煤礦底板工作面注漿堵水工程設(shè)計(jì)方案

第第頁煤礦底板工作面注漿堵水工程設(shè)計(jì)方案桃園1035工作面注漿堵水工程設(shè)計(jì)方案第一章基本情況20**年2月3日凌晨0點(diǎn)35分，桃園煤礦南三采區(qū)1035切眼掘進(jìn)工作面發(fā)生底板特大突水禍害，估算初期突水量2.9萬m3/h，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出礦井排水本領(lǐng)，造成礦井被淹。一、突水經(jīng)過1035工作面位于桃園礦南三采區(qū)南翼，該工作面上覆的71煤層7131工作面已經(jīng)開采。工作面機(jī)巷準(zhǔn)備到位向上施工切眼28m。2月2日17:30，迎頭向后約12m處底板底鼓滲水，到18時(shí)，水量穩(wěn)定在30m3/h左右，到19時(shí)水量加添到150～200m3/h，之后始終穩(wěn)定到第二天0：00.3日00:35，突水點(diǎn)水量驀地劇增，現(xiàn)場監(jiān)測人員匯報(bào)后帶人撤離現(xiàn)場，礦調(diào)度所下達(dá)全礦撤人命令。二、突水區(qū)地質(zhì)、水文地質(zhì)情況突水發(fā)生在南三采區(qū)1035切眼掘進(jìn)工作面迎頭后約12m處，該工作面開采二疊系山西組10煤層，其上覆的下石盒子組71煤層7131工作面已開采完畢。該工作面最低點(diǎn)標(biāo)高510.2m，突水點(diǎn)底板隔水層厚度64.27m；該區(qū)域進(jìn)行了地面三維地震勘探，未發(fā)現(xiàn)落差大于5.0m斷層、陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造異常；機(jī)巷、切眼掘進(jìn)揭露煤層頂板連續(xù)完整；與突水點(diǎn)相距18m的補(bǔ)103孔終孔于太原組一灰，該孔揭露地層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，鉆孔簡易水文地質(zhì)觀測資料正常。依據(jù)出水量（估算初期突水量2.9萬m3/h）、水位動態(tài)（奧灰長觀孔水位已下降60m）、水質(zhì)檢測資料等綜合推斷出水水源為奧灰水，出水通道為隱伏導(dǎo)水陷落柱。分析認(rèn)為該陷落柱位于10煤底板以下，且直徑較小。第二章堵水工程方案設(shè)計(jì)依據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)分析，三點(diǎn)是明確的，突水水源是奧陶系巖溶強(qiáng)含水層，導(dǎo)水通道是陷落柱，1035切眼出水點(diǎn)是目前掘進(jìn)巷道中，距離陷落柱法距較近的點(diǎn)。陷落柱特征：1、隱伏在工作面內(nèi)，位于10煤底板以下；2、位置約莫距離1035切眼出水點(diǎn)（*:3708022.953、Y：39500162.806、Z：465.4：）2050米范圍內(nèi)；3、陷落柱是一個(gè)高度300400米，不規(guī)定的圓錐體，存在較大的空洞。第一節(jié)總體方案為了盡快恢復(fù)礦井生產(chǎn)，本次突水禍害整治采用截流與堵源同時(shí)進(jìn)行的方案，在確保堵水效果的條件下盡最大限度的節(jié)省整治時(shí)間。巷道截流工程由西安煤科院負(fù)責(zé)施工，本設(shè)計(jì)為陷落柱注漿堵水工程，基本思路為：1、先期在突水點(diǎn)及其上山方向、走向方向布置3個(gè)探查注漿鉆孔，查明陷落柱發(fā)育高度及范圍。