竖井井筒预注浆方案.docx

1、竖井井筒预注浆方案231.编制依据（1） 最新矿山井巷工程施工综合技术与标准规范使用手册 （2） 简明建井工程手册（下册）（3） 煤矿井巷工程施工规范（4） 煤矿安全规程（5） 2.工程概况竖井相关地质资料竖井深 611.8m，净直径 5.5m，井口高程 127.5m，底高程-484.3m。高程 127.5m117m 段为钢筋混凝土，壁厚 1000mm；高程 117m93m、- 449.14m-484.3m 段为钢筋混凝土，壁厚 500mm；高程 93m-449.14m 段为素 混凝土，壁厚 350mm。混凝土强度等级 C40，抗渗等级 S8。截止到 2016 年 1 月 1 日，竖井井筒掘进

2、至高程-117.5m，掘进总高 245m， 混凝土衬砌至高程-114m，衬砌总高 241.5m。因竖井涌水较大，无法正常施工，为改善施工条件、确保施工安全、加快 施工进度、提高工程质量，决定对竖井井筒进行工作面预注浆，特编制本施工 技术方案。3.地质概况根据前期详勘报告及实际揭露地质情况，当前工作面至井筒 400 米之间发 育多条小的断层和挤压面，节理面张开，张开度 15mm，裂隙为竖直贯通裂隙， 涌水量较大；400 米以下岩石比较致密，涌水量较小。4.施工布置4.1 供电布置由地面两台 1000kw、一台 1120kw 柴油发电机组发电，供地面大绞车、压 风机、制浆机等设备使用，并通过一条

3、75mm 的电缆供井下用电设备使用。 4.2 给、排水布置给水：井下用水由地面提供，在井筒内单独铺设一条供水管，供水管由 2 吋无缝钢管两端焊接法兰盘连接而成。排水：工作面使用两台功率 5.5kw、流量 30m /h、扬程 35m 的 BQS30-35-5.5 型矿用隔爆型排沙电泵+一台风泵将井壁淋水、钻孔涌水、打钻用水通过350mm 高压软管抽至吊盘上水箱中；吊盘上水箱中的水使用功率 200kw、流量 80 m /h、扬程 400m 的 BQS80-400/7-200/N 型矿用隔爆型潜水排沙电泵通过沿 井壁铺设的 4 吋钢管排至地面。4.3 供风系统地面一台 40m3压风机将高压风通过井筒

4、内铺设的风管送入井下，供钻机用。4.4 通风系统利用井架上 230kw 局扇通过 800mm 风筒将地面新鲜风送至井下工作面。 4.5 通信系统在工作面安装一部防爆电话及 4 部对讲机，保证与地面调度室、信号房、 绞车房等机构通信畅通、顺利。4.6 施工设备配备表 4-1主要施工设备配备表序号设备名称规格型号数量用 途备注1潜孔钻机MKQJ120/402工作面钻孔2注浆泵2TGZ60/2102注浆3双桶搅拌机180L1制水泥浆4制浆机UJZ200A1制水泥浆备用5制浆机UJZ400A1制水泥浆备用6矿用隔爆型潜水排沙电泵BQS30-35-5.54工作面排水两用两备7风泵2工作面排水一用一备8矿

5、用隔爆型潜水排沙电泵BQS80-400/7-200/N2吊盘水箱排水一用一备表 4-2 注浆泵技术参数泵型号传动速度吸浆量（L/min）最大注浆压力 MPa配用电机 KW重量kg外形尺寸长宽高2TGZ-60/2101 速16217.51070175094511202 速19183 速3694 速6065.施工方案3（1） 将工作面浮渣清理干净，用风镐将工作面凸起位置进行整平，以便 钻机安装。（2） 安装一趟供水管，一趟输浆管，两趟管路全为 2 吋钢管两端焊接法 兰并用螺栓连接，采用 16T 稳车、钢丝绳进行悬吊。（3） 将钻机及操作台等相关设备下井，安装并调试完成。（4） 按照设计孔号、孔位、

