龙山煤业副井工作面预注浆方案20190820
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井下工作面预注浆放水试验做法井下工作面预注浆放水试验是煤矿井下工作面施工中的一项重要工作环节,其目的是评估预注浆的效果以及确定放水方案,保证工作面的安全稳定运行。
本文将介绍井下工作面预注浆放水试验的具体做法。
一、试验前准备工作1. 确定试验工作面:根据矿井的地质条件和施工进度,选择适当的工作面进行试验。
2. 准备试验设备:包括预注浆设备、注水设备、测量仪器等。
3. 制定试验方案:根据矿井实际情况,制定预注浆放水试验的具体方案,包括试验时间、注浆材料、注浆参数等。
二、试验过程1. 预注浆处理:根据试验方案,将预注浆材料按照一定比例和要求配置好,通过注浆设备将预注浆材料注入到矿井巷道中。
2. 观察预注浆效果:在预注浆后,观察巷道的变化情况,包括巷道的收敛、裂缝的出现情况等。
利用测量仪器对巷道的变形进行测量,评估预注浆的效果。
3. 注水试验:在预注浆后,进行注水试验。
通过注水设备将一定量的水注入到巷道中,观察巷道的变化情况,如有渗水、冒水等现象,及时记录并评估其对工作面的影响。
4. 测量变形:在注水试验过程中,利用测量仪器对巷道的变形进行测量,包括巷道的收敛、裂缝的出现情况等。
将测量结果与预注浆前进行对比,评估预注浆的效果。
5. 试验结果分析:根据试验数据,对预注浆效果进行分析,评估预注浆的稳定性和安全性,确定放水方案。
三、试验注意事项1. 试验过程中要严格按照安全操作规程进行,保证试验人员的人身安全。
2. 注浆材料的配置要准确,按照一定比例和要求进行,确保注浆效果的稳定性。
3. 注水试验时,注水量要逐步增加,避免过大的水压对工作面造成影响。
4. 在观察巷道变化时,要仔细观察巷道的裂缝、渗水等情况,并及时记录。
5. 在测量巷道变形时,要准确使用测量仪器,确保测量数据的准确性。
四、试验结果评估根据试验数据和观察结果,评估预注浆的效果和放水方案的可行性。
如果预注浆的效果良好,巷道变形较小,无渗水、冒水等现象,可确定放水方案,并进行后续的工作面施工。
安全管理文书y立井注浆安全技术措施日期:___________ 单位:____________副立井注浆安全技术措施一、概况瑞龙煤业副立井深272.52m (不含井底水窝),井颈段长36.7m,其中8m采用砖砌临时支护壁厚480mm其余28.7m为双层钢筋砼(包括1#壁座在内)壁厚800m基岩段长235.827m, C30素砼支护,壁厚500mm 新增2#壁座,2#壁座上下5m及壁座为C30双层钢筋砼,在马头门底板上15m处新增二个成90°的管道巷道,2012年4月13日副立井掘至井口标高下-233.8米,在施工打眼中,钻孔出现涌水,涌水为K2上灰岩裂隙水,根据地测部实测,井筒涌水量为9.6m?/h,已严重影响到施工进度,工程质量及安全,为保证工程质量进度及安全,我公司研究决定对副立井井筒工作面往上20m 井筒采取壁厚注浆及井底预注浆。
二、施工方案1、注浆区段采用KBY-50/双液注浆泵对井底预注浆、对壁后-233.8m〜-213.8m 注浆封水,注浆期间工期相应顺延。
2、注浆前的准备工作2.1准备好注浆工具,备足注浆材料,安排好注浆人员对其进行注浆技术措施的贯彻。
2.2注浆设备试运转:注浆机具及管路系统要满足设计的最大注浆压力和流量的要求:注浆泵流量的调节装置、测试仪表及除尘设备等要使用可靠。
2.3下止浆塞及连接孔口管路:管路连接处达到不漏水,在设计最大压力条件下,维持5分钟不泄压为合格:注浆孔冲洗后,残留岩粉要小于1m2.4压力测试:用注浆泵压清水,冲洗泥岩石缝隙中的泥浆及充填物,以提高浆液结合体与泥岩石裂隙的粘结强度及抗渗能力,一般压水时间10〜20分钟,在破碎或大裂隙泥层中,取用较短的压水时间:复注压水时间一般为20〜30分钟。
