探水注浆措施Word文档下载推荐.docx
《探水注浆措施Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《探水注浆措施Word文档下载推荐.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
详见组织设计主井地质柱状图：
主井井筒在-273.1m~-277.9m穿过一正断层，此断层落差约5~8m，断层破碎带厚度4.8m，断层破碎带主要由角砾及断层泥组成。
根据区域构造规律分析断层走向困难为SE-NW向，倾向为NE，其它地层均属正常。
地下水流向：
东北西南。
2.2水文地质概况：
第四系表土含水层水文情况不详
基岩段含水层位置及预计井筒涌水量详见表2表2
主井
层位
深度（m）
涌水量（m3）
三灰
295
44
五灰
318
17.1
九灰
363
91.88
十下灰
403
78.13
十二灰
431
148
合计
379.11
3、探水注浆方案：
本次工作面预注浆是以封堵岩溶裂隙水为目的，采用人工砌筑砼及预留岩帽复合型止浆垫，预埋无缝钢管作注浆孔口管，用潜孔钻机在工作面施工注浆孔，地面设注浆站，通过地面注浆泵和井壁吊挂无缝钢管，将地面搅拌好的水泥浆液压入注浆孔含水层裂隙中。
第一注浆段的施工，当井筒掘进至-281m，外壁成井-280m，进行工作面探水、注浆。
三灰注浆期间，井筒维持冻结，三灰注浆结束后，井筒采取积极冻结；
第一注浆段注浆结束后，先对-280m以上段套内壁，而后恢复井筒正常掘进；
若三灰钻探无水的情况下，井筒正常掘进至-304m，而后套内壁。
4、注浆起止深度及注浆方案
根据井筒冻结资料分析，三灰地层因地下水运动较强，冻结效果较差，故本次注浆从三灰开始，终止深度为十下灰，起止深度为-281~-417m（包括预留岩帽及超过十下灰各10m），打钻探水注浆总厚度136m。
注浆段划分
根据该段地质水文条件及设备的优选组合，分为两大注浆段及井筒掘砌段，第一段-281~-352m（八灰底板），第二段-352~-417m。
第一段上部于-273.10~-277.90m有一厚度4.8m的破碎带（主检孔），在井筒掘进中应实测破碎带的位置、倾角。
为避免注浆段触及该破碎带，可适当延伸井筒掘砌深度，减少岩帽厚度（在施工中可调整2~3m），但应增加混凝土止浆垫厚度。
八灰顶板的12下、14煤厚度分别为1.2m、0.6m，打钻注浆时易坍塌，影响下段的注浆效果，故第一段井筒掘进深度为-352m，成井-351m。
为减少井筒施工工序的转换，提高注浆效果，每个注浆段分为2个注浆段高，采用下行压入式注浆，将上段已注浆过的裸孔，经扫孔作为下段注浆的导管。
注浆段高的划分见表3表3
注浆段
注浆段高划分
段次
起止深度
段高
277~348
1
-281~-313
32
用4个孔探水，若预计井筒涌水量小于20m3/h，将不进行注浆
2
-313~-352
39
348~413
3
-352~-395
43
4
-395~-417
22
探水注浆各项参数选取表4
序号
名称
数值
注浆孔数
8个
每段面平均选取￠4m
注浆孔径向倾角
2.0°
终孔径向超出净径2m
预留岩帽厚度
10m
承压48kg/cm2
砼止浆垫厚度
2m
过7天抗压200kg/cm2
5
孔口管长度
3.6m
4.2m
各段注浆压力选取见下表（表5）
各段注浆压力选取表5
终孔深度
注浆压力（kg/cm3）
-313m
62~77
-352m
69~87
-395m
78~98
-417m
83~103
5、探水注浆工序
5.1地面预建注浆站
5.1.1水泥才用散装水泥，现有容积50T水泥仓一个。
5.1.2浆液一级搅拌系统利用现有混凝土搅拌机能满足20m3/h的注浆量。
5.1.3二级搅拌系统池设在井南偏西侧，靠近搅拌机，可用下灰用旧弹簧管从一级搅拌池导浆至二级搅拌池，二级搅拌池可以砖砌，容积为2m3（内径可为2m×
1m×
