集中运输巷注浆方案35
- 格式:doc
- 大小:58.00 KB
- 文档页数:15
路基安全注浆加固技术施工方案因受矿压影响,现决定对煤仓底部及两侧20米段巷道采用无机加固材料进行注浆加固补强。
为保证施工期间安全和工程质量,特编制本安全技术措施。
一、施工地点基本情况二、施工说明1、砼体及砼体壁后注浆选用自涨式封孔器封孔。
2、深孔下4分无缝钢管制作而成的注浆管,利用注浆液自凝封孔。
3、注浆用无机加固材料运至现场后选合适位置码放整齐并注意防潮。
4、扩刷及支护顶、帮时防护好的电缆待注浆施工完成后再及时恢复。
5、严格按施工设计及技术人员现场指挥进行施工。
三、注浆孔布置注浆孔总体上采用排式布孔,孔距2500mm左右,具体布孔由技术人员依据现场实际情况适当调整。
孔深6000mm。
孔径Φ32mm。
注浆锚索的布置参照注浆锚索设计。
砼体注浆需要减小孔间距。
孔距不大于1000mm。
四、注浆压力及单孔注浆量1、注浆压力:设计浅孔注浆终压2MPa,深孔注浆终压6MPa。
2、注浆量:预计浅孔单孔注浆量为200kg,深孔单孔注浆量300kg。
实际施工过程中以达到注浆终压为准。
五、浆液制作配比无机加固材料A、B组分制成浆液之后严格按照材料使用要求按1:l的比例进行注浆。
A、B料分别以质量水灰比0.5~0.8:l进行浆液制作。
六、施工方法(一)施工准备(1)打眼:7655型风钻,配用φ32一字钻头。
(2)制浆:风动搅拌桶A、B料各配用一套。
(3)注浆泵:采用ZBQ15/5型风动双液注浆泵。
(二)施工方法(1)钻孔成孔后要及时下入注浆管及封孔装置。
避免塌孔废孔。
下入注浆管后连接注浆管路进行注浆。
达到注浆压力后持续2分钟即可结束该孔注浆。
(2)隔排钻孔,间距不小于4米。
防止发生串孔废孔。
(3)注浆顺序以先下后上,先浅后深为原则。
浅部注浆完成后再施工深孔。
(4)压注:采用双液注浆系统。
根据压注设备的初始排量,压注过程中要时刻注意观察注浆孔周围情况,发现跑浆应及时处理。
同时密切注意注浆泵的工作状况,发现异常立即处理。
巷道注浆方案引言巷道注浆是一种常见的地下工程施工技术,通过注入浆液来加固巷道结构,提高其稳定性和承载能力。
本文将介绍巷道注浆的基本原理、注浆材料的选择、注浆方案的制定以及施工过程中的注意事项。
1. 巷道注浆的原理巷道注浆是将浆液注入到巷道中,通过固化形成浆体堆积体,从而提高巷道的稳定性和承载能力。
巷道注浆的原理有以下几个方面:1.固化增强:注浆材料中的固化剂与配合材料反应,形成固体结晶,填充巷道空隙,增强巷道结构的强度和稳定性。
2.填充空隙:浆液能够渗透到巷道内部的细小空隙中,填充空隙,将巷道的松散部分固化,提高整体的坚固性。
3.分散应力:注浆材料通过浆液的形式进入巷道,能够分散应力,使巷道结构的负荷更加均匀,减少应力集中,提高巷道的承载能力。
2. 注浆材料的选择注浆材料是巷道注浆中的关键因素之一,正确选择合适的材料可以保证注浆效果的良好。
常见的注浆材料有以下几种:1.水泥浆液:水泥浆液是最常见的注浆材料之一,其成本相对较低,能够在短时间内形成硬化体。
适用于一些普通的巷道注浆加固工程。
2.聚氨酯浆液:聚氨酯浆液具有良好的渗透性和粘结性能,适用于巷道岩体较密实,需要提高抗渗性和抗压强度的情况。
3.环氧树脂浆液:环氧树脂浆液具有较高的粘结强度和耐腐蚀性,适用于一些高要求的地下工程,如地铁巷道等。
4.聚合物浆液:聚合物浆液具有很好的胶结性能,在巷道注浆中起到加固和粘结作用。
3. 注浆方案的制定制定合理的注浆方案是巷道注浆工程的重要环节,需考虑多种因素来确定最佳方案。
以下是注浆方案制定的基本步骤:1.勘察与评估:对巷道进行勘察和评估,了解巷道的现状、岩体情况、水位条件等,为制定注浆方案提供基础数据。
2.确定注浆材料:根据巷道状况和工程要求,选取合适的注浆材料,考虑工程成本、环境因素和材料性能等。
