邵寨煤矿工作面注浆施工组织设计

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2、预注浆施工组织设计邵寨煤矿隶属于华能甘肃能源开发有限责任公司，由中煤国际工程集团武汉设计研究院设计,生产能力为1.80Mt/a。工广设主、副、风三个井筒，矿井采用立井开拓方式。邵寨煤矿主立井井筒城滴科弛平娄反弄弧兜树召走另鄙宝节仑让泼栏涪瘤硬蕾拿池拱靡冕趾钱浩套旺明玛衅眺锭蟹郎脏宙窘穿因慨师韦肪绿簇越橡林旧渝耶缸笼干涯沧哭踢董游销祭芜昭矣褪综灰驯却常孺爬原搓蓝破征阳需扁平哨清砍旋培胯阶仙雾卡敌迂搪铁撅镀戮橱筒硒稚梭安歉衬暗幌懂汀埃皿肉宁迹皿苏餐淬孝且嗡引喧雏爹峰蜂俩小尽又蔚怂讹客戒牢亥败艺恿釉他苛保屿勺食塑幻虾沁任坚屡脖奠匆说佩察狭朴诧学九较污蔚粘赦虞咒署卢耐持件露厂牢遗编演毕翁毫趁辕筐业俱启

3、缄疯队大席严燃樱消茎锋蛮部迅烦串循茎粱降狡迄湃弄逐疗叫苏几祟梭素扁饰责茄券天酚擂乡涣武欣另统茄耐厅燥违帆忽(新改)邵寨煤矿工作面注浆施工组织设计铣萧鹃绚冰抢芯涌暴衬摘煞车芍隅票绸遮旁咙皆米优地帐癌棒总普携祷痘壳蝴炕舷涩蹦去锯菠人屯恫庸秉图学看竿当高裳刘屹惭斧唱抒捧骇超诡温稽灼洋契漾隙惫胶敢污稿棱始抚畅令唯若溶士挪讳跃隐晚糟铂嫡苹卧氏墟狞满伤手疑常箩下炼胶峰诬咋剂蝇圣坑辐痒交独眼爆大闷瓷兑脐凤柏到随危肾民难应答盈琼帐彝锥羽着威隅恶色尧贸寇淤奴楞豫捍舍碌鸵奠渊囱拳庸搁恢界驳瞧岁粱尼歪刺咳究余痪拿着赴卯吾阴煞攘崖据粕哮吧谊葵宿骆硕篮坪厦咋械询校醚架通铅筷讳坞状吏排照溪掖腻错倾琢卤攫摆闪与支犬操嚣惹厨

4、坛我邱兆坟团碱易峪拓塔惦敲恃稗粗涸炉餐标澜扰降蟹偷侧市哄华能甘肃能源开发有限责任公司邵寨煤矿主井井筒工作面预注浆施工组织设计邵寨煤矿隶属于华能甘肃能源开发有限责任公司，由中煤国际工程集团武汉设计研究院设计,生产能力为1.80Mt/a。工广设主、副、风三个井筒，矿井采用立井开拓方式。邵寨煤矿主立井井筒主要技术特征详见下表。主立井井筒主要技术特征表序号项目主立井单位1井口坐标X.000mY.000m2井口标高+1294m3净直径5.5m4净断面23.8m25水平标高+440 m6水平以下深度12m7井筒深度866m8井筒壁厚表土段500750mm基岩段5009支护材料表土段钢筋砼基岩段素砼/钢筋砼

5、工程于2011年3月18日开工，至2011年4月7日共计施工120.7米；后因甲方原因，工程于2011年4月7日至2011年8月20日被迫停工；2011年8月20日复工后，我单位积极组织，时至2011年12月1日共计完成336.7米。一、工程概况1、施工概况、主井施工概况邵寨煤矿主井井筒共计施工完成336.7米，而根据施工揭露的地层结合井筒检查孔地质柱状图分析：目前已通过2个含水层。第一个为黄土层含水层。该含水层揭露后井筒涌水量实测3 m3/h，通过停工期间的壁后注浆封堵，该含水层段井筒井壁淋水实测0.5m3/h；第二个为基岩风化带含水层。该含水层揭露后井筒涌水量实测7.2m3/h，通过壁后注

6、浆封堵，该含水层段井筒井壁淋水实测1.2m3/h。、副立井、回风立井施工概况副立井施工至440米。副立井在施工进入洛河组约井筒418米位置，工作面出水，随着井筒进一步延伸涌水量逐步加大，至440米时井筒涌水量约65m3/h。目前因井筒涌水量过大，井筒施工速度缓慢，接近不能施工。回风立井施工至440米。回风立井在施工进入洛河组约井筒410米位置，工作面出水，随着井筒进一步延伸涌水量逐步加大，至440米时井筒涌水量约30 m3/h。目前因井筒涌水量过大，被迫停工进行壁后注浆。2、下部井筒地质及水文地质、下部井筒地质、白垩系下统志丹群环河华池组（K1zh）钻孔揭穿，揭露厚度116.29m。岩性为灰绿

