壁后注漿及探水施工技術(shù)方案

1、XX鐵礦進風(fēng)井壁后注漿及探水施工技術(shù)方案編制：審核：批準(zhǔn)：XX分公司XX項目部二0年 月目錄一、工程概況 1二、前期施工情況 1三、壁后注漿 1四、探水施工3五、設(shè)備及材料選擇 9六、 勞動組織及施工進度計劃 11七、 安全技術(shù)保證措施 11八、附圖錯誤!未定義書簽進風(fēng)井掘砌工程壁后注漿及探水施工技術(shù)措施一、工程概況XX進風(fēng)井掘砌工程，井口標(biāo)高+16.65m,井底標(biāo)高-477.49m，井筒凈 直徑為6.5m。-380m-407m破碎帶：深灰色；由黑云變粒巖擠壓破碎而 成，巖芯呈碎塊狀，少量片狀，碎裂面見鈣質(zhì)，泥質(zhì)，綠泥石及少量鐵質(zhì)， 部分碎裂面見鈣質(zhì)溶蝕溝痕，此段是含水層，巖體基本質(zhì)量等級為V

2、級。 -425m-460m破碎帶：灰一灰綠色；由黑云變粒巖擠壓破碎而成，巖芯 程碎塊狀，片狀，充填鈣質(zhì)，泥質(zhì)，綠泥石及少量鐵質(zhì)，部分碎裂面見巖 屑及擦痕，局部地段見巖屑被斷層泥膠結(jié)。二、前期施工情況-378.5m-423.5m為工作面探水注漿段，此段施工期間井筒涌水量 最大達到 40m3/h，在標(biāo)高-414m接茬處漏水量達 20m3/h。-378.5m -423.5m段施工過程中局部已對接茬進行注漿處理，但井壁接茬處仍有出水現(xiàn)象?，F(xiàn)在井筒已施工至-423.5m，根據(jù)冶金礦山井巷工程施工質(zhì)量驗收 規(guī)范中規(guī)定工作面注漿段掘進漏水量不應(yīng)大于 6n3/h ,現(xiàn)在井筒漏水量 有18m3/h，為了下一步井

3、筒施工創(chuàng)造更好的條件，保證工程質(zhì)量，對 -378.5m-423.5m段進行壁后注漿。壁后注漿之后，對-423.5m-463.5m 段破碎帶進行工作面探水，確定此段是否含水。三、壁后注漿1. 布孔施工-378.5m-423m段期間，主要出水位置在井筒西半部混凝土支 護接茬處。在距離接茬上下各0.5m處布置注漿孔，注漿孔深2m，孔間距 11.5m，具體視情況而定。2. 操作平臺注漿孔鉆進及注漿施工均在吊盤上進行，注漿開始前先將吊盤上盤提 升至-383m處，吊盤隨施工下放。3. 孔口管結(jié)構(gòu)、長度孔口管采用一寸無縫鋼管連接一寸球閥，孔口管長1m4. 注漿參數(shù)注漿終壓：根據(jù)煤礦井巷工程施工規(guī)范要求，壁后

4、注漿壓力比靜水壓力大0.51.5MPa注漿終壓為4.55MPa井壁承受的最大壓力：=PD + 2Ej餐& =i7.5Mpa4E(D+E)式中：11井壁材料的實際壓應(yīng)力，MPaD井筒的凈直徑，mE井筒的設(shè)計厚度，mPo注漿終壓!一井壁材料允許抗壓強度5. 漿液濃度的使用原則(1) 、水泥漿濃度，先稀后濃。(2) 、注漿過程中，壓力不升，進漿量不減，應(yīng)逐級加大漿液的濃度， 反之，應(yīng)逐級降低漿液的濃度。（3）、每更換一次漿液濃度，注漿持續(xù)時間為約20分鐘。6注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)各注漿孔的注漿壓力達到設(shè)計壓力或注漿孔涌水已封堵。四、探水施工1. 鉆機平臺的搭設(shè)鉆機平臺采用寸半管搭設(shè)，用管夾子連接固定，

5、鋪設(shè)70mn厚木板。平臺距離工作面2m高。2. 鉆機固定鉆機重195kg，用8#鐵線固定在鉆機平臺上，固定四處。3. 布孔計劃在工作面均勻布置12個探水鉆孔（探水鉆孔深45m），探水鉆孔 距凈井壁0.5m，布孔半徑為2.75m，鉆進角度86°。探水鉆孔分序施工： 第一序，均勻布置3個探水孔，井筒中央布置一個檢查孔，若3個探水孔 施工完未見涌水，施工檢查孔，無水則繼續(xù)掘進，若有水且涌水量5n3/h 時增加探水孔數(shù)量；第二序，探水孔增加至6個，施工同一序；第三序，探水孔增加至12個。施工探水鉆孔過程中，工作面準(zhǔn)備好注漿用的必備 物件，以防涌水過大，進行工作面堵水、注漿。（附探水鉆孔布置圖