2.5采用从下向上、从上向下往复式注浆,施工工序如下:2.5.1首先从井底往上20m处理好接叉缝,用水泥砂浆充实,防止注浆时跑液浆-打工作面孔眼-安设注浆管12根,每眼0.2米深-浇筑井底止浆垫1米厚-井壁布孔打眼-井底预注浆完-井壁壁厚注浆从下往上,从上往下至结束—拆除清理。
××井筒壁后注浆和工作面探水、预注浆施工方案和技术措施第一章工程概况××设计净径4m,C20素砼支护,支护厚度分别为红土层650mm、流砂层500mm、基岩段400mm,井口设计标高为+41.5m,设计井筒深度为508m,目前井筒已穿过红土层、流砂层施工至长兴灰岩段-4.15m 标高处。
第二章地质及水文概况××在流砂层施工阶段,先后多次发生涌泥砂,涌水现象,尤其在2005年12月18日,19日,20日相继发生大量涌出,经我方采取积极措施成功封堵,并已预留集中排水管(兼做注浆管)。
12月30日19时,在工作面进行凿眼时,炮眼发生喷泥水现象,三小时后水质变清。
我方于12月31日9时至10时进行涌水量测定,井筒总涌水量为:58.6M3/小时,水源不清。
第三章方案选择根据施工揭露的水文地质情况结合现有设备,为了保证井筒工程质量和服务年限、杜绝水患、创造施工有利条件,加快施工进度。
我方拟定对××表土段进行壁后注浆,长兴灰岩段进行工作面探水和工作面预注浆。
注浆施工分三个阶段:第一阶段对表土段进行壁后注浆;第二阶段进行工作面探水钻深50m;第三阶段进行工作面预注浆。
注浆后掘砌45m,再进行另一循环壁后注浆,工作面探水和工作面预注浆。
第四章壁后注浆一、施工顺序及范围从-0.15m标高开始一圈一圈结上,打一孔注一孔。
本段注浆范围为-0.15m~+37.3m。
段高37.45m(未包括-2.55m~-0.15m 段2.4m),该段在打止浆垫待凝时施工。
二、布孔钻孔采用7655凿岩机,Φ40mm合金钻头钻孔,孔的间排距为600×600,孔深1.6m,孔径Φ42mm。
三、埋设孔口管先加工孔口管,孔口管采用Φ42mm×4mm无缝钢管,每根长1.6 m,其中外露1吋丝口长50mm,鱼鳞扣段长1.55m。
孔钻好后,将孔口管用麻丝缠紧,边缠边打入孔中。
青云煤业副井井筒工作面注浆施工安全技术措施青云煤业副井井筒工作面注浆施工安全技术措施一、工程概况副立井井筒设计净直径7.0m,井筒工程量为722.995m,基岩段为素砼支护,支护厚度为500mm,砼强度C30;副井井筒现成井94.7m。
2011年12月26日13点30分打钻时有二个钻孔出水,14点向青云煤业项目部、监理部汇报有关情况。
14点30分施工、监理、建设三方共同下井实测涌水量,经实测涌水量为每小时69.237m3。
出水工作面标高+897.8m,钻孔深度4m左右见水。
二、方案的确定浇筑止浆垫注浆,先在井底工作面铺800mm厚石子,石子上铺双层塑料布,然后浇筑混凝土,浇筑混凝土前用风镐将混凝土与井壁连接处打毛,混凝土厚度2.0米。
利用DZ100潜孔钻机进行探水。
预埋直径为Ф108mm的孔口管,孔口上部焊接法兰以便连接高压闸阀,中下部焊几圈6mm 盘条。
用直径为Ф90mm的钻头钻孔探水。
探水孔12个,沿直径为Ф6000圆周均布三、设备选型1、钻机DZ100型潜孔钻机2台,钻注工具一套,倒链一套。
2、注浆泵KBY-50/120一台,搅拌机一台,储浆池两个,清水罐一个,水玻璃罐一个。
四、探水工作探水工作使用DZ100型潜孔钻机钻孔,首先要搭设工作平台,将潜孔钻机用扒锯固定在工作平台上,然后按下列参数进行探水工作。
1、工作平台钢结构,用150150mm方木做腿,工作平台采用I20工字钢搭设。
在工字钢梁上铺=100mm木板,搭设工作平台时,应先对探孔编号,以合理布置平台,布置原则以不影响施工探孔。
2、探水参数①探眼个数探水孔12个,沿直径为Ф6000圆周均布②探眼深度45米③布眼方式同心圆径向斜孔,角度=4o④开口圆径和间距D=6.0m,L=1..57m⑤在12个探孔钻探深度到预定深度的过程中,若单孔涌水量小于5m3/h,每10米注浆一次,等浆液凝固后继续钻探至预定深度;如果单孔涌水量超过5m3/h,应立即停钻,采用工作面预注浆封水。