1m），也可以用相当容积的容器。
池内设一路吹风管，用以搅拌，另设1~2m3的清水池一个，1个水玻璃浆液池，可用相当量容器代用。
5.1.4于井口西南部布置2台HFV-C型液压注浆泵。
5.2探注浆前准备工作
4.2.1井筒掘进到距预定注浆的含水层约10m处（即-280m~-352m处）停止掘进。
掘至-280m处钻超前钻孔，测定含水层冻结情况或含水层的准确位置和水量，水压等。
5.2.2打探眼前要在吊盘安置卧泵和悬挂潜水泵，形成50~80m的排水能力，并要试运转，确保能随时投入使用。
5.2.3信号和通讯要于探眼前做好准备，井上、井下吊盘以及工作面要有通畅的信号联系。
5.3止浆垫施工
5.3.1止浆垫施工在距含水层顶面10m位置，砼止浆垫设计施工2m厚，其中与成井井壁重叠1m。
在施工前，首先拆除刃角，提起模板使其高于止浆垫上口。
5.3.2止浆垫施工前，如有淋水务须处理。
工作面矸石出净后，用风镐将井帮，井底按设计尺寸修正，将工作面碎石，泥质杂物用清水冲洗干净。
5.3.3止浆垫施工前，必须制备好孔口管及安装件，孔口管规格取￠108×
4.5mm无缝钢管，孔口上部焊接法兰以便联系注浆阀；
孔口管中、下部应焊1~2道加固肋，可用￠6mm~￠8mm钢筋呈螺旋状点焊在孔口管中下部。
孔口管长度上段为3.6m，下段为4.2m。
5.3.4固定钻机。
第一注浆段，当井筒掘进到-281m井筒砌壁深度-280m时，按设计潜孔钻机的方位、孔径，按钻架固定螺丝眼位置预埋螺杆，螺杆应打入硬地以下半米，并用膨胀药固定，然后在工作面打好钻架基础，基础的大小尺寸等见钻架现定，
5.3.5在模板底部1.8m高处架设打钻工作平台，平台采用4根￠128mm钢管，东西向架设在模板筋板上，注意避开落罐位置，4根钢管相互有50×
100mm木方连接牢固，上铺δ50mm木板。
5.3.6利用工作平台，将两台KQJ-100B型潜孔钻机固定在钻架上，接好风、水管路，做好钻孔准备，用￠130mm冲击钻头钻孔，按1﹟、3﹟、5﹟、7﹟号钻孔顺序施工。
每孔钻进深度3.1m。
5.3.7吹干净钻孔内矸石杂物，在钻孔内灌满2：
1水泥沙浆，紧接着下3.6m的孔口管，24小时后用钻机扫掉孔口管内水泥沙浆。
5.3.8各孔口管用1.5倍静水压力试压，不漏即为合格，否则注双液浆加固孔口管直至合格为止。
当预计井筒涌水量大于20m3/h时待注浆封口后，将在预埋孔口管上方，上接长2m带有法兰盘的￠108×
4.5孔口管，孔口有编制袋封死，以免漏灰入内。
5.3.9施工止浆垫，止浆垫厚度选2m，砼设计标号为C30，配合比为水泥：
沙子：
石子：
水=1：
1.47：
3.43：
0.44，另加水泥重量4%的早强减水剂。
浇筑前保持工作面无水且干净。
可以用灰罐直接下灰到浇筑工作面，但是一定要加强振捣，可以在工作平台上安置2台插入式振捣棒，来回振捣，人工找平。
5.3.10第二注浆段，井筒掘进至-352m，井筒掘砌壁深度351m，预埋探水注浆孔口管8个，钻孔深度3.7m，下入4.2m长孔口管。
孔口管的埋设及加固方法同上，工作面先施工止浆垫而后施工孔口管。
5.4注浆孔的施工
5.4.1注浆孔钻进前，要安装好地面注浆站和输浆管路系统，并做好设备试运转和管路系统耐压实验。
管路耐压用清水实验，实验压力取用注浆终压的1.2倍，稳定10~15min不漏，即为合格，各项注浆前准备工作完成，确保随时可以进行注浆施工，方可进行注浆孔钻进。
5.4.2第一注浆段设计先打1、3、5、7号探孔，涌水超出20m3/h，关闭孔口管球阀，埋设2、4、6、8孔口管，施工砼止浆垫，然后进行1、3、5、7号孔注浆，同时施工其余4个注浆孔。
第二注浆段同时预埋8个孔口管，分别钻进，出水即注浆，同此注浆与钻进在不同注浆孔位同时进行，并行作业。
5.4.3注浆孔采用固定在模板上的潜孔钻机，分别配￠50mm、￠60mm钻杆与￠90mmDHD3.5冲击器施工，钻头取￠90mm，用清水做循环液，打钻工在工作平台上进行。
