壁后注浆措施.docx
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壁后注浆措施
丁集矿风井井筒井壁
壁后（间）注浆施工技术安全措施
编写：
吴英明
项目经理：
张彦
编制单位：
中煤三处丁集项目部
编制日期：
2005年8月25日
丁集矿风井井筒井壁
壁后（间）注浆施工技术安全措施
1、工程概况
丁集矿风井井筒井深860.1m，净直径为φ7.5m，其中冻结段掘砌550.0m；基岩段掘砌311.0m。
井壁结构见下表:
表土段内壁、基岩段井壁结构表
序号
井深（m）
内壁厚（mm）
支护形式
备注
1
9.5~170.0
550
单层钢筋砼
2
170.0~320.0
750
单层钢筋砼
3
320.0~430.0
950
双层钢筋砼
中间敷设塑料板
4
430.0~538.0
1150
双层钢筋砼
中间敷设塑料板
5
538.0~550.0
2150
三层钢筋砼
壁座
6
550.0~570.0
1300
三层钢筋砼
壁基
7
570.0~838.5
550
素砼
8
838.5~854.0
650
双层钢筋砼
回风巷、连接处开口
9
854.0~861.0
550
素砼
注：
在冻结段内层井壁上设有可缩性接头两道，分别在419.0m与535.0m处，接头为钢板组焊构件内部充填道路沥青；预埋注浆管9层，分别在550.0m、535.0m、505.0m、475.0m、445.0m、419.0m、415.0m、385.0m、355.0m处。
风井井筒自2004年2月16日开机冻结开始，2004年6月28日正式开挖，2005年3月13日冻结停机，2005年4月冻结段掘砌施工完成，2005年5月转入基岩段施工，于2005年8月18日，井筒全部竣工，现正在施工马头门，预计9月上旬马头门施工全部完成。
马头门施工完毕后便对风井井筒进行全井筒的井壁壁后（间）注浆，注浆之后使井筒漏水量达到合同及规范要求＜6m3/h，交付淮南矿业集团，为了能安全、高效的完成本次壁后（间）注浆，特编制本措施，用以指导施工。
2、水文地质概况：
根据丁集风井井筒勘探地质资料和风井井筒实际揭露，按水文地质特征分新地层段含水层和二叠系基岩段含水层两类。
2.1新地层水文地质特征
本井筒第四系新地层厚531.1m，其中砂层总厚303.3m，占新地层总厚的57.1%，含钙粘土厚55.8m，占总厚的10.5%，底砂砾层厚21.8m，占总厚的4.1%，按水文地质特征划分为上、中、下三个含水组，见下表：
表土含水组水文地质特征表
名称
累深（m）
厚（m）
砂层厚度（m）
上组
64.3~125.3
61.0
45.0
中组
125.3~324.8
199.5
168.5
下组
443.5~509.3
65.8
63.1
2.2二叠系基岩段水文地质特征
基岩段累深531.1~861.0m，厚度329.9m，砂岩总厚166.4m，砂岩所占比例为50.4%，风化带起止深度为累深531.1~538.5m，厚为7.4m，占基岩总厚的7.2%；见下表
二叠系基岩段含水层水文地质特征表
含水层名称
起止深度（m）
厚度（m）
岩性
揭露情况
备注
第一含水层
587.2~590.1
2.9
粉砂岩
中细砂岩
无出水现象
目前井筒基岩段无0.5m3/h出水点（目测）
井筒总漏水量测6小时12m3（包括地沟槽渗水）即井筒涌水量小于2m3/h。
第二含水层
605.56~618.26
12.7
粉细砂岩粉砂岩
中细砂岩
有渗水
第三含水层
649.2~656.1
6.9
中细砂岩中粗砂岩
无出水现象
第四含水层
773.6~777.3
3.7
细砂岩
无出水现象
第五含水层
791.4~816.1
24.7
细砂岩
中砂岩
无出水现象
3、注浆及浇注沥青施工方案
3.1注浆施工方案
