煤矿工作面预注浆安全技术措施.docx
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1、煤矿工作面预注浆工程施工安全技术措施编制: 审核: 编制单位: 编制日期:合后的浆料在8min30min内凝结,但是不同的环境温度会有所影响。浆液凝固时间统计表如下:一序号月尿醛树脂(ml)水(ml)草酸(g)初凝 (min)终凝 (min)备注1100201.529根据施工现 场,地质、水 质不同情况 时,可调整配 比试验2100201.03123100200.55154100200.25920改型胭醛树脂粉是一种尿素甲醛改性聚合物,它加入了防菌、韧性好的新型添加剂,经脱水干燥而制成白色粉末。由于它的低份子 缩聚物能溶于水,于是流动性好、使用简单方便。贮存时应注意温度 和PH值的变化,温度普
2、通在1525为宜。随着温度升高,缩合速 度加快,粘度增长加快。但温度较低时,份子运动速度变慢,表观粘 度增大,有时会影响胶液的输送。此外月尿醛树脂胶的水溶性随着温度 降低而减小,温度过低时水溶性较差的胶种有可能会沉淀析出。PH 值:普通在7.58.5为宜。应定期检查胶料的PH值,如果发现PH值 较低,应采取措施及时调整到规定的范围。改型胭醛树脂无毒、有气味,使用时要做好防火、防熏、防入 口、防入眼、防泄漏等工作。不慎溅入眼中,要用大量清水冲洗,必 要时接受医生诊治,切不可将酸性物质或者与甲醛能生成酸性物质的 钱盐混入胶液之中去。3、施工过程中,为有效的封堵含水层涌水,更好的达到注浆效 果,可采
3、用超细水泥浆液与化学浆液交替使用的方式进行,当单孔注 入化学浆液达到2030m3 ,注浆压力上升缓慢,浆液注入量无明显减小情况,应改用超细水泥进行注浆,直到达到单孔注浆结束标准。两种注浆材料交替使用,更好的通过注浆封堵裂隙,达到注浆效果,还 能节约成本。六、注入量估算由于预注浆地层以孔隙水为主,裂缝-微裂缝并存,浆液扩散半 径小,设计本次浆液扩散半径为1.5m。1、预设计化学浆按单孔注浆量21m3计算,按注浆孔取得效果依 次递减的原则,约需化学浆液.m3,按改性服醛树脂和草酸溶液的 比重计算,估计约需改型服醛树脂.3草酸溶液L2、设计超细水泥浆液采用公式Q=KR2Hnp/m计算。预设计第一段高
4、单一钻孔用浆液30m3,该段约需浆液.m3;第 二段高单一钻孔用浆液.m3,该段约需浆液.m3。按水泥浆1:1计算,调制浆液估计需要水泥.3水玻璃约需156to最终实际注浆量以现场实际签证注入量为准。第四章工程施工一、预埋孔口管施工在每段混凝土止浆垫浇筑前预埋21根(外圈孔12个+内圈孔8 个+检查孔1个)孔口管,孔口管设计采用108mmx6x6000mm无 缝钢管加工制作,上端焊接4寸高压法兰盘。为防止钻孔偏斜,预 埋孔口管时,钻孔的方位角要由专业技术人员进行操作,预埋过程 中要及时校对准确,然后用20mm钢筋一头固定在井壁内,一头焊 接在孔口管上,孔口管与孔口管之间也使用20mm罗纹钢焊接
