(新改)邵寨煤礦工作面注漿施工組織設計

1、華能甘肅能源開發(fā)有限責任公司邵寨煤礦主井井筒工作面預注漿施工組織設計邵寨煤礦隸屬于華能甘肅能源開發(fā)有限責任公司，由中煤國際工程集團武漢設計研究院設計,生產能力為1.80mt/a。工廣設主、副、風三個井筒，礦井采用立井開拓方式。邵寨煤礦主立井井筒主要技術特征詳見下表。主立井井筒主要技術特征表序號項目主立井單位1井口坐標x3874700.000my36484178.000m2井口標高+1294m3凈直徑5.5m4凈斷面23.8m25水平標高+440 m6水平以下深度12m7井筒深度866m8井筒壁厚表土段500750mm基巖段5009支護材料表土段鋼筋砼基巖段素砼/鋼筋砼工程于2011年3月18日

2、開工，至2011年4月7日共計施工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日復工后，我單位積極組織，時至2011年12月1日共計完成336.7米。一、工程概況1、施工概況、主井施工概況邵寨煤礦主井井筒共計施工完成336.7米，而根據(jù)施工揭露的地層結合井筒檢查孔地質柱狀圖分析：目前已通過2個含水層。第一個為黃土層含水層。該含水層揭露后井筒涌水量實測3 m3/h，通過停工期間的壁后注漿封堵，該含水層段井筒井壁淋水實測0.5m3/h；第二個為基巖風化帶含水層。該含水層揭露后井筒涌水量實測7.2m3/h，通過壁后注漿封堵，該含水層段井筒井壁

3、淋水實測1.2m3/h。、副立井、回風立井施工概況副立井施工至440米。副立井在施工進入洛河組約井筒418米位置，工作面出水，隨著井筒進一步延伸涌水量逐步加大，至440米時井筒涌水量約65m3/h。目前因井筒涌水量過大，井筒施工速度緩慢，接近不能施工?；仫L立井施工至440米?；仫L立井在施工進入洛河組約井筒410米位置，工作面出水，隨著井筒進一步延伸涌水量逐步加大，至440米時井筒涌水量約30 m3/h。目前因井筒涌水量過大，被迫停工進行壁后注漿。2、下部井筒地質及水文地質、下部井筒地質、白堊系下統(tǒng)志丹群環(huán)河華池組（k1zh）鉆孔揭穿，揭露厚度116.29m。巖性為灰綠、紫紅、黃灰色中細粒砂巖、

4、粉砂質泥巖、泥巖，呈互層狀，上部少量裂隙充填灰白色石膏細脈。與下伏洛河組地層整合接觸。、白堊系下統(tǒng)志丹群洛河組（k1zl）鉆孔揭穿，揭露厚度284.80m。巖性主要為棕紅、暗紅、紫紅色細粗粒砂巖，泥質膠結，膠結欠佳，較疏松，分選中等，發(fā)育大型直線型斜層理或水平層理。中夾紫紅、灰綠色中粗礫巖層和紫紅色泥質粉砂巖薄層，層位穩(wěn)定。與下伏宜君組整合接觸。、白堊系下統(tǒng)志丹群宜君組（k1zy）鉆孔揭穿，揭露厚度3.09m。巖性主要為粗礫巖，中夾細砂巖薄層。礫石成分由淺灰、灰綠、粉紅色石英巖、變質巖等礫石組成，礫石呈次棱角次圓狀，礫徑一般35cm，填隙物為中粗粒石英顆粒和少量泥質。與下伏直羅組為角度不整合接

5、觸。、侏羅系中統(tǒng)安定組（j2a）鉆孔揭穿，揭露厚度52.65m。該組巖性為紫紅色、灰褐色泥巖、砂質泥巖夾淺紫色、藍灰色中粗粒砂巖、砂礫巖。中夾薄層中細粒砂巖和團塊狀泥巖，底部為淺灰色微綠的中粒砂巖。砂巖以長石石英砂巖為主，分選差，砂狀結構，泥、鈣質膠結；屬干旱氣候條件下的河流三角洲相為主的沉積產物。與下伏直羅組為整合接觸。、侏羅系中統(tǒng)直羅組（j2z）鉆孔揭穿，揭露厚度66.82m。巖性以中細粒砂巖、砂質泥巖為主，夾灰綠、紫灰色泥巖。底部常為淺灰綠色中粗砂巖、含礫粗砂巖，上部泥質巖增多，其中夾紫灰、暗紫紅色泥巖。砂巖膠結物以泥質、鐵質為主，局部具交錯層理，屬干旱半干旱環(huán)境下的河流相及河漫灘沼澤相

6、沉積，與下伏延安組為平行不整合接觸。、侏羅系中統(tǒng)延安組（j2y）鉆孔揭穿，揭露厚度28.19m。巖性主要為灰白色粗細粒砂巖和灰、灰黑色粉砂巖、泥巖。其巖性特征是以河沼相砂巖、泥巖互層沉積為主，下部為灰黑色炭質泥巖、泥巖和本區(qū)主要可采煤層（煤8層）；中上部以中細砂巖為主，夾薄層粉砂質泥巖和薄煤2層（煤2、煤5層）。中細砂巖泥鈣質膠結，含白云母碎片和黃鐵礦結核。本組地層厚度及其變化與構造和沉積環(huán)境關系密切，受邵寨背斜影響，本區(qū)主要可采煤層（煤8層），在井檢孔周邊沉積缺失。本組地層與下伏富縣組為平行不整合接觸。、侏羅系下統(tǒng)富縣組（j1f）揭露厚度5.97m。巖性為泥質粉砂巖，灰色，含灰綠色斑塊，具似