5.4.4注浆孔钻进工程中，若遇钻孔涌水量超过5m3/h，或围岩石破碎塌孔打不下去时，停钻注浆，否则一直钻进直至终孔。
终孔时要核实钻具长度，确保钻孔深度符合设计要求。
5.5注浆作业
5.5.1注浆作业程序：
接通输浆管路——压水实验——注浆——定量压清水——冲洗输浆管路——拆洗注浆泵——扫孔或钻进
5.5.2测定注浆孔水压与水量，注浆前，对已打好并冲净后的钻孔进行水压及水量的测定。
在孔口注浆管上连接测水的压力表及阀门装置，测出最大流量及静水压值，测定时要求压力，水量稳定，数据准确。
5.5.2压水实验
（1）先用一台注浆泵压水，其流量由小逐渐增大，当钻孔耗水量大，泵的流量虽已全量，而压力仍然很低时，则可用两台泵压水，尽量使压力控制在比注浆终压高0.5Mpa左右。
（2）每次压水实验，应测定和记录注浆段高，压水流量，测定流量可采用浮标法或用注浆流量计。
（3）在破碎带压水时间缩短或不压水。
根据压水实验测定的单位钻孔吸水量，确定注浆时浆液的起始浓度。
5.5.3注浆压力的调整：
在注浆过程中，注浆压力分为初期、正常及终压三个阶段变化，当初始浓度确定后，根据注浆压力变化情况要及时地控制泵量，调整浆液浓度及凝胶时间等，使注浆压力平缓地升高，避免出现较大波动，直至达到注浆终压、终量、并稳定20分钟以上。
5.5.4浆液的配比
（1）单液水泥浆常用的水灰比为：
2：
1、1.5：
1、1.25：
1、
1：
1、0.75：
1、0.6：
1、0.5：
1。
单液水泥浆培植表如下
单液水泥浆配制表表6
水灰比
水泥用量（kg/袋）
水
（kg）
三已醇胺（kg）
氯化纳（kg）
浆液比重
体积（m3）
0.5：
1200/24
600
0.6
6
1.8
1.003
0.6：
1100/24
660
0.55
5.5
1.72
0.024
0.75：
950/19
712
0.48
4.8
1.62
1.037
750/15
750
0.38
3.8
1.5
1.002
1.25：
650/13
812
0.33
3.3
1.42
1.030
1.5：
550/11
825
0.28
2.8
1.37
1.009
450/9
906
0.23
2.3
1.29
1.051
（2）每次注浆的初始浓度，根据压水实验测定的单位钻孔吸水量选择，见下表7
浆液起始浓度选择表表7
单位钻孔吸水量L/min
水泥浆深度（水：
灰）
3：
2~1.25：
7.0~8.0
1.5~1.25：
9.0
11~13
＞15
（3）当浆液在裂隙沉析、充填阶段时，若压力不升，进浆量不减时，应逐级加大浓度；
反之，若压力上升快，减量也快，此时为了保证足够的注入量，应依次降低浆液浓度。
每更换一次浆液浓度，一般持续20min。
（4）当单液注入量接近预计注入量的40%~50%，其压力不升，进浆量不减时，可采用低压，间歇注浆的方法达到注浆终压。
（5）下行初注浓度一般较大；
上行复注一般较小
5.5.5开始注浆
（1）关闭水泥奖管路的输出阀门及孔口池压阀门。
（2）打开孔口（及混合器）前的起止阀。
（3）打开水泥浆泵的回浆阀及进浆阀。
（4）启动水泥浆泵，调节流量，或用进浆阀门调节流量。
（5）打开水泥浆管路输出阀，关闭回浆阀，向岩层裂隙注浆。
（6）当流量、压力、不符合要求时，应于调节，调节进浆阀使压力、流量达到正常注浆的要求。
（7）为防止因注浆时间长而堵塞回路，一般每隔20min左右开关一次回浆阀，以流出少量浆液并达到畅通回路为准。
（8）设专人看管吸浆笼头及时清理笼头上的糊堵物。
（9）注浆时机电维修人员不能离开注浆站，要精心维护注浆设备，发现问题及时处理。
5.5.6结束注浆
（1）当钻孔注浆达到结束标准或因裂隙较大，虽未达到结束标准，但为防止浆液扩散较远，按预定的本次注浆的注入量已达到要求，需结束本次注浆时，按以下步骤结束注浆操作。
（2）在最后一次放注浆完毕后，由水箱放定量清水（水量等于缸套、输浆管路及钻杆的体积）至水泥浆一级搅拌池。