2、利用先期探查鉆孔對陷落柱灌注水泥漿，形成頂部蓋層。3、分段（2040m）延長探查鉆孔注漿充填陷落柱，直至四灰底板，形成10煤下約100m的止水塞。4、布置檢驗(yàn)鉆孔對陷落柱止水塞進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)和注漿加固。第二節(jié)鉆探工程設(shè)計(jì)一、鉆孔布置依據(jù)出水點(diǎn)及推斷的陷落柱位置，兼顧地層的產(chǎn)狀先期布置3個(gè)探注鉆孔，3個(gè)檢驗(yàn)鉆孔，見下表。表21鉆孔設(shè)計(jì)一覽表序號孔號坐標(biāo)終孔層位設(shè)計(jì)深度（m）取芯要求單孔任務(wù)代碼備注Y堵13708022.95339500162.800四灰底610（1）（2））堵23708040642四灰610（1）（2）堵33708040.3537839500172.415四灰610（1）（2）堵檢1四灰610部分（3）堵檢2四灰610部分（3）堵檢3四灰610部分（3）小計(jì)3660米/6孔。備注：1、單孔任務(wù)：（1）探查陷落柱；（2）灌注孔；（3）檢驗(yàn)、補(bǔ)注孔2、鉆孔依據(jù)陷落柱探查整治的需要，調(diào)整設(shè)計(jì)、加添導(dǎo)斜鉆孔。二、鉆孔結(jié)構(gòu)0～290m，孔徑311mm，下24510mm地質(zhì)套管，進(jìn)入基巖20m，隔離松散層（底界面深度在孔深271米左右）。290～470m，孔徑216mm，下177.89.19mm通天套管470m，下至10煤頂板（孔深486米左右）約20m，作為注漿套管。470m～陷落柱頂部，孔徑152mm裸孔。煤層底板至四灰底板延長段孔徑152mm裸孔。三、鉆探技術(shù)要求（1）全部鉆孔必需從地面開鉆并準(zhǔn)確穿透設(shè)計(jì)靶點(diǎn)，否則為廢孔；（2）要定期檢測孔斜，發(fā)現(xiàn)超偏時(shí)要及時(shí)采取有效措施進(jìn)行糾偏，為注漿創(chuàng)造條件；（3）下套管要求：本工程鉆孔總體上為二層套管，第一層套管隔離沖積層，要求套管下入基巖內(nèi)不少于15m；第二層套管要求下在煤層上20m；各級套管要求用水泥漿進(jìn)行正循環(huán)固管；（4）鉆進(jìn)中要求進(jìn)行簡易水文地質(zhì)觀測，如發(fā)現(xiàn)大量漏水、掉鉆、埋鉆、涌水、串漿等現(xiàn)象要認(rèn)真記錄其深度、層位等數(shù)據(jù)；（5）發(fā)現(xiàn)鉆孔掉鉆后，要用鉆具測量落空高度；（6）全部地面鉆孔終孔后須進(jìn)行不小于30分鐘的壓水洗孔，之后觀測鉆孔靜止水位；（7）檢驗(yàn)鉆孔柱體結(jié)石體取芯、壓水試驗(yàn)等項(xiàng)技術(shù)要求另行設(shè)計(jì)。第三節(jié)注漿工程設(shè)計(jì)據(jù)推算，鉆孔注漿時(shí)的礦井淹沒水位與奧灰水位基本全都，下游的巷道截流工程初步形成，基本屬于靜水注漿狀態(tài)。因此將注漿分為先期灌注、中期充填和后期壓注三個(gè)階段。探注鉆孔揭露陷落柱后，采用大流量方式灌注純水泥漿，形成柱頂約30m的止水層。下延鉆孔進(jìn)行壓水試驗(yàn)，依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可采用水泥粉煤灰連續(xù)注漿充填柱體。最終利用探注和檢驗(yàn)鉆孔進(jìn)行壓注純水泥漿。一、灌注工程1、注漿料子注漿用水泥要求為普通硅酸鹽PO42.5水泥。估量水泥用量為10000噸。