7、鮞狀結構，具少量垂直裂隙。與下伏延長群地層呈平行不整合接觸。、三疊系上統(tǒng)延長群（t3y）揭露厚度45.68m，巖性為砂質泥巖、泥巖、細粒砂巖，上部泥巖灰色，含灰綠色斑塊，下面少量垂直裂隙。、下部井筒水文地質、下白堊系志丹群砂礫巖孔隙、裂隙承壓水含水層該含水層包括洛河組、宜君組地層，巖性主要為紫紅、棕紅色中粗粒砂巖，局部夾薄層泥巖，中下部夾24中厚層狀中粗礫巖層，膠結欠佳，較疏松，下部的宜君組為粗礫巖，填隙物為砂泥質，礫徑一般38cm，含水性好。該含水層為煤8層的間接頂板充水含水層，具有厚度大，富水性強，水壓大的特點，屬強賦水含水層，對井筒的開鑿有較大的影響。該含水層靜水位標高為：+975.7米

8、。、中侏羅統(tǒng)直羅組、延安組砂巖孔隙、裂隙承壓水含水層含水層由直羅組和延安組煤8層上部的中粗砂巖構成，為煤8層的直接充水含水層。該含水層段和隔水層呈互層狀，是一個復合含水層，屬弱富水巖層。抽水試驗結果表明，該含水層為一具較高承壓水頭、但滲透性、富水性弱的孔隙、裂隙承壓含水層，地下水滲透性和補給條件較差，對開鑿井筒有一定影響。該含水層靜水位標高為：+994.67米。、下部井筒含水量預測、白堊系含水層井筒涌水量預測根據(jù)井筒檢查孔地質柱狀圖和水文地質資料分析預測白堊系含水層井筒涌水量見下表：參數(shù)井筒名稱滲透系數(shù)k(m/d)降深smax（m）井筒半徑rw（m）進水段長度（m）預測礦井涌水量（m3/h）正

9、常最大正常最大主井0.0083188.55372.192.5101.998.34、侏羅系含水層井筒涌水量預測根據(jù)井筒檢查孔地質柱狀圖和水文地質資料分析預測井筒侏羅系含水層涌水量見下表：參數(shù)井筒名稱滲透系數(shù)k(m/d)降深smax（m）含水層厚度m（m）井筒半徑rw（m）影響半徑r0（m）安全系數(shù)預測礦井涌水量（m3/h）正常最大主井0.005539.64.902.5383.41.89.2016.56根據(jù)井筒地質柱狀圖和地質資料顯示主立井下部井筒含水層綜合最大涌水量僅24.9 m3/h，與副立井和回風立井現(xiàn)階段實際揭露的單層含水層涌水量比都相差太大。結合主、副、風3個井筒間的距離、位置、上部井筒

10、所揭露的土層、上部井筒所揭露的含水層位置及涌水量的相似性可以分析推斷：主井下部井筒施工含水層涌水量將遠遠超過地質柱狀圖和地質資料所描述的涌水量。下部井筒要保證能正常施工，必須采取切實可行，行之有效的防治水施工方案，才能保證施工安全。二、治水方案對比選擇本井筒下部含水層層數(shù)為2層。第一層：白堊系含水層，分布段高:井深406.66m-695.67m，全深289.01米；第二層：侏羅系含水層，分布段高695.67m-830.66m，全深134.99米。含水層分布特點: 具有厚度大，富水性強，水壓大的特點。防治水方案對比如下：1、普通法強行通過含水層，通過后進行壁后注漿該方法施工需具備條件：、井筒直徑

11、大，吊盤能擺放高揚程、大排水量泵；、含水層薄，涌水量不大，距地表近，井筒排水簡單，同時水壓較??；、采用壁后引水封堵較容易。而現(xiàn)階段我單位施工的邵寨煤礦主井井筒直徑小，吊盤空間小，不能排放高揚程、大排水量泵；下部含水層水量大，水壓隨著深度增加而增大；另外井壁圍巖強度較弱，在淋水條件下井壁質量難以保證。此法施工工期須受水文地質條件和施工作業(yè)條件的限制，一般月進度不超過30米；且淋水條件下井壁質量難以保證；如出現(xiàn)井筒涌水量突然加大，應變能力差，可能直接導致安全事故發(fā)生。故此法在此不宜采用。2、井筒工作面預注漿、壁后注漿相結合該方法是將井筒含水層劃分為4-6個注漿段高，施工止?jié){墊，井下打鉆、探水、注漿