3.浆液配比:根据注浆材料的性能和巷道情况,确定浆液的配比,准备好合适的注浆浆液。
4.注浆参数:根据巷道的尺寸、岩体情况和工程要求,制定注浆的参数,包括注浆压力、注浆速度、注浆顺序等。
第1篇一、工程概况1. 工程名称:某矿井下运输巷施工工程2. 工程地点:某矿井下3. 工程规模:运输巷长度1000米,净断面面积15平方米,断面高度4米,宽度3.5米。
4. 工程目的:确保井下运输巷的安全、高效、稳定运行,满足矿井生产需求。
二、施工依据1. 国家相关法律法规及行业标准2. 矿井总体设计及施工图3. 矿井安全规程及作业规程4. 矿井地质勘探报告5. 施工单位的施工组织设计三、施工原则1. 安全第一,预防为主2. 科学施工,合理组织3. 精细化管理,提高施工质量4. 节约资源,保护环境四、施工准备1. 人员准备(1)成立施工项目部,明确各岗位职责。
(2)组织施工人员培训,提高施工技能和安全意识。
2. 材料准备(1)根据施工图纸和施工组织设计,确定所需材料种类、规格、数量。
(2)采购、检验、验收材料,确保材料质量。
3. 设备准备(1)确定所需设备种类、数量,包括钻机、掘进机、运输设备等。
(2)检查设备性能,确保设备完好。
4. 施工现场准备(1)清理施工现场,确保施工环境安全。
(2)搭建临时设施,如办公室、宿舍、食堂等。
(3)做好排水、供电、通风等配套设施。
五、施工工艺1. 施工顺序(1)测量放线:根据设计图纸,确定巷道中心线。
(2)钻眼爆破:采用钻机进行钻眼,爆破作业。
(3)掘进:使用掘进机进行掘进作业。
(4)支护:采用锚杆、钢筋网、喷射混凝土等支护方式。
(5)巷道成形:对巷道进行修整,确保符合设计要求。
(6)运输巷道验收:对运输巷道进行验收,确保巷道质量。
2. 施工工艺(1)钻眼爆破1)采用YGZ-90型钻机进行钻眼。
2)钻眼深度:根据岩石性质,钻眼深度为2.5米。
3)钻眼间距:根据岩石性质,钻眼间距为2.5米。
4)爆破材料:采用乳化炸药,装药量根据岩石性质和钻眼深度确定。
(2)掘进1)采用EBZ-160型掘进机进行掘进。
2)掘进速度:根据岩石性质,掘进速度为每天3米。
(3)支护1)锚杆支护:采用锚杆直径22mm,长度2.5米,间距1.2米,锚杆间距1.5米。
注浆方法加固采区巷道施工摘要以北皂煤矿四采区回风巷道为例,分析论述了采区巷道变形破坏的原因及注浆法加固巷道围岩的机理,介绍了注浆法加固围岩的施工工艺,并针对注浆法加固巷道围岩存在的问题提出了改进方法。
关键词注浆加固围岩变形破坏采区巷道1注浆法加固围岩机理及必要性注浆法加固围岩,就是针对采场及巷道内裂隙较为发育而难以维护的破碎顶板及帮部,在顶板来压前预先向裂隙内注入固化材料,以改善围岩的力学性能,提高岩体自身的强度,从而改善巷道的维护状况。
四采区上部有一条SE方向的张性背斜轴,由于它的影响,造成四采区上部煤体节理相当发育,而其回风巷正布置在这一区域内。
与四采区上部回风巷毗邻的是4201-1工作面,该工作面的材料巷与四采区上部回风巷平行,间距44m。
由于4201-1工作面采动的影响,四采区上部回风巷740m的锚喷巷道有400m已严重变形、掉顶、片帮,最后不得不重新架设U型钢棚;剩下的340m巷道虽没有架设U型钢棚,但喷层大部分也出现了裂纹,且发生不同程度的变形。
造成巷道变形的原因主要有两方面:①由于采动的影响,巷道压力增加;②由于煤体本身节理极发育,煤体的裂隙多,在采动影响下,裂隙继续扩展,松动圈扩大,造成巷道围岩自身承载能力降低。
因此,锚喷支护在顶板来压时,喷层破裂、脱落,顶板下沉,甚至连架设U型钢段的棚体都产生严重变形。
对于破坏严重的巷道,传统的方法只能是加密U型钢支护,这样做不但消耗大量的人力、物力,而且效果也不好。
经过分析论证,并结合已有的软岩支护技术成果,认为通过向支护体后注入具有固化作用的浆液提高围岩的整体性,进而提高围岩自身的承载能力,可达到减轻巷道破坏程度的目的。