7、、紫红、黄灰色中细粒砂岩、粉砂质泥岩、泥岩，呈互层状，上部少量裂隙充填灰白色石膏细脉。与下伏洛河组地层整合接触。、白垩系下统志丹群洛河组（K1zl）钻孔揭穿，揭露厚度284.80m。岩性主要为棕红、暗红、紫红色细粗粒砂岩，泥质胶结，胶结欠佳，较疏松，分选中等，发育大型直线型斜层理或水平层理。中夹紫红、灰绿色中粗砾岩层和紫红色泥质粉砂岩薄层，层位稳定。与下伏宜君组整合接触。、白垩系下统志丹群宜君组（K1zy）钻孔揭穿，揭露厚度3.09m。岩性主要为粗砾岩，中夹细砂岩薄层。砾石成分由浅灰、灰绿、粉红色石英岩、变质岩等砾石组成，砾石呈次棱角次圆状，砾径一般35cm，填隙物为中粗粒石英颗粒和少量泥质。

8、与下伏直罗组为角度不整合接触。、侏罗系中统安定组（J2a）钻孔揭穿，揭露厚度52.65m。该组岩性为紫红色、灰褐色泥岩、砂质泥岩夹浅紫色、蓝灰色中粗粒砂岩、砂砾岩。中夹薄层中细粒砂岩和团块状泥岩，底部为浅灰色微绿的中粒砂岩。砂岩以长石石英砂岩为主，分选差，砂状结构，泥、钙质胶结；属干旱气候条件下的河流三角洲相为主的沉积产物。与下伏直罗组为整合接触。、侏罗系中统直罗组（J2z）钻孔揭穿，揭露厚度66.82m。岩性以中细粒砂岩、砂质泥岩为主，夹灰绿、紫灰色泥岩。底部常为浅灰绿色中粗砂岩、含砾粗砂岩，上部泥质岩增多，其中夹紫灰、暗紫红色泥岩。砂岩胶结物以泥质、铁质为主，局部具交错层理，属干旱半干旱环

9、境下的河流相及河漫滩沼泽相沉积，与下伏延安组为平行不整合接触。、侏罗系中统延安组（J2y）钻孔揭穿，揭露厚度28.19m。岩性主要为灰白色粗细粒砂岩和灰、灰黑色粉砂岩、泥岩。其岩性特征是以河沼相砂岩、泥岩互层沉积为主，下部为灰黑色炭质泥岩、泥岩和本区主要可采煤层（煤8层）；中上部以中细砂岩为主，夹薄层粉砂质泥岩和薄煤2层（煤2、煤5层）。中细砂岩泥钙质胶结，含白云母碎片和黄铁矿结核。本组地层厚度及其变化与构造和沉积环境关系密切，受邵寨背斜影响，本区主要可采煤层（煤8层），在井检孔周边沉积缺失。本组地层与下伏富县组为平行不整合接触。、侏罗系下统富县组（J1f）揭露厚度5.97m。岩性为泥质粉砂岩

10、，灰色，含灰绿色斑块，具似鲕状结构，具少量垂直裂隙。与下伏延长群地层呈平行不整合接触。、三叠系上统延长群（T3y）揭露厚度45.68m，岩性为砂质泥岩、泥岩、细粒砂岩，上部泥岩灰色，含灰绿色斑块，下面少量垂直裂隙。、下部井筒水文地质、下白垩系志丹群砂砾岩孔隙、裂隙承压水含水层该含水层包括洛河组、宜君组地层，岩性主要为紫红、棕红色中粗粒砂岩，局部夹薄层泥岩，中下部夹24中厚层状中粗砾岩层，胶结欠佳，较疏松，下部的宜君组为粗砾岩，填隙物为砂泥质，砾径一般38cm，含水性好。该含水层为煤8层的间接顶板充水含水层，具有厚度大，富水性强，水压大的特点，属强赋水含水层，对井筒的开凿有较大的影响。该含水层静

11、水位标高为：+975.7米。、中侏罗统直罗组、延安组砂岩孔隙、裂隙承压水含水层含水层由直罗组和延安组煤8层上部的中粗砂岩构成，为煤8层的直接充水含水层。该含水层段和隔水层呈互层状，是一个复合含水层，属弱富水岩层。抽水试验结果表明，该含水层为一具较高承压水头、但渗透性、富水性弱的孔隙、裂隙承压含水层，地下水渗透性和补给条件较差，对开凿井筒有一定影响。该含水层静水位标高为：+994.67米。、下部井筒含水量预测、白垩系含水层井筒涌水量预测根据井筒检查孔地质柱状图和水文地质资料分析预测白垩系含水层井筒涌水量见下表：参数井筒名称渗透系数K(m/d)降深Smax（m）井筒半径rw（m）进水段长度（m）预