12、。根據(jù)井下探水大小，有針對性的對各含水層采取不同的注漿參數(shù)、不同的注漿材料進行調整注漿。地下水封堵后進行掘進。掘進過程中可能出現(xiàn)因為井筒放炮震動，井壁淋水加大，采取壁后注漿封堵，將井筒涌水量降至最低，總而保證施工安全、施工質量及施工進度的方法。即采用掘進與治水相結合的輪流作業(yè)方法。該法工藝簡單，能縮短建井工期，能保證施工安全和井壁質量。我單位使用該方法施工在全國各地施工有比較成熟的經驗。通過對本井筒地層特征分析，采用工作面預注漿法在此切實可行。三、井筒探水注漿方案根據(jù)礦山井巷工程施工及驗收規(guī)范及煤礦安全規(guī)程中的有關規(guī)定，單層涌水量超過10m3/h以上的含水層，必須實行工作面預注漿法通過。通常在

13、距離含水層10米左右停止掘進，采用人工砌筑砼止?jié){墊，預埋無縫鋼管作為注漿孔口管，用mk-5型液壓鉆機在工作面施工探水、注漿孔，地面設注漿站，通過地面注漿泵和40兆帕的無縫鋼鞭管，將地面攪拌好的漿液（水泥漿或水泥-水玻璃或超細水泥漿或化學漿液）通過注漿孔壓入到含水層裂隙中。四、注漿參數(shù)的確定1、探水注漿段高劃分及注漿方式根據(jù)煤礦安全規(guī)程第31條第二款：“注漿段長度必須大于注漿含水巖層的厚度，并深入不透水巖層或硬巖層510m”的規(guī)定，確定本次注漿段高。各注漿段段高劃分見下表。注漿段高劃分表序號注漿段的劃分(m)起始深度厚度1406-5101042510-6201103620-7251054725-

14、835110備注：注漿段高為預計段高，如因施工鉆孔、注漿過程中出現(xiàn)變化將及時調整注漿方式，全段高下行壓入式注漿。鉆進過程中，當鉆孔涌水量大于10m3/h時，暫停鉆進，先注漿封水，鉆孔水量減少至10m3/h以下時恢復鉆進至終孔。2、探水超前距（巖帽厚度）依據(jù)公式：a=0.5l(3p/kp)1/2式中：a超前距，m l井筒凈直徑，5.5m p水頭壓力，kg/cm2， kp巖帽的抗張強度，kg/cm2，取8kg/cm2各段巖冒預留厚度見下表。個注漿段高巖冒預留厚度表序號注漿段高（m）巖冒起止深度（m）巖帽厚度（m）1104（406-510）395-406112110(510-620)498-5101

15、23105(620-725)607-620134110(725-835)711-72514 預留巖帽的厚度應考慮止?jié){墊的下挖深度及孔口管預埋深度，所以預留巖帽厚度，應結合長釬探水決定。3、注漿孔布置為了使注漿孔盡可能多的穿過裂隙，設計采用徑向切向角鉆進。、注漿孔的孔數(shù)按下式計算： n=（d-2a）/l式中：d井筒凈徑，5.5m a注漿孔與井壁距離，為0.6m l注漿孔間距，因含孔隙水及裂隙水，漿液擴撒具有各項異性，孔間距取0.7m。計算得n=20，中心取3個直孔封底，共取23個孔?？紤]到吊桶下到井底工作面，鉆孔位置可根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行適當調整。其鉆孔的數(shù)量，可根據(jù)現(xiàn)場注漿情況進行調整。詳見附

16、探水、注漿孔平面布置圖。、注漿角度、徑向傾角 =tg-1（s+a）/h式中：鉆孔在徑向上與豎直軸線的夾角 s終孔位置在徑向上超出荒徑的距離，取3.6m，終孔間距2m a注漿孔與井壁距離，為0.6mh注漿段高、切向角切向布孔的切線角取135。各注漿段高注漿孔布置角度見下表。各注漿段高鉆孔布置角度表序號注漿段高（m）徑向角度（度）切向角度（度）1104（406-510）2.51202110(510-620)2.51203105(620-725)2.51204110(725-835)2.5120、注漿孔施工順序注漿孔23個，1#孔布置在井中正北方向，順時針編鉆孔序號，鉆孔均勻布置。20個注漿孔分兩組

17、交替施工，1#、3#、5#、7#、9#、11#、13#、15#、17#、19#孔為第一組，先行施工，封堵大的裂隙，第二組2#、4#、6#、8#、10#、12#、14#、16#、18#、20#孔封堵細小裂隙，再施工3個中心孔，并兼作注漿質量檢查孔。4、注漿終壓確定注漿壓力是驅動漿液在裂隙中流動、擴散、充塞、壓實的能量，是控制漿液距離的重要因素之一。一般注漿終壓取地下靜水壓力的23倍。采用公式p0=(2.02.5)p靜水壓力單號孔取低值,雙號孔取高值。各注漿段高注漿終壓詳見下表。各注漿段高注漿終壓表序 號注漿段高（m）注漿壓力(mpa)備 注1104(406-510)1013注化學漿液壓力應適當加

