注漿實施方案匯編

1、山西陽城陽泰集團屯城煤業(yè)有限公司13707（上）綜采面揭露老巷充填加固工程實施方案二一七年二月八日1 概 況 本方案是根據(jù)太原理工礦山設計研究所山西陽城陽泰集團屯城煤業(yè)有限公司13707（上）綜采面揭露老巷充填加固施工技術設計方案（以下簡稱設計方案）確定的。 根據(jù)山西陽城陽泰集團屯城煤業(yè)有限公司3#煤層2017年規(guī)劃圖及3#煤層采掘工程平面圖，礦井與2017年上半年開始回采13707（上分層）綜采工作面，但是由于該工作面所圈定區(qū)域下分層存在多條空巷，各巷道的圍巖穩(wěn)定性較好，13707（上分層）綜采工作面在回采過程中將不斷的穿越下分層空巷，如果對下分層空巷處理不當，將導致13707（上分層）綜采

2、工作面無法通過下分層空巷，因此需對下分層空巷進行采前處置。綜合經(jīng)濟條件、地質環(huán)境及空巷現(xiàn)存狀況等條件，最終確定使用超高水充填材料，對空巷采用采前注漿充填的方式，以保證工作面能夠順利回采。 下分層空巷的充填治理主要是利用注漿充填法營造出一個再生承載層來保證綜采設備順利通過。下分層空巷充填處理控制原理就是根據(jù)下分層空巷的賦存條件及工作面條件，確定再生承載層的厚度與強度，減緩再生底板在綜采設備的壓力下的下沉量并能保證順利推進通過，減緩頂板垮落煤巖層對工作面頂板的沖擊，并能承載垮落的煤巖層，確保工作面安全通過下分層空巷。再生承載層的強度和厚度決定再生承載層穩(wěn)定。2充填加固實施方案 根據(jù)13707綜采面

3、的具體地質條件和充填注漿施工工藝的技術要求，本方案設計采取現(xiàn)場近距離制漿、短距離管道輸送、大流量小壓力注漿施工。2.1工程量與工期 依據(jù)設計方案工程量如下： 1、走向方向布置的七個橫貫巷道：橫貫長度25m，巷高3m，巷寬4m。 單個橫貫原始空洞體積：25*3*4=300m3 七個橫貫原始空洞體積：7*300m3=2100m3 七個橫貫長度：7*25=175m 2、平行工作面六個橫貫巷道：橫貫長度暫按23m，巷高3m，巷寬4m 單個橫貫原始空洞體積：23*3*4=276m3 六個橫貫原始空洞體積：6*276m3=1656m3 六個橫貫長度：6*23=138m 3、下分層兩條平行工作面巷道：長度暫

4、按134*2=268m，巷高3m，巷寬4m 原始空洞體積：2*134*3*4=3216m3 綜上，共計需充填巷道長度: 581m，礦硐容積：6972m3。每噸高水材料預計充填體積4m3，合計需用高水材料2100噸。按“三八”制作業(yè)循環(huán)計劃，預計工期20工作日，預留首個充填點巷道準備工作以及補液注漿順延時間10日，預計總工期30個工作日。分地點充填參數(shù)明細表充填巷道名稱單個空巷容積（m3）合計容積（m3）充填方式水灰比用量（t）預計凈工期備注單巷（h）合計（d）走向方向布置的七個橫貫巷道，長度共計175m。3002100超高水材料充填4:1525164.8平行工作面六個橫貫巷道，長度共138m。

5、2761656超高水材料充填4:1414153.8下分層兩條平行工作面巷道，長度共268m。16083216超高水材料充填4:1804857.5小計174316.1總計210020增大系數(shù)1.2 注：上表中為防止不確定因素造成漿液流失影響投入。計劃凈工程量、工期等參數(shù)均增加系數(shù)1.2。2.2 注漿設備 注漿設備的選型目前以江蘇鎮(zhèn)江長城注漿設備有限公司生產(chǎn)的充填注漿設備應用較廣，用于雙液充填的電動泵性能指標見表7-1。圖7-1 ZBYSB320/8-22型煤礦用雙液變量注漿泵表7-1 雙液充填泵性能指標型號額定流量L/min 壓力MPa 輸入功率kw 質量kg 備注煤礦用雙液變量注漿泵ZBYSB