主副井涌水段注浆三措一案摘要:一、问题背景及分析二、注浆三措一案的具体实施1.措施一:井口注浆2.措施二:井下注浆3.措施三:涌水段注浆4.一案:防水层施工方案三、实施效果及建议正文:近年来,我国煤矿主副井涌水问题日益突出,给矿井安全生产带来严重隐患。
为解决这一问题,本文提出注浆三措一案的方法,旨在有效治理矿井涌水,确保矿井安全生产。
一、问题背景及分析随着我国煤炭资源的不断开发,矿井涌水问题日益严重。
主副井涌水不仅会影响矿井的正常生产,还可能导致井下作业环境恶化,威胁矿工生命安全。
为解决这一问题,研究人员提出了注浆堵水技术。
通过对涌水段进行注浆,可以有效减小涌水量,保证矿井安全生产。
二、注浆三措一案的具体实施1.措施一:井口注浆井口注浆是治理矿井涌水的第一步。
通过对井口附近的水文地质条件进行调查分析,确定注浆材料和注浆参数。
注浆过程中,要密切监测注浆压力、注入量等参数,确保注浆效果。
2.措施二:井下注浆井下注浆是在井下涌水段进行注浆治理。
根据井下地质条件和涌水特点,选择合适的注浆材料和注浆工艺。
井下注浆过程中,要注意监测注浆压力、注入量和堵水效果,确保治理效果达到预期。
3.措施三:涌水段注浆涌水段注浆是治理矿井涌水的关键环节。
通过对涌水段进行加密注浆,形成完整的堵水体系,减小涌水量。
在注浆过程中,要根据实际情况调整注浆参数,确保注浆效果。
4.一案:防水层施工方案在完成注浆治理后,为防止涌水问题再次发生,需制定防水层施工方案。
选用优质防水材料,严格按照施工规范进行施工,确保防水层的质量和效果。
三、实施效果及建议通过注浆三措一案的实施,我国煤矿主副井涌水问题得到了有效治理。
在实际应用中,要根据矿井具体情况调整注浆参数和施工方案,确保治理效果。
同时,加强对注浆后的监测工作,及时发现并处理问题,以确保矿井安全生产。
总之,注浆三措一案在治理矿井涌水方面取得了显著成效。
主副井涌水段注浆三措一案摘要:一、背景介绍1.1 煤矿概述1.2 主副井涌水段注浆的必要性二、注浆三措一案2.1 注浆措施2.1.1 注浆材料的选择2.1.2 注浆方法及工艺2.1.3 注浆过程监控2.2 涌水处理措施2.2.1 涌水原因分析2.2.2 涌水处理方法2.3 安全防护措施2.3.1 注浆安全操作规程2.3.2 防止浆液泄漏及环境污染2.4 案例分析2.4.1 案例简介2.4.2 实施过程及效果三、总结正文:一、背景介绍煤矿是我国重要的能源供应基地,然而,由于地质条件复杂,矿井涌水现象时有发生,给煤矿生产带来严重影响。
为了保证煤矿生产的正常进行,减少矿井涌水对生产的影响,主副井涌水段注浆成为一项关键任务。
1.1 煤矿概述煤矿位于我国某地,矿井深度较深,地质条件复杂,存在严重的涌水现象。
1.2 主副井涌水段注浆的必要性主副井涌水段注浆是解决矿井涌水问题的关键措施,通过注浆可以有效封堵涌水通道,降低涌水压力,保证煤矿生产的正常进行。
二、注浆三措一案2.1 注浆措施2.1.1 注浆材料的选择根据矿井涌水特点及地质条件,选择具有良好流动性和填充性的注浆材料。
2.1.2 注浆方法及工艺采用压力注浆法,按照一定的注浆压力和流量进行注浆。
2.1.3 注浆过程监控对注浆过程进行实时监控,确保注浆效果满足预期要求。
2.2 涌水处理措施2.2.1 涌水原因分析分析矿井涌水的原因,包括地下水、地表水及岩溶水等因素。
2.2.2 涌水处理方法针对不同涌水原因,采取相应的涌水处理方法,如设置涌水井、涌水泵站等。
2.3 安全防护措施2.3.1 注浆安全操作规程制定注浆安全操作规程,确保注浆过程中的安全。
2.3.2 防止浆液泄漏及环境污染采取措施防止浆液泄漏,对泄漏的浆液进行及时处理,避免对环境造成污染。
2.4 案例分析2.4.1 案例简介某煤矿在实施主副井涌水段注浆过程中,严格按照注浆三措一案进行操作,取得了良好的效果。
采用工作面预注浆通过高突煤层施工方案摘要院本文介绍了在瓦斯压力高达3.1 兆帕的高突矿井施工中首次采用工作面预注浆法作为防突措施,对井筒周围煤层中瓦斯通道进行封闭,顺利通过突出煤层的作业方案,在施工中取得了较好的效果。