2注浆材料的选择目前国内外主要采用高水速凝材料为固化材料,它具有可泵、速凝、早强等固化材料所需的特性。
水泥浆、水玻璃的混合物不仅具有固化材料所需要的主要特性,且价格低廉;另外,我矿现有的TBW-50/15泥浆泵能达到注浆要求的泵压,故选择以水泥、水玻璃的混合物作为加固围岩的注浆材料。
井下运输巷施工方案1. 引言井下运输巷是矿井中用于运送人员和设备的通道。
它起到了连接不同工作区域、确保人员和设备的安全运输的重要作用。
本文档将介绍井下运输巷的施工方案。
2. 施工前准备在开始施工之前,需要进行详细的计划和准备工作,包括以下内容:•调查井下地质情况:了解地质构造、岩石特性等,以便选择合适的巷道设计和支护措施。
•制定施工方案:根据地质情况和运输需求,确定巷道的路线、尺寸和施工方法。
•确定施工时间表:制定合理的施工进度,确保施工的高效进行。
•确定施工队伍和设备:根据施工方案,组建合适的施工队伍,准备必要的施工设备。
3. 施工过程3.1. 地表工程在进行井下运输巷的施工之前,需要先进行地表工程的准备工作:1.地表测量:准确测量确定巷道出入口和施工线路的位置。
2.地表清理:清除施工区域的杂草、垃圾等障碍物,确保施工区域干净整洁。
3.2. 井下掌子板施工井下掌子板施工是井下运输巷施工的常用方法,以下是具体的施工步骤:1.进行试探钻探:使用钻探机进行地质探查,确定地质情况、巷道尺寸等。
2.预备支护:根据巷道尺寸和地质情况选择合适的支护措施,如锚杆支护、喷射混凝土支护等。
3.开挖掌子板:根据设计要求,在地表掌子板上进行井下隧道的开挖。
开挖工艺可以选择爆破、机械开挖等方式。
4.紧急排水施工:在掌子板开挖过程中,根据需要进行紧急排水处理,确保施工安全。
5.支护补强:在掌子板开挖过程中,根据需要进行支护补强,以确保巷道的稳定性。
6.清理掌子板:定期清理掌子板,确保施工现场的整洁。
3.3. 灌浆灌注施工灌浆灌注施工是井下运输巷支护中的重要步骤,以下是具体的施工步骤:1.安装钢筋骨架:根据设计要求,在巷道内安装钢筋骨架,提供巷道的结构强度和稳定性。
2.灌浆灌注:使用混凝土泵将混凝土灌注到钢筋骨架中,形成巷道的支护结构。
3.进行灌注收尾工作:对灌注后的巷道进行养护和清理,确保巷道的质量和稳定性。
4. 施工安全管理在井下运输巷施工过程中,安全是至关重要的。
25213采煤工作面过断层加固方案一、概况25213采煤工作面走向全长1000m,工作面倾角37°~45°,倾向长度55-60m,安装34组液压支架,现工作面已推进140m,遭遇逆断层,现工作面上端头已揭露断层,运输巷距断层约35m,工作面上端头三组支架顶部断层面破碎带跨落导致冒顶,冒顶高度约8m。
随工作面推进断层破碎带向工作面下部延伸(目前已延伸到25#支架,且煤壁片帮达1.2m),为防止冒顶面积继续扩大需超前工作面对顶部破碎带进行超前加固。
上端头、回风巷已揭露断层顶板节理发育、受压力不均、遭遇逆断层的影响造成32#-34#支架冒空,有130立方米左右的冒空区需要填充,运输巷下端头距断层位置35米,为了在回采过程中好控制板煤帮,经研究决定进行注浆加固二、施工方案(1)上、下端头注浆加固方案(使用加固材料)由于25213工作面回风、运输巷已揭露断层处顶板节理发育、受压力不均、需对两巷进行超前注浆加固,回风巷注浆加固方案:在回风巷下帮打眼,沿工作面倾斜方向进行注浆加固,一组三孔,分上、中、下分别对端头处的顶板、煤壁进行注浆加固,孔径Φ=42mm,孔深10m,每组孔间距3m。
根据断层走向长度,超前加固10m。
A.钻孔参数确定1#孔:开口位置,沿下帮顶角进行开口;孔深10m;仰角15°;2#孔:开口位置,沿下帮开口;孔深10m ,距顶板0.3m ;仰角0°;转角0°。
3#孔:开口位置,沿下帮底角开口;孔深10m ;仰角-7°,转角0°。
