唐家会煤矿回风立井壁后注浆
施工安全技术措施
一、工程概况:
唐家会煤矿中央回风立井设计Φ7.6m,全深518m;表土段设计深度85m,其中松散土层41.2m,风化带43.8m;采用双层钢筋井壁结构,井壁支护厚度650mm,砼标号C30;基岩段433m,井壁支护厚度500mm,采用素砼进行支护。目前我单位已施工至43.8m,井下涌水量23.5m3/h;井壁接茬处出现渗漏水情况。依据主井实际揭露地质情况及甲方提供的相邻矿井地质资料,该段含水层位置:21.8m~48.2m段。为保证井筒安全、优质、快速施工,我单位准备对表土段含水层进行壁后注浆。
实际揭露水文、地质情况
井深(m) 0~8.5 8.5~21.8 21.8~37.2 37.2~41.2 41.2~48.2 厚度(m) 8.5 13.3 15.4 4 7 3
涌水量(m3/h) 0 0 2 10.69 28.7 岩性 砂土含沙浆 砂土 砂土富水性强 砂土 砂土含砾石(透水性强) 备注:井深43.8m时,2011年2月10日实测涌水量21.4 m3/h,2011年2月14日实测涌水量23.8m3/h,2011年2月19日实测涌水量23.5m/h。
二、施工方案: 1、注浆方式:
注浆方式采用分段注浆的方式,在井深48m、37m、21.8m处做三道封水圈,先由下往上对37.2~48.2m主要涌水段进行壁后注浆封水,该段注浆结束后再由下往上对21.8~37.2m进行壁后注浆封水,最后对局部未封住的出水点进行补注。
2、注浆部位:
根据实际揭露岩层情况和井壁实际涌水情况,在井壁接茬和集中出水点处进行壁后注浆。针对埋设导水管部位,直接造孔埋管顶水注浆。
3、布孔方式:
在含水层位置井壁接茬处向下200㎜位置,每排6个孔(根据实际封水效果数量可做调整),孔深以穿透井壁100㎜左右为准;对集中出水点直接在其周围布孔注浆封堵。
4、注浆参数设计:
(1)、浆液类型:浆液以水泥单液浆为主。局部漏浆处可采用水泥、水玻璃双液浆,注浆结束后双液浆封孔。水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥,水玻璃选用液体硅酸钠型、浓度为30~40玻美度,模数为2.5~3.0。
(2)浆液配比:水泥浆采用三种配比,水:水泥=1:0.75、1:1和1:1.25;双液浆的水泥浆:水玻璃(体积比)=1:1。在注浆过程中,若吸浆量过大且压力无变化,可以适当调整灰浆浓度,以提高注浆效果。
单浆液配比对照表 每立方浆液水、灰用量(Kg) 水灰比 水 1:0.75 1:1 1:1.25 812 750 712 水泥 650 750 950 (m3) 1.029 1.0 1.029 浆 量 备注: 双液浆配置,玻璃浆:水泥浆(体积比)=1:1
(3)、注浆压力:注浆压力宜比静水压力大0.5~1.5MPa,终压最大不超过2 MPa。实际操作过程中,注浆压力可由小逐渐增大,并以能注进浆液压力为准,直至压力达到设计终压为止。在升压过程中应派专人观察井壁的变化情况,发现问题及时处理。
三、注浆设备选型及布置:
(1)注浆设备
2JGZ-60/210注浆泵一台,YT-29型气腿式凿岩机一台,浆桶三个。 (2)造浆及输浆
将注浆材料下至下层吊盘上,在下层吊盘上造浆及输浆,设扫孔器一个搅拌灰浆以防沉淀用,在此之前喇叭口用大板封好。 (3)注浆站布置
设置在下层吊盘上,布置注浆泵一台,凿岩机一台,浆桶三个,及相应的各种管路、电缆、电器设备、信号及通讯设施等。注意设备摆设要保持吊盘重心不偏移。
四、注浆前的准备工作:
(一)施工前,将上下层吊盘清理干净,将主提下层吊盘喇叭口用50mm厚的木板封严,木板之必须用扒钉连接,木板与吊盘之间用铁丝连接好。
(二)形成迎头潜水泵——吊盘临时水箱——地面,控制井下水位。 (三)准备好注浆管、注浆机、麻绳、水泥、水玻璃、球阀、风钻等打眼注浆材料。
(四)注浆机放在下层吊盘中间,拌浆桶及储浆筒、清水桶设在吸浆管路一侧。清水由水箱下接一个排水管,使用时打开排水管阀即可。
(五)水玻璃由主提钩头从地面下放,并放置在储浆筒一侧。
五、注浆工艺流程及注浆作业:
(一)注浆孔施工及注浆管安装
1、根据井壁漏水情况,进行提盘,从上往下注浆封堵,选择确定布孔位置和布孔数量,下行式注浆。
2、打眼:注浆孔直径Ф42mm,由专人利用YT-29风钻,按照确定好的孔位打眼(技术员标定), 打孔要求正、直, 深度超过井壁100mm。
3、下管:孔口管长度0.6m,开孔后将预先加工好的孔口管缠麻,将注浆管砸入孔内,外露长度不大于50mm,并将球阀拧到注浆孔口管的丝头上。正式注浆前,先做测量水压试验,球阀与高压混合器连接好后,开动注浆泵用清水冲孔,并做串通实验。
4、注浆作业:
将吸浆管和吸水玻璃管拧紧上牢,准备就绪,按照设计配比制作好浆液,利用供液阀门调整好流量,可进行注浆工作。注浆过程中,视压力情况,随时调整水泥浆浓度,如井壁跑浆量较大,可采用间歇性注浆,但间歇时间不宜超过5分钟。每个孔注浆结束后,必须用清水冲洗净注浆管路,吸水管和吸水玻璃管做好标记,以防混用。(后附注浆工艺流程)。
注浆过程中,司泵人员及技术人员应作好详细记录,记录内容包括:注浆日期、开孔数量、孔位、测量水压、注浆压力变化、浆液浓度、水泥注入量、水玻璃注入量等。 (二)注浆系统试运转
注浆系统形成后必须先进行试运转检查。
1.吸浆笼头吸浆是否正常。 2.注浆泵运行是否灵敏可靠。 3.各个部件连接是否牢固。 4.压力表是否灵敏及可靠。 5.注浆管是否漏水,埋设是否牢固。 (三)压水试验
在每次注浆前,必须做压水试验,以便检查止浆管的止浆效果及注浆孔周围井壁的出水情况,若发现有裂隙出水或出水点,为防止漏浆,可事先用棉纱与道钉封堵,堵好后开始注浆。压水试验之前应测注浆孔的涌水量以确定及调整水泥浆液的浓度。 (四)注浆

