第五節(jié)煤礦注漿工安全技術(shù)操作規(guī)程

1、第五節(jié) 煤礦注漿工安全技術(shù)操作規(guī)程一、一般規(guī)定（1）煤礦注漿施工必須有嚴密的組織和嚴格的管理。注漿前必須對各崗位的工作人員進行上崗訓(xùn)練，考核合格方可準予上崗。（2）注漿作業(yè)可分列以下崗位： 工程總指揮工程項目的質(zhì)量、技術(shù)安全與組織管理。值班技術(shù)指揮協(xié)調(diào)技術(shù)作業(yè)，負責當班的質(zhì)量、安全，并處理班上事務(wù)。 施工領(lǐng)班按值班指揮的指令組織實施。 漿液配制崗按施工領(lǐng)班的安排、按照指令要求配制漿液。司泵按領(lǐng)班指令進行作業(yè)，停泵時間負責檢修設(shè)備，保證完好運轉(zhuǎn)。管路系統(tǒng)崗按領(lǐng)班指令連接和變量注漿管路系統(tǒng)。水文地質(zhì)觀測崗按設(shè)計規(guī)定，在注漿工地進行水文地質(zhì)觀測。機電運轉(zhuǎn)崗保證作業(yè)時間內(nèi)設(shè)備正常安全運轉(zhuǎn)，停機時間內(nèi)進

2、行日常保養(yǎng)、 檢修工作。（3）煤礦注漿封水工作開始之前首先應(yīng)編制好與施工設(shè)計。為了避免設(shè)的繁瑣，對注漿施工中具有共性的措施、方法與要求，凡本技術(shù)作業(yè)規(guī)程已有的規(guī)定的，均可按本規(guī)程執(zhí)行，不必在設(shè)計中重復(fù)列出。二、注漿封水不水文地質(zhì)觀測與資料積累 （1）礦井發(fā)生突水后，為了進行治水復(fù)礦，必須進行不間斷的水文地質(zhì)觀測試驗與分析工作。 （2）礦井發(fā)生突水后，對重點地面觀測的水位，礦井突、涌水量要定時觀測，并繪制動態(tài)曲線。如礦井被淹，要詳細記錄淹井過程中的突水量及治水量，定時觀測、記錄礦井淹沒水位。 （3）在鉆探過程中,要仔細觀察和記錄注漿段巖芯的喀斯特裂隙情況,上鉆后、下鉆前應(yīng)觀測水位各1次。（4）鉆

3、進過程中，對孔內(nèi)沖洗液消耗量、漏水深度， 以及遇斷層、喀斯特溶洞、換層、掉塊、掉鉆等情況要詳細記錄，作為分析鉆孔情況、指導(dǎo)注漿的依據(jù)。 （5）注漿過程中，對鄰近暫不注漿的孔要加密觀測水位、水色、渾濁度等情況，以便確定注漿孔之間是否串漿和是否需要采取相應(yīng)措施。同時還要觀察礦井下涌水點是否變渾、有無水泥漿。以確定是否跑漿。有條件的 礦井，應(yīng)設(shè)專人在井下突水點附近觀察，以便了解各注 漿孔與突水點的連通關(guān)系，確定跑漿時間，指導(dǎo)地面注漿。三、注漿鉆孔準備（1）鉆孔位置、結(jié)構(gòu)、止水層位、鉆孔偏斜、孔深等均應(yīng)按施工設(shè)計嚴格執(zhí)行。受注層為喀斯特裂隙或松散含水層時，終孔直徑一般不小于91mm；受注 層為砂巖裂隙

4、或松散含水層時，終孔直徑一般不小于110mm；便于足夠揭露含水裂隙的斷面，以利注漿封堵。注漿孔口必須下入孔口管和注漿層段上部的護壁止?jié){套管。孔口管和護壁管和直徑應(yīng)滿足終孔鉆孔直徑的需要。孔口的深度應(yīng)視地表沖積層及風(fēng)化破碎帶之厚度而定，一般情況下均應(yīng)下列基巖 位置。注漿層段以上的護壁套管一般應(yīng)下至注漿層位以上1米處，并用水泥封 固止?jié){、止水，以防鉆孔坍塌、掉塊堵塞注漿慘無人道和串漿、串水，為了保證止水、止?jié){質(zhì)量，套管下入并進行封固后，應(yīng)掃孔至孔底；并進行注水和壓水耐壓檢查。壓水耐壓檢查的孔口壓力應(yīng)略大于注漿時的終孔壓力，并保持穩(wěn)壓15min，耗水量Q穩(wěn)定不大于20L/min為合格。若發(fā)現(xiàn)隨壓水時

