竖井井筒预注浆方案
立井井筒工作面预注浆

立井井筒工作面预注浆1 适用条件及工艺特征立井通过含水岩层厚度不大、埋藏较深;或含水层之间相距较远、中间有良好隔水层等。
井筒掘进至含水层以上10m左右停止掘进,钻超前钻孔探明水压、涌水量及含水层准确位置。
按设计要求预留止浆岩帽或浇筑混凝土止浆垫,然后从工作面钻孔注浆,形成帷幕,涌水治理后,再进行井筒掘进2 工作面预注浆工程设计2.1 方案选择依据2.1.1工程、水文孔提供的工程和水文地质资料及矿井技术特征资料工程地质:井筒检查孔岩性综合柱状图(标明井筒穿过岩层名称、岩性、层位及起止深度、分层厚度及累计厚度);工程地质说明书(描述裂隙、断裂等的走向、倾向、倾角、裂隙密度、宽度、裂隙充填等情况);地质勘查报告(岩层走向、倾向、倾角及各岩层硬度等);检查孔岩心实地调查。
水文地质:工程水文孔简易水文资料(说明各含水层的起止深度、厚度,各隔水层的起止深度和厚度,各含水层间水力联系情况);水文地质报告及计算书(工程水文孔的冲洗液漏失量,各含水层的水位标高,地下水的流向、流速等);水文分析资料(地下水水温、化学成分及侵蚀性,渗透系数,钻孔单位涌水量,井筒排水时可能的影响半径及井筒的预计涌水量)。
矿井技术特征资料:矿井设计及图纸,施工组织设计等。
2.1.2 可供选择的施工设备情况。
2.2 方案选比2.2.1 一段注浆:多个含水层段一次注浆完成。
要求多个含水层段层间距较小,或无良好的隔水层。
需用较大能力钻机。
2.2.2 分段注浆:井筒分多段注浆完成,注一段掘一段,然后再注一段掘一段,循环。
可用一般轻便型小钻机。
2.3 布孔方式、注浆段高确定布孔方式、注浆段高见下表。
布孔方式类型布孔简图适用条件优缺点注浆段高直孔裂隙发育、连通性好;水平或缓倾斜裂隙;孔壁稳定性较好;可用较大型钻机,加大孔径。
布孔、钻孔方便;钻孔工作量小;利于孔壁维护;按钻机钻孔能力确定;段高大于70米时,钻具应变径一次。
径向斜孔裂隙发育及连通性一般;径向垂直裂隙发育较差;可用轻型钻具;注浆孔穿过裂隙多,利于提高注浆效果;钻孔工作量大;孔口管与钻机安装复杂;孔壁维护不利注浆段高30-50m ;一般常用此法径向、切向斜孔裂隙发育不均、连通性差,有径向垂直裂隙;孔壁稳定、有适合钻机;提高注浆质量;钻孔工作量大;工艺复杂;注浆段高30-50m 2.4 注浆参数选择参照下表选择:名称公 式符号意义影响因素注浆泵压P HP H =(2~2.5)P 静水压P 静水压=H/100 H—静水位高度m经验:H---P H 100m—2~3MPa 200m—4~5 MPa 300m---5-7 MPa 400m---7-8 MPa 500m---8-10 MPa注浆终压 P 0P 0=P H + P 静浆液压P 浆液压=浆液高度*浆液密度/100注浆孔数NN=π*(D-2A)/L 布孔圈周长/孔距水泥类浆液孔数一般取4-12个D--井筒净径L--注浆孔间距=(1.3-1.5)RA--布孔圈至井筒壁距离 取0.6m 钻机尽量靠近井壁,TXU-75/200型—A=0.5-0.6m KD100型—A=0.7-0.8m R—浆液扩散半径浆液扩散半径RR=2---10m与裂隙宽度有关0.3~2mm----2~4m渗透系数、裂隙宽度、注浆压力、注2.5 止浆岩帽设计为保证浆液在压力作用下沿裂隙有效扩散,并防止从工作面跑浆,采用工作面预留止浆岩帽方法。
竖井井筒预注浆方案

1.编制根据(1)《最新矿山井巷工程施工综合技术与原则规范使用手册》(2)《简要建井工程手册(下册)》(3)《煤矿井巷工程施工规范》(4)《煤矿安全规程》(5)竖井有关地质资料2.工程概况竖井深611.8m,净直径5.5m,井口高程127.5m,底高程-484.3m。