5、牢 固。预埋孔口管长度为6m,埋深5.5m,露出止浆垫外0.5m。预埋时孔口管两端采用彩条布封闭,防止预埋时操作不当,误将 铁质器械调入孔口管内。二、止浆垫浇筑施工每段止浆垫位置掘进时,把荒半径扩大0.5m,浇筑混凝土前, 严格按照设计孔位预埋108mmx6mm无缝钢管。止浆垫碎设计采用 标号为C50的混凝土。浇筑混凝土时要保持连续不得中断,工作面 要用振动捧分层振捣。同时,应防止孔口管位移或者偏斜。为防止止浆垫与井壁间注浆时漏水漏浆,要求止浆垫层与井壁重 叠1.5m。混凝土浇筑时,要在地面进行混凝土配制,经底卸式吊桶 下料浇筑。浇筑要连续施工,一次性浇筑完成。若井筒内涌水量较大,浇筑止浆垫前
6、要设置滤水层。井筒掘砌排 水到位后,在距井壁0.5m处,对称布设2个375x5x6000mm的滤 水桶,利用排水泵进行排水。滤水桶固定后在砰石层上再铺设1.0m 厚的石渣作为滤水层,滤水层上铺设一层防水雨布,防止灰浆流失, 然后浇筑碎止浆垫。碎止浆垫加固注浆:止浆垫浇筑凝固7天后,必须对止浆垫及止 浆垫与井壁的接茬处进行加固注浆。(1)止浆垫以h 20.0m井壁壁后加固:采用风锤配42mm的 钎头造孔,注浆钻孔排间距3.0m布置,共布置3排钻孔,每排均匀 布置10个钻孔,上下排之间交叉布置,孔深900mm ,用38x4.5x600mm无缝钢管加工成注浆孔口管。用大锤撞入孔内,配 32mm的高压
7、球阀对其注浆加固,注浆压力取静水压力+1.5MPa, 分别为10.17 MPa, 10.67 MPa, 10.96 MPa,但实际施工时每段钻孔 都要实测钻孔静水压力,并根据静水压力计算该段钻孔注浆终压。(2)止浆垫耐压试验选择对称交叉的4个外圈预注浆钻孔和检查孔,采用73mm钻 头扫孔至6.5m,进行清水耐压试验,试验压力设计为注浆压力。若 耐压试验不合格,则反复注浆、试压,直至5个钻孔耐压试验合格, 即可认定止浆垫耐压试验合格。(3)止浆垫加固注浆选择对称交叉的4个内圈预注浆钻孔,直接采用73mm钻头扫 孔,再钻进至10.0m,按照注浆施工中的各项要求对止浆垫进行加固, 确保浇筑的止浆垫和
8、下部岩层形成整体,也有效的阻断注浆浆液对井 壁的受压,注浆压力设计为静水压力1.5倍。三、钻探施工钻探设备采用2台SGZ-IIIA型液压钻机,配50x6x1500 mm地 质钻杆,钻头采用73mmpDC复合片无芯钻头,设计全部清水钻进 施工。利用悬挂的暂时吊盘作为打钻工作平台,在金属模板的四个方 位设固定牛腿,将暂时吊盘固定在牛腿上,工作台固定要坚固、稳定, 并操平找正。将钻机按设计的方位、孔径固定在打钻工作平台上。探水施工前,孔口管必须打压试验合格并安装高压阀门,以防钻 进时含水层蓦地涌水造成突水事故。钻进施工过程中技术要求如下:1、每段预注浆钻孔施工遵循先内后外,对称施工的原则,最后施工检
9、查孔。2、钻进过程中,若钻孔涌水量超过10m3/h,则住手钻进,关阀 进行注浆。孔内浆液凝固达到强度后,再继续钻进施工,若孔内出水 再超过10m3/h, 则反复扫孔一钻进一注浆,最后达到注浆孔设计孔 深。3、钻进过程中,若因岩石破碎、塌孔等浮现喷孔、抱钻等现象 时,造成无法钻进时,则冲孔抽钻进行注浆。4、施工过程中,操作人员应掌握好钻机操作压力,确保钻进施 工时加压、钻速适当。5、带阀清水钻进时,若循环液变小或者中断应立即将钻具提至 安全位置,然后检查水量变小的原因,排除故障后再继续钻进。6、禁止弯曲钻杆下井,提高对中度,定时检查钻具,发现不符 合要求的应及时更换,钻具加工要规范,出刃一致,焊
