbw-50/150 用于供水5、孔口管、混合器、抗震压力表、吸浆管、高压胶管1)孔口管:选用3钢管做孔口管,其长2.0m(自制件)。2)混合器:选用人字型三

15、通混合器3)抗震压力表:选用yk-1型耐压160kgf/cm2的抗震压力表4)高压胶管:选用直径为20双层钢丝编制的高压胶管。二、流程钻机打眼注浆材料准备设备安装、接头浆液配备注水 注浆清理 第二节 注浆站的布置由于主斜井含水层厚度大,工作面距井口距离远,在布置注浆站时应考虑施工方便和安全,故注浆站选择布置在井筒南帮侧迎头附近。注浆站布置设备有:一台注浆泵、一台搅拌机、一台泥浆泵等。 第三节 注浆顺序及注浆工序一、注浆顺序:钻孔施工顺序按注浆孔施工图所示按 12345678910 11 12 13 14依次施工,注浆要求:施工完一个注一个钻孔。二、注浆工序:(一)注浆方式:据岩层的地质情况,采

16、用分段注浆方法,段长为50米。(二)注浆工序:是根据注浆方式而确定的,采用下列注浆工序:钻 进 进压 水 水注 浆 浆扫 孔 孔注:虚线表示如果扫空后堵水或加固效果不好时,应按压水、注浆工序作业。 第四节 注浆参数一、注浆压力:注浆压力是推动浆液在含水层裂隙及溶洞内运动、扩散、充塞压实的动力。是注浆参数中最重要的参数之一,亦可人为控制,从而达到预期效果。具体压力确定如下:据经验公式,参照建井工程手册,水泥、水玻璃浆液的注浆泵压由下式计算:ph1=2(h1)/100 =2(43368)/100 =7.3mpaph2=2(h2)/100 =2(51668)/100 =8.96mpaph1注浆压力;

17、ph2注浆压力;h受注点至静水位的水柱高度;主斜井静水位高度为68m(根据地质报告得知),h1为开始注浆点的垂高减去68m, h2结束注浆点的垂高减去68m;水的相对密度,可取1;出水段注浆压力控制在7.3mpa8.96mpa之间。一般来讲,注浆压力可人为控制,注浆压力应由低向高逐渐过渡,在注浆刚开始的前几个孔,注浆压力要控制低一些,一次注浆达不到终压而注入量较大时,可在低压下结束注浆,而后复注,直到本孔段达到终压;后注孔,因岩层的大中裂隙已被充塞,初期压力就较高,因此注浆终压常要提高到10mpa,以保证注浆效果。注浆压力的主要影响因素是岩层裂隙大小,浆液的浓度和注浆量。裂隙大小不易控制,所以

18、通过掌握浆液的浓度的变化及调节泵量的大小来控制压力的变化。二、注浆泵量:据仪表上的注浆压力来调节注浆泵量,控制泵量的原则是由大到小,直到注浆泵在最小泵量。初始注浆泵量是根据压水泵量来确定的,注浆时,泵量开至初期压力值,由此时的泵量逐渐往下减少到终量,压力逐渐升到终压。三、浆液注入量: 注入的浆液在地层裂隙内形成一个基本的封闭的注浆帷幕,为掘进工作面创造一个良好的作业条件。注入量采用下列公式计算:单孔注入量:q(h1r2 )/m式中:r2浆液扩散半径,(35米),取3.5m;h1注浆段长50 m ;岩石裂隙率(2.0);浆液充填系数(可取0.80.9),取0.8;浆液损失系数(取1.21.5),

19、取1.5;m 结石率,取0.85 q1.5503.143.520.020. 8)/0.85=54.3(m3)每个注浆段井筒总注入量(q0)q0=nq=1454.3=760.2 m3式中:n注浆孔数目(个) q0注浆段井筒总注入量 以上皆是按理论及经验公式计算,因受到各种地质因素的限制,与实际存在着一定的差异,故浆液注入量以能完全封堵水并不浪费材料的前提下为依据。四、注浆结束的标准:1、 一般认为实际浆液注入量大于或接近设计计算的注入量;2、 注浆压力呈规律性增加,并达到注浆设计终压;3、 达到注浆终压时的最小吸浆为: 60120升/分;4、 维持注浆终压和最小吸浆量的时间为1015分钟。 第六

