龍場(chǎng)煤礦主副井注漿方案

1、山東能源集團(tuán)貴州礦業(yè)有限公司龍場(chǎng)煤礦副斜井注漿工程技術(shù)方案編制：審核：批準(zhǔn)：2014 年 3 月 7 日第一章第二章第三章附圖工程概況施工部署及進(jìn)度計(jì)劃副斜井注漿方案第一章 工程概況一、工程概況龍場(chǎng)煤礦主副斜井位于龍場(chǎng)井田的中部， 北起巖風(fēng)口處， 南至馬 蹄關(guān)東北約410m處，地表多山地。副斜井設(shè)計(jì)全長(zhǎng) 1126m,井口標(biāo) 高+1360m,傾角-23 °,方位162°,設(shè)計(jì)凈寬度4.8m,凈寬度高4.2m, 凈斷面為16.7 m2,水平標(biāo)高+925m,井筒斷面半圓拱斷面形式，采用 錨網(wǎng)噴的支護(hù)方式,兩井筒間距 35 米,為反斜井開拓。副斜井掘進(jìn)工作面已掘至567m,主斜井已

2、掘572m,現(xiàn)副斜井涌 水量為63m3/h,主斜井涌水量為50m3/h。為全面有效治理主副斜井 防治水問題, 保證井筒工程質(zhì)量和施工安全, 特編制主副斜井注漿工 程技術(shù)方案。二、水文地質(zhì)情況1 、主副斜井地層揭露情況主副斜井已依次揭露三疊紀(jì)茅草鋪組含水層、 三疊紀(jì)夜郎組隔水 層九級(jí)灘段砂巖、 玉龍山段巖溶裂隙含水層。 現(xiàn)主副斜井掘進(jìn)工作面 位于三疊系夜郎組玉龍山段灰?guī)r中,該層位裂隙發(fā)育,上、中部巖性 主要為灰色薄中厚層狀灰?guī)r，質(zhì)純，泥質(zhì)含量漸多，局部相變?yōu)槟?灰?guī)r,且間夾泥巖條帶。該層位大面積出露于礦區(qū)地表中部,出露面 積占整個(gè)礦區(qū)面積的 60%左右,呈西南 -東北向展布,接受大氣降雨 補(bǔ)給能

3、力強(qiáng),富水性空間分布不均勻,為井筒充水的主要層位。2、副斜井揭露茅草鋪組溶洞情況茅草鋪組灰?guī)r出露于井田北西及中部, 巖性主要為淺灰、 灰色薄 至中厚層狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r。井田內(nèi)地層大部分遭受剝蝕，該層灰 巖地表、地下巖溶均較發(fā)育，大氣降水補(bǔ)給范圍大，補(bǔ)給條件較好， 地下水主要以管道流為主，以巖溶大泉形式排泄，富水性強(qiáng)。井筒穿過三疊紀(jì)茅草鋪組灰?guī)r含水層時(shí)，依次揭露溶洞共計(jì) 4 處，位置分別位于井斜 70.4米(1#)、125 米(2#)、155米(3#)、202(4#) 米，距地表較近?，F(xiàn) 2#、4#溶洞井壁有水滲入巷道，其中 202m 處溶 洞位于茅草鋪灰?guī)r含水層與下伏九級(jí)灘相對(duì)隔水層界面，

4、溶洞內(nèi)充填 粘土、泥巖和中厚狀灰?guī)r，巷道左幫有水，標(biāo)高+1285m。四處溶洞對(duì)應(yīng)地面均位于工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)地表無匯水區(qū)，大氣降雨為主要補(bǔ)給水 源。汛期時(shí)，大氣降雨補(bǔ)給充足，溶洞內(nèi)涌水明顯，井筒涌水量與大 氣降雨量基本呈線性比例關(guān)系。3、副斜井揭露玉龍山段灰?guī)r涌水情況副斜井已進(jìn)入玉龍山段灰?guī)r280m，剩余約310m。掘進(jìn)期間未揭 露溶洞，副斜井實(shí)際揭露主要出水段為 440-560m。其中485m水倉內(nèi)埋管涌水量約為8m3/h,水倉下底部出水，涌 水量約為10m3/h，水倉下部肩窩處涌水量約為 8m3/h。530m處巷道底板涌水量約為10m3/h，左幫底板處涌水量約7m3 /ho 552m左幫底板涌水約