在吊盘上采用锦西产的210型电动注浆泵，配4寸14MPa注浆管进行注浆作业。
采用上行式注浆，即起吊盘由下向上注浆。
本次注浆的目的是封堵基岩段出水通道和充填表土段井壁壁间孔隙。
本次注浆分基岩段和冻结段两段进行。
基岩段注浆重点是出水点、含水层、马头门开口上侧、砾石层等。
冻结段采用分层注浆，由壁座上部开始上行间隔30~60m为一层，重点是含水层组。
本次注浆以单液水泥浆为主，辅助双液浆封孔。
3.2浇注沥青施工方案
待基岩段注浆结束，吊盘起止535m处，进行第一道可缩性接头浇注沥青，第一道可缩性接头浇注完毕，起吊盘至419m处，对第二的可缩性接头进行浇注沥青，两道可缩性接头沥青浇注完毕后继续进行表土段壁间注浆。
4、注浆部位
全井筒，基岩段集中出水点、含水层及特殊位置，表土段井壁壁间充填注浆。
5、注浆施工工艺
5.1注浆材料
浆液材料采用单液浆+双液浆。
水泥选用32.5R水泥，水灰比为1：
1，双液浆C：
S=1：
0.8。
水玻璃选用液体硅酸钠型、浓度为38~40玻美度、模数为2.8的水玻璃。
5.2浆液的配制
水泥浆液配制方法是先向水泥浆搅拌桶内加入定量的清水，按设计配比加入定量的水泥，搅拌均匀后倒入储浆桶内供注浆泵吸浆。
采购的水玻璃若模数、浓度偏高，则需加水稀释成需要的浓度。
5.3注浆压力选择
注浆压力的选择分为基岩段和冻结段两种：
基岩段：
若能测定钻孔静水压力，注浆压力控制在静水压力1.5倍以内，但终压不得大于5MPa。
冻结段：
注浆压力控制在计算出的静水压1.5倍以内。
详见下表
冻结段注浆孔布设层位及参数
层号
累深（m）
岩性情况
打眼深度（mm）
注浆终压（MPa）
备注
1
535
1150+0~50
8.0
4个孔
2
495
1150+0~50
7.5
4个孔
3
455
1150+0~50
6.8
4个孔
4
415
950+0~50
6.2
4个孔
5
375
950+0~50
5.6
4个孔
6
325
950+0~50
4.8
4个孔
7
295
750+0~50
4.4
4个孔
8
245
750+0~50
3.7
4个孔
9
205
750+0~50
3.0
4个孔
10
165
550+0~50
2.5
4个孔
11
125
550+0~50
1.9
4个孔
12
85
550+0~50
1.3
4个孔
13
45
550+0~50
0.7
4个孔
基岩段注浆孔布设层位及参数
层号
累深（m）
岩性情况
打眼深度（mm）
注浆终压（MPa）
备注
1
844
1000~1500
5
4个孔
2
800
1000~1500
5
4个孔
3
775
1000~1500
5
4个孔
4
652
1000~1500
5
4个孔
5
610
1000~1500
5
4个孔
6
588
1000~1500
5
4个孔
7
550
1000~1500
5
4个孔
5.4注浆工艺流程及注浆作业
5.4.1注浆顺序
①根据井壁漏水情况，上提吊盘时，从下往上注浆封堵井壁漏水，布孔方式及布孔数量，基岩段参考上表层位根据现场情况确定，表土段根据上表所例层位均匀布置。
②钻孔布设：
由专人用风钻按照现场技术员或有经验的注浆工指定的孔位打眼，基岩段原则上是顶水打眼造孔，以找到出水通道为准，加强注浆眼均匀布置为宜。
表土段均匀布眼。
眼深为：
冻结段9.5~320.0m段打穿内层井壁，进入外层井壁不超过50mm，320.0~538.0m段打到内外层的防水板即可，基岩段打穿基岩段井壁1000~1500mm，孔口管外露长度为50~100mm，若造孔后孔内无水不埋管，必须用树脂药卷或矿业水泥药卷灌实，以防日后孔内漏水。
③注浆管埋设：
开孔后，将事先加工好的注浆孔口管马牙扣端缠上麻丝，抹上铅油，丝扣端上好管套，用大锤将注浆管砸入孔内，下放孔内不小于500mm，管套拧下，将球阀安装到注浆孔口管的丝头上。