6、角度进行钻孔，每孔钻进 4m，提出钻具，插 入加工好的孔口管。（5） 将孔口管固定牢固，在孔口管与钻孔孔壁缝隙中插入 1 吋钢管，孔 口管周围缝隙用进行密封，孔口管安装法兰盖进行密封。（6） 通过安装在孔口管与钻孔孔壁缝隙间的 1 吋钢管向孔内注水泥-水 玻璃双液浆进行封孔固定孔口管。（7） 浆液凝固后用钻机在孔口管中按原有深度进行扫孔，对孔口管固结 质量及岩帽进行压水检查，合格后进行下一步施工。（8） 按照预埋的孔口管进行钻孔，钻孔过程中如果孔内涌水量超过 5m /h 时就停钻，撤钻杆、钻头，注浆堵水，浆液凝固后继续钻孔，直至钻孔至 设计深度，进行注浆、封孔。（9） 注浆孔全部注浆结束后，进

7、行注浆效果检查。不符合设计要求时， 重新进行钻孔注浆，直至达到设计预注浆效果，则本次预注浆结束。（10） 拆除注浆设备、材料，转入正常掘进、支护。向下施工 8 模，即 36m 后停止掘进。（11） 利用剩余注浆岩层作为下次工作面预注浆岩帽使用，在竖井高程- 277.5m，即井深达 400 穿过裂隙带之前，工作面预注浆工作按本方案施工，具 体可根据掘进情况，可适当调整注浆孔数量、位置，以达到最好的注浆效果。 6.设备安装注浆站设在井口附近，包含注浆泵、水泥浆搅拌机、储浆桶、计量仪表、 清水池和注浆材料存放处等。本次工作面预注浆施工，需在井筒内铺设一条供水管路及一条输浆管路。 供水管、输浆管选用

8、50mm 钢管，钢管间用法兰盘连接。两条管路通过 16T 稳 车缠绕的钢丝绳悬吊，下端用钢丝绳在工作面固定。下放钻机、操作台、钻杆等设备、材料。大型零部件、材料可用钢丝绳吊 挂在吊桶下方，其余部件、材料可直接放入吊桶，通过绞车提升送至井下工作 面，安排人员在井下将钻机安装并调试完成。7.孔口管埋设孔口管在钻进注浆孔时起导向作用及涌水量较大时控制水流作用，注浆时 用作联接孔口装置。本次施工利用已有的注浆带作为止浆岩帽，采用后埋孔口 管的方法安装、固定孔口管。注浆孔设计 10 个，后埋孔口管 10 根，工作面孔口管中心距井壁 0.55m， 径向倾角 7.5，逆时针偏角 2.5，与井筒中心线夹角 7

9、.9。孔口管在地面按照设计要求进行加工。孔口管选用 4 吋钢管，长度 3.3m， 并在外露岩帽的一端焊接上法兰盘。加工完成后并检验合格后对孔口管进行编 号，利用吊桶送至井下工作面。采用一台 MKQJ120/40 型潜孔钻机进行钻孔，按照设计位置、角度安装、调 整钻机，安装、调整完成后开始钻孔，钻杆直径 50mm，钻头直径 133mm，钻孔 孔深 4m，钻孔按注浆孔孔号顺序进行。见图 7-1 孔口管埋设示意图。一个钻孔施工结束后，按孔号顺序施工下一钻孔，并在已钻进完成钻孔安 装、固定孔口管。孔口管插入钻孔 3m，外露 0.3m，用木楔塞入孔口管与钻孔间 缝隙进行临时固定，并在缝隙中插入一根 1

10、吋钢管，钢管上安装 1 吋球阀，孔 口管与钻孔间缝隙用水泥-水玻璃双液浆进行封堵，孔口管安装法兰盖进行密封。 通过预埋的 1 吋钢管向孔内注入双液浆对孔口管进行固结，注浆使整个孔内充 满浆液，且注浆压力达到设计时即可结束。待孔内浆液凝固后拆除法兰盖，在 孔口管上安装 4 吋高压阀门，准备进行后续施工工作。孔口管共 10 根，每根 3.3m，共消耗 4 吋钢管 33m；1 吋钢管 10 根，每根 0.4m，共 4.8m；4 吋法兰 10 个，4 吋法兰盖 10 个，4 吋高压阀门 10 个，1 吋 球阀 10 个。图 7-1 孔口管埋设示意图768孔口管54N91031注：图中单位为mm21-1