5、間增加，耗水量有增大趨勢，應(yīng)延長穩(wěn)壓時間，直到測得最大值為止。若此時Q超過20L/min消耗量，則應(yīng)用稀水泥漿注漿封堵，然后掃孔，再作試驗，直到合格為止。 （2）各鉆孔下提擴孔套管止水之前，必須隨鉆進行測斜和一次測井分層。若發(fā)現(xiàn)孔斜與設(shè)計要求不符，要隨時組織糾偏，必要時要返工。打突水點的鉆孔，要求孔底達到出水點標高，落點與設(shè)計落點的水平偏差不得超過3米。后期加固點的落點的水平偏差距不得大于5為。（3)鉆孔達到可注漿的要求后，在不注漿時，孔口應(yīng)加蓋封閉，等待注漿或其他測試。四、鉆孔注漿前綜合水文地質(zhì)測試（1）鉆孔分層分段壓（注）水試驗 。鉆孔各注漿層段若采取下行法注漿，應(yīng)進行分層或分段壓（注）水

6、試驗，以求得受注層段的單位吸水量（q); 若采取上行法注漿，則鉆孔達到設(shè)計深度后，一次進行各受注層段的混合壓（注）水試驗，但在混合壓（注）水試驗中要進行各受注層段的垂向流速測井或流量測井，以計算出各含水層受注段的單位吸水量 （q） （2）鉆孔分層分段壓（注）水試驗。q的計算方法如下：孔隙及較均勻的砂巖裂隙含水層的q值計算：q=Q/h*L (1)式中 q單位吸水量，L/min*m2； h注水時原始靜止水位與提高水位之差值，m，若孔口起壓則為壓力表讀數(shù)與水頭值和靜止水位到孔口壓力表高度之和；Q壓（注）水水量， L/min；L受注含水層厚度（鉆孔揭露的偽厚度），m。 喀斯特溶蝕裂隙含水層因其導(dǎo)水通道

7、發(fā)育上較為孤立，不能按厚度作平均計算，故q=Q/h (2)采取上行法注漿時，鉆至孔深后應(yīng)首先測混合水位，并在混合水位達到靜止時，進行孔內(nèi)各受注層段的垂向流速流量測井。例如，對具有三層受注層的孔，按以式（3）、式（4）、式（5）計算：q1含= （3）q2含= （4）q3含= （5）式中 q單位吸水量，L/min，m2；H1、H2鉆孔中注水前、后的混合水位，m；Q01、Q02、Q03各含水層注水前的出、進水量（進為正、出為負），L/min；Q11、Q12、Q13各含水層注水后的進、出水量進水為正、出水為負），L/min；L1、L2、L3各含水層或注漿段的厚度，m。注：當為孔隙及均勻的砂巖裂隙含水層

8、時，分母含L；當為喀斯特或溶隙含水層時，分母不含L。（3）鉆孔內(nèi)各注漿層、段鉆進完成后，應(yīng)分別進行溫度及水平流速、流向測井，以便綜合確定主要導(dǎo)水通道的位置。（4）為提高堵水效果，正確地判斷和布設(shè)堵水鉆孔，選擇正確的材料配方，必要時鉆孔在注漿前進行連通試驗，由各注漿孔投入指示劑，在涌水點接收，以確定其連通程度與水流速度。五、鉆孔注漿工藝設(shè)計（1）為了防止堵孔和保證注漿質(zhì)量，在各層段注漿前均應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)試驗資料及單位吸水量的大小選擇注漿漿液的配比。選擇配比及注漿方法見下表1. 表1 鉆孔注漿漿液選擇及其配比喀斯特及喀斯特裂隙含水層q/(L/min*m)孔隙裂隙含水層q/(L/min*m2)漿液選

9、擇水泥漿液稠度配比水灰比W:C級0.050.4化學(xué)漿10.090.40.10.5化學(xué)漿或水泥漿（單液漿），單液水泥漿或加0.05%三乙醇胺、食鹽素凝漿1.5211.5230.91.51.02.0化學(xué)漿或水泥漿（單液漿），單液水泥漿或加0.05%三乙醇胺、食鹽素凝漿0.8141.52.52.03.0化學(xué)漿或水泥漿（單液漿），單液水泥漿或加0.05%三乙醇胺、食鹽素凝漿0.70.952.53.53.05.0化學(xué)漿或水泥漿（單液漿），單液水泥漿或加0.05%三乙醇胺、食鹽素凝漿0.50.96水泥、水玻璃雙液漿Cv：Sv=13W：C=0.81.2，S=2545Be0.55510注細砂（d0.5mm）后

