壁后注漿方案及措施

壁后注漿方案及措施目錄第一章工程概況（1）第二章鉆探施工（2）一、鉆孔布置：（2）二鉆探施工：（2）1、鉆探工程量：（2）2、注漿孔結(jié)構(gòu)：（2）3、施工順序：（2）4、鉆進(jìn)方法及要求：（3）第三章注漿工藝（4）一、注漿方法：（4）二、注漿材料：（4）三、漿液配比：（4）四、注漿壓力：（4）五、漿液注入量估算：（4）六、注漿設(shè)備：（5）七、工藝要求：（5）八、注漿質(zhì)量檢查（6）第四章安全技術(shù)措施（6）一、技術(shù)措施：（6）二、施工措施：（7）第五章施工勞動組織（8）一、施工設(shè)備及相關(guān)材料（8）二、工程量與工期：（8）三、施工勞動組織：（9）附圖：1、注漿孔布孔圖2、注漿孔結(jié)構(gòu)圖第一章工程概況xxx風(fēng)井井口標(biāo)高+237m，井底標(biāo)高-60m，井筒凈徑3.5m,支護(hù)素砼C30，支護(hù)厚度300mm，靜水位在+100m水平，自+100m至井底有不同程度的淋水，既有大的個別出水點，同時也有小的出水點，總計淋水量300m3/h左右。井筒內(nèi)有臨時倒水倉3個，分別處于-40m、0m、+50m水平，深度約3m。井底-60m中段為最低中段，-60m中段北馬頭門內(nèi)車場施工長度210m（斷面4x3m2），在距掌頭30m處已澆注一道擋水墻，封堵住掌頭涌水約300m3/h，擋水墻底部裝有3根中108mm導(dǎo)水管并裝有截門。南側(cè)馬頭門施工平巷約40m,在距井筒約10m有一處擋墻，擋墻內(nèi)至巷道掌子面為原臨時水倉，在井筒至擋墻間有原臥泵基礎(chǔ)。現(xiàn)場設(shè)備配置情況：井架一座、吊盤一個（新制）、卷揚機一臺（JK-2x1.5）、空壓機一臺（LU160-8）、4臺10t穩(wěn)車，均能正常使用。配電系統(tǒng)齊全。同時備有800kW發(fā)電機一臺作為備用電源。井筒內(nèi)現(xiàn)有一臺200m3/h水泵，正為帷幕注漿提供施工用水。還有一臺550m3/h應(yīng)急搶險泵一臺。目前可以利用550m3/h水泵抽水作業(yè)，人員可以進(jìn)入到-60m平巷觀察。據(jù)現(xiàn)場初步了解，該風(fēng)井穿過含水層以中奧陶系灰?guī)r為主，局部夾透鏡狀蝕變灰?guī)r層，在井筒周圍蝕變灰?guī)r厚度達(dá)20m左右。本次施工的目的主要是對風(fēng)井井筒進(jìn)行壁后注漿，封堵井筒淋水，注漿段為+100m?-60m，注漿段高160m。由平頂山天安煤業(yè)股份有限公司勘探工程處負(fù)責(zé)施工。第二章鉆探施工一、鉆孔布置：據(jù)現(xiàn)場了解，該風(fēng)井建成于2003年，井筒凈徑3.5m，無其它建井?dāng)?shù)據(jù)參考，為確保井壁安全及注漿效果，本次施工注漿孔采用井夕卜布孔，分三序圍繞井筒中心線按同心圓等距環(huán)形布置注漿鉆孔，第一序鉆孔位置距井筒壁為5m，孔間距3.5m，第二序、第三序與第一序孑L呈梅花型布孔，依次向夕卜排距均為3?3.5m。鉆孔數(shù)量根據(jù)以上參數(shù)，由公式計算：(2)DANLn+=3.143.5(3.8+5?2)=12x3=36(個)(共三序鉆孔)式中：N為鉆孔數(shù)量D為井筒荒徑A為鉆孔距井壁距離L為鉆孔間距詳見注漿鉆孔布置示意圖。二、鉆探施工：1、鉆探工程量：設(shè)計注漿孔深度穿過井筒底部20m，孔深為317m，孔底標(biāo)高-80m。北馬頭門內(nèi)車場位置及南側(cè)馬頭門平巷位置，即注1、注7、注25、注31四鉆孔深度受巷道影響，設(shè)計鉆探深度為290m，共計鉆探工程量11304m。2、注漿孔結(jié)構(gòu)：注漿孔開孔孔徑①168mm，見完整基巖下入①146mm套管，換徑①94mm至終孔。詳見注漿孔結(jié)構(gòu)示意圖。3、施工順序：先從第一序孔開始施工，根據(jù)注漿段及含水層情況，采用分段施工、分段注漿方法，上部沖積松散層分為一段，見完整基巖至+100m處分為2段，段高30?50m，自+100m?-60m段為壁后注漿重點施工位置，分8段進(jìn)行，段高20m。每段鉆探施工結(jié)束即開始注漿，注漿結(jié)束再開始透孔并繼續(xù)施工至下一注漿段。