+400mK21钻孔注浆工程验收报告

达州双庆矿业有限公司双庆煤矿

友谊煤矿防治水工程西翼验收报咎注浆双庆煤矿

2018年6月25日西翼+400mK21采空区钻孔注浆

工程验收报告验收时间:验收人员:单位负责人:西翼+400mK21采空区钻孔注浆

工程验收报告一、工程概况根据四川省煤炭设计研究院2017年6月《达县旭阳工贸有限公司友谊煤矿、五一煤矿关闭后原，〈水害治理实施方案＞实施过程中遇到的问题论证及优化方案》、四川巴山煤矿工程技术有限公司2017年12月《达州双庆矿业有限公司双庆煤矿采空区钻孔间歇式充填压力注浆堵水实施方案》和通川区安监局《关于达县友谊煤矿、五一煤矿关闭后原“水患治理实施方案”实施过程中遇到的问题论证及优化方案的批复》（通区安监[2017]174号）文件精神，。为确保水患治理工程的顺利进行，由于采用堵水的方式（钻孔注浆）封堵友谊煤矿的积水。根据设计要求对+400m主平硐K21煤层南已经形成的钻孔巷道，向下采空区钻孔注浆。二、施工组织1、施工负责人：水患治理工程队队长刘中华。2、施工时间：2018年6月20日起至6月20日结束。3、施工地点：西翼+400m南头K21煤层钻孔巷道。4、施工内容：钻孔预注浆。5、现场施工安全负责人：邓开金、田瑞国、涂建国。6、瓦斯检查员：当班瓦斯检查员。7、施工队伍：现有防治水工程队伍。8、安全科指定专人到现场督促，贯彻落实此技术规范及安全技术措施。三、现场保障措施1、安全科：负责安排现场跟班安全员督促落实此措施。2、生产技术科：负责安排技术指导人员执行现场技术指导并负责收集各类地测资料。3、机电科：负责辅助施工队进行各类设备设施的准备工作4、通风科：负责施工过程中的“一通三防”安全管理工作，负责瓦斯管理工作，杜绝瓦斯超限和微风、无风作业。5、调度室：负责收集汇报工作面进度及安全隐患情况。6、施工队每天必须由队长安全、技术部门汇报一次。以便对发生的情况作相应的调整和布置。四、采空区钻孔注浆施工情况根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》（煤行管字［2000］第81号）（以下简称“三下”规程），结合双庆煤矿采空区的实际情况，本方案设计采用钻孔间歇式充填压力注浆方案。（一）采空区注浆范围（1）采空区注浆宽度设计注浆宽度30m。（2）采空区注浆斜长根据双庆煤矿采空区分布情况，设计注浆标高范围为+400m〜+199m，终止标高为采空区（+200m标高）以下1.0m处。双庆煤矿开采急倾斜煤层，倾角平均为70°,故斜长为201+sin70。=214m,对于顶、底板裂隙带，设计采用压密注浆对岩层强度进行补强。（二）注浆材料水：符合拌制混凝土用水要求，其pH值大于4。水泥：选用水泥标号不应低于32.5号，应优先选用矿渣水泥。若采空区水对浆液体有腐蚀性，则采用抗硫酸水泥。注浆用的水泥必须符合国家质量标准。粉煤灰：符合国家二、三级的质量标准。骨料：砂应为质地坚硬的天然砂或人工砂，粒径不宜大于2.5mm。速凝剂：符合国家标准。（三）注浆设备及机具（1）钻机钻孔设备采用ZDY-2300型煤矿用液压坑道钻机进行钻孔，钻机的主要技术参数见表3-3-3-1o表3-3-3-1 ZDY-2300型煤矿用液压坑道钻机的主要技术参数表主机型号ZDY-2300钻孔角度（°）-90—+90钻孔直径（mm）94、133、153钻孔深度（m）300额定输出扭矩（Nm）2300/1000额定输出转速（r/min）70—150钻进速度（m/min）0~1.4钻杆直径（mm）63电动机功率37kW长（mm）2240宽（mm）1000B（mm）1478（2）注浆机注浆施工要根据设计的注浆终压和注浆泵量进行选取，选用压力、流量可调节的专用注浆泵。根据该工程的实际情况，选用一台ZBY80/8-15型注浆泵，额定流量80L/min，压力8MPa,功率15kw。（3）搅拌机根据该工程的实际情况，选用JQW-350X型矿用浆液搅拌机，耗气量为3m3/min。(4)止浆装置止浆塞选用单管异径止浆塞，止浆塞的胶塞直径为90〜130mm、胶塞长度为150〜200mm、最大压力6〜10MPa、胶塞数量2〜4个、下放速度5〜15m/min、胶塞承压30〜50kN。