2、注漿工藝連續(xù)制漿和注漿，射流造漿系統(tǒng)，平均日制漿量達(dá)600～1000m3，采用石家莊煤機(jī)廠TBW2601200泥漿泵注入孔內(nèi)，整個(gè)系統(tǒng)由供電、供水、供儲灰、制漿、注漿、輸漿、止?jié){等7個(gè)部分。本次注漿以水泥單液漿為主。二、充填注漿1、注漿料子注漿用水泥要求為普通硅酸鹽PO42.5水泥，Ⅲ級以上粉煤灰。估量水泥用量為15000噸，粉煤灰30000噸。2、注漿工藝連續(xù)制漿和注漿，粉煤灰和水泥兩套射流注漿系統(tǒng)，二次攪拌混合，平均日制漿量達(dá)1000m3，采用石家莊煤機(jī)廠TBW2601200泥漿泵注入孔內(nèi)，整個(gè)系統(tǒng)由供電、供水、供儲灰、制漿、注漿、輸漿、止?jié){等7個(gè)部分構(gòu)成。三、壓力注漿1、注漿料子注漿用水泥要求為普通硅酸鹽PO42.5水泥。估量水泥用量為8000噸。2、注漿工藝采用高壓小量注漿方式，NBB260/7注漿泵。漿液配比、注漿掌控、結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)在注漿施工時(shí)認(rèn)真設(shè)計(jì)。第三章工期布置本工程估量總工期為120天，其中鉆探工程為單孔24天，灌注工程5天，延長鉆探及充填注漿為46天，質(zhì)量檢驗(yàn)及加壓注漿為50天。第四章工程費(fèi)用概算依據(jù)設(shè)計(jì)的工程量，并結(jié)合市場價(jià)格，本工程暫按6個(gè)孔，工程量3660米；緊要料子：粉煤灰30000T、水泥33000T，概算為3343.7萬元（甲方代表參加料子采購，工程量與料子、注漿量、大臨工程等費(fèi)用依照實(shí)際工作量計(jì)算）。表41陷落柱注漿堵水工程費(fèi)用概算篇2:尾礦庫回水隧洞塌方處理方案（超前小導(dǎo)管注漿大管棚施工）中鐵一局二公司伊春鹿鳴鉬礦項(xiàng)目尾礦庫回水隧洞塌方段處理方案編制：審核：批準(zhǔn)：中鐵一局二公司伊春鹿鳴鉬礦項(xiàng)目經(jīng)理部20**年1月3日目錄1、工程概況2、塌方情況3、塌方原因分析4、塌方處理方案5、下步開挖注意事項(xiàng)6、塌方段拱頂空洞處理7、塌方段安全保障措施尾礦庫回水隧洞塌方處理方案1、工程概況尾礦庫回水隧洞主洞2102m,支洞共10條，長1994.4m,豎井300米。此次塌方段里程為6+33～6+45，開挖拱頂至地表埋深25m，巖質(zhì)為中風(fēng)化花崗巖，軟巖，節(jié)理較發(fā)育，構(gòu)造碎裂，構(gòu)造帶與掌子面成30度角梯形分布，滲水嚴(yán)重且分散，呈線流狀。二、塌方情況塌方里程為6+33～6+45，長度為12米，寬度沿隧道環(huán)向整體坍塌，最高處7米，塌方方量約為220立方，目前仍有少量石塊掉落（詳見附圖）。掌子面塌方情況（1）掌子面塌方情況（2）三、塌方原因分析該段地下水量豐富且分布散，呈下雨?duì)?；圍巖整體碎裂，節(jié)理裂隙發(fā)育，石質(zhì)遇水變軟或成泥狀；且有10cm厚黑泥夾層，夾層呈散體狀，無自穩(wěn)本領(lǐng)，其中有一條80cm～100cm厚構(gòu)造帶，使開挖后圍巖失穩(wěn)而滑塌（見下圖）。四、塌方處理方案（一）、超前小導(dǎo)管注漿1、止?jié){墻依據(jù)塌方情況先對6+33～6+45段塌落圍巖采用C25噴射混凝土進(jìn)行封閉，噴射厚度20～30cm，形成止?jié){墻。2、超前小導(dǎo)管（1）、小導(dǎo)管打設(shè)在拱部打設(shè)超前小導(dǎo)管，導(dǎo)管單根長6m，環(huán)向間距30cm，外插角3度（見附圖），小導(dǎo)管端頭2m范圍內(nèi)打設(shè)出漿孔，間距10cm，梅花型布設(shè)（詳見附圖）。