10、接坚固。为防 止掉物入孔,钻进时孔口钻杆套厚皮胶板。7、每孔终孔停钻后,应加大水量冲孔,冲孔时间普通为30min 摆布,直到孔内岩粉基本排除为止。8、终孔时要核实钻具长度,确保钻孔深度符合设计要求。9、要认真做好钻进记录与钻机维修工作。1、注浆工艺流程浆液经搅拌系统搅拌后,经地面注浆泵、输浆管路、注浆管进入 受注岩层(详见注浆工艺流程图)。2、注浆站及输浆管路注浆采用天津聚能和镇江双液高压注浆泵,浆液搅拌采用JS-500 型搅拌机搅拌,创造浆液时,水泥必须过筛,浆液必须搅拌均匀,方 可输入贮浆桶内,贮浆桶内浆液用风动搅拌器搅拌,防止沉淀。注浆 泵放置在井口搅拌站附近,浆液采用输浆管路到工作面与
11、井下混合器 及高压球阀连接,进行注浆。利用抓岩机绳敷设两路中25mm高压胶管,敷设方法采用安装时 自上而下,工程结束后自下而上拆除管路。设置每间隔3m采用10# 双股铁丝捆扎,每间隔40m高压胶管采用管卡固定在大抓绳上,确 保安全、不滑落,注浆时管路不跳动。每间隔60m高压胶管连接处 留1.02.0m的空间,预防因管路自重或者浆液分量导致管路变形破坏、 拉断等,同时也利于管路阻塞时的清理工作。从地面输送浆液到工作面作为输浆管路,高压胶管的耐压强度不 少于28MPa,在注清水的同时检验接头的耐压强度。3、压水试验每孔终孔实测水量后,接通输浆管路进行压水试验,压力由小到 大逐步升压,测定各不同压力
12、参数时的吸水量确定初始浆液的浆液配 比。4、注浆设备试运转注浆设备及管路安装完毕后,必须进行试运转,注浆系统要满足 最大注浆压力和流量的要求。经试运转及耐压试验,设备无异常响声, 达到设计注浆压力和流量为良好。具体作业程序如下:(1)全面检查注浆、搅拌系统及管路联接处等。(2)注浆系统进行无负荷试运转。(3)全系统联合试运转。(4)处理存在问题,并再次进行试运转,直至符合要求。5、注浆压力的调整在注浆过程中,注浆压力可分为初期、正常及终压三个阶段变化, 当初始浓度确定后,根据注浆压力变化情况要及时地控制泵量,调整 浆液浓度及凝胶时间等,使注浆压力平缓地升高,避免浮现较大波动, 直至达到注浆终压
13、、终量,并稳定20min。当浆液在裂隙沉析、充填阶段时,若压力不升,进浆量不减时, 应逐级加大浓度;反之,若压力上升快,减量也快,此时为了保证足 够的注入量,应加入少量的速凝剂。每更换一次浆液浓度,普通持续 30mino当浆液注入量接近估计注入量的40%50%,其压力不升, 进浆量不减时,可采用低压,间歇注浆的方法达到注浆终压。6、注浆结束标准(1)单孔注浆结束标准:各注浆孔的注浆压力达到设计终压,浆 液总注入量基本达到或者超过设计注入量,钻孔吸浆量小于20L/min, 稳定2030min,即可结束注浆。(2)段高注浆结束标准:每段注浆钻孔注浆结束后,选择交叉对 称的4个内外圈钻孔及检查孔进行
14、扫孔,若单孔涌水量超过2m3/h则 重新注浆,再选择其他钻孔检验注浆效果,若单孔涌水量小于2m3/h 或者选择的4个注浆孔和1个检查孔总水量小于6m3/h,即可结束本 段注浆。7、注浆结束后,由技术员整理各孔钻注全部数据资料。填制绘图上报、存档。第五章防突水预防措施为保证主井井筒工作面预注浆施工安全,预防施工过程中蓦地出 大水,特编制防突水预防措施:1、钻孔施工前,在吊盘上应安装一台80DM-90x12型号的离心 式多级卧泵、暂时水箱和0108mm排水管路,确保管、电路连接好, 并保证在钻孔突水时能正常运转及时排水。2、打钻前排水系统必须形成且完善,吊盘安装1台80DM-90X 12型号的水泵