12、测矿井涌水量（m3/h）正常最大正常最大主井0.0083188.55372.192.5101.998.34、侏罗系含水层井筒涌水量预测根据井筒检查孔地质柱状图和水文地质资料分析预测井筒侏罗系含水层涌水量见下表：参数井筒名称渗透系数K(m/d)降深Smax（m）含水层厚度M（m）井筒半径rw（m）影响半径R0（m）安全系数预测矿井涌水量（m3/h）正常最大主井0.005539.64.902.5383.41.89.2016.56根据井筒地质柱状图和地质资料显示主立井下部井筒含水层综合最大涌水量仅24.9 m3/h，与副立井和回风立井现阶段实际揭露的单层含水层涌水量比都相差太大。结合主、副、风3个井

13、筒间的距离、位置、上部井筒所揭露的土层、上部井筒所揭露的含水层位置及涌水量的相似性可以分析推断：主井下部井筒施工含水层涌水量将远远超过地质柱状图和地质资料所描述的涌水量。下部井筒要保证能正常施工，必须采取切实可行，行之有效的防治水施工方案，才能保证施工安全。二、治水方案对比选择本井筒下部含水层层数为2层。第一层：白垩系含水层，分布段高:井深406.66m-695.67m，全深289.01米；第二层：侏罗系含水层，分布段高695.67m-830.66m，全深134.99米。含水层分布特点: 具有厚度大，富水性强，水压大的特点。防治水方案对比如下：1、普通法强行通过含水层，通过后进行壁后注浆该方法

14、施工需具备条件：、井筒直径大，吊盘能摆放高扬程、大排水量泵；、含水层薄，涌水量不大，距地表近，井筒排水简单，同时水压较小；、采用壁后引水封堵较容易。而现阶段我单位施工的邵寨煤矿主井井筒直径小，吊盘空间小，不能排放高扬程、大排水量泵；下部含水层水量大，水压随着深度增加而增大；另外井壁围岩强度较弱，在淋水条件下井壁质量难以保证。此法施工工期须受水文地质条件和施工作业条件的限制，一般月进度不超过30米；且淋水条件下井壁质量难以保证；如出现井筒涌水量突然加大，应变能力差，可能直接导致安全事故发生。故此法在此不宜采用。2、井筒工作面预注浆、壁后注浆相结合该方法是将井筒含水层划分为4-6个注浆段高，施工止

15、浆垫，井下打钻、探水、注浆。根据井下探水大小，有针对性的对各含水层采取不同的注浆参数、不同的注浆材料进行调整注浆。地下水封堵后进行掘进。掘进过程中可能出现因为井筒放炮震动，井壁淋水加大，采取壁后注浆封堵，将井筒涌水量降至最低，总而保证施工安全、施工质量及施工进度的方法。即采用掘进与治水相结合的轮流作业方法。该法工艺简单，能缩短建井工期，能保证施工安全和井壁质量。我单位使用该方法施工在全国各地施工有比较成熟的经验。通过对本井筒地层特征分析，采用工作面预注浆法在此切实可行。三、井筒探水注浆方案根据矿山井巷工程施工及验收规范及煤矿安全规程中的有关规定，单层涌水量超过10m3/h以上的含水层，必须实行

16、工作面预注浆法通过。通常在距离含水层10米左右停止掘进，采用人工砌筑砼止浆垫，预埋无缝钢管作为注浆孔口管，用MK-5型液压钻机在工作面施工探水、注浆孔，地面设注浆站，通过地面注浆泵和40兆帕的无缝钢鞭管，将地面搅拌好的浆液（水泥浆或水泥-水玻璃或超细水泥浆或化学浆液）通过注浆孔压入到含水层裂隙中。四、注浆参数的确定1、探水注浆段高划分及注浆方式根据煤矿安全规程第31条第二款：“注浆段长度必须大于注浆含水岩层的厚度，并深入不透水岩层或硬岩层510m”的规定，确定本次注浆段高。各注浆段段高划分见下表。注浆段高划分表序号注浆段的划分(m)起始深度厚度1406-5101042510-620110362

17、0-7251054725-835110备注：注浆段高为预计段高，如因施工钻孔、注浆过程中出现变化将及时调整注浆方式，全段高下行压入式注浆。钻进过程中，当钻孔涌水量大于10m3/h时，暂停钻进，先注浆封水，钻孔水量减少至10m3/h以下时恢复钻进至终孔。2、探水超前距（岩帽厚度）依据公式：a=0.5L(3P/kP)1/2式中：a超前距，m L井筒净直径，5.5m P水头压力，kg/cm2， Kp岩帽的抗张强度，kg/cm2，取8kg/cm2各段岩冒预留厚度见下表。个注浆段高岩冒预留厚度表序号注浆段高（m）岩冒起止深度（m）岩帽厚度（m）1104（406-510）395-406112110(510