5、7m3/h, 555m處右?guī)偷装逵克考s為10m 3/h。井筒其他涌水主要在巷道左幫及頂板以裂隙水形式涌出，涌水 量約為3m3/h。副斜井總涌水量為63 m3/h。三、以往注漿施工情況(一)茅草鋪組溶洞注漿情況茅草鋪組灰?guī)r受大氣降水補(bǔ)給范圍大， 補(bǔ)給條件較好，富水性強(qiáng)。 實(shí)際揭露的溶洞均距離地表較近， 汛期時(shí)， 大氣降雨通過溶洞進(jìn)入巷 道，致使井筒涌水量迅速增大，嚴(yán)重影響掘進(jìn)施工。針對(duì) 202m 溶洞 （4#）雨季時(shí)涌水量較大，采取了混凝土澆筑、充填等技術(shù)措施并對(duì) 4#溶洞周圍進(jìn)行了壁后注漿加固，封堵巖溶裂隙。通過 4#溶洞注漿，井筒涌水量基本得到控制，注漿效果較明顯， 但降雨時(shí)，仍有涌水通過

6、底板進(jìn)入巷道。（二）玉龍山段灰?guī)r段注漿情況在井深 485m 處水倉內(nèi)已完成注漿，仍有部分水通過埋設(shè)管進(jìn)入 巷道。500m-510m段已經(jīng)注漿，注漿效果較好。562m已經(jīng)施工完成 的探放水孔已經(jīng)注漿完成，通過施工驗(yàn)證孔，注漿效果較好。為確保施工安全和工程質(zhì)量， 對(duì)巷道底板進(jìn)行重點(diǎn)注漿封堵， 需 繼續(xù)對(duì)巷道底板破碎松散帶采用壁后注漿加固處理， 使?jié){液充填和膠 結(jié)圍巖的裂隙，從而切斷出水點(diǎn)與井壁的水力聯(lián)系。第二章 施工順序及計(jì)劃安排一、施工順序（一）第一階段為不影響副斜井掘進(jìn)施工， 在迎頭掘進(jìn)施工的同時(shí)， 先對(duì)迎 頭后部玉龍山段進(jìn)行注漿堵水施工。根據(jù)副斜井玉龍山段注漿效果情況， 再適時(shí)對(duì)主副斜井玉龍

7、 山段裂隙聯(lián)通段（即主斜井）注漿處理。（二）第二階段副斜井玉龍山段出水點(diǎn)注漿完畢后， 再對(duì)茅草鋪段溶洞出水 點(diǎn)進(jìn)行注漿處理。二、工期計(jì)劃安排第一階段施工計(jì)劃： 20 天。第二階段施工計(jì)劃： 10 天。第三章 副斜井注漿方案第一節(jié) 副斜井茅草鋪段溶洞注漿方案一、 副斜井茅草鋪段溶洞處理措施（一）茅草鋪段 2#、 4#溶洞處理措施2#、4#溶洞位于副斜井井深 125m、202 米處，其中 4#溶洞位 于三疊系下統(tǒng)茅草鋪組灰?guī)r與三疊系下統(tǒng)夜郎組九級(jí)灘段交界 面。溶洞內(nèi)以大塊灰?guī)r和泥巖相間填充型為主，雖然空間較小， 但揭露時(shí)自上而下， 從右到左有流水， 由于受到大氣降雨的補(bǔ)給， 2#、4#溶洞在下雨期