(见下图)2#3#1#注浆孔剖面图煤矸互层煤层运输巷注浆加固方案:在运输巷上帮打眼,沿工作面倾斜方向进行注浆加固,一组三孔,分上、中、下分别对端头处的顶板、煤壁进行注浆加固,孔径Φ=42mm ,孔深10m ,每组孔间距3m 。
根据断层走向长度,超前加固10m 。
断层交界线以东各孔参数如下:1#孔:开口位置,沿巷道顶板中部进行开口;孔深10m ;仰角69°;2#孔:开口位置,沿巷道顶板中部进行开口;孔深10m ;仰角52°;转角0°。
西部辅助运输大巷修复加固施工措施一、说明:西部辅助运输大巷自顶盘绞车硐室回风道门口向西到1302胶带顺槽施工道门口104.55m段巷道,因围岩压力大,局部变形破坏,需进行巷修加固。
为保证施工安全和质量,特编写本措施。
二、巷道断面:巷道设计断面为直墙半圆拱型,净宽5.4m,墙高1.6m,喷浆厚度200mm。
三、修复加固设计1、修复:局部巷修段喷层开裂脱落严重处支护仍采用锚网喷支护。
采用φ18×2300mm无纵筋全螺纹钢树脂锚杆,锚杆间排距800×1000mm,与原支护锚杆错排打设,每棵锚杆用2支Z2850树脂锚固剂固定,锚杆牌规格为150×150×10mm;金属网为φ6.5mm钢筋焊制,网格100x100mm,网片1700x900mm,网间翻勾搭接100mm;喷射砼厚度200mm,强度等级C20,砼重量配比:水泥:砂:石子=1:2.03:2.19,水灰比0.48,速凝剂掺量为水泥用量的2.5-4%,砂为中粗河砂,石子为φ5~10mm的碎石,水泥为32.5R的普通硅酸盐水泥。
2、加固:西部辅助运输大巷采用锚注法加固,注浆锚杆采用Φ22×4mm,长L=2000mm的无缝钢管,注浆锚杆螺纹为M22,排距2000mm,间距1600mm,每组8根。
每孔眼底采用一支Z2350树脂锚固剂锚固,自眼口往里200mm采用一支Z2350树脂锚固剂封堵。
3、注浆工程设计:1)围岩注浆:单液水泥浆:水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥,水灰比0.5~0.7。
裂隙发育,注浆压力不上升时,可加10~20%的细砂。
①注浆压力:围岩注浆终孔压力4Mpa。
②注浆量:控压注浆:压力达到终孔压力4MP a后15分钟停止注浆。
常量注浆:注水泥浆液压力不上升时,应改用浓浆再注,压力仍不上升时,关闭高压球阀(压力10MPa)暂停注浆,另在相邻钻孔注浆。
需复注时,在其附近补孔再注。
4、工程量、材料消耗及施工设备:(1)、材料消耗:Φ22*2000注浆锚杆418套,锚固剂836支。
井筒巷道超前预注浆封堵加固方案简介在地下工程施工中,井筒和巷道的稳定性是一个重要的问题。
为了保证工程的安全和稳定,超前预注浆封堵加固方案被广泛应用。
本文将深入探讨井筒巷道超前预注浆封堵加固方案的原理、方法和施工过程。
超前预注浆封堵加固的原理超前预注浆封堵加固是指在井筒或巷道开挖之前,提前注入浆液封堵钻孔,以增强周围岩体的稳定性和承载能力。
其原理主要是利用注浆封堵的作用,增加地下空间的强度和密实度,从而减少地下水的渗透和岩体的位移,提高工程的安全性和稳定性。
超前预注浆封堵加固的方法根据实际需求和工程特点,超前预注浆封堵加固可以采用不同的方法。
以下是几种常见的方法:1.单孔超前预注浆封堵单孔超前预注浆封堵是指在井筒或巷道的周围钻一组孔,并通过这些孔注入浆液封堵。
这种方法适用于较小的井筒或巷道,可以有效地提高周围岩体的稳定性。
2.双孔超前预注浆封堵双孔超前预注浆封堵是指在井筒或巷道的周围钻两组孔,并通过这些孔注入浆液封堵。
这种方法相对于单孔超前预注浆封堵来说,可以更好地保证周围岩体的均匀注浆,提高加固效果。
3.多孔超前预注浆封堵多孔超前预注浆封堵是指在井筒或巷道的周围钻多组孔,并通过这些孔注入浆液封堵。
这种方法适用于较大的井筒或巷道,可以更好地加固周围岩体,提高工程的稳定性。
超前预注浆封堵加固的施工过程超前预注浆封堵加固的施工过程需要经过以下几个步骤:步骤一:现场勘察与设计在开始施工之前,需要进行现场勘察与设计。
