壁后注浆方案及措施

壁后注浆方案及措施目录第一章工程概况（1）第二章钻探施工（2）一、钻孔布置：（2）二钻探施工：（2）1、钻探工程量：（2）2、注浆孔结构：（2）3、施工顺序：（2）4、钻进方法及要求：（3）第三章注浆工艺（4）一、注浆方法：（4）二、注浆材料：（4）三、浆液配比：（4）四、注浆压力：（4）五、浆液注入量估算：（4）六、注浆设备：（5）七、工艺要求：（5）八、注浆质量检查（6）第四章安全技术措施（6）一、技术措施：（6）二、施工措施：（7）第五章施工劳动组织（8）一、施工设备及相关材料（8）二、工程量与工期：（8）三、施工劳动组织：（9）附图：1、注浆孔布孔图2、注浆孔结构图第一章工程概况xxx风井井口标高+237m，井底标高-60m，井筒净径3.5m,支护素砼C30，支护厚度300mm，静水位在+100m水平，自+100m至井底有不同程度的淋水，既有大的个别出水点，同时也有小的出水点，总计淋水量300m3/h左右。井筒内有临时倒水仓3个，分别处于-40m、0m、+50m水平，深度约3m。井底-60m中段为最低中段，-60m中段北马头门内车场施工长度210m（断面4x3m2），在距掌头30m处已浇注一道挡水墙，封堵住掌头涌水约300m3/h，挡水墙底部装有3根中108mm导水管并装有截门。南侧马头门施工平巷约40m,在距井筒约10m有一处挡墙，挡墙内至巷道掌子面为原临时水仓，在井筒至挡墙间有原卧泵基础。现场设备配置情况：井架一座、吊盘一个（新制）、卷扬机一台（JK-2x1.5）、空压机一台（LU160-8）、4台10t稳车，均能正常使用。配电系统齐全。同时备有800kW发电机一台作为备用电源。井筒内现有一台200m3/h水泵，正为帷幕注浆提供施工用水。还有一台550m3/h应急抢险泵一台。目前可以利用550m3/h水泵抽水作业，人员可以进入到-60m平巷观察。据现场初步了解，该风井穿过含水层以中奥陶系灰岩为主，局部夹透镜状蚀变灰岩层，在井筒周围蚀变灰岩厚度达20m左右。本次施工的目的主要是对风井井筒进行壁后注浆，封堵井筒淋水，注浆段为+100m〜-60m，注浆段高160m。由平顶山天安煤业股份有限公司勘探工程处负责施工。第二章钻探施工一、钻孔布置：据现场了解，该风井建成于2003年，井筒净径3.5m，无其它建井数据参考，为确保井壁安全及注浆效果，本次施工注浆孔采用井夕卜布孔，分三序围绕井筒中心线按同心圆等距环形布置注浆钻孔，第一序钻孔位置距井筒壁为5m，孔间距3.5m，第二序、第三序与第一序孑L呈梅花型布孔，依次向夕卜排距均为3〜3.5m。钻孔数量根据以上参数，由公式计算：(2)DANLn+=3.143.5(3.8+5?2)=12x3=36(个)(共三序钻孔)式中：N为钻孔数量D为井筒荒径A为钻孔距井壁距离L为钻孔间距详见注浆钻孔布置示意图。二、钻探施工：1、钻探工程量：设计注浆孔深度穿过井筒底部20m，孔深为317m，孔底标高-80m。北马头门内车场位置及南侧马头门平巷位置，即注1、注7、注25、注31四钻孔深度受巷道影响，设计钻探深度为290m，共计钻探工程量11304m。2、注浆孔结构：注浆孔开孔孔径①168mm，见完整基岩下入①146mm套管，换径①94mm至终孔。详见注浆孔结构示意图。3、施工顺序：先从第一序孔开始施工，根据注浆段及含水层情况，采用分段施工、分段注浆方法，上部冲积松散层分为一段，见完整基岩至+100m处分为2段，段高30〜50m，自+100m〜-60m段为壁后注浆重点施工位置，分8段进行，段高20m。