18、大2110(510-620)12163105(620-725)14194110(725-835)16215、混凝土止?jié){墊設計為防止?jié){液上行，壓裂井壁，采取兩條措施。（一）井壁最下面兩模加厚井壁厚度和強度。（二）止?jié){墊底部寬度超過荒徑800mm。砼止?jié){墊設計成單級平底型。砼設計標號50，配合比按照試驗室試配實驗結果進行,另加水泥重量的砼早強減水劑。根據(jù)平底型止?jié){墊公式：nr/.：砼止?jié){墊注漿終壓：砼允許抗壓強度，取200kg/cm2：井筒荒半徑3.25砼止?jié){墊厚度見下表。經計算并結合施工經驗，各段砼止?jié){墊厚度見下表:各注漿段高砼止?jié){墊表序號注漿段高（m）砼止?jié){墊厚度（m）1104(406-510

19、)3.52110(510-620)4.23105(620-725)4.94110(725-835)5.56、注漿材料、漿液類型及配比、注漿材料水泥：原則上選擇po42.5r普通硅酸鹽水泥，存放日期不超過3個月；同時考慮到該井筒含水層裂隙很小，大多為孔隙含水層，為滿足注漿要求，達到注漿效果，注漿過程中可能需要1250目或2500目超細水泥，其具體使用量以現(xiàn)場實際簽證為準。水玻璃：選擇模數(shù)2.8-3.4，濃度38-40be。化學漿液選擇脲醛樹脂溶液（含各種添加劑）+草酸溶液、漿液類型及配比、水泥漿水泥漿漿液類型分為單液水泥漿和雙液漿。單液水泥漿配制表水灰比水泥用量(kg/袋)水(升)漿液體積(m3

20、)0.6:11100/226601.0260.75:1950/197121.0291:1750/157501.0001.25:1650/138121.0291.5:1550/118251.0082:1450/99001.050雙液漿配制表水灰比水泥用量(kg/代)水(升)40波美度水玻璃(升)漿液體積(m3)0.6:11100/22630301.0260.75:1950/19682301.0291:1750/1572722.51.0001.25:1650/1379022.51.0291.5:1550/11810151.0082:1450/9885151.050每次注漿的初始濃度，根據(jù)壓水試驗測

21、定的單位鉆孔吸水量選擇。具體操作參考詳見下表：漿液起始濃度選擇表單位鉆孔吸水量（l/minm）水 泥 漿 濃 度（水：灰）3.33:15.021.5:17.08.01.51.25:19.01:111.130.75:1150.6:1每個鉆孔注漿時，初注用濃漿，復注時逐漸降低漿液濃度。但每次注漿時，一般先稀后濃，當漿液在裂隙沉析、充填階段時，若壓力不升進漿量也不減時，應逐漸加大濃度。反之，若壓力上升快，減量也快，此時，為保證足夠的注入量，應依次降低漿液濃度。每更換一次漿液濃度，一般持續(xù)20分鐘。、化學漿液化學漿液選擇脲醛樹脂溶液（含各種添加劑）+草酸溶液a、脲醛樹脂溶液指標見下表:脲醛樹脂溶液指標

22、表項目單位指標外觀白色粘稠狀液體粘度mpa.s35ph值7.5-8.5固體含量%502比重g/cm21.18-1.2固化時間s43使用期天30b、草酸溶液：草酸白色粉狀加定量的中性水攪拌均勻。、漿液使用方法a、注漿孔內先壓入15-20分鐘清水，沖刷裂隙、孔隙內的充填物，便于漿液擴散，視壓力變化及流量，估算需要注漿量。b、注入脲醛樹脂溶液（甲液）+草酸溶液（乙液），甲：乙（體積比）為1:0.51:0.3。調整乙液的濃度，可以得到設計的凝固時間。實際使用時，初凝時間應為20-30分鐘，當進漿量大，且壓力上升慢時，應適時的增加乙液的濃度，用小量杯試驗，使?jié){液初凝時間調為15-6分鐘，（初凝的指標為量

23、杯呈45度時，漿液不流動），這樣壓力上升較快。乙液溶液配比見下表：草酸溶液（乙液）配比表序號脲醛樹脂溶液（l）水（kg）草酸（kg）初凝時間（min）備注13801901.62023801901.81533801902.51043801903.58538019055上表配比的條件是在空氣溫度23度的條件下，該產品受氣溫和水質的影響變化較大。現(xiàn)場使用應做試驗。c、當注入量，注漿壓力達到設計要求后，應關閉孔口閥打開卸壓閥，用清水沖洗注漿機和輸漿管，不得少于20min。d、漿液選擇說明常見基巖的含水層有裂隙含水層，孔隙含水層，構造破碎帶，巖層交界面，其涌水量與含量水層的性質，過水通道（裂隙寬度，孔隙

24、的大?。┭a給來源有關。漿液的選擇取決于上述條件，當含水層的裂隙寬度小于0.15mm，或者是孔隙水，則顆粒性的漿液是不能壓的。所注入的水泥漿只能沿著較大裂隙或劈開的地層，呈片狀，長條狀，竄跑遠處而被水稀釋。只有選擇比裂隙更小的超細水泥拌漿，或直接采用化學漿液，才能有效果。侏羅系以上地層，成巖時期晚，巖性呈弱固結，半成巖狀，含孔隙水或微細裂隙水。而有的井筒具有裂隙水、孔隙水以及爆破振動裂隙，形成了大小裂隙、孔隙的涌水網絡。注漿初期，注入了大量水泥漿，但再次掃孔后，或者鉆進相鄰注漿孔，涌水量降到一定程度（一般10m3/h左右）不再減少，說明含水層大的裂隙已封堵，而剩余水量，使用普通水泥漿不再有作用，