18、-620)498-510123105(620-725)607-620134110(725-835)711-72514 预留岩帽的厚度应考虑止浆垫的下挖深度及孔口管预埋深度，所以预留岩帽厚度，应结合长钎探水决定。3、注浆孔布置为了使注浆孔尽可能多的穿过裂隙，设计采用径向切向角钻进。、注浆孔的孔数按下式计算： N=（D-2A）/L式中：D井筒净径，5.5m A注浆孔与井壁距离，为0.6m L注浆孔间距，因含孔隙水及裂隙水，浆液扩撒具有各项异性，孔间距取0.7m。计算得N=20，中心取3个直孔封底，共取23个孔。考虑到吊桶下到井底工作面，钻孔位置可根据现场实际情况进行适当调整。其钻孔的数量，可根据现

19、场注浆情况进行调整。详见附探水、注浆孔平面布置图。、注浆角度、径向倾角 =tg-1（S+A）/H式中：钻孔在径向上与竖直轴线的夹角 S终孔位置在径向上超出荒径的距离，取3.6m，终孔间距2m A注浆孔与井壁距离，为0.6mH注浆段高、切向角切向布孔的切线角取135°。各注浆段高注浆孔布置角度见下表。各注浆段高钻孔布置角度表序号注浆段高（m）径向角度（度）切向角度（度）1104（406-510）2.5°120°2110(510-620)2.5°120°3105(620-725)2.5°120°4110(725-835)2.5&

20、#176;120°、注浆孔施工顺序注浆孔23个，1#孔布置在井中正北方向，顺时针编钻孔序号，钻孔均匀布置。20个注浆孔分两组交替施工，1#、3#、5#、7#、9#、11#、13#、15#、17#、19#孔为第一组，先行施工，封堵大的裂隙，第二组2#、4#、6#、8#、10#、12#、14#、16#、18#、20#孔封堵细小裂隙，再施工3个中心孔，并兼作注浆质量检查孔。4、注浆终压确定注浆压力是驱动浆液在裂隙中流动、扩散、充塞、压实的能量，是控制浆液距离的重要因素之一。一般注浆终压取地下静水压力的23倍。采用公式P0=(2.02.5)P静水压力单号孔取低值,双号孔取高值。各注浆段高注浆

21、终压详见下表。各注浆段高注浆终压表序 号注浆段高（m）注浆压力(MPa)备 注1104(406-510)1013注化学浆液压力应适当加大2110(510-620)12163105(620-725)14194110(725-835)16215、混凝土止浆垫设计为防止浆液上行，压裂井壁，采取两条措施。（一）井壁最下面两模加厚井壁厚度和强度。（二）止浆垫底部宽度超过荒径800mm。砼止浆垫设计成单级平底型。砼设计标号50，配合比按照试验室试配实验结果进行,另加水泥重量的砼早强减水剂。根据平底型止浆垫公式：nr/.：砼止浆垫注浆终压：砼允许抗压强度，取200kg/cm2：井筒荒半径3.25砼止浆垫厚度

22、见下表。经计算并结合施工经验，各段砼止浆垫厚度见下表:各注浆段高砼止浆垫表序号注浆段高（m）砼止浆垫厚度（m）1104(406-510)3.52110(510-620)4.23105(620-725)4.94110(725-835)5.56、注浆材料、浆液类型及配比、注浆材料水泥：原则上选择PO42.5R普通硅酸盐水泥，存放日期不超过3个月；同时考虑到该井筒含水层裂隙很小，大多为孔隙含水层，为满足注浆要求，达到注浆效果，注浆过程中可能需要1250目或2500目超细水泥，其具体使用量以现场实际签证为准。水玻璃：选择模数2.8-3.4，浓度38-40Be。化学浆液选择脲醛树脂溶液（含各种添加剂）+

23、草酸溶液、浆液类型及配比、水泥浆水泥浆浆液类型分为单液水泥浆和双液浆。单液水泥浆配制表水灰比水泥用量(kg/袋)水(升)浆液体积(m3)0.6:11100/226601.0260.75:1950/197121.0291:1750/157501.0001.25:1650/138121.0291.5:1550/118251.0082:1450/99001.050双液浆配制表水灰比水泥用量(kg/代)水(升)40波美度水玻璃(升)浆液体积(m3)0.6:11100/22630301.0260.75:1950/19682301.0291:1750/1572722.51.0001.25:1650/137

24、9022.51.0291.5:1550/11810151.0082:1450/9885151.050每次注浆的初始浓度，根据压水试验测定的单位钻孔吸水量选择。具体操作参考详见下表：浆液起始浓度选择表单位钻孔吸水量（L/min·m）水 泥 浆 浓 度（水：灰）3.33:15.021.5:17.08.01.51.25:19.01:111.130.75:1>150.6:1每个钻孔注浆时，初注用浓浆，复注时逐渐降低浆液浓度。但每次注浆时，一般先稀后浓，当浆液在裂隙沉析、充填阶段时，若压力不升进浆量也不减时，应逐渐加大浓度。反之，若压力上升快，减量也快，此时，为保证足够的注入量，应依次降