每段钻探施工结束即开始注浆，注浆结束再开始透孔并继续施工至下一注浆段。4、钻进方法及要求：先用汽车钻钻进至完整基岩，下入①168mm套管，并用水泥固管、进行注浆作业。进入完整基岩后采用潜孔锤钻进，按注浆段设计要求进行施工。设备基底必须夯实、稳固，设备安装应周正、平稳、牢固，“天轮、立轴、孔口”三线对中，在施工过程中及时检查并校正。开孔钻进使用短主动钻杆，机上余尺不宜过长，立轴不能摆动摇晃，钻具组合以塔式组合为主，自下而上依次为：钻头+岩芯管+螺丝头+钻铤+钻杆+主动钻杆。钻具要求刚直度好，同心度好，粗径钻具随孔深增加要逐渐加长。换径钻进时要带好导向钻具，轻压、慢转，孔底应干净，不能残留岩芯，小径钻进10〜15m后方可去掉导向钻具。严格遵守操作技术规程，三班统一钻进参数，操作一致，加强〃划眼”，正常钻进时不得随意调整钻进参数，特别严禁盲目加大钻压。采用’满眼”钻具组合，降低钻具重心，增加稳定性，并及时检查钻具的刚直度、同心度，发现弯曲钻具应及时更换或校直。(8)严格执行钻具检查和丈量制度，每钻进100m丈量钻具全长，按规定校正孔深误差。第三章注浆工艺一、注浆方法：设计采用小口径钻孔、孔口封闭、无栓塞、自上而下分段注浆法，使注浆段得到反复多次地渗透充填。分段长度+100m以上30〜50m,壁后注浆段长度20m。钻探过程中遇岩溶较发育段，可再调整注浆段局。注浆时单液浆和双液浆交替进行，按注浆孔编号，单号钻孔以单液水泥浆为主，视吸浆量可换双液水泥浆；双号钻孔以双液水泥浆为主。二、注浆材料：浆液类别：单液水泥浆和双液水泥浆水泥：P・O42.5普通硅酸盐水泥，不过期，不受潮结块。水：不受污染不含杂质的中性水。水玻璃：模数2.8〜3.1,浓度35〜40Be'三、浆液配比：单液浆水灰比=0.75:1〜1:1双液浆水灰比=0.75:1〜1:1,水泥：水玻璃=1:0.5四、注浆压力：注浆压力随钻孔深度增加而增加，初始注浆压力一般以静水压力的1.5倍左右控制，即2.0MPa，注浆终压为静水压力的2.5倍，即3.2MPa。岩溶裂隙较发育层段，注浆压力可比静水压力大0.5MPa左右。注浆时采用低压间歇注浆方式，避免过大的扩散半径而浪费浆液。五、浆液注入量估算：为保证井筒壁安全，浆液有效扩散半径设计为3m，浆液注入量估算如下：Q=avnh/m式中：Q-注浆量m3a-浆液损失系数(1.2〜1.5)，取1.2V-有效注浆体积m3n-岩层孔隙率3%h-注浆段局m-浆液结石率0.85按上述公式计算，单孔各段注入浆液量如下：+100m上部段高50m，每段注入浆液量为Q=1.2xnx9x5%x50/0.85=100(m3)+100m〜-80m注浆段高20m，每段注入浆液量为Q=1.2xnx9x5%x20/0.85=40(m3)单孔注入浆液总量=100x3+40x9=660(m3)本次注浆共计36个钻孔，设计注入浆液总量为23760m3。预计注浆材料消耗如下(按水灰比1:1)：水泥：17731t,水：17731t，水玻璃:8865t六、注浆设备：制浆采用集中造浆站对各孔供浆的制浆方式，选用3NB320-118/3-8-30型注浆泵和KBY-30/120双液泵进行注浆，其中3NB320-118/3-8-30型注浆泵最大注浆压力为32MPa,KBY-30/120双液泵最大注浆压力为30MPa。