25、而需注入超細水泥漿或化學漿。7、漿液注入量計算漿液的注入量由巖石裂隙、孔隙發(fā)育程度、注漿壓力、漿液濃度等各種條件決定的。常用下列公式計算 v=nahr2/m式中：n注漿孔數(shù)，取12個a漿液消耗系數(shù)，取1.5h注漿段高，429米，應增加每個段高重復10m，共4個段高，總計490mr漿液有效擴散半徑，取4m漿液充填系數(shù)，取0.85m結石率，取0.85裂隙率，取3%計算得水泥漿液量v=13293m3；注漿材料詳見下表含水層注漿量及材料用量表漿液類型水泥漿（m3）水泥（t）三乙醇胺（t）食鹽（t）po.42.5r水泥漿液132939970550工作面預注漿是封堵地下裂隙，孔隙及各種類型的涌水通道。涌水

26、途徑和通道的大小是與原始沉積條件和后期的地質構造有關，這些因素是不能得知的，也不能靠數(shù)字精確計算。更何況、漿液在高壓推動下，劈開軟弱地層，竄到遠方而流失。所以計算的注入量與實際需要量有差別，應以實際注入量的現(xiàn)場簽證為依據(jù)，另需要的超細水泥用量和化學漿用量以現(xiàn)場實際簽證為準。8、孔口管長度計算超載系數(shù)，取1.3p注漿終壓，d0孔口管外徑，0.108mf工作條件系數(shù)，取0.7管材與砼或水泥結石的粘著強度，0.14mpa計算得出孔口管長度。同時滿足下列要求：孔口管高出砼面0.5m，進入止?jié){墊下部巖石大于2米?？卓诠芤?guī)格取1085mm無縫鋼管，外圍焊鋼片，以增加與砼的結合力。孔口上部焊接法蘭以便聯(lián)接注

27、漿閥。各注漿段高孔口管長度表序 號注漿段高（m）注漿壓力(mpa)砼止?jié){墊厚度（m）孔口管長度（m）1104(406-510)10133.562110(510-620)12164.26.73105(620-725)14194.97.44110(725-835)16215.58打鉆注漿各參數(shù)，待第一個段高實施后，進行調整。五、注漿前準備1、排水方案第一段含水層注漿期間,采用兩臺70型風泵排至吊盤水箱, 一臺型號為md50-805高揚程臥泵從吊盤水箱通過井筒井壁固定的108管路排至地面。第二段含水層注漿期間，采用兩臺70型風泵排至吊盤水箱, 一臺型號為md50-807高揚程臥泵從吊盤水箱通過井筒井

28、壁固定的108管路排至地面。第三、四段含水層注漿期間，采用兩臺70型風泵排至吊盤水箱, 一臺型號為md50-805高揚程臥泵從吊盤水箱通過井筒井壁固定的108管路排至井筒腰泵房，再經腰泵房兩臺md50-807（一臺使用，一臺備用）高揚程臥泵通過井筒井壁固定的108管路從腰泵房排至地面。排水用95mm2電纜，采用穩(wěn)車下放，選用187281670鋼絲繩懸吊。電纜用卡子與鋼絲繩卡固。2、 注漿前的準備、注漿站的建設及輸漿管路注漿站設在井口攪拌站旁，選用js-1500型攪拌機作為第一次攪拌，在地面一級攪拌系統(tǒng)下采用鋼板加工2m3的二級攪拌池，攪拌機把漿液卸入二級攪拌池。站內安裝2臺xpb-90e注漿泵

29、。詳見附注漿站布置圖。一路注漿管采用50高壓軟管，通過高壓快速接頭連接，高壓軟管采用模板繩下放并固定；另一路注漿管為井內固定的577.0mm無縫鋼管（供水管）。、注漿設備試運轉注漿設備及管路安裝完畢后，必須進行試運轉，注漿系統(tǒng)要滿足最大注漿壓力達注漿終壓的1.2倍和流量的要求。經試運轉及耐壓試驗，設備應無異常響聲。具體作業(yè)程序如下：全面檢查注漿、攪拌系統(tǒng)及管路聯(lián)接處等。注漿系統(tǒng)進行無負荷試運轉。全系統(tǒng)聯(lián)合試運轉。處理存在問題，并再次進行試運轉，直至符合要求。、增加井壁強度為預防注漿壓力增大時對上部井壁可能產生破壞，采取對工作面注漿上一段高井壁增加厚度和強度來確保注漿施工安全，即混凝土厚度500

30、mm增大到600mm、強度由c40提高至c50。、搭設工作平臺為便于鉆機找正定位與搬遷，保證鉆孔的質量，為在鉆進過程中，井筒正常排水與撈巖粉，要求在止?jié){墊2m以上位置，打設工作平臺。計劃采用3.6米直模板作為底盤，中間使用兩根通長159mm鋼管兩端擔在模板上口，并焊接固定牢固，另外取4根短159mm管子,一端焊在模板上口，另一端與通長159mm鋼管焊接在一塊，4短2長成井字形布置。最后鋪設50mm厚的大板用8號鐵絲綁扎在管子上。六、施工工藝1、孔口管埋設先埋設孔口管后施工砼止?jié){墊。將鉆機按設計的方位、孔徑、傾角固定在工作平臺上，用130mm沖擊鉆頭鉆進，鉆進至預埋孔口管需要深度，用壓風吹凈孔內