（2）、小導(dǎo)管安裝成孔后，將小導(dǎo)管按設(shè)計(jì)要求插入孔中，或用鑿巖機(jī)直接將小導(dǎo)管從型鋼鋼架上部、中部打入，外露20cm支撐于開挖面后方的鋼架上，與鋼架共同構(gòu)成預(yù)支護(hù)體系。3、注漿注漿采用分層注漿，每層厚度掌控在1m左右，待水泥漿強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)85%后，連續(xù)打設(shè)超前小導(dǎo)管，如此循環(huán)，直至將空腔注滿。采用KBY50/70注漿泵壓注水泥漿，注漿前先噴射混凝土20～30cm厚封閉掌子面，形成止?jié){盤。注漿前先沖洗管內(nèi)沉積物，由下至上次序進(jìn)行。單孔注漿壓力實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求值，連續(xù)注漿10min且進(jìn)漿速度為開始進(jìn)漿速度的1/4或進(jìn)漿量實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)進(jìn)漿量的80%及以上時(shí)注漿方可結(jié)束。注漿施工中認(rèn)真填寫注漿記錄，隨時(shí)分析和改進(jìn)作業(yè)，并注意察看施工支護(hù)工作面的狀態(tài)。注漿參數(shù)應(yīng)依據(jù)注漿試驗(yàn)結(jié)果及現(xiàn)場情況調(diào)整。注漿參數(shù)可參照以下數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇：注漿壓力：0.5～1.0Mpa漿液初凝時(shí)間：1～2min水泥：425號普通硅酸鹽水泥注漿異?，F(xiàn)象處理①串漿時(shí)及時(shí)堵塞串漿孔。②泵壓驀地升高時(shí)，可能發(fā)生堵管，應(yīng)停機(jī)檢查。③進(jìn)漿量很大，壓力長時(shí)間不升高，應(yīng)重新調(diào)整砂濃度及搭配比，縮短膠凝時(shí)間。超前小導(dǎo)管施工工藝流程圖（二）、大管棚施工1、導(dǎo)向墻施工導(dǎo)向墻由兩榀鋼格柵構(gòu)成，套拱由22螺紋鋼連接，間距0.3米。鋼格柵外緣設(shè)150mm壁厚5mm導(dǎo)向鋼管。鋼管與鋼格柵焊接。鋼格柵各單元由連接板焊接成型，單元由螺栓連接。導(dǎo)向管數(shù)量按拱頂140度范圍計(jì)算，由套拱中心向兩邊延長，共計(jì)15根。導(dǎo)向管安裝外插角12度。2、管棚施工1）、大管棚采用100無縫鋼管，起拱線以上半徑140度范圍布設(shè)長管棚，環(huán)向間距35cm，長度12m，共15根。外插角與導(dǎo)向管平行，采用扒碴機(jī)送入。管棚送入前，前段2m范圍帶尖，打眼，以備注漿（見下圖）。2）、待導(dǎo)向墻強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求時(shí)進(jìn)行管棚施工。管棚利用地質(zhì)鉆機(jī)成孔。成孔后及時(shí)清孔并推動鋼管，采用塑膠泥封堵孔口。鋼管同一截面的接頭數(shù)不超出管數(shù)的50%。待全部完成后進(jìn)行注漿。3）、漿液配制應(yīng)在拌漿池內(nèi)進(jìn)行，依據(jù)其容量大小嚴(yán)格按要求投料并充分?jǐn)嚢琛?）