15、,1台备用确保使用时能正常运转。如涌水量小于 10m3/h时,利用风泵QYW-25-70型号(流量25m3/h、扬程70m)将 工作面的积水抽入吊桶,再将吊桶提升至地面排水;同时要做好清理 工作,不留淤泥与杂物。当涌水量较大时,利用防爆潜水泵和风泵将 水排至吊盘水箱内,正常启动大泵将水排至地面。吊盘上增设1台80DM-90X12高扬程耐磨型离心卧泵、1个钢 制蓄水箱,与吊盘上原排水泵互为备用,并联运行;同时地面备用2 台同型号的卧泵,电动机1台。可达到QW100m3/h的排水能力,在 三台泵同时正常运转的情况下可基本实现的应急排水能力。3、每一个钻孔孔口管耐压试验合格后,孔口管上必须安设高压
16、阀门,钻具可通过阀体钻进,遇有突水征兆时或者井筒涌水量接近卧泵 额定排水能力应住手钻进,拔出钻具,迅速关闭阀门进行注浆工序。4、孔内涌水后即将提钻并即将关闭孔口高压闸阀启动排水系统,连接注浆装置进行注浆。5、井下施工由班长及跟班队长现场指挥,遇有突水,要镇静处 理。一边要提出钻具,关闭阀门,如果突水较大,无法抽压和关闭阀 门不果,则速撤人至吊盘,提盘避险。6、钻孔出水后要及时进行观测记录。7、套管法兰盘与闸阀以及闸阀与注浆法兰盘之间一律使用铅垫 圈,并压紧压牢。第六章施工安全技术措施1、管理制度及人员配备要求(1)建立健全各工种及技术人员的岗位责任制,施工前对所有 施工人员学习本措施签字、考试
17、后严格执行,做好自主保安和相互保 安工作。(2)严格贯彻执行红四煤矿安全生产管理的各项规章制度和岗 位责任制。(3)为确保钻注施工的安全,快速,优质,施工时各班组均配 备有经验的钻、注技术工人,施工期间每班井上下作业,必须各设置 一位生产负责人。2、钻机操作严格按钻机操作规程执行,操作人员必须持证 上岗。3、提升信号管理措施(1)严格执行煤矿安全规程中的有关规定。(2)系统提升采用声光信号,注浆采用防爆电话(或者备用对 讲机)O(3)绞车司机必须持证上岗,绞车司机设两人,一人操作、一 人监护。绞车运行必须保持升降平稳,慢速起落。(4)井筒预注浆时,井筒内施工吊盘上设置专职信号工,井上、 下信号
18、工必须持证上岗,必须参加措施学习,对井筒内的注浆施工位 置做到心中有数。(5)施工期间提升信号按项目部主井井筒提升信号管理规定执 行。(6)接班后井口信号工应首先与绞车司机联系好,子细检查检 验有关信号设备、设施是否正常,待一切安全可靠后方可正式操作。(7)无论是短距离运行,还是交接班绞车运行,井下与井口、 井口与绞车司机,需提前联络好乘人吊桶、吊盘运行距离或者停车位 置后,再发送信号走钩。(8)信号发出后,井口信号工不得离开信号室,并应密切监视 信号显示系统的情况,如发现异常现象,应即将发出停车信号,查明 原因处理后,方可重新发送信号。对于事故隐患,必须随即上报有关 领导查处。4、井口警戒和