高程127.5m~117m段为钢筋混凝土,壁厚1000mm;高程117m~93m、-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2023年1月1日,竖井井筒掘进至高程-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、保证施工安全、加紧施工进度、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汇报及实际揭发地质状况,目前工作面至井筒400米之间发育多条小旳断层和挤压面,节理面张开,张开度1~5mm,裂隙为竖直贯穿裂隙,涌水量较大;400米如下岩石比较致密,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75mm2旳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30m3/h、扬程35m旳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Φ50mm 高压软管抽至吊盘上水箱中;吊盘上水箱中旳水使用功率200kw、流量80 m3/h、扬程400m旳BQS80-400/7-200/N型矿用隔爆型潜水排沙电泵通过沿井壁铺设旳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内铺设旳风管送入井下,供钻机用。
工作面预注浆在竖井井筒施工中的应用

工作面预注浆在竖井井筒施工中的应用在竖井井筒施工中,工作面预注浆是一种在井筒内部进行补强的技术。
该技术在工程建设中广泛应用,能够提高井筒的强度和稳定性,防止井筒发生塌陷等问题。
本文将介绍工作面预注浆在竖井井筒施工中的应用。
一、工作面预注浆的原理和目的工作面预注浆是一种补强井筒内部结构的技术。
其基本原理是通过注入浆液将原本散松的岩层固定在一起,形成一个整体结构,以提高井筒整体的强度和稳定性。
注浆时需要选择适合的注浆泥浆和注浆方式,以保证注浆效果和井筒的安全性。
工作面预注浆的目的是提高井筒的安全性能,防止井筒发生塌陷和倒塌等意外事故。
通过工作面预注浆可以增加井筒的强度和稳定性,保证井筒的正常使用,同时也可以减少施工中的工程量和时间成本。
二、工作面预注浆的适用范围工作面预注浆适用于各种类型的井筒,包括深井、水井、气井、煤矿井等。
其施工范围主要是在工作面附近,即井筒内的煤层、岩层和裂缝等,以提高井筒围岩的整体强度和稳定性。
同时工作面预注浆还可以用于井壁的修补和加固,使井筒的安全性能达到最佳水平。
工作面预注浆的注浆泥浆是一种特殊的材料,由水泥、矿物、骨料等原材料经过混合而成。
注浆泥浆一般具有高度的流动性、粘合力和抗压强度等特点,能够满足井筒内的不同需求。
在选择注浆泥浆时需要根据具体的情况进行选择,比如井筒的深度、结构类型、围岩性质、环境温度等。
同时,还需要考虑注浆泥浆的物理和化学性能,以确保注浆效果和工作面的安全性能。
工作面预注浆的注浆方式包括手动注浆和机械注浆两种方式。
手动注浆是指通过手动控制注浆设备将注浆泥浆注入井筒内部,其周期较长但施工过程较为简单。
机械注浆则是指利用机器设备将注浆泥浆以一定的流速注入井筒内部,其注浆周期较短、注浆效果较好、施工效率也更高。
五、工作面预注浆的施工注意事项1、工作面预注浆前需进行现场勘察,了解井筒情况和预处理现场。
2、注浆前需要对注浆设备进行检查和试运行,确保设备正常工作。
工作面预注浆在竖井井筒施工中的应用

工作面预注浆在竖井井筒施工中的应用随着城市化进程的加快,越来越多的建筑和基础设施需要建造。
而在这些工程中,竖井井筒是一个非常重要的部分,它在城市交通、给水、排水、燃气等方面发挥着关键作用。
而在竖井井筒的施工中,工作面预注浆技术的应用,为工程施工提供了更加可靠的保障。
本文将探讨工作面预注浆技术在竖井井筒施工中的应用。
一、工作面预注浆技术概述工作面预注浆技术是指在工程施工中,通过对工作面进行注浆处理,以提高工作面的稳定性和承载能力,防止土壤涌流、松动和塌方,保障工程安全的一种技术手段。
其主要原理是通过向工作面注入浆液,使土体收缩、增强,从而提高土体的稳定性和抗压能力。
工作面预注浆技术在竖井井筒施工中的应用,可以有效地解决井筒工程中的一系列问题,如井壁稳定性、涌水涌土、地质灾害等,提高井筒的工程质量和施工效率,保障井筒的安全运行。