31、巖粉，在鉆孔內灌滿2：1水泥砂漿，緊接著下孔口管，控制好孔口管外露長度，然后施工砼止?jié){墊，為防止砼止?jié){墊施工過程中孔口管受碰撞歪斜，須采取鋼筋固定。砼止?jié){墊凝固后后用鉆機掃掉孔口管內水泥砂漿，安裝100mm高壓球閥后試壓1.5倍靜水壓力，不漏即為合格，否則注雙液漿加固孔口管直至合格為止。在埋設孔口管的同時做好注漿管路別的試壓工作，壓力達1.5倍靜水壓力，不漏即為合格。2、砼止?jié){墊施工為防止止?jié){墊與井壁間漏水漏漿，要求止?jié){墊砼與井壁重疊600mm，且在重疊段，將井壁周圈用風鎬刷出1道槽，槽深300mm，槽高350mm。如果止?jié){墊與上模井壁連續(xù)澆灌，則止?jié){墊砼可以不與井壁重疊，砼澆筑前將淋水截入吊

32、盤的水箱內，不準淋入混凝土中。砼澆筑，采用井筒施工的地面砼配制，經底卸式吊桶下料澆注。澆注要連續(xù)施工，加強震搗，加砼早強減水劑，摻量為水泥重量的3%。此時施工注意不要碰歪注漿管。由于砼止?jié){墊厚度較大，開始澆注時，施工人員站在濾石層上攤鋪混凝土，當混凝土厚度超過300mm以上時人員站在模板上作業(yè)，作業(yè)過程中必須系好安全帶。3、注漿孔的施工注漿鉆孔采用2臺mk-5鉆機。在打鉆前，要在108mm孔口管上安設100mm高壓球閥，以防鉆孔時含水層突水造成淹井事故。打鉆施工是在工作平臺上進行的，工作平臺距止?jié){墊約3.6米。鉆機開始工作前，應先將泵站、操作臺、和鉆機通過軟管進行連接，仔細檢查供水、供油管路是

33、否連接牢固，不準有漏水、漏油。首先試運轉電機，注意轉向是否和液壓泵的要求一致。將起下鉆轉換把手置于下位，給進起拔手把向前推，夾持器打開，關上截止閥，夾持器處于松開狀態(tài)，給進起拔手把向后拉，打開卡盤，從回轉器后端插入鉆桿，穿過卡盤、夾持器，給進起拔手把推到中位，卡盤夾緊鉆桿。接上水龍頭，前推動變速手把，回轉器開始旋轉，給進起拔手把前推，即可鉆進。開孔時用回轉器可用低速，逐漸增大壓力，待鉆頭鉆進150200mm時，再以全速旋轉，并適當加大推進力，進行正常的鉆孔工作。鉆完一根鉆桿后，停掉旋轉操作，來回拉動幾次鉆桿，以便更多的巖粉排除。接鉆桿時，要停止給進、回轉，打開截止閥，卸下水龍頭，接鉆桿，再接上

34、水龍頭，退回回轉器，關閉截止閥，即可繼續(xù)鉆進，如此循環(huán)直至終孔。在破碎巖層中鉆進時，利用清水鉆進，要輕壓，慢速均勻給進，少竄動鉆具，防止塌孔。嚴禁使用彎曲鉆桿，并經常檢查處理。鉆進過程中應定期、定時的觀測鉆孔水量的變化，當鉆孔涌水量小于10m3/h時，一次鉆至終孔深度，然后提鉆注漿；當鉆孔涌水量大于10m3/h，停止正常鉆進，進行提鉆注漿，然后再掃孔、鉆進，直至滿足終孔深度的要求。正常每一大段高分成3小段高，即每鉆進30-40m，停止鉆進，采取下行式分段注漿。每次成孔之后， 應仔細觀測注漿孔的水量、水溫、水壓、水色、水味及攜帶物質，詳細地記錄數(shù)據(jù)，以便分析水源。4、注漿作業(yè)、注漿作業(yè)流程：漿液

35、經攪拌系統(tǒng)攪拌后經注漿泵、輸漿管、注漿孔口管進入受注巖層。、作業(yè)程序：當注漿孔鉆進到即定深度后，用清水沖孔（破碎帶不沖），直到返清水，注漿作業(yè)程序如下：接通輸漿管路壓水試驗注漿定量壓清水沖洗輸漿管路拆洗注漿泵掃孔或鉆進。、壓水試驗：注漿前進行壓水試驗，沖洗巖石裂隙中的充填物，提高漿液結石體與巖石裂隙面的粘結強度及抗?jié)B能力，并根據(jù)泵壓及注入量，進行鉆孔吸水量的測定，吸水量的計算公式為 q=q/h式中：q單位鉆孔吸水量，1/minm q壓水最大壓力時的流量，l/min h試驗段的高度，m壓水試驗時，盡可能采用大泵量，壓力值控制在本段注漿終壓，一般壓水時間為20分鐘，精確測量、記錄壓水段高、流量和壓