、配制好的漿液必需經(jīng)濾網(wǎng)過濾后方可進(jìn)入注漿泵內(nèi)，配制的漿液應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)用完。5）、注漿時(shí)必需有充分的壓力來克服地層裂隙阻力才略使?jié){液擴(kuò)散充填，實(shí)現(xiàn)固結(jié)圍巖的作用。若壓力太大，注漿過飽，漿液通過裂隙中涌出地表，則快速用錨固劑或水泥加速凝劑進(jìn)行堵塞，防止?jié){液涌出太多，影響注漿效果。6）、注漿完后管內(nèi)必需用牛角泵灌注水泥砂漿加添強(qiáng)度，封堵塞應(yīng)有進(jìn)料孔和出氣孔，當(dāng)出氣孔流出漿液時(shí)方可停止注漿。7）、注漿結(jié)束后應(yīng)對注漿效果及時(shí)檢查，若未實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)增補(bǔ)孔再注漿。8）、注漿時(shí)，首先以初壓注漿，然后在終壓下進(jìn)行注漿并保持1～2min終壓再卸荷，實(shí)現(xiàn)超前加固的目的。注漿過程中，對漿液應(yīng)不絕攪動，躲避沉淀分層，影響漿液濃度。注漿完成4h內(nèi)不得進(jìn)行爆破作業(yè)。9）、嚴(yán)格掌控搭配比和漿液凝膠時(shí)間，初選搭配比后，用膠凝時(shí)間掌控調(diào)整搭配比，并測定注漿堅(jiān)固結(jié)實(shí)體的強(qiáng)度，選定最佳搭配比。10）、注漿過程中，嚴(yán)格掌控注漿壓力，終壓必需實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，并穩(wěn)壓，保證漿液的滲透范圍。11）、注漿過程中專人記錄，完成后檢驗(yàn)注漿效果，不合格者進(jìn)行補(bǔ)注。注漿實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可進(jìn)行開挖作業(yè)。5、下步開挖注意事項(xiàng)為了保證下步開挖安全，支護(hù)采用I20a工字鋼，每榀工字鋼間距50cm，連接筋采用22鋼筋，環(huán)向間距30cm，鋼筋網(wǎng)片采用6.5雙層網(wǎng)片，每循環(huán)打設(shè)超前小導(dǎo)管，環(huán)向間距20cm，并及時(shí)注漿。由于I20a工字鋼自身強(qiáng)度要求，半徑太小造成工字鋼變形，無法施作以1.8m為半徑的拱架，現(xiàn)提出以下懇求：將原設(shè)計(jì)拱部內(nèi)矢距1.8m更改為1.3m，加長直墻長度，拱頂標(biāo)高不變（詳見大樣圖）。六、塌方段拱頂空洞處理對塌方空洞體采用珍珠巖回填，回填完成后注漿固結(jié)，確保施工安全，實(shí)在施工如下：1、在初期支護(hù)拱部每3米預(yù)留一個(gè)50*50cm矩形口，為回填珍珠巖做準(zhǔn)備。2、在回填珍珠巖的同時(shí)預(yù)留兩根注漿管（一根用來注漿，一根作為回漿管，確保注漿飽滿），注漿管距離圍巖20cm，回漿管距離圍巖10cm。3、待珍珠巖及注漿管施工完畢后，將預(yù)留口封閉，開始注漿，直至回漿管顯現(xiàn)回漿方可停止注漿。七、塌方段施工安全保障措施（一）安全管理制度1、施工隊(duì)設(shè)置專職安全員常常深入施工現(xiàn)場進(jìn)行檢查，首先做好上崗人員的安全教育，提高大家的安全意識，對于違章作業(yè)及時(shí)進(jìn)行制止；及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并提出有效的解決措施，并監(jiān)督實(shí)施。