20、章 注浆材料注浆材料是注浆堵水工程中的一个重要组成部分,它关系到注浆工艺、工期、成本及注浆效果。因此,注浆材料是直接影响注浆经济指标的重要因素。通过综合比较,结合本矿区的注浆经验,选用水泥水玻璃浆液。水泥水玻璃浆液是将水泥、水玻璃分别配置成两种浆液,按一定比例,用一台双液泵同时注入。水泥水玻璃浆液具有凝结时间快、结石率高、可灌性好,材料来源丰富、价格低廉等诸多优点。为了保证注浆效果可适当加入br-ce防水剂。 第一节 浆液的组成一、浆液组成:1、水泥:采用425普通硅酸盐水泥,浆液水灰比为1:1 2、水玻璃:采用液体硅酸钠型的水玻璃,浓度为3545be/之间,模数2.43.4之间,最好选用2.

21、6左右的水玻璃作为注浆用浆液。3、水玻璃模数:选水玻璃模数m2.43.44、稀释水玻璃所需加水量:v原d原+v水d水=v配d配v原+v水=v配式中:v原未稀释的水玻璃体积,m3; d原未稀释的水玻璃比重; v水所需加水量,m3; d水水的比重,通常取1; v配稀释后水玻璃总体积,m3; d配稀释后的水玻璃比重。二、浆液的配合比先把水玻璃按上述方法调到需要的浓度,再按0.8:11:1的水灰比调好水泥浆液。注浆时,一个吸浆管吸水玻璃、一个吸水泥浆液,两种液体的体积比为c:s=1:0.51:1 第七章 注浆前的准备工作一、地面准备工作:准备平板车下注浆泵等其他配用设备。 二、井下准备工作: 在各注浆

22、点向后2米处,搭建工作台,材料用11#矿用工字钢加工的工作台(见工作台加工图);用箕斗下放水泥、水玻璃,供注浆用,然后下放搅拌筒和注浆机,为注浆创造良好的工作条件。三、每段注浆设备及材料准备:序号名称规格单位数量备注1钻机zlj250台2备用1台2泥浆泵tbw-50/15台2备用1台3注浆泵zbsb52/1015台14搅拌筒jb500l台15高压阀门dn100,pn100个146高压阀门dn20,pn100个147孔口管108,长2m个148钻杆42米1509接手42个10010水便42个311钢丝高压胶管20,10m根8有快速接头12水泥425#m322013水玻璃45bem3110模数2.

23、614合金钻头89只215合金钻头75只416异径接手42-75只417异径接手42-110只2 第八章 注浆孔施工 第一节 注浆孔施工设备及设备安装一、注浆施工设备:1、zlj250型液压探水钻机一台;2、tbw-50/15型泥浆泵一台;二、设备安装 1、搭设工作台:在距迎头工作面2.0m的地方安装加工好的工作台,对工作台地点加强维护,确保安全施工。在工作台铅垂上方顶板处打两根根锚杆,锚杆长度2.2m,两个锚杆之间的距离为400mm,利用锚杆吊钻机至工作台上。2、设备安装在井筒内安装钻机,并给钻机配一台泥浆泵向钻孔内供水,钻机、泥浆泵各配备一台开关供电。3、钻机调定:1)给出注浆孔位置。2)

24、把注浆孔的水平方向(走向角)通过井筒指向激光确定后,用两条垂线标注在巷道顶板上。3)拨动钻机,使主轴内的钻杆与两条垂线的联线重合。4)拨动钻机的螺栓,用量角器(半园仪)在钻机主轴与轴内钻杆上,一边调整主轴的倾角,一边观测量角器上的度数,直到符合注浆孔倾角为止,并旋紧调定螺栓。5)用同样的方法把已定好的注浆孔水平角和倾角再校对一次。4、钻孔固定:1)利用主斜井井筒工作面的工作平台,用锚杆将钻机吊到工作平台上,并用木头支柱支撑和倒链组成“四压两拉”固定钻机。固定钻机的木头支柱柱头必须用铁丝捆绑并与锚杆相连,防止倒柱伤人。2)拱部孔钻进结束后,将钻机吊起安装到下一个工作平台,然后进行下一组孔眼的钻进