6、）4. 排水及孔口管的埋設(shè)工作面設(shè)一臺FQW20-50/K型風(fēng)動潛水泵，將水排至吊盤水箱，然后由水箱中250QJ63-540/25型潛水泵，經(jīng)108*4.5mm排水管路排至地面。 即：風(fēng)泵t水箱t潛水泵t地面。預(yù)埋孔口管采用108無縫鋼管，連接108球閥（控制出水用），設(shè) 計長度6m埋深5.5m。預(yù)埋孔口管鉆孔采用 130鉆頭鉆進，鉆進深度 5.6m，鉆進結(jié)束后，掃清孔內(nèi)巖渣，下入孔口管后，在孔口管上段安裝盲 板，向孔內(nèi)充填粘稠水泥漿進行固管，等待凝固 24小時后，即可正式鉆 進。5. 鉆孔利用QZJ100B型氣動輕型潛孔鉆機配 130、90兩種鉆頭鉆孔。首 先利用氣動輕型潛孔鉆機配 130鉆

7、頭鉆眼，鉆眼深5.6m待預(yù)埋好的孔 口管養(yǎng)護后，改用90鉆頭鉆進探水孔。鉆進過程中如遇較大涌水，有 頂鉆、影響鉆速不能繼續(xù)鉆進時，要停止鉆進，提鉆關(guān)閉108球閥，控制出水，做注漿準(zhǔn)備；若無涌水或涌水較小，則一次鉆進至終孔深度，然 后實測鉆孔涌水量。如果鉆孔涌水量5nS/h，進行工作面注漿封水，注 漿方案另行編制。6. 鉆孔次序由于前期施工工作面預(yù)注漿段 （-378.5m-423.5m）期間，西、北方 向涌水較大，鉆孔時先施工西、北部探水孔。7. 如果鉆孔涌水量W 5nS/h，鉆至設(shè)計深度，利用2TGZ60/210注漿泵 壓注水泥、水玻璃雙液漿進行封孔。探水鉆孔施工，鉆孔涌水量5n3/h , 注

8、漿、凝固8小時后，可繼續(xù)掘進。五、注漿施工1.止?jié){巖帽進風(fēng)井預(yù)留注漿巖帽厚度 5.5m，預(yù)留注漿巖帽厚度應(yīng)滿足在注漿壓 力作用下，不致使巖帽發(fā)生剪切破壞，其值隨注漿壓力和預(yù)留巖石的抗剪性能變化而不同，其最大厚度按下式確定PmaxDBmax 二4CBmax為預(yù)留巖帽最大厚度，m; Pmax為注漿終壓最大值，Mpa; D 為井筒荒徑，C為巖帽巖石允許抗剪強度，Mpa。Pmax=16Mpa; D=7.4m; C=11.8Mpa (取自進風(fēng)井勘察報告)；代入 公式得 Bmax=2.51m。則 5.5m>2.51m。2注漿壓力為確保注漿斷層段漿液擴散完全、微細(xì)裂隙得到充分充填、密實固結(jié) 井筒圍巖、

9、提高巖體強度，采用較高壓力。注漿終壓不小于靜水壓力的 2-4倍，取注漿壓力為靜水壓力的3倍即14.4Mpa。Po=3P式中：Po注漿終壓，MPa;P靜水壓力，MPa3注漿參數(shù)設(shè)計(1) 、漿液擴散半徑R煤礦井巷施工規(guī)范(GB50511-2010)中規(guī)定漿液有效擴散半徑宜為 R=6m。(2) 、孔口管壓水試驗壓水試驗壓力：比注漿終壓大 0.5MPa;壓水試驗的時間：3045mi n;壓水試驗的設(shè)備：注漿泵；q=H單位鉆孔的吸水量q：根據(jù)下式計算，（L/min/m ）;式中：Q壓水試驗時最大壓力的流量，L/min ;H 受注段的高度，m;（3）、漿液初始濃度的確定及漿液變換根據(jù)鉆孔吸水量確定漿液起

10、始濃度，注漿過程中先稀后濃逐級調(diào)節(jié)。如表3-1所示，一次單液注漿量（4）、注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)注漿過程正常進行的前提下，可依據(jù)以下兩點結(jié)束注漿：注漿壓力均勻持續(xù)上升達到設(shè)計終壓，同時滿足鉆孔吸漿量：單液小于30升/分、雙液小于40升份，穩(wěn)壓20- 30分鐘，即可結(jié)束本次注漿。在大裂隙巖層中注漿，經(jīng)過漿液濃度的變換，注漿量達到設(shè)計要求, 注漿仍達不到終壓，暫時停注，養(yǎng)護24小時后復(fù)注，直到符合上述標(biāo)準(zhǔn)。大于設(shè)計依據(jù)時：采用單液間歇注漿或雙液注漿。表3-1漿液初始濃度的確定及漿液變換表單位鉆孔 吸水量（L/min/m ）漿液的起始濃度漿液濃度的使用原則單、雙液漿的使 用界限水泥 單液漿水泥一 水玻璃漿1.