2、供應(yīng)安全防護(hù)用品，規(guī)范各類安全警示標(biāo)志、防護(hù)設(shè)施。加強(qiáng)安全檢查驗(yàn)收，督促作業(yè)人員按規(guī)定正常佩帶安全帽和使用安全防護(hù)用品。有針對性地將各類安全警示標(biāo)志懸掛于施工現(xiàn)場各相應(yīng)部位，發(fā)揮其警示、警告作用。3、班組長率領(lǐng)班組員工嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程，遵守勞動紀(jì)律，制止“三違”行為。4、作業(yè)前，要對擬用機(jī)具、設(shè)備、防護(hù)用具及作業(yè)環(huán)境進(jìn)行安全檢查，施工作業(yè)人員不得隨便拆除各類安全警示標(biāo)志、安全防護(hù)設(shè)施和安全防護(hù)裝置，對造成事故的，要依照相關(guān)方法追究其責(zé)任。5、操作工人自發(fā)遵守安全生產(chǎn)規(guī)章制度、操作規(guī)程，執(zhí)行安全技術(shù)交底，聽從安全管理人員的管理，按規(guī)定佩帶個(gè)體防護(hù)用品。做到不損害他人，不損害自身，不被他人損害。6、對因違章操作、盲目蠻干或不聽指揮而造成事故和經(jīng)濟(jì)損失承當(dāng)直接責(zé)任。7、建立進(jìn)出洞登記制度，杜絕非施工人員進(jìn)入洞內(nèi)。（二）、突發(fā)事件應(yīng)急措施1、觀測預(yù)警：施工時(shí)布置專人對施工現(xiàn)場進(jìn)行觀測，確保在第一時(shí)間確認(rèn)險(xiǎn)情，提前發(fā)出預(yù)警提示，及時(shí)撤離現(xiàn)場施工人員至安全地方。2、聯(lián)絡(luò)通訊：建立起暢通的聯(lián)絡(luò)通訊網(wǎng)絡(luò)，班組長、安全員、現(xiàn)場負(fù)責(zé)人及時(shí)電話聯(lián)絡(luò)，及時(shí)采取措施。3、人員部署：成立以施工負(fù)責(zé)人為第一責(zé)任人的塌方搶險(xiǎn)及處理的組織機(jī)構(gòu)，配置充分的應(yīng)急搶險(xiǎn)人員、設(shè)備，由施工技術(shù)部門訂立應(yīng)急的搶險(xiǎn)預(yù)案，做到組織得力，分工明確，責(zé)任到人。崗位姓名職責(zé)項(xiàng)目經(jīng)理全面負(fù)責(zé)安全總監(jiān)施工現(xiàn)場安全總工程師編制技術(shù)方案及現(xiàn)場實(shí)施情況技術(shù)主管現(xiàn)場安全質(zhì)量管理掌控技術(shù)員施工現(xiàn)場布置實(shí)施4、設(shè)備及料子的部署：1）、搶險(xiǎn)設(shè)備：攪拌機(jī)、注漿泵、料子運(yùn)輸車、扒渣機(jī)、裝載機(jī)、風(fēng)鉆、生活應(yīng)急車等。2）、監(jiān)測設(shè)備：全站儀、精密水準(zhǔn)儀、塔尺、鋼尺等。3）、搶險(xiǎn)料子：鋼管、小導(dǎo)管、水泥、型鋼、鋼筋、速凝劑、砂石料、木材等。5、應(yīng)急處理的步驟及方法1）、發(fā)生坍塌事故，由掌子面領(lǐng)班作業(yè)人員及時(shí)向現(xiàn)場主管匯報(bào)，有人員受傷時(shí)，同時(shí)撥打急救電話，現(xiàn)場主管依據(jù)現(xiàn)場情況及時(shí)啟動應(yīng)急預(yù)案，同時(shí)向上級部門匯報(bào)。2）及時(shí)撤出工作面施工人員及機(jī)械設(shè)備。