（3）在吸浆池的水泥浆即将吸干前，把一级搅拌池内的定量清水放入吸浆池内，同时开大水泥浆泵的进浆阀门，直至使压清水压力比注浆的压力大0.5Mpa左右，以防由于压力低，流速慢而造成浆液凝胶堵管事故，但也不可高于安全销的压力，否则切断销子也会造成堵管事故。
（4）定量清水压完后，立即关水泥浆泵，孔口逆止阀，解开孔口附近活接头。
（5）开水泥浆泵冲洗水泥奖管路。
（6）注浆结束后约30min拧开孔口泄压阀。
（7）移注其他注浆孔或者拆洗注浆泵，吸浆管和试运转达到流量，压力正常。
（8）清洗水泥浆搅拌池，孔口混合器及逆止阀等。
5.5.7注浆结束标准
（1）各注浆孔的注浆压力达到设计终压值，注入量小于50~60L/min，稳定20min以上。
（2）注浆结束时，浆液的水灰比低于1：
1或更稀。
（3）浆液的注入量基本达到设计要求。
5.5.8扫孔和复注
注浆结束后，原则上在注浆段位置能托住钻就可以扫孔，一般需4~6小时，扫孔后进行压力实验，当耗水量小于20L/min，可不再注浆，进行下一个钻孔的钻进或结束注浆。
否则应复注。
5.5.9拆除工作
（1）钻及工作平台：
注浆达到预想效果后，拆除钻机、钻具，并先行提升上井，然后拆除工作平台的木板以及管梁，各部件提升上井时能用罐装尽量用罐装，否则要确保捆扎结实，绳具安全之后才能用钩头直接提上井。
（2）砼止浆垫爆破：
结束注浆，清理工作面后，进行砼止浆垫的爆破，为了确保井壁和达到爆破效果，打深度以不穿过砼止浆为宜，周遍眼离成井井壁300以上为宜，多打眼少装药。
爆破后，要用风镐清除井壁上的被破坏处，下模打灰时一并打灰或处理，确保表面质量。
6、质量检查
根据合同要求，新源煤矿主井冻结段以下基岩含水层涌水量超过20m3/h时采用工作面预注浆法施工，合同要成井后井筒总涌水量不超过5m3/h。
因此质量验收检查工作以成井漏水量、材料质量、消耗、施工过程的技术资料以及出现的与注浆相关的现象，为验收评价质量的主要依据和要求。
对各孔的注浆参数，注入浆量和材料等必须进行及时整理、统计和分析，以便了解各孔间参数的变化，从而采取相应的措施。
对于返浆和窜浆情况都要做好记录、查出原因、避免再次发生。
注浆时的观测及记录：
（1）注浆泵进浆量的观测与记录
（2）泵压的观测与记录
（3）探水施工记录
（4）探孔水压水量测量记录
（5）压水实验记录
7、打钻注浆技术要求及注音事项
7.1注浆技术要求
（1）第一注浆段第一个探水孔应布置在a、冻结交圈最薄弱部位，b、井筒掘进时井帮温度高温处。
（2）探水后井筒预计涌水量大于20m3/h时、应进行封孔注浆（压力、注入量小于设计值）然后施工止浆垫。
（3）注浆材料、外加剂的质量必须符合设计要求和规范规定。
（4）浆液配比及浓度必须符合设计要求。
（5）止浆垫或岩帽厚度，强度符合设计要求，经清水试压达到设计终压，无跑水现象。
（6）孔口管结构、加工、埋设符合设计要求，团结牢靠，实验压力不大于注浆终压1.2倍，孔口不跑浆。
（7）注浆时技术员必须注意注浆压力和吸浆量的变化情况，及时进行相应的调整，并认真记录，每注1m3或5min记录一次泵压和泵量，发现异常情况及时采取措施进行处理。
（8）孔口管钻孔时起导向作用，应次除执行（6）项外，还要埋设位置到位、角度准确、深度到位。
（9）各工程操作人员要坚守岗位，服从值班干部统一指挥，发现异常情况及时汇报，以便采取措施。
（10）灰浆搅拌时先加水后加灰，必须保证连续供浆不得间断。
（11）灰浆池内要不断搅动，确保浆液不离析沉淀。
（12）每次注浆结束后，灰浆搅拌池要清洗干净，无残浆、灰渣，注浆泵打开清洗、检修、试运转，待下次注浆使用，值班技术员整理好资料，填写注浆报告单。
（13）两台潜孔钻机同时作业时，要布置在对称位置上，终孔后按顺时针移钻。
（14）当注浆孔大量喷水，水压顶钻或出现塌孔喷渣无法钻进时，应立即停钻注浆。
7.2打钻注意事项
（1）孔口管上必须设高压阀门，钻具可通过阀体钻进，遇有突水征兆时，应停止钻进，提出钻具，迅速关闭阀门注浆。