注浆前，先压水试验，球阀与高压混合器接好后，开动注浆泵用清水冲孔，并作耐压试验。
④注浆作业：
将吸浆管和吸水玻璃管拧紧上牢后并分别放在水泥浆及水玻璃储浆桶内，按照设计好的浆液配比，利用供液阀门调整好流量，可进行注浆工作。
注浆过程中，视压力情况，随时调整水泥浆浓度。
如井壁跑浆量较大，可采用间歇式注浆，但间歇的时间不宜过长。
每个孔注浆结束后，必须用清水冲洗净注浆管路，吸水泥浆管和吸水玻璃管做好标记，以防混用。
⑤注浆记录：
注浆过程中，司泵人员及技术人员应做好详细记录，记录内容包括：
注浆日期、开孔数量、孔位、测量水压、注浆压力、浆液浓度、水泥用量、水玻璃用量等。
5.4.2设备布置
①工作盘：
利用吊盘中层盘作为工作盘。
施工前，将中层吊盘清理干净，喇叭口拆除上井，用δ50mm厚木板将喇叭口及各孔口封严。
②注浆机设在工作盘中间，储浆桶、储水桶设在吸浆管路一侧，风钻使用后在工作盘上放平。
清水从地面由供水管下放至工作盘储水桶。
③水泥等物品用提升吊桶运放至工作盘，并放置在靠近储浆桶侧。
5.4.3注浆工艺流程图（见下图）
水水玻璃
水泥搅拌储浆桶储浆桶
吸浆管吸浆管
注浆泵
输浆管输浆管
孔口混合器
注浆孔
5.5注浆结束标准
5.5.1单孔注浆结束标准
基岩段在达到注浆终压5MPa的情况下，注浆孔不再吸浆，且注浆孔内不再涌水，可结束本孔注浆。
表土段注浆结束标准为以下：
1、上层注浆孔跑浆则结束下层孔注浆并封孔。
2、注浆达到1.5倍的静水压力（200m以上的井壁注浆终压可取4MPa），且不吸浆，则终孔。
5.5.2结束注浆标准
集中出水点不大于0.5m3/h；全井筒涌水量小于6m3/h。
注浆结束后，注浆孔口管的外露部分要割除。
6、浇注沥青施工工艺
1）按照图纸设计要求，风井井筒可缩性接头内充填道路沥青；
2）沥青采用吊桶下料，先找到预留的灌注孔，把灌注孔周边清理干净，至少打两个灌注孔。
若找不到预留的灌注孔，可在可缩接头上另开两处浇注孔。
浇注后的浇注孔保持开放状态，不需封闭。
3）沥青采用道班熬好的商品沥青，把专用吊桶放在井口平车上，道班专用沥青罐车到达现场后直接罐入专用吊桶中，然后将吊桶下至第三层吊盘，由专用吊桶上的放油孔对准预留浇注孔直接浇注。
吊桶最底部距浇注孔在1m高度处。
4）对准浇注孔进行浇注时，作业人员要与浇注口保持1.5m以上的安全作业距离，以防沥青飞溅灼伤；且作业人员要远离出气孔，防止沥青注满溢出伤人；
5）作业人员一定穿戴长裤长衣，脚穿胶靴；裤脚和衣袖要捆绑严实，且裤脚要放在胶靴外部；头部要佩戴防尘帽和安全帽，并且还要佩戴防风眼镜，手带电焊皮手套。
7、劳动组织及施工工期
本次注浆作业采用“三八”制作业。
人员配备见下表：
注浆作业人员配备表
工种
小班人数（人）
圆班人数（人）
备注
值班队长
1
3
全面指挥
班长
1
3
电工
1
3
技术员
1
3
负责技术、记录
机修工
1
3
负责维修
注浆工
1
3
注浆
掘进工
2
6
打眼、埋管
倒灰工
2
6
配浆、搅拌
地运、把钩工
4
12
信号工
4
12
负责井上、下信号
合计
注：
以上人员配备不包括其他管辅人员。
施工工期表
序号
工程
工程量
进度
工时（h）
备注
1
拆换风筒
315m
1h/节
79
包括起落吊盘时间以及考虑的了平行作业时间
2
拆管路
3路
计420节
30min/节
210
包括起落吊盘时间以及考虑了平行作业时间
3
注浆
20层
计80孔
12h/层
3h/孔
240
包括起落吊盘时间以及考虑了平行作业时间
4
灌注沥青
2层
2h/层
48
包括起落吊盘、拆接压风管路29节次
5
换吊盘绳
拆接各一次
3h/次
6
合计
583h
计24.3天
注:
本工期不包括注浆准备时间和清理时间.