3）、依據(jù)事故發(fā)生情況，統(tǒng)一步署應(yīng)急預(yù)案的實(shí)施工作，應(yīng)急指揮中心緊急調(diào)用全項(xiàng)目內(nèi)可用于搶險(xiǎn)的機(jī)具設(shè)備、物資、人員、資金投入搶險(xiǎn)工作。4）、推斷是否有二次坍塌的可能，確認(rèn)圍巖基本穩(wěn)定后，組織人員和設(shè)備進(jìn)洞進(jìn)行工程搶險(xiǎn)。（三）、防備措施1、加強(qiáng)施工管理，嚴(yán)格依照標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范化作業(yè)。施工中要常常分析土質(zhì)的更改，圍巖參數(shù)，遇到可疑情況即使分析，不得冒進(jìn)，遵奉并服從“管超前，嚴(yán)注漿，短開挖，強(qiáng)支護(hù)，快封閉，勤測量”的施工工藝,及時(shí)測量，及時(shí)反饋，及時(shí)支護(hù)，及時(shí)封閉。2、開挖進(jìn)行爆破時(shí)，要嚴(yán)格掌控爆破規(guī)模，遵奉并服從“短進(jìn)尺，少裝藥，多段別，弱爆破”的原則，使爆破振動速度降到安全范圍內(nèi)，防止二次坍塌。篇3:煤礦底板工作面注漿堵水工程設(shè)計(jì)方案桃園1035工作面注漿堵水工程設(shè)計(jì)方案第一章基本情況20**年2月3日凌晨0點(diǎn)35分，桃園煤礦南三采區(qū)1035切眼掘進(jìn)工作面發(fā)生底板特大突水禍害，估算初期突水量2.9萬m3/h，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出礦井排水本領(lǐng)，造成礦井被淹。一、突水經(jīng)過1035工作面位于桃園礦南三采區(qū)南翼，該工作面上覆的71煤層7131工作面已經(jīng)開采。工作面機(jī)巷準(zhǔn)備到位向上施工切眼28m。2月2日17:30，迎頭向后約12m處底板底鼓滲水，到18時(shí)，水量穩(wěn)定在30m3/h左右，到19時(shí)水量加添到150～200m3/h，之后始終穩(wěn)定到第二天0：00.3日00:35，突水點(diǎn)水量驀地劇增，現(xiàn)場監(jiān)測人員匯報(bào)后帶人撤離現(xiàn)場，礦調(diào)度所下達(dá)全礦撤人命令。二、突水區(qū)地質(zhì)、水文地質(zhì)情況突水發(fā)生在南三采區(qū)1035切眼掘進(jìn)工作面迎頭后約12m處，該工作面開采二疊系山西組10煤層，其上覆的下石盒子組71煤層7131工作面已開采完畢。該工作面最低點(diǎn)標(biāo)高510.2m，突水點(diǎn)底板隔水層厚度64.27m；該區(qū)域進(jìn)行了地面三維地震勘探，未發(fā)現(xiàn)落差大于5.0m斷層、陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造異常；機(jī)巷、切眼掘進(jìn)揭露煤層頂板連續(xù)完整；與突水點(diǎn)相距18m的補(bǔ)103孔終孔于太原組一灰，該孔揭露地層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，鉆孔簡易水文地質(zhì)觀測資料正常。依據(jù)出水量（估算初期突水量2.9萬m3/h）、水位動態(tài)（奧灰長觀孔水位已下降60m）、水質(zhì)檢測資料等綜合推斷出水水源為奧灰水，出水通道為隱伏導(dǎo)水陷落柱。分析認(rèn)為該陷落柱位于10煤底板以下，且直徑較小。