应用该项技术,在沙曲煤矿南风井立井揭煤施工中取得了安全快速、经济高效的效果。
Abstract: This paper introduces the first application of working face pregrouting method as the prevention measure in the high outburstmine where the gas pressure is up to 3.1 MPa. The gas channels in the coal seam around the wellbore are closed, and smoothly gettingthrough the outburst coal seam. Good results have been achieved in the construction. The application of this technology in Shaqu coal minesouth wind well vertical shaft coal uncovering has obtained safe, rapid, economic and efficient results.关键词院工作面预注浆法;高突煤层;施工方案Key words: working face pregrouting method;high outburst coal seam;construction scheme中图分类号院TD265 文献标识码院A 文章编号院1006-4311(2014)19-0114-021 概况1.1 矿井概况沙曲矿南翼进风立井由中煤一建四十九处承建,井筒设计深度680.0m,净直径7.0m,采用普通法施工。
副井井筒壁后注浆施工方案背景介绍现代化的井下采矿作业,离不开严密的采掘工程安全保障体系。
在煤矿井下,副井井筒起着至关重要的通风、排液和避灾作用。
为保障井下采掘的安全与高效,煤矿企业决定对副井井筒进行二次支护,其中,井筒壁的后注浆加固作为关键一环,施工质量和安全性直接影响其后续支护效果。
项目描述本项目为副井井筒壁后注浆施工方案的制定,其目的在于确保施工过程的顺利进行和浆液的质量稳定。
具体的施工流程和方法如下:1、准备工作(1)确定施工方案和施工计划,明确施工流程和注意事项。
(2)选定专业化施工团队,并进行专业指导和安全教育。
(3)组织人员集中力量清理现场,检查施工设备、材料和药剂等质量情况,确保施工材料符合相关标准。
(4)确定注浆孔位置、孔径、孔距、钻孔深度和倾角等。
2、根据设计要求进行钻孔(1)钻孔前清理孔口附近的杂物后,进行钻孔设备和工具安装。
(2)根据设计要求进行钻孔,控制好孔径、孔距、钻孔深度和倾角等。
(3)完成钻孔后,将钻孔壁清洁干净,方便后续浆液灌注。
3、注浆(1)根据设计方案、工程状况和孔径孔距等因素,选用合适的浆液配比、浆液类型和注浆方式。
(2)注浆过程中,应注意注浆压力和流量的控制,确保注浆效果良好。
(3)按照注浆孔定点灌注,注浆开始后,对注浆压力进行实时监控,防止注浆过程中出现故障。
4、验收和保养(1)注浆完成后,对注浆孔进行堵封处理,隔离化学药剂和井巷空气交流。
(2)对注浆孔周围进行保养和加固,以保证注浆效果稳定和持久。
(3)进行验收,确认注浆效果符合设计要求。
如出现问题或不足之处,及时进行修改和补救。
安全措施(1)施工前,必须进行安全教育和培训,所有参与施工的人员必须具备必要的技能和经验,严格遵守安全操作规程。
(2)根据工程要求,严格进行用药、锚固和骨料等材料质量检查,杜绝使用劣质材料。
(3)在施工过程中,严格遵守重点安全措施,如钻孔、注浆中必须佩戴防护设备和使用专业工具。
主副井涌水段注浆三措一案【实用版】目录1.主副井涌水段注浆三措一案的背景和目的2.注浆三措一案的具体实施步骤3.注浆三措一案的效果和影响正文主副井涌水段注浆三措一案的背景和目的:主副井涌水段是指煤矿井下采煤工作面和巷道中,由于地质条件、矿压和地下水等因素影响,出现的井下水涌现象。