6、320/8-223208221000四檔變速往復沖次500次/分鐘 雙液漿比 11 油箱容量 200 L 液壓油質46、68號抗磨液壓油 防爆電機YBK2-180L-4 電機功率22KW使用電壓380V/660V/1140V 油泵型號63YCY14-1B 外形尺寸 1.61.01.5m 主機重量1000Kg2.3 制漿站 制漿站布置基本要求如圖7.2所示。 （1）制漿站需占用寬約3.4m，長約20m的一段巷道或硐室，以便同時安置充填設備、儲備一定量的充填材料。 （2）制漿站堆料平臺應能放置兩天使用的充填材料。為使材料能保持干燥，平臺應鋪墊木板。若頂板淋水，要掛防水塑料布。甲、乙兩種材料不能混放

7、，應分別堆放。運料礦車應能進入堆料平臺旁，以減輕工人裝卸運料強度。 （3）制漿站用2英寸鋼管供水，要求供水能力達到20m3/h，以及時給攪拌桶加水，保證充填工作連續(xù)進行。 （4）為滿足不間斷注漿需求，制漿站共設計四個攪拌器（即：甲、乙每種兩個攪拌器交替制漿單），罐體凈容積不低于5 m3。根據(jù)注漿泵泵送能力，制、注漿期間單漿攪拌器交時間為30min，故計算單攪拌器投料、注水時間不得大于25min。 （5）制漿站要有專人負責看守，以避免設備零件損壞丟失。 （6）制漿站與充填點間要設立電話信號聯(lián)系。1泵站 2 充填泵 3 過濾器 4 攪拌桶5 堆料平臺 6 排水溝 7 軌道 8 防爆開關圖7.2 制

8、漿站布置2.4 管路與信號聯(lián)絡系統(tǒng) （1）注漿管路。注漿管路由“輸漿管路、螺旋混合器、充填管路及余漿分流管路”組成。別由KJR32高壓膠管和57mm（2英寸）無縫鋼管或焊接鋼管組成。輸漿管路有兩路，均從制漿站到充填點，一趟輸送甲料，另一趟輸送乙料。為使充填方便可靠，充填泵與鋼管之間用高壓膠管過渡連接，充填鋼管與混合器間也要用高壓膠管過渡連接，混漿管使用高壓膠管。 （1）膠管與鋼管間使用高壓專用快速接頭。、 （2）混合器距充填作業(yè)點距離不低于50m。 （3）距充填地點最近空巷位置，在充填管路上設置三通，及開關蝶閥，用于超注時分流余漿。 （2）清水供應管路。為使充填連續(xù)作業(yè)，應盡量縮短往攪拌桶中加

9、水時間。每個攪拌桶設單獨清水供應管，管徑不小于2寸。 （3）信號系統(tǒng)。充填點與充填硐室間相隔較遠，必須設置信號聯(lián)絡系統(tǒng)，采用聲光信號聯(lián)絡系統(tǒng)。螺旋混合器示意圖說明：（1）圖中所有數(shù)字尺寸單位為mm。（2）6吋管型號DN150，壁厚8mm。（3）螺旋葉片用5×140×400的鐵片扭曲180°而成，包括兩種，一種是順時針擰，另一種是逆時針擰（右旋跟左旋）。（4）相鄰兩節(jié)中的螺旋葉片旋轉方向相反，并相錯90°。（5）焊接完成后，必須保證螺旋葉片光滑，不得出現(xiàn)毛刺。（6）為便于焊接螺旋葉片，筒體做成兩個半圓形，焊接完成后，再把筒體焊接起來，保證其密封要求，并且兩

10、端均用法蘭連接。（7）所接水管主要用于工作面或制漿出現(xiàn)故障時監(jiān)時清洗管路所用。故所接水管處應設置開關，正常時關閉；因故障臨時停止充填時，則要及時打開，用水把停留在混合管及消防軟管中的混合漿體沖出，防止固結堵管。2.5 待充填巷道準備由于揭露橫貫老巷頂部均有不同冒落，故為防止?jié){液注入時頂部形成聚氣空腔，巷道兩端砌筑密墻前須在巷道注漿側沿頂板鋪設兩路接頂注漿管路到巷道各最高冒落點頂端，兩管中一為接頂注漿管，另一路為排氣管（接頂注漿管路出口低于排氣管口）。而后在巷道兩端砌筑密閉墻并預留充填灌漿口和液位觀察排氣口。注漿期間隨充填漿液面增長，逐個封閉液位觀察排氣口，待液面沒過灌漿口時改用接頂注漿管路實施