第二章堵水工程方案設(shè)計(jì)依據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)分析，三點(diǎn)是明確的，突水水源是奧陶系巖溶強(qiáng)含水層，導(dǎo)水通道是陷落柱，1035切眼出水點(diǎn)是目前掘進(jìn)巷道中，距離陷落柱法距較近的點(diǎn)。陷落柱特征：1、隱伏在工作面內(nèi)，位于10煤底板以下；2、位置約莫距離1035切眼出水點(diǎn)（*:3708022.953、Y：39500162.806、Z：465.4：）2050米范圍內(nèi)；3、陷落柱是一個(gè)高度300400米，不規(guī)定的圓錐體，存在較大的空洞。第一節(jié)總體方案為了盡快恢復(fù)礦井生產(chǎn)，本次突水禍害整治采用截流與堵源同時(shí)進(jìn)行的方案，在確保堵水效果的條件下盡最大限度的節(jié)省整治時(shí)間。巷道截流工程由西安煤科院負(fù)責(zé)施工，本設(shè)計(jì)為陷落柱注漿堵水工程，基本思路為：1、先期在突水點(diǎn)及其上山方向、走向方向布置3個(gè)探查注漿鉆孔，查明陷落柱發(fā)育高度及范圍。2、利用先期探查鉆孔對陷落柱灌注水泥漿，形成頂部蓋層。3、分段（2040m）延長探查鉆孔注漿充填陷落柱，直至四灰底板，形成10煤下約100m的止水塞。4、布置檢驗(yàn)鉆孔對陷落柱止水塞進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)和注漿加固。第二節(jié)鉆探工程設(shè)計(jì)一、鉆孔布置依據(jù)出水點(diǎn)及推斷的陷落柱位置，兼顧地層的產(chǎn)狀先期布置3個(gè)探注鉆孔，3個(gè)檢驗(yàn)鉆孔，見下表。表21鉆孔設(shè)計(jì)一覽表序號孔號坐標(biāo)終孔層位設(shè)計(jì)深度（m）取芯要求單孔任務(wù)代碼備注Y堵13708022.95339500162.800四灰底610（1）（2））堵23708040642四灰610（1）（2）堵33708040.3537839500172.415四灰610（1）（2）堵檢1四灰610部分（3）堵檢2四灰610部分（3）堵檢3四灰610部分（3）小計(jì)3660米/6孔。備注：1、單孔任務(wù)：（1）探查陷落柱；（2）灌注孔；（3）檢驗(yàn)、補(bǔ)注孔2、鉆孔依據(jù)陷落柱探查整治的需要，調(diào)整設(shè)計(jì)、加添導(dǎo)斜鉆孔。二、鉆孔結(jié)構(gòu)0～290m，孔徑311mm，下24510mm地質(zhì)套管，進(jìn)入基巖20m，隔離松散層（底界面深度在孔深271米左右）。290～470m，孔徑216mm，下177.89.19mm通天套管470m，下至10煤頂板（孔深486米左右）約20m，作為注漿套管。470m～陷落柱頂部，孔徑152mm裸孔。煤層底板至四灰底板延長段孔徑152mm裸孔。三、鉆探技術(shù)要求（1）全部鉆孔必需從地面開鉆并準(zhǔn)確穿透設(shè)計(jì)靶點(diǎn)，否則為廢孔；（2）要定期檢測孔斜，發(fā)現(xiàn)超偏時(shí)要及時(shí)采取有效措施進(jìn)行糾偏，為注漿創(chuàng)造條件；（3）下套管要求：本工程鉆孔總體上為二層套管，第一層套管隔離沖積層，要求套管下入基巖內(nèi)不少于15m；第二層套管要求下在煤層上20m；各級套管要求用水泥漿進(jìn)行正循環(huán)固管；（4）鉆進(jìn)中要求進(jìn)行簡易水文地質(zhì)觀測，如發(fā)現(xiàn)大量漏水、掉鉆、埋鉆、涌水、串漿等現(xiàn)象要認(rèn)真記錄其深度、層位等數(shù)