(5)阀门和压力表阀门选用高压回浆阀，耐压13MPa、材料为45#钢。压力表选用YK-1型抗振压力表，测压范围为10--40MPa。(6)输浆管路输浆管路采用两层钢丝编制的高压胶管，胶管公称内径为45mm、胶管工作压力为80MPa、试验压力为100MPa。(四)注浆钻孔(1)钻孔布设注浆孔的排距、孔距一般经现场试验确定。当无法进行试验时，宜根据采煤方法、地层结构及岩性、煤层采出率、顶板管理方法、垮落带和断裂带的空隙、裂隙之间的连通性，然后进行现场试验修正。钻孔深度为到达煤层采空区以下1.0m为宜。钻孔孔距为8m,共布置4个钻孔，详见钻孔剖面图3-3-3-1〜3。煤层平巷+400m+199m图3-3-3-1 1#钻孔布置剖面示意图煤层平巷+400m+199m煤层平巷+400m+199m图3-3-3-2 2〜4#钻孔布置剖面示意图4- B000 ._：3：0C_+400m图3-3-3-2 2〜4#钻孔布置剖面示意图4- B000 ._：3：0C_+400m主平硐单位：mm钻孔布置平面示意图表3-3-3-3 钻孔成果表钻孔编号挂孔间距（m）钻孔方位（度）钻孔角度（度）孔口标高（m）终孔标高（m）开孔孔径（mm）终孔孔径（mm）钻孔斜长（m）备注18250-69+400+1991539421528250-68+400+1991539421538250-70+400+1991539421348250-71+400+1991539421450.6250-20+400+214153942760.6250-48+400+2431539451.570.6250-56+400+272153948580.6250-60+400+3011539411590.6250-62+400+33015394146.5100.6250-64+400+35915394178110.6250-65+400+38815394210.5120.6110-26+400+2141539420.5130.6110-80+400+2431539441140.6110-87+400+2721539470150.6110-82+400+30115394100.5160.6110-79+400+33015394133170.6110-77+400+35915394161180.6110-76+400+38815394192（2）钻孔结构及技术要求①孔深注浆孔孔深应低于煤层采空区以下1.0m处。由于原来技改时+200m、+300m掘有巷道且有切割巷道（属于探煤），故K21煤层采空区在+200m水平以上。②孔径钻孔开孔孔径153mm，终孔孔径94mm。③变径位置注浆孔8〜lOm处变径。④钻孔测斜钻孔每50m测斜一次，每百米孔斜不应超过2%。⑤注浆管径选用直径94mm的钢管。（3）止浆注浆钻孔止浆可一次完成，采用止浆塞、套管等方法止浆。（4）注浆及其相关参数①浆液配比注浆材料：水、水泥、粉煤灰及速凝剂、砂，水泥用32.5号矿渣水泥，砂的粒径最大不超过2.5mm,砂浆强度按M15要求。水泥粉煤灰浆的水固比1:1.2〜1:1.7,水泥与粉煤灰比为2:8〜3:7。砂浆的水砂比为7:1〜10:1,水固比1:1.5〜1:2.5。浆液的浓度使用由稀到浓，逐级采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.7:1、0.6:1等7个浓度比级。根据工程目的、施工现场的具体情况，可选用其中3个或4个浓度比级。当采空区充水时，宜采用浓度较大的3或4个浓度比级，反之，则从浓度较稀的比级开始。本方案初步确定浆液的浓度选5:1、用3:1、1:1、0.8:1浓度比级。注浆时先注水泥粉煤灰浆，然后再注砂浆。②止浆方法:采用止浆塞。③钻进及成孔工艺：注浆钻孔开孔直径为153mm，钻至8m后，下入133mm套管护壁，变径为94mm钻至采空区中以下1.0m终孔。下套管后一律用清水中循环液。每个注浆钻孔至少测孔斜一次，终孔孔斜要求不超过2°。④注浆工艺：A、注浆段长度为变径后至终孔。B、注浆前注水冲洗钻孔，将受注段岩石裂缝、裂隙中的充填物带走，使浆液扩散范围加大。