36、力，主要用來檢查泵和吸排管路的暢通情況，同時加壓，用清水沖洗巖石裂隙的泥質充填物和孔內巖粉，提高漿液與裂隙面的粘結程度及抗?jié)B透性，使注漿達到很好的效果。再者根據(jù)壓注清水，了解巖石的吸水率，以便確定漿液的類型和初始濃度。在破碎帶壓水時間縮短或不壓水。根據(jù)壓水試驗測定的單位鉆孔吸水量，確定注漿時漿液的起始濃度，并作為鑒定注漿效果的依據(jù)之一。注漿前將所有孔口管用悶蓋壓實，以防跑漿、注漿壓力的調整在注漿過程中，注漿壓力可分為初期、正常及終壓三個階段變化，當初始濃度確定后，根據(jù)注漿壓力變化情況要及時地控制泵量，調整漿液濃度及凝膠時間等，使注漿壓力平緩地升高，避免出現(xiàn)較大波動，直至達到注漿終壓、終量，并穩(wěn)

37、定20分鐘以上。、漿液的調配每個鉆孔注漿時，初注用濃漿，復注時逐漸降低漿液濃度。但每次注漿時，一般先稀后濃，當漿液在裂隙沉析、充填階段時，若壓力不升進漿量也不減時，應逐漸加大濃度。反之，若壓力上升快，減量也快，此時，為保證足夠的注入量，應依次降低漿液濃度。每更換一次漿液濃度，一般持續(xù)20分鐘。、掃孔和復注注漿結束后，原則上在注漿段位置能托住鉆就可以掃孔，一般需15小時，掃孔后進行壓水試驗，當耗水量小于20l/min，可不再注漿，進行下一個鉆孔的鉆進。否則應復注。5、注漿結束標準注漿結束標準：（1）當注漿壓力緩慢上升，吸漿量逐漸減少，一直達到設計終壓值，單液注漿小于5060l/min，且注漿終壓

38、及終量穩(wěn)定20分鐘以上。（2）注漿結束時，漿液的水灰比不低于1：1（即1：1漿液或更?。?。6、管路清洗每次結束注漿時，應先打開泄壓閥、關閉孔口閥，然后壓清水沖洗管路，保證管路全部出清水為止，將放掉的漿液打進吊桶，排至地面。七、注超細水泥漿或化學漿液對孔隙水的治理，目前尚無國家規(guī)范和切實可行的辦法，若本井筒含水層以孔隙水為主，待水泥漿封堵進水通道后壓力升高，漿液無法注入，或者多次注入水泥漿，掃孔仍有涌水時，選擇注入超細水泥漿或化學漿液，超細水泥漿和化學漿的注入量以實際注入量為準。八、施工技術資料的整理與分析對各孔的注漿參數(shù)、注入漿量和材料等必須進行及時整理、統(tǒng)計和分析，以便了解各孔間參數(shù)的變化，

39、從而采取相應的措施。對于返漿和竄漿情況都要做好記錄，查出原因，避免再次發(fā)生。九、鉆孔測水1、井下測水井下測水：井下探水孔和注漿孔，在揭開含水層后即開始測量鉆孔的涌水量，鉆進中發(fā)現(xiàn)水量增減或揭開新的含水層都要及時測水量。每孔注漿前都要測量靜水壓和水量。方法為容積法。正常情況用水桶從三通上接水，水量太大可用井筒水位的增加計算鉆孔涌水量。2、井口測水井口測水：注漿前進行壓水試驗，測泵壓和清水池中單位時間消耗量。十、注漿技術要求1、注漿前對注漿材料進行試驗，材料的質量應符合現(xiàn)行國家標準及技術條件，并找出在給定條件下漿液的最佳配比和濃度。2、注漿時必須注意注漿壓力和吸漿量的變化情況，及時進行相應的調整，

40、并認真記錄，每注2m3或10min記錄一次泵壓和泵量。發(fā)現(xiàn)異常情況，及時采取措施進行處理。3、該工程操作人員要堅守崗位，服從統(tǒng)一指揮，發(fā)現(xiàn)異常情況及時匯報，以便采取措施。4、灰漿攪拌先加水后加灰。必須保證連續(xù)供漿、不得間斷。5、每次注漿結束后，灰漿攪拌池要洗干凈，無殘漿、灰碴。注漿泵打開清洗、檢修、試運轉，待下次注漿使用。值班技術人員整理好資料，填寫注漿報告單。十一、注漿主要安全技術措施1、鉆孔防突水措施、所有鉆孔均需裝上閘閥、球閥及防噴反壓裝置才能正常鉆進。、鉆孔前孔口管、法蘭、螺栓、防噴反壓裝置，鉆機具等要認真檢查，安裝要仔細認真，一絲不茍。、工作面要準備專用刀具，當出現(xiàn)鉆孔突水，來不及抽