1. 提高井壁稳定性在竖井井筒施工中,井壁的稳定性是一个重要的问题。
在地下水位高的地区,井壁往往容易受到水压的影响而发生松动和塌方,影响施工的正常进行。
而工作面预注浆技术可以通过注浆加固井壁,增强土体的稳定性,提高井壁的承载能力,从而保障井筒施工的安全。
2. 防止涌水涌土在竖井井筒施工中,由于地下水位高或者地质条件复杂,容易出现涌水涌土的情况。
这不仅对施工人员的安全造成威胁,同时也会延长工程的施工周期。
而通过工作面预注浆技术的应用,可以有效地封堵工作面的微裂缝和孔洞,减少涌水涌土的发生,保障施工的顺利进行。
3. 处理地质灾害在一些特殊地质条件下,如软弱土层、岩溶地质等,容易发生地质灾害,如塌陷、滑坡等。
而工作面预注浆技术可以通过增强土体的承载能力,改善地质条件,防止地质灾害的发生,提高井筒的安全性和稳定性。
通过对工作面进行预注浆处理,可以有效地提高井壁的稳定性,防止涌水涌土和处理地质灾害,从而保障竖井井筒施工的安全和顺利进行。
工作面预注浆技术还可以提高井壁的承载能力,延长井筒的使用寿命,降低井筒的维护成本。
深基坑竖井止水注浆方案

深基坑竖井止水注浆方案一、前期准备工作1.调查勘探:对施工区域进行详细的地质勘探,了解地下水位、地质结构以及可能存在的渗水源。
2.制定施工方案:根据调查勘探结果,制定合理的止水注浆方案,包括注浆材料的选择、注浆施工的方法等。
3.准备材料和设备:根据止水注浆方案,准备好所需的注浆材料,如水泥、注浆剂等,以及注浆设备,如注浆泵等。
二、注浆施工工艺1.施工准备:清理基坑及竖井的周围地表,确保施工区域的干净整洁,防止污染地下水。
2.预处理:根据需要,对基坑和竖井的墙壁进行清洗和修复工作,确保墙壁的平整与牢固。
3.钻孔:根据施工方案,用钻机在基坑墙壁或竖井周围钻孔,钻孔深度和孔距根据实际情况确定。
4.注浆操作:将预先准备好的注浆材料通过注浆泵注入到钻孔中,注浆压力和注浆量根据注浆方案确定。
5.排浆处理:在注浆过程中需要注意排浆处理,即在注浆施工区域设置合理的排浆装置,确保浆液排出,以免堵塞钻孔。
6.监测评估:在注浆施工过程中,需不断监测注浆孔的注浆压力和流量,对注浆效果进行评估。
三、后期处理工作1.止水效果评估:施工完成后,对止水注浆效果进行评估,观察是否达到了预期的止水效果。
2.施工场地清理:清理施工现场,将废弃的材料和设备进行集中处理,恢复场地的整洁。
3.记录归档:对止水注浆施工过程进行记录归档,包括施工方案、施工过程中的监测数据、施工效果评估等,以便今后参考。
总结:深基坑竖井止水注浆方案的实施是一个复杂而关键的工程措施,在施工过程中需要高度的技术指导和专业的设备。
通过严格的工艺管理和详细的施工记录,能够确保止水注浆的效果,为基坑及竖井的施工提供稳定的工作环境,同时也保护地下水资源的安全。
井筒壁后注浆和工作面探水、预注浆施工方案和技术措施

××井筒壁后注浆和工作面探水、预注浆施工方案和技术措施第一章工程概况××设计净径4m,C20素砼支护,支护厚度分别为红土层650mm、流砂层500mm、基岩段400mm,井口设计标高为+41.5m,设计井筒深度为508m,目前井筒已穿过红土层、流砂层施工至长兴灰岩段-4.15m 标高处。
第二章地质及水文概况××在流砂层施工阶段,先后多次发生涌泥砂,涌水现象,尤其在2005年12月18日,19日,20日相继发生大量涌出,经我方采取积极措施成功封堵,并已预留集中排水管(兼做注浆管)。
12月30日19时,在工作面进行凿眼时,炮眼发生喷泥水现象,三小时后水质变清。
我方于12月31日9时至10时进行涌水量测定,井筒总涌水量为:58.6M3/小时,水源不清。
第三章方案选择根据施工揭露的水文地质情况结合现有设备,为了保证井筒工程质量和服务年限、杜绝水患、创造施工有利条件,加快施工进度。
我方拟定对××表土段进行壁后注浆,长兴灰岩段进行工作面探水和工作面预注浆。
注浆施工分三个阶段:第一阶段对表土段进行壁后注浆;第二阶段进行工作面探水钻深50m;第三阶段进行工作面预注浆。
注浆后掘砌45m,再进行另一循环壁后注浆,工作面探水和工作面预注浆。