C、浆液的稠度，一般是先稀后稠，逐渐变浓地进行。D、注浆孔采用连续注浆和间歇注浆相结合的方法；但当吃浆量很小或采空区裂隙、空隙不发育时，也可采用连续注浆法注浆。E、在浆液中加入少量速凝剂（1%--2%的水玻璃）。F、单孔注浆结束标准：当孔口管压力在1.0〜1.5MPa，泵量小于70L/min，稳定10〜15min以上。（五）本次注浆总量为：本次共采空区钻孔18个，总钻孔长度为2388.5m,注浆量2992.5m3（采空区注浆量和采空区裂隙补强段量注浆量之和）。（六）防治注浆孔偏斜措施为严防注浆孔的偏斜，必须采取防偏斜措施，具体方法如下：1、钻进防斜：（1）钻进时，必须坚持使用钻逛。（2）在可钻性为3--8级的岩石中钻进，钻头压力为40〜60MPa。（3）软硬换层时，一定要用慢转，轻压（30〜40MPa）；（4）使用磨损的钻头钻进，钻头焊接平整，孔壁较好时，钻杆间加导向箍，减弱钻杆甩度。变径时要采用导向措施。（5）钻进时，机上余尺不宜过长，一般使用8m长的岩芯管。（6）开孔时要使天轮中心、立轴中心、钻孔中心3点在同一垂线上。立轴导管与主动钻杆空隙过大时要及时更换。（7）经常检查钻具有否弯曲，禁止用弯曲的钻杆钻进。（8）每钻进15--20m测斜一次,发现问题及时纠偏。（9）控制回次进尺，及时提钻，提高岩芯采取率，并防止脱落岩芯。如岩芯脱落，应及时捞上来再钻进。（10）使用扭矩大的钻机，大流量的泥浆泵，刚性大的钻具。2、孔斜纠偏（1）在注浆孔上部的直孔段设止浆寒。（2）封堵材料可用42.5号水泥，加乙醇胶复合外加剂，水灰比为0.75:1至0.6:1。（3）封堵孔斜与正常注浆方法相同，压力达终压后应维持20min，以提高封堵质量，当不能达到终压时，要增长养护期。（4）一般经48h养护后用轻压、慢转扫斜，钻出的新孔偏斜及方位角均符合要求时，方许转入正常钻进。（5）如果一次处理无效果，须按上述方法重新处理，直至符合要求方可恢复正常钻进。（6）利用翼片较多的扫孔钻头，慢慢从偏斜处上方往下扫孔，如有台阶不要滑掉。（7）换用比原来钻头大的钻头扩大孔径，修正钻孔。扩至原深度再换用原钻头，将钻具悬吊lm左右，慢慢下放钻出一个新孔，钻进1〜2m测斜合格，再转入正常钻进。（8）从偏斜部位上部用加重管带铲孔钻头以垂直冲击的力量，将偏斜的部分铲掉，每次冲程2m左右，边铲边转动钻具，铲完1〜2圈后，再进行第二冲程，铲出台阶后，再利用扩孔钻头，扩大己铲过的一段，铲扩交替，直至铲不下去，再扩孔到底。铲孔时要注意找正三点一线，防止提升中心偏斜，影响铲孔。（9）用其他方法处理偏斜无效时，在设计允许前提下参考邻孔偏斜情况，可向偏斜方向移孔纠偏。（10）利用扶正器定向导斜纠偏。（七）采空区充填注浆的特殊施工工艺及主要措施1、采空区充填注浆的施工工艺流程图见图。采空区注浆工艺流程示意图2、注浆钻孔的钻进方法：钻孔遇塌孔、掉块或卡钻无法钻进时，可采用跟管钻进或采用注浆法处理，然后再钻进。终孔下止浆装置前，必须测量孔深与静水位，如实测孔深小于终孔深度5m以上时，必须扫孔后再下止浆装置。对于塌孔严重的注浆孔宜在孔内下入直径为50mm的注浆花管至孔底，注浆花管的长度不宜小于采空区垮落带的高度。3、浆液进入二级搅拌池后的停留时间应小于4h。4、制浆材料投入一级搅拌池的顺序是：水、水泥和粉煤灰；如加水玻璃（速凝剂）时的顺序为：水、水玻璃、水泥和粉煤灰。5、每个注浆站（或注浆泵）与其最远的注浆孔距离宜小于300m。6、同一地段的采空区注浆，必须先帷幕孔后注浆孔的顺序进行。注浆钻孔必须按分序加密的原则进行钻进和注浆。7、当某一浓度浆液的注入量已达设计量的10%~20%以上或灌注时间已达2h,而注浆压力和吸浆量（泵量）均无改变或改变不显著时，浆液浓度应加浓一级或两级。8、当受注段（或孔）注入浆量大于或接近设计浆量，仍不升压时，应采用间歇注浆。（八）采空区注浆效果检验根据设计效果检验方法采用，分析法中浆液填充率反算法，检查孔法中选择检查孔观察法。检验效果如下：1、分析法中浆液填充率反算法：浆液充填率达到85%。2、检查孔法中选择检查孔观察法：经过注浆后，无涌沙、涌泥现象，流水量0.90L/（m.min）。注浆后1