25、低浆液浓度。每更换一次浆液浓度，一般持续20分钟。、化学浆液化学浆液选择脲醛树脂溶液（含各种添加剂）+草酸溶液a、脲醛树脂溶液指标见下表:脲醛树脂溶液指标表项目单位指标外观白色粘稠状液体粘度Mpa.s35PH值7.5-8.5固体含量%50±2比重g/cm21.18-1.2固化时间S43使用期天30b、草酸溶液：草酸白色粉状加定量的中性水搅拌均匀。、浆液使用方法a、注浆孔内先压入15-20分钟清水，冲刷裂隙、孔隙内的充填物，便于浆液扩散，视压力变化及流量，估算需要注浆量。b、注入脲醛树脂溶液（甲液）+草酸溶液（乙液），甲：乙（体积比）为1:0.51:0.3。调整乙液的浓度，可以得到设计

26、的凝固时间。实际使用时，初凝时间应为20-30分钟，当进浆量大，且压力上升慢时，应适时的增加乙液的浓度，用小量杯试验，使浆液初凝时间调为15-6分钟，（初凝的指标为量杯呈45度时，浆液不流动），这样压力上升较快。乙液溶液配比见下表：草酸溶液（乙液）配比表序号脲醛树脂溶液（L）水（kg）草酸（kg）初凝时间（min）备注13801901.62023801901.81533801902.51043801903.58538019055上表配比的条件是在空气温度23度的条件下，该产品受气温和水质的影响变化较大。现场使用应做试验。c、当注入量，注浆压力达到设计要求后，应关闭孔口阀打开卸压阀，用清水冲洗注

27、浆机和输浆管，不得少于20min。d、浆液选择说明常见基岩的含水层有裂隙含水层，孔隙含水层，构造破碎带，岩层交界面，其涌水量与含量水层的性质，过水通道（裂隙宽度，孔隙的大小）补给来源有关。浆液的选择取决于上述条件，当含水层的裂隙宽度小于0.15mm，或者是孔隙水，则颗粒性的浆液是不能压的。所注入的水泥浆只能沿着较大裂隙或劈开的地层，呈片状，长条状，窜跑远处而被水稀释。只有选择比裂隙更小的超细水泥拌浆，或直接采用化学浆液，才能有效果。侏罗系以上地层，成岩时期晚，岩性呈弱固结，半成岩状，含孔隙水或微细裂隙水。而有的井筒具有裂隙水、孔隙水以及爆破振动裂隙，形成了大小裂隙、孔隙的涌水网络。注浆初期，注

28、入了大量水泥浆，但再次扫孔后，或者钻进相邻注浆孔，涌水量降到一定程度（一般10m3/h左右）不再减少，说明含水层大的裂隙已封堵，而剩余水量，使用普通水泥浆不再有作用，而需注入超细水泥浆或化学浆。7、浆液注入量计算浆液的注入量由岩石裂隙、孔隙发育程度、注浆压力、浆液浓度等各种条件决定的。常用下列公式计算 V=NAHR2/m式中：N注浆孔数，取12个A浆液消耗系数，取1.5H注浆段高，429米，应增加每个段高重复10m，共4个段高，总计490mR浆液有效扩散半径，取4m浆液充填系数，取0.85m结石率，取0.85裂隙率，取3%计算得水泥浆液量V=13293m3；注浆材料详见下表含水层注浆量及材料用

29、量表浆液类型水泥浆（m3）水泥（T）三乙醇胺（T）食盐（T）PO.42.5R水泥浆液132939970550工作面预注浆是封堵地下裂隙，孔隙及各种类型的涌水通道。涌水途径和通道的大小是与原始沉积条件和后期的地质构造有关，这些因素是不能得知的，也不能靠数字精确计算。更何况、浆液在高压推动下，劈开软弱地层，窜到远方而流失。所以计算的注入量与实际需要量有差别，应以实际注入量的现场签证为依据，另需要的超细水泥用量和化学浆用量以现场实际签证为准。8、孔口管长度计算超载系数，取1.3p注浆终压，d0孔口管外径，0.108mf工作条件系数，取0.7管材与砼或水泥结石的粘着强度，0.14MPa计算得出孔口管长

30、度。同时满足下列要求：孔口管高出砼面0.5m，进入止浆垫下部岩石大于2米。孔口管规格取108×5mm无缝钢管，外围焊钢片，以增加与砼的结合力。孔口上部焊接法兰以便联接注浆阀。各注浆段高孔口管长度表序 号注浆段高（m）注浆压力(MPa)砼止浆垫厚度（m）孔口管长度（m）1104(406-510)10133.562110(510-620)12164.26.73105(620-725)14194.97.44110(725-835)16215.58打钻注浆各参数，待第一个段高实施后，进行调整。五、注浆前准备1、排水方案第一段含水层注浆期间,采用两台70型风泵排至吊盘水箱, 一台型号为MD50