4、鉆進(jìn)方法及要求：先用汽車鉆鉆進(jìn)至完整基巖，下入①168mm套管，并用水泥固管、進(jìn)行注漿作業(yè)。進(jìn)入完整基巖后采用潛孔錘鉆進(jìn)，按注漿段設(shè)計要求進(jìn)行施工。設(shè)備基底必須夯實、穩(wěn)固，設(shè)備安裝應(yīng)周正、平穩(wěn)、牢固，“天輪、立軸、孔口”三線對中，在施工過程中及時檢查并校正。開孔鉆進(jìn)使用短主動鉆桿，機上余尺不宜過長，立軸不能擺動搖晃，鉆具組合以塔式組合為主，自下而上依次為：鉆頭+巖芯管+螺絲頭+鉆鋌+鉆桿+主動鉆桿。鉆具要求剛直度好，同心度好，粗徑鉆具隨孔深增加要逐漸加長。換徑鉆進(jìn)時要帶好導(dǎo)向鉆具，輕壓、慢轉(zhuǎn)，孔底應(yīng)干凈，不能殘留巖芯，小徑鉆進(jìn)10?15m后方可去掉導(dǎo)向鉆具。嚴(yán)格遵守操作技術(shù)規(guī)程，三班統(tǒng)一鉆進(jìn)參數(shù)，操作一致，加強〃劃眼”，正常鉆進(jìn)時不得隨意調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)，特別嚴(yán)禁盲目加大鉆壓。采用’滿眼”鉆具組合，降低鉆具重心，增加穩(wěn)定性，并及時檢查鉆具的剛直度、同心度，發(fā)現(xiàn)彎曲鉆具應(yīng)及時更換或校直。(8)嚴(yán)格執(zhí)行鉆具檢查和丈量制度，每鉆進(jìn)100m丈量鉆具全長，按規(guī)定校正孔深誤差。第三章注漿工藝一、注漿方法：設(shè)計采用小口徑鉆孔、孔口封閉、無栓塞、自上而下分段注漿法，使注漿段得到反復(fù)多次地滲透充填。分段長度+100m以上30?50m,壁后注漿段長度20m。鉆探過程中遇巖溶較發(fā)育段，可再調(diào)整注漿段局。注漿時單液漿和雙液漿交替進(jìn)行，按注漿孔編號，單號鉆孔以單液水泥漿為主，視吸漿量可換雙液水泥漿；雙號鉆孔以雙液水泥漿為主。二、注漿材料：漿液類別：單液水泥漿和雙液水泥漿水泥：P?O42.5普通硅酸鹽水泥，不過期，不受潮結(jié)塊。水：不受污染不含雜質(zhì)的中性水。水玻璃：模數(shù)2.8?3.1,濃度35?40Be'三、漿液配比：單液漿水灰比=0.75:1?1:1雙液漿水灰比=0.75:1?1:1,水泥：水玻璃=1:0.5四、注漿壓力：注漿壓力隨鉆孔深度增加而增加，初始注漿壓力一般以靜水壓力的1.5倍左右控制，即2.0MPa，注漿終壓為靜水壓力的2.5倍，即3.2MPa。巖溶裂隙較發(fā)育層段，注漿壓力可比靜水壓力大0.5MPa左右。注漿時采用低壓間歇注漿方式，避免過大的擴散半徑而浪費漿液。五、漿液注入量估算：為保證井筒壁安全，漿液有效擴散半徑設(shè)計為3m，漿液注入量估算如下：Q=avnh/m式中：Q-注漿量m3a-漿液損失系數(shù)(1.2?1.5)，取1.2V-有效注漿體積m3n-巖層孔隙率3%h-注漿段局m-漿液結(jié)石率0.85按上述公式計算，單孔各段注入漿液量如下：+100m上部段高50m，每段注入漿液量為Q=1.2xnx9x5%x50/0.85=100(m3)+100m?-80m注漿段高20m，每段注入漿液量為Q=1.2xnx9x5%x20/0.85=40(m3)單孔注入漿液總量=100x3+40x9=660(m3)本次注漿共計36個鉆孔，設(shè)計注入漿液總量為23760m3。預(yù)計注漿材料消耗如下(按水灰比1:1)：水泥：17731t,水：17731t，水玻璃:8865t六、注漿設(shè)備：制漿采用集中造漿站對各孔供漿的制漿方式，選用3NB320-118/3-8-30型注漿泵和KBY-30/120雙液泵進(jìn)行注漿，其中3NB320-118/3-8-30型注漿泵最大注漿壓力為32MPa,KBY-30/120雙液泵最大注漿壓力為30MPa。七、工藝要求：1、注漿前不得壓水，直接注單液漿，半小時不升壓，改注雙液漿，或在壓力達(dá)到終壓的60%后改注雙液漿。2、注漿時應(yīng)密切關(guān)注壓力表讀數(shù)和井壁情況，如井壁出現(xiàn)開裂或跑漿嚴(yán)重應(yīng)立即停注，打開泄壓閥，關(guān)閉注漿閥，洗機1分鐘后停機，待處理后或漿液凝固情況而定。