8、間涌水量突然增大，雨后迅速減小，涌水從 溶洞周邊裂隙噴出。 4#溶洞采取了壁后混凝土澆筑、 充填等技術(shù) 措施對(duì) 4#溶洞進(jìn)行處理，現(xiàn)需重新對(duì) 2#、4#溶洞進(jìn)行壁后注漿 加固。二、副斜井 2#、4#溶洞注漿施工方案根據(jù)副斜井 2#、 4#溶洞巖溶發(fā)育情況、巷道圍巖的地質(zhì)條 件、出水位置、水量、水壓以及巖體的綜合滲透系數(shù)，采用壁后 注漿方案。1）注漿設(shè)計(jì)徑向注漿加固，鉆孔呈梅花形布置，孔間距為0.8 x 0.8m,間排距為0.8 x 0.8m。（2）施工程序清幫-埋設(shè)注漿管-復(fù)噴- 注漿-注漿驗(yàn)收。（3）清幫處理及復(fù)噴巷道頂板及兩幫的懸浮雜物清理、 剔除后進(jìn)行復(fù)噴， 復(fù)噴厚 度不低于 50mm。

9、（4）鉆孔采用YT28型鑿巖機(jī)鉆孔，孔徑 50mm在巷道對(duì)應(yīng)2#、4# 溶洞周邊及其上下山外圍 3 米范圍內(nèi)， 按梅花形布置鉆孔， 孔深 4m,鉆孔完畢后及時(shí)進(jìn)行清孔。（5）注漿管鉆孔結(jié)束后安裝 2 寸注漿管，注漿管采用與注漿泵相對(duì)應(yīng)的 鋼管，長(zhǎng)度0.9m，外露0.1m，注漿管兩端套絲，套絲長(zhǎng)度為分 別5cm,采用干麻絲纏繞注漿管牢固，孔口100-200范圍采用樹脂藥卷或水玻璃充填加固。 注漿孔外露端焊接管子掛扣鼻， 以便 通過外力將注漿管嵌入孔內(nèi)。（6）注漿準(zhǔn)備注漿前進(jìn)行管路調(diào)試, 檢查注漿管路及設(shè)備, 確保注漿壓力 表完好,孔口管埋設(shè)牢固,并安裝止?jié){管。7）注漿1、拌制水泥漿：先加水后加水

10、泥，水泥采用425 號(hào)普通水泥，水泥漿液水灰比按1:0.6-1拌和1020mi n,混合比逐漸變 大，直到達(dá)到滿足施工設(shè)計(jì)要求為止。2、 注漿順序：采取單孔注漿（即打一個(gè)孔注一個(gè)孔），達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，方可對(duì)下一個(gè)孔打孔、注漿。實(shí)行跳孔注漿，注漿 順序先在巷道底板注漿，再由兩側(cè)到拱頂，可交叉進(jìn)行，每幫一 次只施工一個(gè)孔。最后去掉4#溶洞引水管后，對(duì)巷道右?guī)鸵苓M(jìn)行注漿處理，注漿壓力3Mpa注漿孔壁與鋼管之間用麻絲填實(shí)，孔口 100-200mm范圍采用樹脂藥卷或水玻璃封孔；孔口設(shè)止?jié){閥門（ 2 個(gè)）和泄水觀察孔閥門，注漿過程中若發(fā)生串漿， 則關(guān)閉孔口閥門待其他孔注漿完畢后再打開閥門。3、清理注漿

11、管單孔注漿結(jié)束后， 打開止?jié){閥門和泄水觀察孔閥門用清水清 理，防止堵塞注漿管。4、輔助用料 ：當(dāng)水泥漿無法滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，采用雙液注漿，即注水泥漿后， 出現(xiàn)跑漿、 不起壓等現(xiàn)象時(shí)， 采用雙液注漿， 注漿時(shí)摻水玻璃，水玻璃濃度30-35Be '水泥漿與水玻璃體積比 1:0.35 1:0.65 。無雙液注漿泵時(shí)，單獨(dú)調(diào)試好水玻璃濃度 和體積比，通過注漿泵一起將混合液送入孔內(nèi)。第二節(jié)副斜井玉龍山出水段注漿方案、注漿目的及布孔1、注漿的范圍副斜井玉龍山段主要出水點(diǎn)段： 440-560m 破碎帶。裂隙發(fā)育特點(diǎn)為豎直裂隙較發(fā)育，即由巷道頂板到頂板方向不規(guī)則發(fā)育。2、注漿的順序由巷道底板從下到上、巷