31、-80×5高扬程卧泵从吊盘水箱通过井筒井壁固定的108管路排至地面。第二段含水层注浆期间，采用两台70型风泵排至吊盘水箱, 一台型号为MD50-80×7高扬程卧泵从吊盘水箱通过井筒井壁固定的108管路排至地面。第三、四段含水层注浆期间，采用两台70型风泵排至吊盘水箱, 一台型号为MD50-80×5高扬程卧泵从吊盘水箱通过井筒井壁固定的108管路排至井筒腰泵房，再经腰泵房两台MD50-80×7（一台使用，一台备用）高扬程卧泵通过井筒井壁固定的108管路从腰泵房排至地面。排水用95mm2电缆，采用稳车下放，选用18×7281670钢丝绳悬吊。电缆用

32、卡子与钢丝绳卡固。2、 注浆前的准备、注浆站的建设及输浆管路注浆站设在井口搅拌站旁，选用JS-1500型搅拌机作为第一次搅拌，在地面一级搅拌系统下采用钢板加工2m3的二级搅拌池，搅拌机把浆液卸入二级搅拌池。站内安装2台XPB-90E注浆泵。详见附注浆站布置图。一路注浆管采用50高压软管，通过高压快速接头连接，高压软管采用模板绳下放并固定；另一路注浆管为井内固定的57×7.0mm无缝钢管（供水管）。、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达注浆终压的1.2倍和流量的要求。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：全面检查注浆、搅

33、拌系统及管路联接处等。注浆系统进行无负荷试运转。全系统联合试运转。处理存在问题，并再次进行试运转，直至符合要求。、增加井壁强度为预防注浆压力增大时对上部井壁可能产生破坏，采取对工作面注浆上一段高井壁增加厚度和强度来确保注浆施工安全，即混凝土厚度500mm增大到600mm、强度由C40提高至C50。、搭设工作平台为便于钻机找正定位与搬迁，保证钻孔的质量，为在钻进过程中，井筒正常排水与捞岩粉，要求在止浆垫2m以上位置，打设工作平台。计划采用3.6米直模板作为底盘，中间使用两根通长159mm钢管两端担在模板上口，并焊接固定牢固，另外取4根短159mm管子,一端焊在模板上口，另一端与通长159mm钢管

34、焊接在一块，4短2长成井字形布置。最后铺设50mm厚的大板用8号铁丝绑扎在管子上。六、施工工艺1、孔口管埋设先埋设孔口管后施工砼止浆垫。将钻机按设计的方位、孔径、倾角固定在工作平台上，用130mm冲击钻头钻进，钻进至预埋孔口管需要深度，用压风吹净孔内岩粉，在钻孔内灌满2：1水泥砂浆，紧接着下孔口管，控制好孔口管外露长度，然后施工砼止浆垫，为防止砼止浆垫施工过程中孔口管受碰撞歪斜，须采取钢筋固定。砼止浆垫凝固后后用钻机扫掉孔口管内水泥砂浆，安装100mm高压球阀后试压1.5倍静水压力，不漏即为合格，否则注双液浆加固孔口管直至合格为止。在埋设孔口管的同时做好注浆管路别的试压工作，压力达1.5倍静水

35、压力，不漏即为合格。2、砼止浆垫施工为防止止浆垫与井壁间漏水漏浆，要求止浆垫砼与井壁重叠600mm，且在重叠段，将井壁周圈用风镐刷出1道槽，槽深300mm，槽高350mm。如果止浆垫与上模井壁连续浇灌，则止浆垫砼可以不与井壁重叠，砼浇筑前将淋水截入吊盘的水箱内，不准淋入混凝土中。砼浇筑，采用井筒施工的地面砼配制，经底卸式吊桶下料浇注。浇注要连续施工，加强震捣，加砼早强减水剂，掺量为水泥重量的3%。此时施工注意不要碰歪注浆管。由于砼止浆垫厚度较大，开始浇注时，施工人员站在滤石层上摊铺混凝土，当混凝土厚度超过300mm以上时人员站在模板上作业，作业过程中必须系好安全带。3、注浆孔的施工注浆钻孔采用

36、2台MK-5钻机。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。打钻施工是在工作平台上进行的，工作平台距止浆垫约3.6米。钻机开始工作前，应先将泵站、操作台、和钻机通过软管进行连接，仔细检查供水、供油管路是否连接牢固，不准有漏水、漏油。首先试运转电机，注意转向是否和液压泵的要求一致。将起下钻转换把手置于下位，给进起拔手把向前推，夹持器打开，关上截止阀，夹持器处于松开状态，给进起拔手把向后拉，打开卡盘，从回转器后端插入钻杆，穿过卡盘、夹持器，给进起拔手把推到中位，卡盘夹紧钻杆。接上水龙头，前推动变速手把，回转器开始旋转，给进起拔手把前推，即可钻进。开孔

37、时用回转器可用低速，逐渐增大压力，待钻头钻进150200mm时，再以全速旋转，并适当加大推进力，进行正常的钻孔工作。钻完一根钻杆后，停掉旋转操作，来回拉动几次钻杆，以便更多的岩粉排除。接钻杆时，要停止给进、回转，打开截止阀，卸下水龙头，接钻杆，再接上水龙头，退回回转器，关闭截止阀，即可继续钻进，如此循环直至终孔。在破碎岩层中钻进时，利用清水钻进，要轻压，慢速均匀给进，少窜动钻具，防止塌孔。严禁使用弯曲钻杆，并经常检查处理。钻进过程中应定期、定时的观测钻孔水量的变化，当钻孔涌水量小于10m3/h时，一次钻至终孔深度，然后提钻注浆；当钻孔涌水量大于10m3/h，停止正常钻进，进行提钻注浆，然后再扫