（2）开钻前要认真检查钻机安装的牢固性、平稳性、各部件连接是否可靠，操作手柄是否灵活，并进行钻机的试运转，确认无误后可进行钻进。
（3）软硬换层时，一定要用慢转、轻压（3~4kn）钻进。
（4）检查风压系统各管路接头是否拧紧。
（5）不使用磨损的钻头钻进。
（6）钻具要拧紧，各工具及其他物品严防掉进孔内，下放和提拔钻具时，要有人指挥，确保安全。
（7）钻杆丝扣连接时要缠白铅油麻丝。
（8）经常检查钻具是否弯曲，禁止用弯曲的钻杆钻进。
（9）注浆孔钻进过程中应注意采取防斜措施。
每钻进20~30m测斜一次，发现问题及时纠偏。
8、主要安全措施
（1）严禁酒后下井，严禁违章作业，认真做好防坠工作。
（2）执行井筒掘砌时的安全规定。
（3）严禁工作人员离岗、窜岗。
（4）下工作平台的搭设一定要安全可靠，并避开落罐及钻机位置。
（5）钻机下井要检查部件是否连接牢固，各较大件用钢丝绳下井的，要检查钢丝绳的安全系数，要符合提升要求，井上、下把钩工要坚守岗位，严把安全关。
（6）打钻过程中随时观测工作面水位，若水量增加较快，应立即拔出钻杆，关闭阀门，测量水压，通知地面注浆。
（7）本次注浆属高压注浆，阀门及各管路要固定牢固，各接头要拧紧，开泵后井下工作人员要离开管路，井上非工作人员严禁靠近注浆泵。
（8）井口注浆泵严禁外来人员及非工作人员靠近，井上地运工看机工都有负责防止这类情况发生，避免意外。
注浆站处要挂设醒目警示牌。
（9）放浆放水时要先打开放水三通缓慢放出。
将浆液放入罐中，提到地面。
（10）井下工作人员必须佩戴安全帽，保险带和矿灯。
（11）井上、下吊盘及工作面的信号工通讯要畅通无阻。
（12）吊盘工必须带矿灯备用。
（13）井下两台钻机施工，起拔钻杆时，要通知对方，以防碰撞。
（14）打钻注浆期间排水泵始终处于完好状态，吊盘上有专人值班开泵。
9、突水预防及处理
主井探水注浆主要是过九灰和十下灰，两个含水层，预计涌水量均不超过100m3，应次突水淹井可能性不大，但是为万无一失，施工人员必须注意：
（1）井筒内在吊盘下悬挂至少一台吊泵，管、电路连接好，一旦发生涌水能及时排出。
（2）吊盘位置距工作面以10m左右为宜，必须下放安全梯。
（3）孔口管上必须安设高压阀门，钻具可通过阀体钻进，遇有突水征兆时，应停止钻进，拔出钻具，迅速关闭阀门进行注浆工序，
（4）井下由班长现场指挥，遇有突水，要冷静处理。
一边要提出钻具，关闭阀门，如果突水较大，无法抽压和关闭阀门不果，则速撤人至吊盘，提盘避险。
10、工期安排及人员组织
10.1每个注浆段：
止浆垫施工及凝固时间6天，每个钻孔打钻及注浆时间5天。
三（两）台钻机同时施工，每个注浆段施工13（20）天，两个注浆段注浆总工期42（52）天。
10.2劳动组织表见下表8
劳动组织表表8
工种
拌浆工
9
包括拌料放浆
注浆化验记录员
技术员
井上司泵工
电工、机修
打钻工
36
7
值班干部
8
绞车工
信号把钩工
18
10
井下排水工
11
材料员
合计
99
不包括项目部管理人员
10.3钻注设备、材料表（见下表9、10）
主要设备表表9
设备名称
规格型号
钻机
KQJ-100B
台
三台备用
中压MZ120-Ⅱ
定购
注浆泵
HFV-C
2TGB-60/210
水泥搅拌机
立式
自制
潜水泵
40m3/h
卧泵
DC50-80×
备用一台
压风机
GA160-13
打钻注浆主要材料表10
钻杆
Φ60
200
包括接头（定购）
Φ50
195
钻头
130mm
个
Φ90mm
30
冲击器
DHD3.5
输浆管
Φ50×
5无缝管
430
水泥
425＃普通硅酸盐
t
2070.87
不包括止浆施工
三乙醇胺
1.04
食盐
10.35
高压胶管
2″（20Mpa）
根
12
高压球阀
Φ100mm
只
13
抗震压力表
0-160kg/cm2
块
14
0-400kg/cm2
定购（工作面用）
15
闸阀
6″
升级会员 