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23.5m ³/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
3
3/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
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
1. 耐压试验无问题后,打开孔口阀,关闭泄压阀,将吸浆笼头放入水泥浆桶中,开机开始正式注浆。注浆时要有专人观察井壁,止浆塞及压力表等。
2. 吸浆量较大时,可加大浆液浓度进行间歇式注浆,点注时所有阀不许动。 3. 注浆结束后,将笼头放入清水中,开注浆泵用清水冲洗管路,待完全变清水后拆卸混合器。
4. 在注浆过程中要派专人严密监测井壁状况,发现异常情况,立即停机处理。
(五)注浆结束标准
1、单孔注浆结束标准
注浆压力升至设计终压,且孔内不吸浆,预堵出水点不再出水,10分钟打开孔口管放浆阀,不漏水,井壁不见出水点,可结束本孔注浆。
2、结束注浆标准
集中出水点不大于0.2m ³/h。 (六)封孔
用水浸泡好快硬水泥药卷填满捣实,孔口要平整。 (七)清洗
各孔结束或每班结束均要用清水清洗注浆泵及注浆管路至少20分钟。 (八)常见事故及特殊情况处理
1. 注浆中发现压力突降而吸浆量突然增大,或已注入一定量的浆液而注浆压力仍不见回升时,说明浆液进入孔隙或裂隙泄漏。此时应查明原因,可采取更换C-S 双液浆,加大水泥浆浓度,缩短凝固时间等方法处理。
2. 注浆中发现泵压骤升,可能是注浆管路堵塞,应立即停泵检查,找出原因,及时处理,以保证注浆工作顺利进行。
3. 注浆孔单孔水压很大,注浆管安装困难时,要采取在出水孔附近打1~2孔进行分流,减少水压,然后安装注浆管进行顶水注浆,浆液全部采用双液浆。
4. 如井壁发现异常,立即停止注浆工作。
(九) 、技术和施工管理
1. 向所有参与注浆工作人员传达贯彻措施并签字,分工到位,责任到人。 2. 注浆材料的质量性能必须满足规范要求。 3. 钻孔无水时,必须用水泥严密封堵。
4. 注浆过程中,可根据实际情况,适当调整浆液配比,使配比更加合理,确保注浆效果。
5. 造浆人员要严格掌握浆液浓度和配比,必须及时测量浆液配比并记录清楚;工作时,严防其他物品进入浆液内,水泥要过筛后才能放入浆液桶内。
6. 严格交接班制度,交接班时井下情况要交代清楚。
7. 吸浆笼头应加过滤罩,以免笼头糊死,笼头工要密切注意吸浆情况,发现异常及时处理。
8. 封孔工作一定要认真,要班长和技术员检查合格后方可结束。 9. 记录员要对注浆情况做好原始记录,对本班出现的重大问题要上报。 10. 注浆孔深度和注浆压力不得超过措施规定值。
六、工期与劳动组织
工期:计划4天。 劳动组织 (见表一) :
七、注浆材料表(见表二): 八、安全技术措施:
注浆期间所有工作人员除必须严格遵守立井施工的有关安全措施外,还必须执行以下措施:
1、所有工作人员必须严格执行交接班制度。 2、严禁携带烟火下井,严禁酒后下井。
3、立井下放或提升设备时,必须捆绑牢固,并事先与绞车房联系好,确认无误后方可开车。
4、每次升降吊盘都必须通知绞车房,并做好标记。信号工密切注意吊盘运
行情况,并提醒盘上工作人员,扶好各种管路、照明和信号电缆,严禁上下罐。 5、吊盘上无关的工、器具一律升井。
6、作为工作盘的吊盘所有洞口必须用厚度不小于50mm 的木板封严,并与吊盘连接牢固,所有施工人员必须戴保险带且生根牢固。
7、注浆工作盘(下层吊盘)安全可靠,吊盘与井壁间隙要均匀并用木塞塞牢。
8、井上下保证信号、通讯畅通,照明灯至少两盏以上,以便观察井壁变化情况,每班至少配备两盏矿灯,以防停电。
9、打眼时,必须把吊盘固定好,防止吊盘晃动引起断钎伤人。 10、打眼时,如发现涌水较大,必须停止钻进,立即注浆。
11、风钻、混合器、扫眼器丝扣应拧紧并用专用插件联好,以防脱扣伤人。 12、注浆泵及输浆管各接头要绑紧拧牢,打眼及注浆过程中,盘上工作人员应观察接头情况,并应避开孔口管位置,避免跑管、跑浆、跑水伤人。 13、注浆人员严格执行注浆泵操作规程。
14、井下注浆工作人员佩带防护眼镜、胶质手套和雨衣。搅拌灰浆人员戴防尘口罩。
15、注浆时,井下工作人员要注意观察井壁,发现异常应立即停泵处理。 16、注浆时,止浆塞前方严禁有人,以防止浆塞高压时射出伤人。 17、施工时由班长统一指挥,严禁违章指挥、违章作业。 18、注浆结束后,应立即用清水冲洗管路和注浆泵。
19、其他未尽事宜按《唐家会煤矿回风立井施工组织设计》、《煤矿安全规程》有关条文执行。
劳动组织表(表一)
壁后注浆材料表(表二)