12、道兩幫由左到右加固順序。施工完 一個(gè)孔后注漿，做到“一孔一注”。3、布孔副斜井 440-560m 布置注漿孔， 底板出水處， 盡量穿過裂隙發(fā) 育帶，底板水平夾角為 -10 °，底板注漿孔原則上水平間距為 0.8m, 順巷道方向水平距離 5m,可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況布置鉆孔。頂板 及兩幫涌水點(diǎn)部位要根據(jù)巷道裂隙發(fā)育特點(diǎn)施工鉆孔。副斜井485m位置注漿時(shí)，要及時(shí)觀測(cè)主斜井5#鉆孔水量變化及水質(zhì)變化情況， 若 5#鉆孔出現(xiàn)跑漿， 要停止注漿并施工 15m 長(zhǎng)孔，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行注漿。二、注漿參數(shù)1、注漿孔采用50mn鉆頭施工注漿孔，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度5m套管采用38mm 篩管，埋深為 1.5m。2、

13、注漿壓力對(duì)巷道頂部及幫部注雙液漿終孔壓力為3.0Mpa。對(duì)巷道涌水量較大的部位，在留設(shè)注漿管的同時(shí)，需安裝壓力表，注意觀 察孔內(nèi)壓力變化。3、漿液配比注漿時(shí)一般按照先稀后濃， 逐級(jí)變換的原則。 根據(jù)試驗(yàn)參數(shù)，由反應(yīng)時(shí)間、注入量確定配比量，現(xiàn)場(chǎng)配用雙液漿，雙液漿水泥漿、水玻璃濃度為1: 0.61 : 0.8。水泥漿現(xiàn)場(chǎng)配制表水嚴(yán)it水良（E）*（升）制成漿低I*1）I-u11他LOCOOtfid226初1)7121血91575D1.000h1Smusq11懈】眥2*19300UO&O三、注漿工藝1、注漿設(shè)備選型一臺(tái)雙液注漿機(jī)，型號(hào) 3NB260/6-15 （給漿量5-10 m3/h，最

14、大注漿壓力15Mpa。2、注漿地點(diǎn)及給水要求注漿地點(diǎn)為井下水點(diǎn)附近，井下注漿機(jī)可安裝在出水點(diǎn)附近。 為便于操作，在注漿給水，給水量大于5 m/h，給水管路為 50mm 管路。3、埋管及配置注漿管采用 50mm管路。注漿管口必須設(shè)置三通閥。并配 有止?jié){材料和工具（小手錘、棉紗和小漿桶）。四、施工準(zhǔn)備及施工順序1、施工準(zhǔn)備 施工前，清除工作面向后二十米范圍內(nèi)浮矸，浮矸必需清凈至硬底。 鉆機(jī)、 注漿泵等鉆孔注漿設(shè)備在地面檢修完好， 并試運(yùn)行 正常后入井。2、副斜井555m左右?guī)偷装迨┕?zhǔn)備 施工前，清除出水點(diǎn)處浮矸，浮矸必需清凈至硬底。 根據(jù)出水點(diǎn)出水情況進(jìn)行擴(kuò)孔并安裝止水套管將水引 出。 根據(jù)裂隙

15、發(fā)育特點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)施工情況，可進(jìn)行注漿或用混 凝土進(jìn)行澆注封堵出水點(diǎn)。五、注漿操作1、注漿泵的安裝、使用與維護(hù) 注漿泵應(yīng)放置平穩(wěn)，固定在適當(dāng)位置，吸排漿管路、混合器 及漿筒的布置要合理，應(yīng)避免管路扭曲、打折、交叉等。吸漿籠 頭至注漿缸的垂直距離（吸程）不超過im注漿孔至注漿缸中心 的垂直距離不超過50m吸漿管長(zhǎng)度不超過5m，排漿管長(zhǎng)度不超 過 200m。2 、試運(yùn)轉(zhuǎn) 打開防護(hù)罩。 將溢流閥調(diào)壓手柄逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至極限位置 （零壓狀態(tài) ）。 各潤(rùn)滑部位、油杯等，加足潤(rùn)滑油。 點(diǎn)動(dòng)電機(jī)，檢查皮帶輪轉(zhuǎn)向，看是否與齒輪泵指示的方 向相同，否則更正。 待轉(zhuǎn)向正確后，查看轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活，然后使活塞桿拔盤 停在中間位