11、52.5:1體積比1:0.41:11、使用雙液注漿時，水泥漿的濃度為:1.25:10.8:12、水泥漿濃度，先稀后濃。3、注漿過程中，壓力不升，進漿量 不減，應(yīng)逐級加大漿液的濃度，反 之，應(yīng)逐級降低漿液的濃度。4、 每更換一次漿液濃度，注漿持續(xù) 時間為約20分鐘。1、單位鉆孔吸水 量小于7時，采 用單液漿；反之 采用雙液漿；2、當(dāng)單孔的單液 漿注入量大于 15m3時，可采用 雙液漿3.02:15.01.5:17.01.25:18.09.01:111.00.8:113.04.注漿施工當(dāng)鉆孔鉆到預(yù)定的段高或鉆孔出水超過 5m3/h即對探水孔進行注漿， 如鉆孔出水量不超過30m3/h，先進行放水1小

12、時，再進行鉆孔注漿，凝 固后復(fù)孔至設(shè)計深度，其它孔單孔出水量小于5m3/h繼續(xù)鉆進，直到鉆孔 結(jié)束為止。進行注漿的方法為：首先注水 30分鐘以上：然后注單液漿，漿液濃 度不得大于1： 1 （水灰比）；當(dāng)有效注漿時間達20分鐘以上而注漿壓力 仍不上升時，這時可以將注漿濃度調(diào)整一個檔次； 對吃漿量比較大，并且 壓力遲遲不上升的注漿時，當(dāng)適量加入水玻璃加快漿液的凝結(jié)，以減少注 漿量；當(dāng)達到設(shè)計的注漿壓力后就可以停止注漿。 然后移孔到對角孔位進 行鉆探工作。如此反復(fù)直至鉆孔穿過破碎帶為止。注漿材料選用PO42.5普通硅酸鹽水泥進行注漿。注漿施工是注漿作業(yè)中一道關(guān)鍵工序， 為此注 漿施工中，必須要求嚴(yán)格

13、控制，認(rèn)真操作，做到精心準(zhǔn)備、精心施工，以 確保注漿質(zhì)量達到堵水及巖體加固效果。注漿施工工藝流程：注漿工藝流程圖5注漿過程中異常情況的處理(1) 、注漿中斷：在注漿過程中，由于機械設(shè)備、輸漿管道破裂、儀 表失真等原因，迫使注漿中斷。及時采取措施，恢復(fù)注漿。若中斷時間較 長，對中斷的孔段掃孔并進行復(fù)注彌補。(2) 、串漿：當(dāng)發(fā)現(xiàn)串漿，則立即采取措施，將串漿孔用止?jié){塞封閉。 待注漿孔灌漿結(jié)束后，對串漿孔進行掃孔，沖洗，而后繼續(xù)鉆進或進行灌 漿。(3) 、冒漿：當(dāng)發(fā)現(xiàn)冒漿，則立即降低注漿壓力，采用小流量灌注。 同時，加大漿液濃度，添加水玻璃，加快漿液凝結(jié)，如果用上述措施效果 仍不顯著，繼續(xù)冒漿，則要

14、間歇注漿，待凝 58小時后，掃孔對該段進 行重注漿。(4) 、大量吃漿段注漿：遇裂隙發(fā)育地段，發(fā)生大量吃漿的現(xiàn)象。所 采取的主要措施有：壓縮注漿段段長、降低注漿壓力、孔口自流注漿、投 放粗骨料、限制進漿量、間歇注漿、水玻璃雙液漿等措施。6. 注漿質(zhì)量和檢查工作面預(yù)注漿后，井筒開鑿前，應(yīng)檢查注漿效果，檢查方法有三種：(1) 、注漿結(jié)束后，原則上在注漿段位置能托住鉆就可掃孔， 一般需 46小時；掃孔后進行壓水試驗，當(dāng)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(yīng)復(fù)注。(2) 、通過在注漿施工中的實際情況，合理的布置1個檢查孔，檢查 孔的深度應(yīng)超出注漿孔3.0m。(3) 、下