8、安全技术措施
注浆期间所有工作人员除必须严格遵守立井施工的有关安全措施外，还必须执行以下措施：
1）施工前对施工工人进行一次技能培训，并进行考核，考核合格后方可上岗，施工时要采用老工人带新工人的原则，用有注浆经验的工人带领新工人施工且浇注沥青人员必须熟悉沥青的基本特性，严格按规定操作。
2）施工期间要正常通风，保证井筒施工作业点的风量达到设计值。
3）注浆期间对电缆及小型电器要加以保护，防止损坏或失爆。
4）所有工作人员都必须严格执行现场交接班制度，有关注浆操作人员（包括钻工、司泵工、倒灰工、搅拌工、注浆工、检修工等）必须持证上岗。
5）立井下放或提升设备时，必须捆绑牢固，并事先与绞车房联系好，确认无误后方可开车。
6）吊盘上与注浆无关工作器具及杂物一律升井。
7）作为工作盘的上层盘所有孔口必须用δ50mm厚木板封严并与吊盘连接牢固。
8）打眼时，必须把吊盘固定好，防止吊盘晃动引起断钎沥青外溢伤人。
9）工作盘上所有工作人员工作时必须系好保险带，并生根牢固，且工作盘上的每个工作人员配备防护眼镜及防护手套。
10）升降吊盘时，信号工密切注意吊盘运行情况，并提醒盘上工作人员，看好各种管路及电缆。
11）搅拌水泥浆时，严禁有结块水泥，以防堵塞吸浆笼头。
12）注浆泵等设备下井前必须进行检修、试运转，确认无问题后方能下井。
13）注浆前要对整个管路系统做压水耐压试验，检查管路上的所有接头、阀门及管件的耐压能力，如有不符合要求的及时更换或调整，直到符合要求时方能开始注浆。
14）注浆泵及输浆管各接头要联接牢固，注浆过程中，盘上工作人员应观察接头情况，并应避开孔口管位置，避免炮管或喷浆伤人。
15）注浆人员严格执行注浆泵操作规程，佩戴乳胶手套，注浆管路要牢靠，以防脱出伤人，放浆时，要注意安全，人员避开放浆阀门，防止浆液溅入眼内，时刻注意压力表变化情况，发现异常情况及时处理。
16）注浆前要检查泵完好情况，周围是否有障碍，人员是否站在安全地点。
17）技术人员跟班作业，并做好注浆原始记录及签证工作，尤其是对＞0.5m3/h的集中出水点，要做好详细记录，井下所有工作人员时刻观察井壁情况，发现问题应立即停止注浆，并向技术人员汇报。
18）注浆结束后，应立即用清水冲洗管路和注浆泵。
19）严禁酒后上岗，严禁班中打闹。
20）吸水泥浆管及吸水玻璃管做好标记，不能混用，用完后冲洗干净，以防堵管。
21）注浆时指派专人观察井壁，发现井壁有掉皮、开裂、凸起等异常现象应立即通知打开卸压阀、关闭孔口阀门及注浆泵，冲洗注浆管路，待卸压后，双液封孔。
22）浇注沥青人员应时刻注意施工情况，发现异常情况及时处理。
23）浇注人员在浇注时一定要与浇注孔保持1.5m以上的安全距离，且作业人员要远，离出气孔。
24）其他未尽事项严格按《煤矿安全规程》、《立井防坠》等有关规定执行。
中煤三处丁集项目部
2005-8-25
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