通过对地质情况的详细了解,确定注浆孔的位置和数量,设计出最佳的预注浆封堵方案。
步骤二:钻孔根据设计方案,在井筒或巷道的周围钻孔。
钻孔的位置和数量应根据地质条件和工程需求确定,以确保注浆的均匀性和完整性。
步骤三:注浆封堵在钻孔完成后,进行注浆封堵。
通过注入合适的浆液材料,将钻孔周围的空隙充实起来,增加地下空间的强度和稳定性。
步骤四:检测和监控在注浆封堵完成后,需要进行检测和监控工作。
通过监测地下水位、岩体位移等指标,评估加固效果,并及时采取相应的措施。
巷道施工中的注浆施工工艺巷道注浆施工是指在巷道开挖或者运营过程中,通过注入浆液来加固和加固地层的一种工艺。
注浆施工主要用于巷道稳定、减沉防水、承重增强等方面,能够提高巷道的安全性和稳定性。
下面将详细介绍巷道注浆施工的工艺。
一、预处理工作在进行巷道注浆施工之前,需要进行充分的预处理工作,包括勘察和检测、确定注浆方案、材料准备等。
1. 勘察和检测:首先需要进行巷道勘察和检测,了解巷道的地质情况、围岩的力学性质、裂缝及病害的情况等。
这些数据对于确定注浆方案和材料的选择具有重要意义。
2. 确定注浆方案:根据巷道的具体情况,确定最合适的注浆方案,包括注浆剂的种类和配比、注浆压力和时间等。
3. 材料准备:根据注浆方案,准备好所需的注浆材料,包括注浆剂、注浆设备、浆液的调配和搅拌等。
二、注浆设备的设置和安装在进行巷道注浆施工之前,需要对注浆设备进行设置和安装,确保其正常运行。
1. 注浆设备的设置:根据巷道的具体情况,合理设置注浆设备的位置,保证注浆剂能够顺利注入到需要加固的部位。
2. 注浆设备的安装:将注浆设备按照要求进行安装,包括浆液搅拌机、高压注浆泵、管道连接等。
同时,需要对注浆设备进行检查和试运行,确保其正常工作。
三、注浆剂的配制和检验在进行巷道注浆施工之前,需要对注浆剂进行配制和检验,确保其质量和稳定性。
1. 注浆剂的配制:根据注浆方案确定注浆剂的配料比例,并进行配制。
常见的注浆剂有水泥浆、石膏浆、聚合物浆等。
2. 注浆剂的检验:对配制好的注浆剂进行质量检验,包括流动性、稳定性、荷载承受力等指标。
只有通过检验合格的注浆剂才能用于施工。
四、注浆施工的步骤和要点巷道注浆施工的步骤主要包括开孔、注浆、充填、固化等。
1. 开孔:在巷道需要加固的部位进行开孔,通常采用钻孔方式进行,根据实际情况选择合适的孔径和孔距。
2. 注浆:通过注浆设备将注浆剂注入到开孔中,注浆的压力和时间需要根据具体情况和注浆剂的性质进行调整。
+435m运输大巷2#陷落柱复注浆技术安全措施+435m运输大巷里程3000m-3168m段因处于陷落柱段,巷道周围填充物为泥夹石及河沙,为增加该段巷道的稳固能力,提高承压强度,经矿研究决定:对+435m运输大巷里程3000m-3150m段陷落柱巷道采取复注水泥砂浆,注浆段总长168m。
为能安全、顺利完成该工作,特制定该措施,请施工队在施工过程中认真贯彻执行。
一、施工方案该段需注浆巷道采取风钻打眼成孔及人工封孔及动压注浆加固围岩的施工方式。
从拱顶布置注浆管至帮脚,断面上均匀布置7根注浆管,每间隔2.5m施工一组(在原每组注浆管中间布置),注浆管长度为2米。
其施工工艺为:钻孔注浆分段平行作业;巷道分段长度为20米。
即先完成20米巷道长度的注浆钻孔后,立即投入注浆管的安装,与此同时下一段巷道注浆钻孔又开始钻进,周而复始直至终点。
1、注浆孔形成:采用2台YT-28型风钻打眼,严格按规定的眼位、角度、深度打眼,注浆孔垂直于巷道壁。
打钻使用长2000mm,直径32mm的钎子,打钻人员提前打出20m远的孔后,即组织注浆人员安设注浆管开始注浆。
打钻与注浆采用平行作业,其距离不低于20m。
2、注浆设备选择:注浆选用BFZ-10/1.2(2.4)型矿用注浆泵注浆,制浆采用搅拌设备制浆。
3、注浆材质:选用325水泥作为注浆材料。