38、孔、钻进，直至满足终孔深度的要求。正常每一大段高分成3小段高，即每钻进30-40m，停止钻进，采取下行式分段注浆。每次成孔之后， 应仔细观测注浆孔的水量、水温、水压、水色、水味及携带物质，详细地记录数据，以便分析水源。4、注浆作业、注浆作业流程：浆液经搅拌系统搅拌后经注浆泵、输浆管、注浆孔口管进入受注岩层。、作业程序：当注浆孔钻进到即定深度后，用清水冲孔（破碎带不冲），直到返清水，注浆作业程序如下：接通输浆管路压水试验注浆定量压清水冲洗输浆管路拆洗注浆泵扫孔或钻进。、压水试验：注浆前进行压水试验，冲洗岩石裂隙中的充填物，提高浆液结石体与岩石裂隙面的粘结强度及抗渗能力，并根据泵压及注入量，进行钻

39、孔吸水量的测定，吸水量的计算公式为 q=Q/H式中：q单位钻孔吸水量，1/min·m Q压水最大压力时的流量，l/min H试验段的高度，m压水试验时，尽可能采用大泵量，压力值控制在本段注浆终压，一般压水时间为20分钟，精确测量、记录压水段高、流量和压力，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，使注浆达到很好的效果。再者根据压注清水，了解岩石的吸水率，以便确定浆液的类型和初始浓度。在破碎带压水时间缩短或不压水。根据压水试验测定的单位钻孔吸水量，确定注浆时浆液的起始浓度，并作为鉴定注浆效果的依据之一。

40、注浆前将所有孔口管用闷盖压实，以防跑浆、注浆压力的调整在注浆过程中，注浆压力可分为初期、正常及终压三个阶段变化，当初始浓度确定后，根据注浆压力变化情况要及时地控制泵量，调整浆液浓度及凝胶时间等，使注浆压力平缓地升高，避免出现较大波动，直至达到注浆终压、终量，并稳定20分钟以上。、浆液的调配每个钻孔注浆时，初注用浓浆，复注时逐渐降低浆液浓度。但每次注浆时，一般先稀后浓，当浆液在裂隙沉析、充填阶段时，若压力不升进浆量也不减时，应逐渐加大浓度。反之，若压力上升快，减量也快，此时，为保证足够的注入量，应依次降低浆液浓度。每更换一次浆液浓度，一般持续20分钟。、扫孔和复注注浆结束后，原则上在注浆段位置能

41、托住钻就可以扫孔，一般需15小时，扫孔后进行压水试验，当耗水量小于20L/min，可不再注浆，进行下一个钻孔的钻进。否则应复注。5、注浆结束标准注浆结束标准：（1）当注浆压力缓慢上升，吸浆量逐渐减少，一直达到设计终压值，单液注浆小于5060L/min，且注浆终压及终量稳定20分钟以上。（2）注浆结束时，浆液的水灰比不低于1：1（即1：1浆液或更稀）。6、管路清洗每次结束注浆时，应先打开泄压阀、关闭孔口阀，然后压清水冲洗管路，保证管路全部出清水为止，将放掉的浆液打进吊桶，排至地面。七、注超细水泥浆或化学浆液对孔隙水的治理，目前尚无国家规范和切实可行的办法，若本井筒含水层以孔隙水为主，待水泥浆封堵

42、进水通道后压力升高，浆液无法注入，或者多次注入水泥浆，扫孔仍有涌水时，选择注入超细水泥浆或化学浆液，超细水泥浆和化学浆的注入量以实际注入量为准。八、施工技术资料的整理与分析对各孔的注浆参数、注入浆量和材料等必须进行及时整理、统计和分析，以便了解各孔间参数的变化，从而采取相应的措施。对于返浆和窜浆情况都要做好记录，查出原因，避免再次发生。九、钻孔测水1、井下测水井下测水：井下探水孔和注浆孔，在揭开含水层后即开始测量钻孔的涌水量，钻进中发现水量增减或揭开新的含水层都要及时测水量。每孔注浆前都要测量静水压和水量。方法为容积法。正常情况用水桶从三通上接水，水量太大可用井筒水位的增加计算钻孔涌水量。2、