七、工艺要求：1、注浆前不得压水，直接注单液浆，半小时不升压，改注双液浆，或在压力达到终压的60%后改注双液浆。2、注浆时应密切关注压力表读数和井壁情况，如井壁出现开裂或跑浆严重应立即停注，打开泄压阀，关闭注浆阀，洗机1分钟后停机，待处理后或浆液凝固情况而定。3、注浆结束标准（达到下列条件之一即可视为注浆结束）：（1）注浆过程中注浆压力均匀持续上升达到设计终压，同时钻孔吸浆量＜5升/分时，稳压20〜30分钟；（2）注浆量达到设计注入量的80%〜120%。八、注浆质量检查第一序孔注浆施工完毕后，第二序孔作为第一序孔的注浆质量检查孔，施工过程中根据浆液扩散距离、凝结强度、裂隙充填等情况判定第一序孔的注浆效果，以此确定第二序孔注浆参数，如果第一序孔注浆效果较好，第二序孔作为补充复注，巩固注浆效果，可以考虑不再施工第三序孔。第四章安全技术措施一、技术措施：1、为确保井壁安全，注浆时最大压力不得超过设计值，在保证井筒壁承受力和注浆效果的前提下，根据现场实际情况进行调整。2、浆液以单液水泥浆和双液水泥浆为主，浆液配比为1:1或0.75:1,注浆时要按照浆液配比要求配制水泥浆，并根据现场注浆实际情况进行适当调节。3、本区中奥陶系灰岩中夹有透镜状蚀变灰岩层，据资料显示在风井井筒周边，最厚部分达20m左右，该灰岩硬度极低，坍塌掉块严重，遇水易缩径、崩解，透水性差，极易造成孔内事故，给钻探施工、注浆都带来一定的困难，在钻探施工和注浆过程中，要针对该蚀变灰岩层制定相应的安全施工措施，确保注浆孔造孔和注浆安全。4、钻探施工中要严格控制孔斜，尤其是第一序孔的施工，因钻孔位置距离井壁5m，孔斜极易造成穿透井壁，该序钻孔的施工终孔孔斜必须控制在1°以内。其它钻孔孔斜按每百m不超过1°控制。5、项目技术负责人要严格掌握技术规范和质量标准，对施工过程的每道工序和环节都必须实施有效的质量标准控制。6、认真做好浆液配比工作，严格按设计配比要求配置浆液，确保注浆材料质量。7、坚持技术人员跟班作业制，做好注浆压力、注浆量等现场记录工作，及时指导施工。二、施工措施：1、严格执行钻探安全作业规程，保证钻探施工安全。2、加强施工人员工作责任心，认真、全面、细心地掌握钻探、注浆操作技术，保证每个施工环节安全达标。3、及时检查钻探、注浆设备及管路、钻具等的工作性能和磨损情况，避免钻探或注浆事故的发生。4、加强施工人员的钻探技术措施和操作规程的学习教育，严格现场管理制度，发现问题及时处理，保证施工安全。5、注浆前必须进行注浆泵和输送管路系统的耐压试验，试验压力达到最大注浆压力的1.5倍，试验时间不少于15分钟，无异常情况出现方可正常使用。6、注浆过程中，当注浆压力突然上升时必须停止注浆泵运转，卸压后方可处理。7、每次注浆后，应至少停歇30分钟以上方可打开孔口装置，防止高压浆液冲击伤人。8、配浆人员应配戴防尘口罩，有效防止粉尘吸入。9、注浆系统为高压系统，无关人员要远离注浆区域，防止高压伤人。第五章施工劳动组织一、施工设备及相关材料

序号名称”规格或型号单位数量备注1钻机DPP100型汽车钻机2注浆泵3NB32O-]18/3-8-30台KBY-30/120双液泵台13潜孔锤套4电焊机台15钻杆050mmIll10006套管”@146mmIll18007水泥P-O42.5I943808水玻璃m=2.8~3.1,Be=33〜40蚤471909其它其它材料及工具二、工程量与工期：