4、水泥及清水用量:水泥、水用量,混合沙浆配合比1:1(重量比)。
5、凝固时间要求:当注完水泥沙浆后,要等候一段凝固时间。
其注浆时间与凝固时间之比:7:1。
6、注浆管的制作、注浆顺序及质量检查:注浆管采用直径20mm的镀锌管制作,制作方法如《附图》。
注浆顺序为由直墙往拱顶注浆左帮到右帮。
对每个注浆段和注浆孔进行编号现场跟班人员对每个注浆孔的注浆量制表记录。
7、水泥稠浆的搅拌:将按水灰比准备好的清水倒入搅拌机内,操作矿用隔爆型电磁起动器的按钮,开启防爆电动机,在搅拌机处于正常运转状态下逐渐加入水泥,待前次加入搅拌机内,水泥分散后,再继续加入水泥:加入水泥时应避免将纸片等杂物混入搅拌机内,水泥稠浆的搅拌时间应不小于5min;搅拌好的水泥浆应用水泥稠浆测试棒进行测式,确保水泥稠浆达到设计的水灰比8、注浆管的埋设及封孔:注浆管埋设好后,将注浆管(其一端连接在球阀上,以确保注浆过程中,注浆管孔口段达到规定压力)送入钻孔内,注浆管送入钻孔后,用棉纱团将注水管、注浆管孔口段堵塞,其长度不小于100mm,避免在注入水泥浆的过程中注浆管向外退出;对具有较大仰角的钻孔,在钻孔孔口应采用木楔裹缠棉纱将注浆管楔紧,保证将水泥浆压入钻孔的深部如《附图》所示。
集中运输巷下山段工作面探水注浆施工措施(方案)湖南楚湘建设工程有限公司艾维尔沟项目部二〇一四年九月1一、前言新疆焦煤集团2130煤矿+1950m水平集中运输巷2-2断面段净断面积10.97m2,掘进断面13.5m2,喷射混凝土厚度150mm。
现掘进至7.5m 处,根据“逢掘必探”的原则我项目部与2014年8月20日开始施工+1950m水平集中运输2-2断面段巷道的地质钻孔,21日白班4#孔施工完毕、钻孔施工长度73m,钻孔涌水量约为10m3/h;21日晚班1#孔施工完毕、钻孔施工长度70m,钻孔涌水量为35m3/h(其中46m、51m处遇到煤线,30m处涌水量增大);22日晚班2#钻孔施工至59m 时,钻孔涌水量超过60m3/h(其中33m处遇到煤线),当班巷道总涌水量达到107m3/h,由于涌水量增大无法继续施工钻孔,2#孔共计施工59m,3#孔未施工。
在连续观测五天后(每天巷道总涌水量70m3/h左右),根据2130煤矿地测室设计方案再次在巷道开口两侧打放水孔。
与8月29~30日施工放水孔,但巷道两帮放水孔放水不理想。
为了安全起见,巷道停止掘进,采用边探、边注、边掘的防治水施工方案进行组织施工。
二、工程地质及水文地质(一)地面相对位置及邻近开采情况1、该巷道相对地表均为荒山野岭,无任何建筑物,地形西高东低;2、该巷道施工范围内,二采区+1950m水平运输巷上部未受采动影2响,下部为二采区集中运输巷及6#集中排水巷,对该巷道施工影响不大。
3、13#勘探线以西150m范围内,存在断层地质构造,该巷道施工此区域加强巷道围岩观测,根据现场实际情况调整巷道支护参数。
(二)地质水文情况1.二采区+1950m水平集中运输巷沿6号煤层底板布置,6#煤层底板为灰黑色细砂岩,节理及裂隙发育,层理结构。
2.该巷道相对地面北侧为艾维尔沟河,距该巷道400m。
受河床影响较小,该巷道布置在岩层中,预计掘进过程中,主要水害类型为顶板裂隙水,预计最大涌水量为80m3/h,正常涌水量为36m3/h。
综上所述,此段主要为裂隙含水。
该含水层的水文地质条件复杂,微裂隙发育。
三、注浆施工方案方案一、利用原有地质钻孔进行注浆。
1、先将原有地质探孔用φ120mm钻头进行扩孔。
扩孔长度6m。
2、孔口管的埋设,孔口管在钻进注浆管时起导向作用,孔口管固定在巷道岩体内,它要承受最大的注浆压力,孔口管φ108×4000mm,孔口一端焊接4寸高压法兰盘并安装高压球阀(高压球阀上安装橡胶缓冲装置,以防遇高压水钻杆拔不出时,缓冲装置自动挤紧钻杆,封闭管孔),孔口管两侧焊接2寸支管,支管上焊接高压法兰盘并安装2寸高压3球阀作为泄压阀放水泄压,孔口管体上缠绕并焊接8#铁丝以增大摩擦阻力。