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23.5m ³/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
3
3/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
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
1. 耐压试验无问题后,打开孔口阀,关闭泄压阀,将吸浆笼头放入水泥浆桶中,开机开始正式注浆。注浆时要有专人观察井壁,止浆塞及压力表等。
2. 吸浆量较大时,可加大浆液浓度进行间歇式注浆,点注时所有阀不许动。 3. 注浆结束后,将笼头放入清水中,开注浆泵用清水冲洗管路,待完全变清水后拆卸混合器。
4. 在注浆过程中要派专人严密监测井壁状况,发现异常情况,立即停机处理。
(五)注浆结束标准
1、单孔注浆结束标准
注浆压力升至设计终压,且孔内不吸浆,预堵出水点不再出水,10分钟打开孔口管放浆阀,不漏水,井壁不见出水点,可结束本孔注浆。
2、结束注浆标准
集中出水点不大于0.2m ³/h。 (六)封孔
用水浸泡好快硬水泥药卷填满捣实,孔口要平整。 (七)清洗
各孔结束或每班结束均要用清水清洗注浆泵及注浆管路至少20分钟。 (八)常见事故及特殊情况处理
1. 注浆中发现压力突降而吸浆量突然增大,或已注入一定量的浆液而注浆压力仍不见回升时,说明浆液进入孔隙或裂隙泄漏。此时应查明原因,可采取更换C-S 双液浆,加大水泥浆浓度,缩短凝固时间等方法处理。
2. 注浆中发现泵压骤升,可能是注浆管路堵塞,应立即停泵检查,找出原因,及时处理,以保证注浆工作顺利进行。
3. 注浆孔单孔水压很大,注浆管安装困难时,要采取在出水孔附近打1~2孔进行分流,减少水压,然后安装注浆管进行顶水注浆,浆液全部采用双液浆。
4. 如井壁发现异常,立即停止注浆工作。
(九) 、技术和施工管理
1. 向所有参与注浆工作人员传达贯彻措施并签字,分工到位,责任到人。 2. 注浆材料的质量性能必须满足规范要求。 3. 钻孔无水时,必须用水泥严密封堵。
4. 注浆过程中,可根据实际情况,适当调整浆液配比,使配比更加合理,确保注浆效果。
5. 造浆人员要严格掌握浆液浓度和配比,必须及时测量浆液配比并记录清楚;工作时,严防其他物品进入浆液内,水泥要过筛后才能放入浆液桶内。
6. 严格交接班制度,交接班时井下情况要交代清楚。
7. 吸浆笼头应加过滤罩,以免笼头糊死,笼头工要密切注意吸浆情况,发现异常及时处理。
8. 封孔工作一定要认真,要班长和技术员检查合格后方可结束。 9. 记录员要对注浆情况做好原始记录,对本班出现的重大问题要上报。 10. 注浆孔深度和注浆压力不得超过措施规定值。
六、工期与劳动组织
工期:计划4天。 劳动组织 (见表一) :
七、注浆材料表(见表二): 八、安全技术措施:
注浆期间所有工作人员除必须严格遵守立井施工的有关安全措施外,还必须执行以下措施:
1、所有工作人员必须严格执行交接班制度。 2、严禁携带烟火下井,严禁酒后下井。
3、立井下放或提升设备时,必须捆绑牢固,并事先与绞车房联系好,确认无误后方可开车。
4、每次升降吊盘都必须通知绞车房,并做好标记。信号工密切注意吊盘运
行情况,并提醒盘上工作人员,扶好各种管路、照明和信号电缆,严禁上下罐。 5、吊盘上无关的工、器具一律升井。
6、作为工作盘的吊盘所有洞口必须用厚度不小于50mm 的木板封严,并与吊盘连接牢固,所有施工人员必须戴保险带且生根牢固。
7、注浆工作盘(下层吊盘)安全可靠,吊盘与井壁间隙要均匀并用木塞塞牢。
8、井上下保证信号、通讯畅通,照明灯至少两盏以上,以便观察井壁变化情况,每班至少配备两盏矿灯,以防停电。
9、打眼时,必须把吊盘固定好,防止吊盘晃动引起断钎伤人。 10、打眼时,如发现涌水较大,必须停止钻进,立即注浆。
11、风钻、混合器、扫眼器丝扣应拧紧并用专用插件联好,以防脱扣伤人。 12、注浆泵及输浆管各接头要绑紧拧牢,打眼及注浆过程中,盘上工作人员应观察接头情况,并应避开孔口管位置,避免跑管、跑浆、跑水伤人。 13、注浆人员严格执行注浆泵操作规程。
14、井下注浆工作人员佩带防护眼镜、胶质手套和雨衣。搅拌灰浆人员戴防尘口罩。
15、注浆时,井下工作人员要注意观察井壁,发现异常应立即停泵处理。 16、注浆时,止浆塞前方严禁有人,以防止浆塞高压时射出伤人。 17、施工时由班长统一指挥,严禁违章指挥、违章作业。 18、注浆结束后,应立即用清水冲洗管路和注浆泵。
19、其他未尽事宜按《唐家会煤矿回风立井施工组织设计》、《煤矿安全规程》有关条文执行。
劳动组织表(表一)
壁后注浆材料表(表二)