19、管理(1)井口的材料、工具要放置整齐,其放置的地点距井口不得 小于10m且不会发生滚动。(2)井口通道口设置警戒线,警戒线距井口不得小于10m。卜. 井口警戒由施工单位负责专门看守,并在警戒线上悬挂“井筒施工, 严禁通过”字样的警示牌,非工程施工人员严禁进入警戒线内。煤矿工作面预注浆工程施工安全技术措施第一章工程概况一、井筒概况.煤矿由公司投资兴建.设计研究院设计,设计生产能力 2.4Mt/a,采用立井开辟方式,工业广场布置主、副、风三个井筒。井筒工程由我单位承建施工,井筒净径5.5m,全深962m o 井筒冻结深度为0645巾,其中基岩段冻结深度为176m,采用冻结法 施工;井深645962
20、m为非冻结基岩段,采用普通法施工。目前井 筒施工至840.9m已彻底揭露出第三含水层。二、水文地质情况根据煤矿主井井筒检查孔地质报告提供的相关数据,主井井筒冻结段以下的基岩地层中有6个含水层挨次分别为:第一层:.m,含砾粗砂岩,估计涌水量为510m3/h;第二层:.m,粗粒砂岩,估计涌水量为第15 m3/h;第三层:.二.m,粗粒砂岩,估计涌水量为5rom3/h;第四层:.m,粗粒砂岩,估计涌水量为510m3/h;第五层:.m,中粗粒砂岩,估计涌水量为510 m3/h;第六层:.m,粗粒砂岩,估计涌水量为1520m3/h。估计6个含水层总涌水量约为4575 m3/h。各含水层岩性以粗粒砂岩为主
21、,出水类型属于微裂缝孔隙水。三、相邻井筒水文地质情况(3)工程施工期间,井口房内禁止与作业无关人员走动和施工。(4)井口出入口处夜间应设有不少于2盏以上照明灯。5、井口管理制度(1)井筒注浆施工期间,所有施工人员服从把钩人员的指挥。(2)上井口周边应严防物品滚落井下。(3)每班注浆施工结束后,交给机电队负责检查提升绳悬挂装 置等,无异常情况可试钩。(4)机电队与施工单位严格实行交接班制度,交清接明,并及 时向调度室汇报。6、保证施工人员及器具的安全措施(1)施工前必须将本施工措施贯彻至每一个参预施工的人员。(2)当班人员严禁班前或者班中喝酒,班前饮酒者严禁进入井口。(3)每次施工前应对井口的杂
22、物、煤(肝)及井口内所有的杂物 进行清理,谨防杂物坠入井筒伤人。(4)施工期间加强井口警戒。(5)应保证通讯工具通讯正常,信号、电话和对讲机作为提升 期间的联系工具。(6)对井下停、送风、水、电,必须先取得联系并得到回音后 方可进入下一步的操作。(7)所有机电设备、开关等均需采用隔爆设备,杜绝失爆。(8)开好班前及班后会,填写会议记录,所有参会人员本人签 字,布置和总结生产及安全情况,发现不安全因素,及时汇报并积极 处理。施工中作好施工原始记录。(9)注浆时,施工人员应佩戴劳动保护用品,注浆人员应戴胶 皮手套、护目镜,并严防浆液飞溅到眼中。7、井筒防坠措施及上下井工具物品清点制度(1)为了防止
23、上、下井物品坠落掉入井筒,确保井筒内装备的 安全,特制订井筒防坠及上、下井物品清点制度。(2)施工队长作为防坠措施监督负责人,信号工为上、下井工 具物品清点责任人。(3)人员防坠落:井筒内所有施工人员都必须配戴安全帽、系 安全带并将安全带系在提升绳坚固可靠的地方,安全带的长度应适 中,生根要安全、坚固、可靠。(4)器具材料防坠:所有入井的风锤、工具、大板等材料,在 工作平台上必须系留绳。(5)工具防坠:所有的零星材料必须放在桶里并安放稳固,使 用的工具应妥善放置,手头工具应系留绳。每次入井前均应检查安全 带、留绳的完好情况,确认完好方可使用。(6)废旧物品防坠:在工作平台设置废旧物品回收桶并作
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