41、出鉆桿等意外情況下及時割斷鉆桿，關閉閥止水。、鉆進時應密切注意孔內水量變化，一旦發(fā)現(xiàn)頂鉆等突水征兆時及時停止鉆進，抽出鉆桿，關閉閥進行注漿封水。、井底工作面要設專人看管開關閥門，要準備專用板手，且要熟練使用。、鉆進時要保持水泵完好，且有專人看管，井底積水及時排除。2 、鉆進技術安全措施、鉆機必須在地面試運轉，機械性能完好后方準下井，固定鉆機必須按設計鉆孔施工次序和傾角就位找正，使鉆機立軸中心線與導向管中心線重合，然后將鉆機固定牢固，以免運轉時移動或改變鉆機方位。、開孔前必須在導向管上安設高壓球閥，以便在鉆孔出大水時封住鉆孔涌水，等待注漿。、鉆具使用前必須嚴格仔細檢查鉆頭、鉆桿等如有絲扣損壞或彎

42、曲者嚴禁使用。、開孔鉆進選用90mm鉆頭、掃孔采用75mm鉆頭。、開鉆前應對井筒的排水能力，停電的應急措施，安全梯的提放以及地面供電情況等工作全面檢查，確認無誤后，方準施工。、鉆進速度很慢時，應經常提鉆檢查鉆具，更換鉆頭，若鉆進速度過快時，應控制速度。、正常鉆孔施工之前，必須安裝孔口管和高壓球閥，孔口管埋入長度符合設計要求，孔口管必須進行耐壓試驗，壓力達到注漿終壓的要求，不漏水不松動，方可進行正常鉆進。、認真做好鉆進記錄和鉆機維修工作，每班必須對孔深、鉆具全長、余尺，鉆孔出水量，水壓以及巖石名稱，記錄準確并向下班交待清楚。、終孔深度必須達到設計要求，不得任意更改，孔深達到設計深度后，必須進行沖

43、孔，待巖粉沖洗干凈后，方可起鉆注漿。、在準備打鉆探水的同時，應積極做好工作面預注漿的各項準備工作。、打鉆施工前所有參與者，都必須進行本設計學習和安全教育，否則不得上崗。、鉆孔時，必須有瓦斯檢查員現(xiàn)場跟班，檢查氣體成份，如沼氣或其它有害氣體超過煤礦安全規(guī)程規(guī)定時，必須立即停止鉆進，切斷電源，撤出人員，并向項目部匯報，采取措施。、鉆機短時間內停止工作，不得關水，需較長時間停止工作，必須將鉆頭提升到距孔底12m處再打開夾持器的截止閥，夾住鉆桿。工作中應注意注意觀察各壓力表的讀數(shù)變化，發(fā)現(xiàn)不正常應立即停機檢查，加接或拆除鉆桿時要嚴防雜物掉進鉆孔內，保持孔內清潔。、系統(tǒng)壓力不得超調，壓力油管不得在漏油、

44、滲油下工作，高壓膠管不得隨意更換，各接頭連接牢靠。、鉆進時，要隨時觀測鉆孔的涌水情況，發(fā)現(xiàn)涌水量突增要立即停止鉆進，拔出鉆桿，關閉閥門，準備注漿。3、注漿施工技術安全措施、對所有注漿操作人員應進行措施學習和操作訓練。、注漿管路系統(tǒng)，從注漿泵開始逐漸降低，不得有抬高現(xiàn)象，以防漿液沉淀堵塞，彎管半徑不得小于管徑的5倍。、注漿前應有專職維修人員，對注漿系統(tǒng)進行檢查，并對注漿泵和輸送管路系統(tǒng)進行耐壓試驗，試驗壓力為注漿終壓的1.5倍，時間應持續(xù)1530分鐘，無異常情況時，方可使用。、每次注漿前，應對所有注漿機具、管路系統(tǒng)、壓力表等進行檢查，并壓力表檢驗校正，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。注漿過程中要經常檢查管路聯(lián)

45、接處，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，防止撥拖傷人。、井口和注漿站，應設置直通電話和聲光信號，以便快速聯(lián)系，出現(xiàn)問題及時采取措施。、建立健全各種崗位責任制，嚴格執(zhí)行井下、地面現(xiàn)場交接班制，保證注漿工作的連續(xù)性。、注漿前要測定鉆孔涌水量和靜水壓力，并依此確定注漿的初始濃度。注漿前，必須對止?jié){墊和孔口管進行壓水試驗，試驗壓力為注漿終壓的1.2倍。、注漿現(xiàn)場操作人員必須佩帶好防護眼鏡和防塵口罩，乳膠手套等勞動保護用品。、拌漿人員應嚴格掌握漿液濃度，配漿時倒灰要過篩，防止雜物混進漿液，結塊過期失效散灰嚴禁使用。、池內漿液要淹沒籠頭，防止籠頭懸空，吸入空氣，應有專人放漿和過濾，注漿結束時應對攪拌池及籠頭窩進行清洗。、注漿時，泵壓劇減或不進漿，可能是籠頭被堵，吸漿籠頭應經常清洗，泵壓突然下降并不回升，吸漿量增大，說明巖縫漏漿，可采取降壓，調整漿液濃度的辦法處理。、注漿時壓力劇增，而工作面壓力上升很慢或不上升，應立即檢查管路，并將籠頭移入清水池中。、注漿過程中應有專人觀察壓力表，觀察井壁和工作面情況，發(fā)現(xiàn)異常，立即報告當班技術員和隊長，同時如止?jié){墊和井壁鼓壞時，應采用鉆孔