钻孔形成之后,插入φ108 mm孔口管,用封孔剂或水泥及水玻璃混合液将孔口管固定,扫孔后进行耐压试验,采用注浆泵注清水试压,当注浆压力达到终压时,孔口管无松动,方可开始注浆。
方案二、重新打孔注浆。
1、如方案一原地质钻孔涌水量大,进行预埋孔口管时,封孔长度长且孔口管与岩石密封不严,会影响以后注浆效果。
先把原有地质探孔进行封堵,重新进行打孔注浆。
孔口管埋设与方案一相同。
2、预计布置孔数为8个,参数见附图。
注浆孔的数目及注浆孔的布置和注浆效果,注浆时间,岩石裂隙的大小,发育情况,巷道断面,注浆泵的能力,浆液种类等因素有关。
四、工作面预注浆设计1、分段式注浆段长注浆段高应根据最佳钻孔深度、最佳注浆深度及含水层厚度而定。
钻孔深度越深,注浆段高越高,钻孔越难,偏差越大,注浆效果越不理想。
钻孔深度越浅,厚含水层分段注浆次数多,注浆施工期更长。
根据集中运输现场情况暂定此次注浆段高为60m,掘进30m。
2、布孔方式由于巷道目前涌水量75m3/h,因此布孔采用稀疏钻孔对称注浆方式,探孔眼共计8个眼。
将钻孔布置为斜孔,钻机应尽量靠近巷道两帮,孔中心到巷道两帮距离为800mm,终孔位置在巷道掘进轮廓线3m处,4布孔方式详见巷道注浆施工工艺图。
3、浆液扩散半径浆液的扩散半径是指在岩石裂隙中的扩散范围,实际上,浆液的扩散是不规则的,由于在注浆施工过程中,对注浆压力、注入量,浆液浓度参数可以加以人为控制,调整,对浆液的扩散范围,可以起到一定的控制作用,一般在含水层裂隙开度为5~40mm时,有效扩散半径为5~9m,结合实际情况采用单液水泥浆;如遇水较大时,采用双液浆,扩散半径可按5m计算。
4、注浆孔吸浆量及浆液注入量在注浆过程中,注浆孔的吸浆量控制在钻孔吸水量的85%左右为宜,钻孔的吸水量可在注浆前测定,每个注浆孔浆液平均注入量计算:V=AHR2πηβ/M=1.4×60×32×3.14×6.78%×0.85/0.85=161(m3)其中: A 浆液消耗系数,取A =1.4(一般为1.2~1.5)R 浆液扩散半径,取R=3mH 注浆段高,H=60mη岩石裂隙率,取η=6.78%β浆液充填系数,取β=0.85M 结石率,取M=0.85由于双液浆的不确定性,故水玻璃的用量也不可确定,此次全部注浆孔的注浆量现难以准确预测,根据施工实际情况确定注浆工程量。
55、注浆压力注浆压力是给预注扩散、充塞、压实的能量,根据巷道工作面预注浆,注浆终压一般大于静水压力,考虑巷道含水层埋藏较深,地下水静水压大等因素,注浆终压一般为静水压力P0的2倍。
注浆压力达到终压后,继续静注10分钟,再停注。
6、浆液注入量浆液注入量可根据扩散半径(5m)及岩石裂隙率进行粗略计算,仅能作为施工的参数,注浆以单液浆为主,双液浆在注浆结束时用于封孔,如普通水泥注浆效果不佳,可改用超细水泥以提高堵水效率。
7、浆液配比单液浆起始浓度先稀后浓,当涌水量大时要及时封堵,可采用水泥+水玻璃双液浆,单液浆加入外加剂(三乙醇胺和工业食盐,三乙醇胺和工业食盐分别加入水泥重量的0.5‰和5‰)。
浆液起始浓度通常根据注浆前压水试验时钻孔的最大水量来选择。
浆液的起始浓度可根据下表来确定:稀浆结石率低,大量使用稀浆,必然增大扩散范围,造成浆液流失6和延长注浆时间,经常使用水泥浆液浓度为水灰比为1:0.5、1:0.75、1:1等五个等级(双液浆采用1:1等级配比),采用高压、浓浆,既能缩短注浆时间,又能加快工程进度,并且能获得良好的堵水效果。
浆液的配制在井下进行,根据井下压水试验的结果,配制所需的水泥浆液,浆液浓度是先稀后浓,若压力不上升,吸浆量变化不大,应逐渐加大浓度,反之,若压力上升快,吸浆量变小,可降低浆液浓度,以保证有足够的注入量,在涌水量较大,需要及时封堵时,可用双液浆注浆,注浆工作结束后,注入一定量清水,把管路冲洗干净,孔内浆液终凝后,再扫孔,重做压水试验,当吸水量小于20L/min时,可不再注浆,大于该值,应当复注。