10、注單液水泥漿砂（W：S）610，水泥漿（W：C）0.60.87水泥砂漿水泥漿0.60.8，砂（C：S）2.54515先注砂，后注水泥三乙醇胺漿砂（d0.51.0）W：S=610，水泥漿W：C=0.60.88水泥三乙醇胺速凝漿、間歇810h再注水泥漿W：C=0.60.820以上注砂及其他骨料后再注水泥漿或水泥漿間歇注漿砂（d=1.05.0）水泥漿加三乙醇胺W：C=0.60.89如按上述選擇注入10min后，就有升壓過快現(xiàn)象，說明選擇過稠，應(yīng)選用降低12級的漿液再注。 若注入后30min不起壓或不變化，應(yīng)改變配比， 提高一級稠度再注。（2）采用上行法注漿時，在注漿前應(yīng)先選擇孔壁完好地段正好止?jié){塞，

11、若下止?jié){塞而無法注入骨料或砂，則宜采用間歇注漿法。六、造漿注漿系統(tǒng)的準備及運轉(zhuǎn)（1）造漿系統(tǒng)的準備。造漿系統(tǒng)應(yīng)具有機械化程度高、信號集中控制、操作方便、低污染、勞動作業(yè)環(huán)境良好等特點。它包括以下設(shè)備及設(shè)施：膠帶運灰機或螺旋輸灰機； 一次攪拌機（射流攪拌，機械攪拌，風(fēng)動攪拌）；二次機械攪拌；高位水箱；中壓清水泵及清水管路。單位時間造漿量應(yīng)該是可調(diào)的，以滿足不同注漿量的要求。一次攪拌液必須經(jīng)過篩選后才能進入二次攪拌池。（2）造漿系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)與維護。首先開動中壓泵，輸送清水，再開動膠帶運灰機或螺 旋運灰機、攪拌機，最后啟動儲灰倉開始上料。如需要加入添加劑，則可在攪拌池內(nèi)按一定的時間加入一定的添加劑。造

12、漿系統(tǒng)的停止順序與啟動順序相反，首先關(guān)掉儲 灰倉，等膠帶上或螺旋槽中的灰料全部進入攪拌池后，再關(guān)掉中壓清水泵及上料機，最后關(guān)閉攪拌機。若造漿系統(tǒng)某一環(huán)節(jié)再現(xiàn)故障，首先應(yīng)關(guān)掉儲灰倉與上料機。造漿系統(tǒng)各部分要有專人負責，每次注漿后，要清洗一攪、二攪，打掃造漿現(xiàn)場，設(shè)備出現(xiàn)故障要及時修理，保證造漿系統(tǒng)正常運行。（3）注漿系統(tǒng)的準備。注漿系統(tǒng)至少配有可調(diào)注漿泵兩臺，其中一臺備用?？烧{(diào)水玻璃泵兩臺，其中一臺備用。配有一個清水池。一個水玻璃調(diào)配池。注漿泵龍頭應(yīng)包有過篩網(wǎng)。公用注漿管路部分可采用直徑50mm或42mm鉆桿，通向各個注漿孔孔口裝置的管路要用直徑2550mm的高壓膠管，膠管之間用快速接頭連接。選

13、用膠管能承受的最大壓力應(yīng)為最大最大泵壓的兩倍以上。 （4）注漿系統(tǒng)的運行與維護。注漿系統(tǒng)的運行要與造漿系統(tǒng)一直集中管理，開始注 漿后，司泵工應(yīng)注意觀察泵壓，發(fā)現(xiàn)異常立即通知值班班長。注漿過程中，龍頭要一 直搖動，以免堵塞龍頭。注漿管理要人專人來回巡視。 （5）造漿系統(tǒng)各種顯示儀表須有專人維護。注漿過程中要按一定的表格定時記錄上 灰量、水量、泵量、泵壓、漿液流量、孔口壓力、添加劑量、水玻璃量等，作為注漿原始資料存檔，記錄表格式見表2.表2 鉆孔注漿記錄表 年 月 日時間漿量/(m3/h)水量/m3水泥量/t相對密度/(kg/m3)水灰比（W：C）水玻璃體積/m3波美度Be水泥漿與水玻璃體積之比添

14、加劑/kg骨料/m3孔口壓力/MPa備注時分食鹽三乙醇胺體積水砂比記錄員 班長七、注漿作業(yè)（1）臨注漿前的壓力，注漿前要用注漿泵向注漿孔內(nèi)再作一次注（壓）水，壓入水 量為鉆孔管路體積之和的35倍。其作用在于沖洗并檢查注漿泵、注漿管路，檢查注 漿孔是是否通暢，有無堵塞現(xiàn)象，并沖洗受注層的喀斯特裂隙，以利注漿。（2）壓水結(jié)束后，如壓水情況和原壓水試驗無變化，則可根據(jù)單位吸水量選擇例行 的漿液開始注漿。否則要重新進行正規(guī)壓水試驗，注漿過程中要觀察井下是否跑漿， 其他鉆孔水位是否異常，有無串漿現(xiàn)象。要根據(jù)注漿中的情況，隨時調(diào)整漿液配比及 注漿延續(xù)時間，如鉆孔屬于逐步正常升壓，則應(yīng)連續(xù)注漿，直至達到結(jié)束