25、工作。依次钻完所有的钻孔。3)每钻完一个孔眼,撤掉钻机,进行注浆,如此反复进行直到设计孔眼全部注完。5、注浆设备试运转注浆设备及管路安装完毕后,必须进行试运转,注浆系统要满足最大注浆压力和流量的要求。经试运转及耐压试验,设备应无异常响声。具体作业程序如下:1)全面检查注浆、搅拌系统及管路联接等。2)注浆系统进行无负载试运转。3)全系统联合试运转。4)处理存在问题,并再次进行试运转,直至符合要求。 第二节 注浆孔钻进1、钻孔直径:采用直径75mm的钻头,开孔直径为89mm,终孔直径为75mm的钻孔。2、孔口密封装置:在孔口管上装108闸阀,当钻孔涌水大或突水后,提出钻杆,关闭闸阀,接上注浆设备开

26、始注浆。3、注浆孔的施工顺序:1)按照施工顺序,根据注浆孔的角度,固定钻机,要求角度误差不大于30分。2)空车运转,各部位正常后,给水钻进。3)在钻进中,为防止偏角或打坏钻头,开钻后不要给压太大,压力应逐渐增加,遇到硬岩时,适当加压,遇到破坏岩石或松散岩时,要轻压慢转,发现塌孔要及时提钻,以防止卡钻事故。4)当钻进到要求深度后,经测量确定深度无误后,方可停钻。5)冲孔:终孔停钻后,要利用清水冲孔,要求将岩粉基本冲干净,从而达到预期注浆效果。6)测定钻孔涌水量和静水压力:7)冲孔完成后,接上压力表,测定静水压力,水量小时,用小桶秒表测量钻孔涌水量。水量大时,用大桶,秒表测量,并把测量数据记在注浆

27、记录上。 4、孔口管安装:选用3钢管做孔口管,长度2.0m。安装时,在孔壁周围注入水泥药卷,将孔口管对正孔眼缓慢推入,水泥药卷凝固后压紧孔口管。 第九章 注浆作业 第一节 注浆工艺流程一、注浆工艺流程水泥浆按配比要求,经搅拌后送入储浆桶内,经注浆泵吸管吸入注浆泵压到钻孔内。水玻璃按配比要求,调制成需要的波美度,倒入水玻璃桶内,经注浆泵吸管吸入注浆泵压到钻孔内。水泥浆液与水玻璃在搅拌器内混合后,成为混合双液浆,开始发生化学反应,经吸收管,钻孔进入含水裂隙,扩散充塞裂隙并固化,把过水道堵住,形成隔水注浆帷幕。二、管路耐压试验:当注浆整套系统完毕后,开泵打清水,逐渐加压到压力表升到150kg/2,并

28、维持1015分钟不泄压为合格。三、含水层压水试验管路耐压合格后,将收水管闸阀打开,对含水层做压水试验。据压水试验资料中,单位钻孔吸水量确定浆液 起始浓度和种类(见下表)。压水试验结束并符合要求后,立即注浆。注浆时一般先注一定量稀浆后逐级加大。 浆液起始浓度选择注浆孔段压水流量 (l/m)浆液类型浆液浓度(水灰比)cs体积比80100单液水泥浆2:11:1100150:1.5:10.8:1150200:1:10.6:1200cs浆液1:10.8:11:11:0.6第二节 注浆作业根据水泵的压水流量,决定注浆孔的起始浓度。按第六章注浆材料的配制方法配制所需的浆液,然后开始注浆,当浆液进入含水层裂隙

29、后,注浆人员要根据注浆压力表的变化以及注浆量的变化,对各项注浆参数进行控制和调整。注浆前要先测定静水压力,以便掌握注浆终压。然后进行注清水试验,压水时间为1020分钟,主要用来检查泵和吸排管路的畅通情况,同时加压,用清水冲洗岩石裂隙的泥质充填物和孔内岩粉,提高浆液与裂隙面的粘结程度及抗渗透性,使浆液达与岩石达到很好的粘结效果。一注浆压力的控制在注浆过程中,注浆压力是一个变数,可以人为控制,详见第四章第四节,这里需进一步强调的是初压和终压维持的时间较长,后期压力维持较短,而当达到终压时只需控制2030分钟即可。二、注浆量的控制注浆量是根据压力的要求而控制和调整的,压力升高超过设计很多时,泵量要调