15、掘井筒過程中要描述、分析裂隙被漿液充填規(guī)律，采集巖樣， 測量井筒剩余涌水量，評價注漿效果。六、設(shè)備及材料選擇1. 鉆孔設(shè)備壁后注漿鉆孔設(shè)備采用 YT28型鑿巖機機4臺，34鉆頭，22鉆桿 20 根(2m)。探水鉆孔設(shè)備采用 QZJ100B型氣動輕型潛孔鉆機1臺，130、90 鉆頭，鉆桿55根(0.98m)2. 注漿設(shè)備注漿機選用2TGZ60/210型雙液調(diào)速高壓注漿泵。水泥漿攪拌機采用15m3/h立式水泥漿攪拌機，兩個0.2m3儲漿罐和一個0.2m3蓄水罐。3. 注漿材料保證注漿材料質(zhì)量，準(zhǔn)確控制膠凝時間及漿液擴散范圍，提咼結(jié)石率 及堵水效果。水泥采用PO42.5普通硅酸鹽水泥，水玻璃用354

16、5玻美度, 模數(shù)2.42.8之間。水泥漿水灰比暫按1:1,。施工中要根據(jù)實際情況隨時調(diào)整。壁后注 漿終壓為4.55MPa根據(jù)現(xiàn)場實際情況而定。主要設(shè)備匯總表序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1注漿泵2TGZ60/210臺2一臺備用2鑿巖機YT28 型臺4包括氣腿，鉆頭20個鉆桿20根，40m3潛孔鉆機QZJ100B臺14水泵250QJ63-540/25臺2一臺備用FQW20-50/K臺2一臺備用5水泥漿攪拌機立式15rrVh臺26混合器二通式個57高壓閥門© 25 mm個100© 108 m個664 kg8儲料罐0.2m3個1自制9高壓法蘭盤© 108 m片1664 k

17、g子母10高壓膠管© 25 mm2011注漿管© 108 m根13L=6m12鉆桿0.98 m根55七、勞動組織及施工進度計劃1. 勞動組織采用原有班組進行施工，共計36人，分三班每班12人，采取“三八” 制作業(yè)形式。其它輔助工由井筒施工輔助人員擔(dān)任，不可空崗，以免導(dǎo)致 安全事故。2. 壁后注漿施工進度計劃（1）、提升吊盤，下注漿泵，下水泵1天；（2）、壁后注漿10天；（3）、清理掉盤，恢復(fù)水泵1天。預(yù)計施工12天，具體時間根據(jù)注漿情況而定。3. 探水孔施工進度計劃（1）、排水、清底1天；（2）、搭設(shè)鉆機平臺、下放鉆機1天；（3）、探水鉆孔鉆進完成7天；（4）、探水鉆孔注漿

18、完成7天；（5）、拆除鉆機平臺、提升鉆機及工具 1天。預(yù)計施工17天，具體時間根據(jù)施工情況而定。八、安全技術(shù)保證措施壁后注漿安全技術(shù)措施：1. 井上、下都必須有可靠的通訊設(shè)施，升降注漿作業(yè)吊盤時，必須得 到值班人員的允許。2. 井筒內(nèi)進行鉆孔注漿作業(yè)時，作業(yè)點下方不應(yīng)有人。3. 注漿中應(yīng)觀察井壁，發(fā)現(xiàn)問題立即停止作業(yè)，及時處理。4. 鉆孔時應(yīng)經(jīng)常檢查孔內(nèi)涌水量。 涌水量較大時，應(yīng)停止鉆進，及時 注漿；鉆孔中無水時，應(yīng)及時嚴(yán)密封孔。5. 注漿施工要制定各工種崗位職責(zé)和安全操作規(guī)程，不得違章作業(yè)， 設(shè)專人看護井口，各盤口必須封閉嚴(yán)密。盤口物品、工具要系牢。6. 嚴(yán)禁井口墜物。下放材料要先穩(wěn)好再下放。7. 注漿人員應(yīng)佩帶防護眼鏡、膠手套、雨衣、雨褲等勞動保護用品， 同時在吊盤上施工時要系好安全帶。8. 提升設(shè)備時，必須扎系牢靠，井上井下信號要靈敏，必須嚴(yán)格聽從 井下信號指揮。9. 注漿泵等用電設(shè)備要有保護接地，嚴(yán)防觸電，注漿泵最好檢修工作。10. 注漿時要注意把每一個注漿孔內(nèi)的注漿管安裝牢固，防止注漿時 注漿管壓出傷人。11. 注漿時，要觀察井壁，防止壓力過大破壞井壁。12. 壁后注漿施工期間，觀察