3、注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)（達(dá)到下列條件之一即可視為注漿結(jié)束）：（1）注漿過程中注漿壓力均勻持續(xù)上升達(dá)到設(shè)計終壓，同時鉆孔吸漿量＜5升/分時，穩(wěn)壓20?30分鐘；（2）注漿量達(dá)到設(shè)計注入量的80%?120%。八、注漿質(zhì)量檢查第一序孔注漿施工完畢后，第二序孔作為第一序孔的注漿質(zhì)量檢查孔，施工過程中根據(jù)漿液擴散距離、凝結(jié)強度、裂隙充填等情況判定第一序孔的注漿效果，以此確定第二序孔注漿參數(shù)，如果第一序孔注漿效果較好，第二序孔作為補充復(fù)注，鞏固注漿效果，可以考慮不再施工第三序孔。第四章安全技術(shù)措施一、技術(shù)措施：1、為確保井壁安全，注漿時最大壓力不得超過設(shè)計值，在保證井筒壁承受力和注漿效果的前提下，根據(jù)現(xiàn)場實際情況進(jìn)行調(diào)整。2、漿液以單液水泥漿和雙液水泥漿為主，漿液配比為1:1或0.75:1,注漿時要按照漿液配比要求配制水泥漿，并根據(jù)現(xiàn)場注漿實際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。3、本區(qū)中奧陶系灰?guī)r中夾有透鏡狀蝕變灰?guī)r層，據(jù)資料顯示在風(fēng)井井筒周邊，最厚部分達(dá)20m左右，該灰?guī)r硬度極低，坍塌掉塊嚴(yán)重，遇水易縮徑、崩解，透水性差，極易造成孔內(nèi)事故，給鉆探施工、注漿都帶來一定的困難，在鉆探施工和注漿過程中，要針對該蝕變灰?guī)r層制定相應(yīng)的安全施工措施，確保注漿孔造孔和注漿安全。4、鉆探施工中要嚴(yán)格控制孔斜，尤其是第一序孔的施工，因鉆孔位置距離井壁5m，孔斜極易造成穿透井壁，該序鉆孔的施工終孔孔斜必須控制在1°以內(nèi)。其它鉆孔孔斜按每百m不超過1°控制。5、項目技術(shù)負(fù)責(zé)人要嚴(yán)格掌握技術(shù)規(guī)范和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對施工過程的每道工序和環(huán)節(jié)都必須實施有效的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)控制。6、認(rèn)真做好漿液配比工作，嚴(yán)格按設(shè)計配比要求配置漿液，確保注漿材料質(zhì)量。7、堅持技術(shù)人員跟班作業(yè)制，做好注漿壓力、注漿量等現(xiàn)場記錄工作，及時指導(dǎo)施工。二、施工措施：1、嚴(yán)格執(zhí)行鉆探安全作業(yè)規(guī)程，保證鉆探施工安全。2、加強施工人員工作責(zé)任心，認(rèn)真、全面、細(xì)心地掌握鉆探、注漿操作技術(shù)，保證每個施工環(huán)節(jié)安全達(dá)標(biāo)。3、及時檢查鉆探、注漿設(shè)備及管路、鉆具等的工作性能和磨損情況，避免鉆探或注漿事故的發(fā)生。4、加強施工人員的鉆探技術(shù)措施和操作規(guī)程的學(xué)習(xí)教育，嚴(yán)格現(xiàn)場管理制度，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，保證施工安全。5、注漿前必須進(jìn)行注漿泵和輸送管路系統(tǒng)的耐壓試驗，試驗壓力達(dá)到最大注漿壓力的1.5倍，試驗時間不少于15分鐘，無異常情況出現(xiàn)方可正常使用。6、注漿過程中，當(dāng)注漿壓力突然上升時必須停止注漿泵運轉(zhuǎn)，卸壓后方可處理。7、每次注漿后，應(yīng)至少停歇30分鐘以上方可打開孔口裝置，防止高壓漿液沖擊傷人。8、配漿人員應(yīng)配戴防塵口罩，有效防止粉塵吸入。9、注漿系統(tǒng)為高壓系統(tǒng)，無關(guān)人員要遠(yuǎn)離注漿區(qū)域，防止高壓傷人。第五章施工勞動組織一、施工設(shè)備及相關(guān)材料

序號名稱”規(guī)格或型號單位數(shù)量備注1鉆機DPP100型汽車鉆機2注漿泵3NB32O-]18/3-8-30臺KBY-30/120雙液泵臺13潛孔錘套4電焊機臺15鉆桿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、工程量與工期：