30、小,反之,压力很小时泵量要大。但不是压力一升一降,就立即调整泵量,而是观察一段时间后再调整。三、浆液浓度与配比的变更根据目前的资料,工作面预注浆多采用cs双液浆更为合适。据目前双液浆材料的配制方法配制,注浆时采用“单双”的注浆工艺方法。即接好双浆液注浆系统开始注浆,浆液由稀变浓。直到注浆压力、流量都接近结束标准后,持续20分钟后即可停止注浆。四、放浆在注浆结束后,转动球阀,使浆液排出高压胶管,并吸清水清洗注浆设备及管路,然后清理搅拌器、液桶、大小阀门及压力表等部件,清理好后再装上,且进行试运转,保证设备正常运转,为下次注浆作业做好准备。五、注浆记录的整理由记录员在本班打钻注浆的记录本上认真填写

31、。主要记录浆液的消耗量、注浆时间和压力等数据,然后技术员把全部记录数据整理归纳,填写在整理记录本上,并存档,为检查分析注浆效果提供依据。六、巷道清理 工作面注浆结束后,打钻排出的岩粉、注浆时跑的浆液、冲洗孔留下的残留物等,在一段时间后清理,为打钻注浆做好保证。 第十章 注浆效果的检查与分析注浆的目的就是在含水地层形成一个基本不透水的注浆帷幕,为掘进创造一个涌水较小的工作条件。通过对注浆施工技术资料的分析,水文地质条件的变化和巷道实际掘进观察分析来检查注浆效果及质量。一、注浆压力的变化在整个注浆过程中,以各孔各次注浆压力的变化来判断分析是否随着注浆孔数的增多,注浆压力越来越高,则说明岩层裂隙被充

32、填堵实,注浆效果会较好。二、注浆量的变化随着注浆的过程,后期孔的注浆量比前期孔有明显的减少,说明帷幕逐渐形成。三、钻孔涌水量的变化钻孔涌水量由大到小逐渐减少,最后接近或达到结束注浆的标准。四、各孔注浆次数的变化各孔注浆次数由多变少,最后可能达到一次到底,而钻孔涌水量10m3/h,认为合格。五、计算注浆帷幕厚度注浆帷幕是注浆过程中逐渐形成,当达到结束标准时,认为可以掘进时,井筒涌水量不会超过10m3/h,其帷幕厚度按下式计算:r=qm/ahq-注浆的注入量(m3) m-浆液的结合率 a-浆液扩散系数 h-浆液的段长(m)-岩层空隙率(3.3)-浆液充填系数(0.8)当计算出本次注浆段帷幕厚度及大

33、于放炮震动影响范围则符合要求。注浆帷幕厚度示意图六、掘进施工注浆段时的效果观察在掘进期间,现场应组织专人观测效果,包括注浆段的涌水量,浆液充填情况,地层裂隙发育情况,岩层的变化情况等。以便为下次注浆总结经验提供依据。第十一章 注浆堵水备用补充方案 主斜井井筒含水层按以上方案堵水,如果因各种原因浆液注入量小,或堵水效果不理想,涌水量没有明显的降低,严重影响掘进施工时,根据具体情况可选择以下备用补充方案,即短注短掘施工方法和帷幕注浆法施工。一、短注短掘施工方案 在工作面周边布置钻孔,钻孔间距1m,施工长度6米进行注浆;注浆后掘进4米,留2米的保护岩柱再次注浆,依次循环,短注短掘进行施工。二、壁后注