11、法兰-117.5m1孔口管4吋钢管8.竖井井筒壁后注浆1在浆液凝固期间，为减少井壁淋水对工作面施工的影响，对已衬砌井壁出 水点进行壁后注浆。壁后注浆相关参数及技术要求参见竖井井筒壁后注浆措 施。耐压试验孔口管内浆液凝固后，用潜孔钻机对 10 个孔口管进行钻孔，孔深 4m，既 将埋设孔口管前的钻孔重新钻出，然后对孔口管做耐压试验，耐压试验用清水， 试验压力不低于注浆终压。耐压试验即检验孔口管是否埋设牢固，又可检验止浆岩帽是否满足施工需 要。做耐压试验过程中如果孔口管出现松动，有被从钻孔中顶出的迹象时即停 止耐压试验，对该孔口管重新固定、注浆，浆液凝固后再做耐压试验，直至孔 口管固结牢靠。同时，在

12、做耐压试验时，如果工作面出现漏水现象，也要对该孔进行注浆，封堵裂隙，防止注浆过程中出现跑浆现象。经过耐压试验确保孔口管固结牢靠，且止浆岩帽无漏水现象时即可结束， 转入钻孔工作。9.注浆孔施工图 9-1 钻孔布置示意图76811孔口管54N910井帮31注：图中单位为mm22-222注浆孔预留注浆带-157.12m注浆孔设计 10 个，工作面孔口中心距井壁 0.4m，径向倾角 7.5，逆时针333偏角 2.5，与井筒中心线夹角 7.9。10 个注浆孔沿井壁四周均匀布置，钻 孔结束时孔底据井帮 4.8m，孔深 40m。工作面面高程-117.5m，注浆孔孔底高程 -157.12m，垂深 39.62m

13、。采用两台 MKQJ120/40 型潜孔钻机同时钻孔，钻进方法为无芯钻进，钻杆直 径 50mm，钻头直径 90mm。将正北方注浆孔编为 1#孔，然后顺时针依次编号，各孔间夹角 30。 钻孔顺序为 1（6）#3（8）#5（10）#2（7）#4（9）。一台钻机按顺序施工 1#、3#、5#、2#、4#；另一台钻机按顺序施工 6#、8#、10#、7#、9#。若从开钻后连续钻进至设计孔深无水涌出，则按顺序施工其余钻孔。如果 所有孔施工完毕都无水涌出，则整个预注浆施工结束。钻进下一孔的同时对上 一钻孔进行注浆，封堵裂隙。若钻孔过程中，孔内涌水量超过 10m /h，则停止钻进，提出钻具，进行注 浆，注浆结束

14、标准按设计结束标准。将该出水孔钻孔孔深作为后续钻孔的钻孔 孔深，在该出水孔注浆时，挪移、调整钻机按照钻孔顺序钻进下一注浆孔，直 至所有钻孔钻至该深度并注浆结束，再按照设计顺序向下钻进。既将该出水孔 深作为一个小的施工段，进行钻孔、注浆，将该孔深以上裂隙全部进行封闭堵 水。当上一出水段内钻孔全部钻进并注浆结束，孔内浆液凝结达到可以托住钻 具的强度后，按设计顺序开始继续向下钻孔。钻进已注浆的孔时要慢速钻进， 切勿给压，以免钻孔产生偏斜，钻进深度超过已注浆段深度后，再正常进行钻 进施工。若某一孔内涌水量再次超过 10m /h 时，则重复上述施工方法，直至达 到设计注浆孔孔深。为防止孔内涌水量增大超出

15、排水能力（50m /h），钻进时必须通过安装在 孔口管上的 4 吋高压阀门的阀腔内钻孔，当遇到该况时应迅速停钻，卸下钻杆， 关闭阀门。进行下一个钻孔的施工，注浆工作。钻进过程中，若因岩石破碎、塌孔等出现喷孔、抱钻等现象，造成无法钻 进时，则冲孔抽钻进行注浆。每孔中孔停钻后，应加大水量冲孔 30min，直到孔内岩粉基本排除为止。钻孔过程中，在工作面安设两台 BQS30-35-5.5 型矿用隔爆型排沙电泵和一 台风泵，用以排除钻孔的回水、涌水及井壁淋水，给工作面预注浆施工提供良 好环境。10.注浆施工注浆时使用水泥单液浆，选用 P.O 42.5R 普通硅酸盐水泥，单液水泥浆使 用水灰比为 2：1、1.5：1、1