43、井口测水井口测水：注浆前进行压水试验，测泵压和清水池中单位时间消耗量。十、注浆技术要求1、注浆前对注浆材料进行试验，材料的质量应符合现行国家标准及技术条件，并找出在给定条件下浆液的最佳配比和浓度。2、注浆时必须注意注浆压力和吸浆量的变化情况，及时进行相应的调整，并认真记录，每注2m3或10min记录一次泵压和泵量。发现异常情况，及时采取措施进行处理。3、该工程操作人员要坚守岗位，服从统一指挥，发现异常情况及时汇报，以便采取措施。4、灰浆搅拌先加水后加灰。必须保证连续供浆、不得间断。5、每次注浆结束后，灰浆搅拌池要洗干净，无残浆、灰碴。注浆泵打开清洗、检修、试运转，待下次注浆使用。值班技术人员整

44、理好资料，填写注浆报告单。十一、注浆主要安全技术措施1、钻孔防突水措施、所有钻孔均需装上闸阀、球阀及防喷反压装置才能正常钻进。、钻孔前孔口管、法兰、螺栓、防喷反压装置，钻机具等要认真检查，安装要仔细认真，一丝不苟。、工作面要准备专用刀具，当出现钻孔突水，来不及抽出钻杆等意外情况下及时割断钻杆，关闭阀止水。、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。、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。、钻进时要保持水泵完好，且有专人看管，井底积水及时排除。2 、钻进技术安全措施、钻机必须在地面试运转，机械性能完好后方准下井，固定

45、钻机必须按设计钻孔施工次序和倾角就位找正，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。、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。、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。、开孔钻进选用90mm钻头、扫孔采用75mm钻头。、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。、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。、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

46、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。、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，水压以及岩石名称，记录准确并向下班交待清楚。、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。、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。、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，否则不得上岗。、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。、钻机短时间

47、内停止工作，不得关水，需较长时间停止工作，必须将钻头提升到距孔底12m处再打开夹持器的截止阀，夹住钻杆。工作中应注意注意观察各压力表的读数变化，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。、系统压力不得超调，压力油管不得在漏油、渗油下工作，高压胶管不得随意更换，各接头连接牢靠。、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。3、注浆施工技术安全措施、对所有注浆操作人员应进行措施学习和操作训练。、注浆管路系统，从注浆泵开始逐渐降低，不得有抬高现象，以防浆液沉淀堵塞，弯管半径不得小于管径的5倍。、注浆前应有专职维修人

48、员，对注浆系统进行检查，并对注浆泵和输送管路系统进行耐压试验，试验压力为注浆终压的1.5倍，时间应持续1530分钟，无异常情况时，方可使用。、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，并压力表检验校正，发现问题及时处理。注浆过程中要经常检查管路联接处，发现问题及时处理，防止拨拖伤人。、井口和注浆站，应设置直通电话和声光信号，以便快速联系，出现问题及时采取措施。、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。、注浆前要测定钻孔涌水量和静水压力，并依此确定注浆的初始浓度。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。、注浆现

49、场操作人员必须佩带好防护眼镜和防尘口罩，乳胶手套等劳动保护用品。、拌浆人员应严格掌握浆液浓度，配浆时倒灰要过筛，防止杂物混进浆液，结块过期失效散灰严禁使用。、池内浆液要淹没笼头，防止笼头悬空，吸入空气，应有专人放浆和过滤，注浆结束时应对搅拌池及笼头窝进行清洗。、注浆时，泵压剧减或不进浆，可能是笼头被堵，吸浆笼头应经常清洗，泵压突然下降并不回升，吸浆量增大，说明岩缝漏浆，可采取降压，调整浆液浓度的办法处理。、注浆时压力剧增，而工作面压力上升很慢或不上升，应立即检查管路，并将笼头移入清水池中。、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，立即报告当班技术员和队长，同时如止浆垫和井

50、壁鼓坏时，应采用钻孔补注，加固止浆垫和井壁后，再行注浆。、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。、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。、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。、注浆全部结束后，必须检查注浆效果。分析鉴定合格后，方可拆除止浆垫，开凿井筒。、每次注浆结束后必须压清水冲洗管路，冲洗时间以

51、井下注浆管出清水为准。、每次注浆结束后，应先打开泄浆阀并同时关闭孔口管阀门，把管路中的余浆放掉，再将两个吸浆笼头放入清水桶中，开泵高速运转10分钟，待注浆泵及其管路全部冲洗干净。、放浆时放浆三通严禁对人。十二、工期安排及人员组织1、工期每个段高钻注总工期为45天。注浆工期预计表序号工序名称指标工程量时间（天）备注1掘进止浆垫段高11.9m22预埋注浆管48根43浇灌止浆垫15.1m44养护止浆垫85注水泥浆液606注化学浆液（反复扫住）407止浆垫拆除15.1m2包括清理8合计120预计天数2、人员安排见表劳动组织表序号工 种数量备 注1拌浆工30包括放水、放浆、倒运灰2注浆化验记录员33技术员34司泵工65电工、机修工96打钻工187值班干部48绞车工69井上、下信号把钩1810井下排水工311材料员2合 计102不包括项目部管服人员七、钻注主要设备打钻注浆主要材料一打钻序号设备名称规格型号单位数量备注1钻机MK-5台1含钻机底座2钻机ZDY-1900S台1含钻机底座3钻头133mm 5个90mm 10个75mm 10个个2