34、浆施工方案 工作面掘进施工后,工作面之后的井筒涌水量仍然较大,应选择“哪涌水、往那注”的壁后注浆的堵水方法。根据现场具体的涌水情况,合理布置选择钻孔位置及数量进行注浆,以达到有效堵水,便于井筒掘进施工的目的。 根据现场实际情况需要,采用以上注浆堵水的施工方法时,另编制具的施工措施。 第十二章 施工组织及工期 第一节 施工组织一、打钻注浆作业方式:井下采用三八制作业,每班由15人组成,并配备一定的辅助工。二、人员配备见下表 打钻注浆人员配备表工种名称单位人数备注钻工每班3检修工每班2记录员每班1注浆拌料工每班6电工每班1班长每班1技术人员每班1 第二节 工 期 合理的施工组织,对缩短工期提高效率

35、非常关键,根据周边矿井注浆经验,考虑到主斜井含水层情况,每注浆段工期暂定为20天。按照每段注浆段长50米,把267米分为6段,则注浆总工期为120天。注浆施工工期表序号预计井筒位置注浆段长打钻注浆工期备 注段1256m1306m50m20天段1296m1346m50m20天段1336m1386m50m20天段1376m1426m50m20天段1416m1466m50m20天段1456m1506m50m20天段1506m1523m17m6合计267m317m126天第十三章 安全技术措施一、探水安全技术措施1、工作面探水时,如果发现围岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大,以及有顶钻等异

36、状时,必须停止钻进,但不得拔出钻杆,施工人员应立即向调度室及相关值班领导汇报,并派专人监测。如果发现情况危急时,必须立即撤出所有受水威胁地区的人员,然后采取措施,进行处理。2、工作面或其他地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突水预兆时,必须停止作业,发出警报,撤出井筒工作面的人员,并立即报告调度室,采取措施。3、排水系统在遇到含水层前,必须安设到位。4、地质人员要坚持每班下井,及时收集钻孔地质资料,认真分析层位岩性,做好地质预报工作。依据设计,确定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。5、严格按设计施工

37、,如有重大变动,必须经有关负责人共同商定同意,任何人不得随意变更。6、加强钻场附近的巷道支护,并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。7、工作面后水仓处安设专用电话,负责与调度室联系,有特殊情况时,必须及时汇报。8、钻机工作台要平稳可靠,钻机定位要准确,固定可靠。开钻后钻机机身不能产生位移和挪动。9、钻进过程中要准确掌握钻进深度,随时注意钻孔内涌水情况,钻孔是否塌陷等,若出现涌水量大于20m3/h时或塌孔卡钻现象时,应停止钻进。10、井下必须保证有可靠的独立的排水系统,水泵要经常检修,处于完好状态,并可随时起动排水。水泵工必须坚守岗位,随时排除积水。11、巷道内的障碍物要提前清理,以便工作人员安全

38、避灾及防止电器设备遭到损坏。二、钻进安全技术措施1、打钻施工前所有参与者,必须进行本设计学习和安全教育,否则不得上岗。2、钻机必须在地面试运转,机械性能完好后方准下井,固定钻机时必须按以上方法固定牢靠。3、开孔前必须在导向管上暗射高压球阀,以便在钻孔出水时封堵钻孔涌水,等待注浆。4、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。5、开钻前必须对井筒的排水系统及供电系统全面检查,确认无误后,方准施工。6、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。7、正常钻孔施工前,必须安装空口管和高压球阀,空口管埋设长度符合设计要求,空

39、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。8、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,钻孔出水量,水压及岩石名称,记录准确并向下班交待清楚。9、终孔深度必须达到设计要求,误差不得超过0.5m,钻孔数量及钻孔角度不得任意更改,孔深达到设计深度后,必须进行冲孔,待岩粉冲洗干净后,方可注浆。10、加强有害气体检测,如有害气体超过规程规定时,必须立即停止钻进,切断电源,撤出人员,并向项目部领导汇报,采取措施。11、钻机短时间内停止工作,要给予少量的水压,需较长时间的停止工作,必须将钻头提升到孔深12m处再固定,工作中应注意机器运转情况,发现不正常应立即停机检修,加接或拆除钻杆时要严防杂物掉进孔内,保持孔内清洁。12、操作中应随时注意水拱给情况,各部分螺钉、螺帽、接头的联接情况及立柱的牢固情况。13、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,准备注浆。三、注浆安全技术措施1、注浆前应有专职维修人员,对注浆系统进行全面检查,并对注浆泵及输送管路系统进行耐压试验,试验压力为注浆压力的1.5倍,时

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