第四章壁后注浆一、施工顺序及范围从-0.15m标高开始一圈一圈结上,打一孔注一孔。
本段注浆范围为-0.15m~+37.3m。
段高37.45m(未包括-2.55m~-0.15m 段2.4m),该段在打止浆垫待凝时施工。
二、布孔钻孔采用7655凿岩机,Φ40mm合金钻头钻孔,孔的间排距为600×600,孔深1.6m,孔径Φ42mm。
三、埋设孔口管先加工孔口管,孔口管采用Φ42mm×4mm无缝钢管,每根长1.6 m,其中外露1吋丝口长50mm,鱼鳞扣段长1.55m。
孔钻好后,将孔口管用麻丝缠紧,边缠边打入孔中。
井筒巷道超前预注浆封堵加固方案

井筒巷道超前预注浆封堵加固方案一、前言井筒巷道是矿山、隧道等地下工程中常见的结构形式,其安全稳定性对整个工程的运行至关重要。
然而,由于地质条件复杂、施工难度大等因素,井筒巷道在使用过程中容易出现开裂、渗漏等问题。
为了保证井筒巷道的安全稳定运行,需要采用先进的加固措施。
本文将针对井筒巷道超前预注浆封堵加固方案进行详细阐述。
二、井筒巷道超前预注浆封堵加固方案1. 工程背景该井筒巷道位于某矿山,深度约为300米。
由于地质条件复杂,该井筒巷道存在一定的渗漏问题。
2. 加固原则(1)保证安全性:加固后的结构必须能够承受地下水压力和地震力等外部作用力,并且不会发生塌陷或者其他安全事故。
(2)可持续性:加固后的结构必须具有足够的耐久性和可靠性,能够长期稳定运行。
(3)经济性:加固方案需要考虑成本和效益的平衡,保证加固后的结构具有经济性。
3. 加固方案(1)超前预注浆:采用超前预注浆技术,对井筒巷道进行加固。
预注浆可以填充裂缝、孔洞等缺陷,提高井筒巷道的整体强度和稳定性。
(2)封堵:对于存在严重渗漏问题的地段,采用封堵技术进行处理。
封堵材料可以选择水泥、砂浆等材料,对渗漏点进行密封处理。
(3)钢筋网加固:在超前预注浆和封堵处理之后,对井筒巷道进行钢筋网加固。
钢筋网可以提高井筒巷道的整体强度,并且能够有效防止裂缝的扩展。
4. 技术流程(1)清理现场:清理井筒巷道内部杂物和灰尘等物质。
(2)检查结构:对井筒巷道内部结构进行检查,并确定需要加固的地段。
(3)超前预注浆:采用超前预注浆技术,对井筒巷道进行加固。
(4)封堵:对于存在严重渗漏问题的地段,采用封堵技术进行处理。
(5)钢筋网加固:在超前预注浆和封堵处理之后,对井筒巷道进行钢筋网加固。
(6)检查验收:对加固后的井筒巷道进行检查验收,并确定是否符合要求。
5. 施工注意事项(1)施工过程中需要注意安全,避免发生事故。
(2)施工人员需要具有专业的技能和经验,保证施工质量和效率。
井筒地面预注浆工程

井筒地面预注浆工程一、井筒地质及水文地质情况1、表土段厚度524.34M,砂砾层以砂层、黏土层及砂质黏土层为主。
2、风化带524.34M—541.74M ,厚度为17.4M(为注浆及冻结的交错带)。
3、构造:据井检查孔柱状显示无明显的断层穿过,砂岩层中裂隙较发育,多为高角度张性裂隙,部分裂面充填有方解石,钙质、泥质薄膜250M左右发育有“x”型张性裂隙,无充填物。
4、副井揭露的基岩含水层类型主要为砂岩裂隙含水层,水量大小与构造裂隙发育程度有关,各含水层之间通过垂直裂隙发生一定的水力联系,形成互补关系。
据井检查孔资料:盐化扩散异常段为:594—620M、685—688M、834—854M。
二、注浆方案1、注浆方式井筒地面预注浆方式分为分段下行压入式,分段上行压入和上、下行结合的混合方式三种,考虑孔壁规则、完整程度,以及坍塌掉块等原因,固管和岩帽注浆结束后,对黏土水泥浆总体上采用分段下行的注浆方式,部分孔段才用上、下结合的注浆方式。
2、注浆深度注浆深度的确定依据井筒深度、井筒地质构造、裂隙发育情况、含水层赋有及其水量等。
通常注浆上限与冻结交错10—20M为宜,下限应超过井深10M。
3、注浆孔数及布置3.1注浆孔数的多少直接关系到注浆堵水质量。
在高角度裂隙发育的岩层中,注浆孔孔距不宜太大,距井筒荒径不宜太远,以便形成良好的注浆隔水帷幕体。
3.2井筒地面预注浆一般为两组施工,第一组内圈孔,第二组外圈孔,应按设计布孔。