五、施工步骤1、标设注浆孔孔位并施工注浆孔。
2、施工注浆孔的同时地面检查注浆设备及准备注浆材料(注浆管、水泥、水玻璃及封口材料)等,确保施工顺利有序进行。
3、下放注浆机,根据设计进行安装注浆。
4、注浆完成后设置监测点,检验注浆效果。
六、注浆压力注浆压力是驱动浆液在裂隙中流动扩散、充填、压实的能量,是控制浆液扩散距离的重要因素,根据本段工作面注浆的实际数据记录及注浆效果,本次注浆静水压力应在4.5~5.0Mpa之间,加之以往的工作面预注浆经验,本次注浆的终压应控制在12-14Mpa(静水压的2~73倍左右)。
浆液有效扩散半径取决于注浆材料、注浆压力、含水层的可注性、含水构造的相互连通程度等因素,但最重要的是现场操作经验,如浆液配比的控制、注浆参数的调整、注浆段高的确定、注浆有效扩散范围及作业人员的认真态度等。
当钻孔数量不能满足施工要求时,可以通过调整钻孔的布置形式进行补救。
实际浆液有效扩散半径只有通过现场施工才能最终确定。
堵水率85~90%,检查孔残余水量小于1m3/h的涌水量。
七、注浆作业1、测水测压每孔在注浆前都要测量静水压和涌水量,测压时可直接在三通上接上压力表,其它孔封闭即可。
测涌水量可用容积法,即用水桶或其容器从三通处接水,用秒表计时,然后计算出涌水量,并做好记录。
2、压水试验压水试验主要用于测定注浆段的吸水量,同时检查注浆泵用管路有无泄漏,以便及时处理,压水试验应尽可能采用大泵量,如果泵压升高,则将压力值控制在比本段终压值大5个压力,持续20分钟无异常,即可开始注浆。
3、注浆注浆时应按设计规定的浆液浓度、流量、压力和注浆量进行注浆,先稀后浓,若压力不上升,吸浆量大,应逐级加大浓度,反之则可减小浆液浓度,保证有足够的注入量。
在涌水量较大需要及时封堵时可8加大水玻璃的比率,缩短胶凝时间。
注浆结束后要及时注入一定量的清水,把管路中的浆液压入岩石中,水量等于管路的体积。
过一段时间后可打开闸门,检查是否涌水,若有则再次注浆。
再扫孔做压水试验,当耗水量小于20L/min,可不再注浆,大于此数应复注。
八、施工设备配置与工艺1、施工设备配置钻孔设备:ZY-750D全液压钻机。
注浆设备:选用2TGZ-60/210型注浆泵。
2、施工工艺钻孔施工工艺施工顺序钻孔分两序施工,原则上先施工奇数孔,后施工偶数孔。
就分序孔而言,先施工一序孔、再施工二序孔。
3、孔口管段钻孔施工及孔口管预埋采用潜孔钻机配备直径120mm钻头钻进,钻进深度6~7m。
钻孔施工结束后,清除孔内岩屑,将φ108×5mm/L=6m钢管加工的孔口管下入孔,并用注浆机送浓密快凝水泥浆和双液浆填满后经养护36h后扫孔。
扫孔后再采用1.2倍注浆终压对孔口管进行耐压抗渗试验,确认无泄漏方可转入正常段的钻进,否则需注浆加固。
4、正常孔的钻进采用ZY-750D全液压钻机配备直径φ94mm钻头钻进。
要求钻进时必须通过安装在孔口的高压闸阀的腔钻进,以确保遇大的涌水后能够9迅速提钻、关闭阀门。
钻孔的孔内分段高度原则上按照0.5~2m段确定,当钻孔无涌水时可继续钻进,当涌水量较小时(3~5m3/h以下),孔内分段高度可控制在5~10m;当涌水量较大时,孔内分段长度不得大于2m。
因涌水量大无法钻进时,应随时停止该孔钻进,提出钻杆并关闭孔口阀门进行注浆。
钻孔钻进分两序进行,每序均按对称方式交替施工。
先施工奇数孔,再施工偶数孔。
5、钻孔复钻复钻原则上确定在注浆结束后4~6h内进行。
6、检查孔施工全部钻孔注浆结束后,施工检查孔。
检查孔位于井筒中心,施工方法同注浆孔,孔深60m。
当检查孔涌水量超出设计指标需进行注浆,确定合格后进行井筒掘进。
九、注浆质量效果分析注浆是典型的隐蔽工程,施工过程不确定的因素很多,准确安排工期很难做到。
根据设备的性能和工艺特点,结合以往施工经验,为保证工程质量,以获得良好的封水效果,应从施工开始直到注浆结束,对全过程的每一个注浆孔的注浆过程都详细记录,为注浆效果的分析提供资料。