回风立井井筒注浆施工技术及安全措施.doc

回风立井井筒注浆施工技术及安全措施一、工程概况由浙江中宇潞阳瑞龙项目部承建的潞阳瑞龙公司回风立井井筒现已成井至226m，工作面垂深226m。2012年4月25日17时，在对工作面进行边探边掘的施工过程中，钻孔出现涌水，经监理部、矿方地测部派专人下井实测，涌水量为10.2m3/h。井筒施工已无法正常进行。为此，项目部在抓紧时间排水的同时，与矿方协商沟通后，确定采用提前注浆措施治水，达到提前封堵K2上灰岩裂隙水目的。为了安全有效顺利地完成本次注浆工作，特编制本次注浆施工技术安全措施。二、地质及水文地质概况1、地质概况目前井筒施工到“上统太原组（C3t）”，该组地质概况为：自K1砂岩底至K7砂岩底，连续沉积于下伏本溪组地层之上，属海陆交互相沉积，与下伏地层整合接触。为全井田主要含煤地层之一。厚93.76-132.35m，平均129.03m。由灰黑色泥岩、砂质泥岩、灰白色砂岩，35层石灰岩及12层煤组成。灰岩一般为4层，层位稳定，可作为良好标志，自下而上编号为K2下、K2、K3、K4，本次注浆主要封堵该组岩裂隙水。2、水文地质概况本次探水孔涌水为基岩段掘砌以来第一次出水，井筒实测地层与井筒预测地柱状图地层基本相符，但通过实际涌水量来看，岩层含水层涌水量与提供的涌水量差别较大。根据经验公式，取两倍的钻孔涌水量为井筒预计涌水量，即：井筒涌水量Q=20.4m3/h。三、注浆布孔及深度考虑水文地质条件和现有的设备、能力，以及其它经济效益、时间及工期，本次注浆采用提前在工作面直接堵漏注浆，利用岩帽注浆，由于井筒到底的深度还剩44m，而伞钻钻孔能力为6m，因此，注浆施工按照：每次施工工作面向下推进4m之后，在井筒荒径轮廓内周边眼位置布孔，钻孔向外倾斜，径向倾角为5o10o，孔深3500mm,以保证在井筒荒径轮廓线之外形成一定厚度的注浆壁。钻孔深度根据含水层的厚度及设备能力，采用边探边掘、边注浆的施工方法通过。四、注浆参数1、根据第一次出水后的实测静水压力为19.2kg/cm2，来确定本次注浆的压力注浆压力取静水压力的1.5倍，即28.8kg/cm2。2、注浆孔数N=（D-2A）/L式中D-井筒荒径，mD=5.8mA-注浆孔与井壁距离，A取0.1m，L-注浆间距，设计为3m代入上式得注浆孔数N=5.86个，取6个。3、浆液注入量Q=AR2H/m式中Q-浆液注入量，m3A-浆液消耗系数，取1.5R-浆液有效扩散半径，设计扩散距离为3m；钻孔至井中的距离为3m，有效扩散半径为3m+3m=6m。H-注浆段总高度，取44m-岩层裂隙率，取2%-浆液充填系数，取0.85m-结石率，取85%代入上式得Q=149.21m3,需用水泥:149.21×0.75=111.9吨。五、注浆孔施工用YT-28型钻机，配中空六方钢钎（1.5m）42mm“一”字形合金钻头造孔钻进，一直钻至3.5m深，若水大或因塌孔钻不到底时，可提前停钻，紧接着埋入42mm一头车有马牙扣的注浆管，注浆管外缠上麻丝，顶端安装球阀，以便放水或注浆。六、注浆作业首先打设止浆垫，厚度为1米的混凝土，然后打设注浆孔，根据现场实际情况，可采取壁后注浆，注浆孔为每模均匀布置8个。注浆工艺注浆泵采用KBY-50/70型双液注浆泵，拌浆采用HJB型搅拌机，配置一个水泥浆池，一个水玻璃浆池，一个清水桶。浆液类型浆液采用新鲜的P.O.42.5R水泥单液浆为主，各孔注浆结束前采用水泥和玻璃水双液浆封孔。玻璃水选用模数2.33.4,浓度3040Be。压水各孔注浆前，要压入1020min清水，目的是冲洗裂隙通道中的充填物，提高浆液结石体与裂隙面的粘结强度，另外，也可根据此检查各管路的漏水情况。浆液的调配浆液的浓度一般选用2:1、1.25:1、1:1、0.8:1选择水泥-玻璃水液浆时，玻璃水与水泥浆的体积比为1:10.4:1。初期注浆的浆液浓度根据压水时的压力及压水量合理选择。当压力不变，连续注入30min，吸浆量不变，可适当调浓浆液。反之，压力上值很快时，可适当调稀浆液浓度，当压力缓缓上升，吸浆量逐渐减少，一直达到终压按结束注浆标准结束。七、结束注浆正常情况下，注浆压力由小逐渐增大，注浆流量由大到小，当注浆压力达到设计的泵压时，注浆流量小于50L/min，且稳定20min即可结束注浆。4