三、注浆钻孔施工1、钻场布置依据钻孔位置建造钻塔底盘相适应的底灰土盘高出自然地面0.3M,作为钻场基础,各建有循环池,并建造相应循环槽,沉淀池,形成泥浆循环系统,便于测斜定向施工建有测斜房。
2、钻孔结构固管段:表土段下入∮168mm套管,用水泥浆固管。
注浆段:基岩段孔径∮120mm一次成孔,注浆段顶位位于基岩风化带内,裂隙发育,岩石强度低易破碎,为防止所注浆液沿风化带裂隙大量上串需加固风化岩层,为下部钻孔施工创造条件,在注浆段顶部设置15M的岩帽注浆段,注入单液水泥浆,岩帽段以下均采用CL-C 型黏土水泥浆。
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1.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 127.5m ~117m 段为钢筋混凝土,壁厚 1000mm ;高程 117m ~93m 、- 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 1~5mm ,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 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2 3Φ50mm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380 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3压风机将高压风通过井筒内铺设的风管送入井下,供钻机用。
40m4.4通风系统利用井架上2×30kw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(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、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3计深度,进行注浆、封孔。
(9)注浆孔全部注浆结束后,进行注浆效果检查。
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Φ50mm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°。
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54N910 31注:图中单位为mm21-1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m m22-222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▽-117.5m孔孔39620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 。
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。
3 3 3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、1.25:1、1:1、0.8:1、0.6:1六个等级。
封孔及封堵裂隙时采用水泥-水玻璃双液浆,水泥浆浓度1.25:1~0.6:1,水玻璃浓度为35~40泼美度,双液体积比为1:0.5~1:1。
双液浆在地面拌制,然后通过输浆管送至工作面进行注浆。
采用两台2TGZ—60/210型注浆泵进行注浆工作。
10.1钻孔水压与水量测定注浆前,对已打好并冲净后的钻孔进行水压及水量的测定,在空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力。
10.2压水试验向注浆孔中压清水,冲洗岩石裂隙中的泥浆及充填物,以提高浆液结石体与岩石裂隙面的粘结强度及抗渗能力,压水时间10~20min,复注压水时间20~30min。