16、置，用手推拉換向機(jī)構(gòu)，看是否靈活可靠。 將吸漿籠頭放入清水筒內(nèi)，并打開混合器上的放漿閥門， 關(guān)閉注漿閥門。 啟動(dòng)電機(jī)，緩慢順時(shí)針旋轉(zhuǎn)溢流閥調(diào)壓手柄，使注漿泵正常工作（即活塞往復(fù)次數(shù)達(dá)到20次/分，液壓系統(tǒng)壓力至1.5 2Mpa），運(yùn)轉(zhuǎn)3分鐘以上，并檢查各部運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。 關(guān)閉混合器放漿閥門，調(diào)整溢流閥高壓手柄，使混合器 的指標(biāo)壓力達(dá)到預(yù)定的注漿壓力并擰緊鎖緊螺母。 然后停泵安裝 好防護(hù)罩準(zhǔn)備注漿。3、正常操作 開泵后打開混合器的注漿閥門， 關(guān)閉放漿閥門， 試注水 1 分鐘以上。 待確認(rèn)試運(yùn)轉(zhuǎn)正常后， 先打開進(jìn)漿閥和止水閥， 再關(guān)閉泄 漿閥。注漿結(jié)束時(shí)，先關(guān)閉止水閥，再打開泄?jié){閥和進(jìn)漿閥，待 泄

17、壓后拆卸注漿管路；在注漿的過程中，隨注漿阻力的增大，泵 壓隨之升高，注意觀察注漿管關(guān)卡處，一旦出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，須及 時(shí)停泵，不至于產(chǎn)生超壓注漿的危險(xiǎn)。 漿液制作時(shí)，嚴(yán)格掌握注漿參數(shù)、漿液配比，水灰比和注 漿終壓，滿足設(shè)計(jì)要求。注漿中，當(dāng)注漿孔達(dá)到設(shè)計(jì)終壓后，降 低流量 10 分鐘，即可停機(jī)關(guān)閉止水閥，再開啟泄壓閥泄壓并沖 洗管道后才能換孔注漿。 注漿閥待漿液初凝約半小時(shí)后， 方可拆 卸。漿液需充分?jǐn)嚢杈鶆?，并在放漿口處設(shè)置過濾網(wǎng)，以防結(jié)塊 小泥等雜物吸入漿管內(nèi)。注漿的孔口閥門應(yīng)待注漿后六小時(shí)拆 除。拆下的閥門要及時(shí)清洗干凈，然后涂抹機(jī)油備用。4、注漿泵維護(hù)當(dāng)每一個(gè)注漿孔注漿終結(jié)或因故停泵時(shí)，都應(yīng)

18、立即把吸 漿籠頭移至清水筒內(nèi)，同時(shí)分別開閉放、注漿閥門，洗泵兩分鐘 以上，直至放漿門排出的水，清澈為止。全部注漿完畢后，用上述同樣的方法洗泵，然后移出吸 漿籠頭，再運(yùn)轉(zhuǎn) 1 分鐘（以便將泵內(nèi)殘存的液體排完 ） ，歸后切斷 電源停機(jī)。5、注漿操作要求 注漿管安裝好后， 擰上孔口閥觀察注漿管四周是否漏水 或是否有新增出水點(diǎn)、是否安全。 安裝壓力表， 測(cè)量靜水壓力， 要求壓力穩(wěn)定時(shí)間在五分 鐘為準(zhǔn)。 注水試壓， 檢查注漿泵能力及管路連接是否正確、 牢固、 嚴(yán)密。 注水試驗(yàn)，向孔內(nèi)注入清水，觀測(cè)是否跑水，注漿通道 是否通暢，記錄注水壓力，確定漿液起始濃度。注水時(shí)，泵量由 小到大，至最大泵量。 當(dāng)跑漿嚴(yán)重或吃漿量過大時(shí)， 加動(dòng)水材料漿量， 通常動(dòng) 水材料采用間隙注漿，每次注入量 200-300k