11、接頂注漿。詳見下圖 注：灌漿口預埋管路為4吋鋼管。接頂漿注管為2吋注漿鋼管，液位觀察排氣管為2吋焊管。2.6充填工藝流程 老巷充填工程總體步驟如下： 注漿站安裝 原材料下運 充填巷道（橫貫）準備 巷道注漿充填 補液注漿 管路鋪設 注漿充填工藝流程如下： 漿液制備輸、灌漿接頂注漿管路清洗補液注漿 余漿分流 2.6.1 料漿制備系統(tǒng)準備 在正式進行充填工作之前，檢修人員應對充填系統(tǒng)進行檢查，確保充填設備與管路等暢通。一切就緒后，聯(lián)絡充填點開始進行充填。充填工作分以下三個階段進行：（1）試生產(chǎn)階段A，B生產(chǎn)系統(tǒng)可適量進行試生產(chǎn)，注意各子系統(tǒng)的運行情況，重點觀察A、B兩種漿體是否按1:1體積比進行輸送

12、。（2）正式充填階段正常充填工作開始后，A，B生產(chǎn)系統(tǒng)盡量保持連續(xù)生產(chǎn)，減少停泵次數(shù)，保持充填工作的連續(xù)性。（3）收尾階段充填工作結束后，必須對管路進行清洗。清洗管路用水量要適量，不宜過多，只要把管路中殘存的漿體沖出即可。（可根據(jù)所鋪設管路總長度乘以管路截面積進行計算用水量） 為了保證充填工作的連續(xù)進行和充填質量，制漿超出需求量，充填點觀測員立即打開余漿分流管路向另一空巷分流余漿。2.6.2 充填點準備與作業(yè)（1）充填點排水。在正常充填過程中，由于余漿分流會導致下一充填巷道存在上一巷道充填廢液和清管路用水，當積水過深時，則需要用專門的設備對工作面進行排水，否則將影響漿液在空間內凝結。（2）充填

13、過程中可能會發(fā)生漏漿、管子破裂等問題，所以充填點應將常用的材料工具備足，以便及時更換。（3）充填管路布置。A、B兩種單漿由制漿系統(tǒng)流出后在充填點前方進行混合，然后經(jīng)過混合器混合之后流入充填巷道。（4）制漿站和充填點之間需要配備專門的人員進行溝通聯(lián)系。（5）配備專門的人員對充填工作面及相關的輸送管路進行巡視。2.7 充填勞動組織與充填作業(yè)安排在充填過程中，需要各工種相互配合才能完成充填工作。各工種主要分布于制漿站、充填點。勞動組織見下表充填勞動組織明細表序號地點工種班次人數(shù)備注早班中班夜班1制漿站上料工222充填地點準備、補液注漿非充填工藝內容，勞動組織另行機動安排。2司泵工1113班長、維修工

14、1116充填點管路巡察員1117充填點觀測員111合計6662.8 充填過程中常見問題及解決措施由于充填工作開始的一段時間內，充填人員對充填系統(tǒng)的熟悉程度、勞動組織安排合理程度等原因，充填工作難免會出現(xiàn)一些問題，從而影響了充填工作的正常實施。充填過程中可能出現(xiàn)的問題以及解決措施如下：（1）如甲、乙兩種漿液泵送不均勻，造成該問題的原因主要有兩點： 制漿生產(chǎn)系統(tǒng)不完善，一定周期內所生產(chǎn)漿液滿足不了連續(xù)泵送的要求，停泵次數(shù)增多，緩存池中A、B兩種漿液“倒虹吸”能力不同，導致產(chǎn)生差異。（一般來說，B料漿液“倒虹吸”現(xiàn)象較為強烈） A、B充填泵使用過程中進漿口部分堵塞、吸漿管漏氣、密封圈損壞等原因，造成了實際泵送能力的差異。具體解決措施有： 進一步完善制漿生產(chǎn)系統(tǒng)，保證所生產(chǎn)漿液能夠滿足連續(xù)泵送的要求。 及時檢查和清理充填泵進漿口、吸漿管、密封圈等容易影響實際泵送能力的區(qū)域，及時解決問題。（2） 充填管路堵塞充填過程中，由于充填不順利或者多次停泵，管路中難免會留存充填漿液的沉積物，久而久之，造成管路堵塞。所以在充填結束后，一定要用適當?shù)那逅疀_洗管理，保證管路暢通。（3） 甲、乙兩種料使用量不均衡