15、標準。（3）注漿達到結(jié)束標準后，要延續(xù)1520min閉漿，以保證質(zhì)量。然后立即向孔內(nèi) 壓清水，壓水量略大于鉆孔體積與管路體積之和，其目的在于沖洗注漿泵、管路，把 孔中漿液壓入受注層中，使堵水材料充分利用，減少水泥浪費。 （4）在注水泥-水玻璃雙液漿時，一定要先注水玻璃婁分鐘后再注水泥漿。結(jié)束時應(yīng) 先停水泥泵，后停水玻璃泵。 （5）每次注雙液漿，都要現(xiàn)場作水泥-水玻璃雙液漿凝結(jié)時間試驗，以便確定合適混 合濃度，一般以雙液漿剛進入受注層位發(fā)生膠凝為宜。 （6）一般在連續(xù)注漿收效不大甚至起副作用、注漿孔之間相互串漿、注漿孔距出水 口很近、跑漿嚴重時，可改變注漿方法，如采用間歇注漿法注漿，每次間歇，注

16、漿孔 要掃孔及壓水沖孔，以利下次再注。 （7）注漿時如發(fā)生設(shè)備、管路意外事故，應(yīng)啟動備用設(shè)備續(xù)注，不能注時則要立即 停止注漿，下鉆具沖洗鉆孔，排除故障后，再進行注漿。（8）不論體積情況，凡注漿孔連續(xù)注漿未能達到結(jié)束標準的鉆孔，都要進行第二次 注漿至多次復(fù)注，直至達到結(jié)束標準。每次停注都要沖洗管路及孔內(nèi)受注層裂隙通道， 防止堵孔，以便下次再注。為此，均應(yīng)壓入一定量的清水，其壓入量應(yīng)為鉆孔及管路 體積之和的510倍，過少容易使孔內(nèi)殘存漿液造成封孔，過多則浪費漿液。 （9）單孔注漿結(jié)束標準一般要求注漿壓力為含水層被揭露點或突水點承受該含水層 最大靜水壓力的1.5倍以上。據(jù)此推算出各鉆孔壓水試驗和注漿

17、結(jié)束時應(yīng)達到的壓力值。 當注漿壓力達到結(jié)束標準時，剩余吸漿量也應(yīng)小于50L/min. （10）距離突水口、巷道很近但不漏水的的注漿孔，或鉆孔未揭露主要導(dǎo)水通道， 或注漿孔注漿效果不佳時，為了充分利用這種鉆孔，可以采用對鉆孔中的受注層施行 爆破后注漿。一般情況下爆破裂隙可溝通的范圍不超過3米。為此，采取爆破注漿時 應(yīng)考慮溝通的可能性，并選用合適的炸藥量。 （11）突水口位于采空區(qū)時，要求選用粗骨料對采空區(qū)進行填充，以防跑漿過多。顆 粒的大小取決于鉆孔距突水口的遠近和采空區(qū)的壓實程度等，水砂比為（質(zhì)量比）6： 112：1，注骨料過程中要觀察孔口吸風(fēng)情況。一般開始時吸風(fēng)較強，隨著骨料的注 入，吸風(fēng)愈

18、來愈弱，所注骨料應(yīng)愈來愈細，當吸風(fēng)較弱時，應(yīng)停止注骨料，進行掃孔， 以免堵孔。 （12）注骨料結(jié)束后，如需繼續(xù)鉆進，對采空區(qū)所注骨料要進行旋噴注漿固結(jié)，旋噴注漿要掌握好以下幾點： a.配制的漿液量要與旋噴段高和旋噴柱半徑相匹配。b.旋噴前要壓清水，檢查管路、旋噴嘴是否暢通。c.先注漿液，等噴嘴噴出漿液后，再邊噴邊下，使旋噴頭向下進入骨料堆積物之中， 下送速度為11.5m/min.旋噴頭下送和提出骨料堆積物之前，中間不得停泵和換擋， 以免卸壓造成堵塞噴嘴。d.旋噴注漿結(jié)束后，噴頭提至骨料堆積物以上后方可壓清水沖洗管路和噴嘴。等凝固24h，旋噴固結(jié)體達初凝后，方可繼續(xù)鉆進。（13）為了使一個鉆孔能夠揭露更多的過水通道，可采用定