这种现象不仅会影响煤矿的生产,还可能引发安全事故。
因此,对主副井涌水段进行注浆处理,是保障煤矿安全生产的重要措施。
注浆三措一案,是指针对主副井涌水段,采取三种注浆方法和一种治理方案的综合治理措施。
注浆三措一案的具体实施步骤:第一步,前期准备。
在进行注浆处理前,需要对涌水段进行详细的地质勘探,了解涌水原因、位置、水量等参数,以便制定合理的注浆方案。
第二步,选择注浆材料。
根据涌水段的地质条件和水文特性,选择适合的注浆材料,如聚氨酯、水泥、砂浆等。
第三步,实施注浆。
根据涌水段的具体情况,采取三种不同的注浆方法:(1)井筒注浆。
在井筒中安装注浆管,通过压力泵将注浆材料注入涌水段,以封堵涌水通道。
(2)巷道注浆。
在涌水段附近的巷道中,通过钻孔将注浆材料注入地层,以减小涌水压力。
(3)地面注浆。
在矿井地面,通过钻孔将注浆材料注入涌水段的地层,以封堵涌水通道。
第四步,治理方案。
在注浆处理后,需要对涌水段进行定期监测,观察注浆效果。
如发现仍有涌水现象,可采取其他治理措施,如水泵抽水、钻孔排放等。
注浆三措一案的效果和影响:注浆三措一案对于治理主副井涌水段具有较好的效果,可以有效减少涌水对煤矿生产的影响,提高矿井的安全生产水平。
同时,采用三种注浆方法和一种治理方案的综合治理措施,有利于提高涌水段的注浆成功率,降低涌水事故的风险。
然而,注浆处理也存在一定的局限性,如注浆材料的选择和使用需要考虑地质条件和水文特性,不当的使用可能导致环境污染和地层破坏。
煤矿注浆施工措施方案1. 引言煤矿是我国重要的能源产业,但由于采煤过程中容易产生地质灾害,如地面塌陷、冒顶等问题,严重威胁矿工的生命安全和矿井设备的稳定运行。
为了解决这些问题,煤矿注浆施工措施被广泛应用。
本文将对煤矿注浆施工措施进行详细介绍和讨论。
2. 煤矿注浆施工原理煤矿注浆施工是通过在岩体中注入特定材料,如水泥浆、聚合物等,增加岩体的强度和稳定性,从而达到防治地质灾害的目的。
3. 煤矿注浆施工步骤3.1 岩体勘察和分析在开始注浆施工前,需要对煤矿岩体进行详细的勘察和分析。
这包括矿井地质构造、裂隙分布、水文地质条件等的调查,以评估岩体的稳定性和注浆效果。
3.2 注浆材料选择根据岩体的特性和所需的强度要求,选择适当的注浆材料。
常用的注浆材料有水泥浆、聚合物注浆材料等。
需要根据实际情况选择最合适的注浆材料。
3.3 注浆设计根据岩体勘察和注浆材料选择,制定注浆设计方案,包括注浆孔的位置、注浆材料的配比以及注浆施工参数等。
注浆设计是确保注浆效果的关键。
3.4 注浆施工操作在进行注浆施工前,需要将施工区域进行清理,确保工作面安全。
然后按照注浆设计方案,在岩体中钻孔,并根据需要进行预处理,如清理孔壁、填充预注浆材料等。
最后,通过注浆设备将注浆材料注入岩体中,直至达到设计要求。
3.5 注浆效果监测在注浆施工过程中和施工完成后,需要对注浆效果进行监测和评估。
可以利用各种监测技术,如测力计、应变计等,对注浆区域进行监测。
根据监测结果,进行调整和改进,确保注浆效果达到预期。
4. 辅助措施为了提高注浆效果,可以采取一些辅助措施,如加强注浆材料的混合、提高注浆压力、加强孔壁的粘结等。
这些措施可以提高注浆材料的渗透性和固化效果。
5. 施工风险控制在进行煤矿注浆施工时,需要注意安全风险的控制。
特别是在地质条件较为复杂的情况下,要加强工程监测和预警。
同时,要加强施工人员的安全培训和操作规范,确保施工过程安全可靠。
6. 结论煤矿注浆施工是一项重要的地质灾害防治措施。
山西煤炭运销集团龙山煤业有限公司副井工作面预注浆设计河南寒武地质工程有限公司二〇一九年八月目录1目的及任务 (1)1.1概况 (1)1.2设计目的及任务 (1)2 矿井水文地质概况 (1)2.1主要含水层 (1)2.2构造特征 (2)3 井筒工作面预注浆设计 (2)3.1注浆段 (2)3.2止浆垫设计 (3)3.3注浆钻孔设计 (3)3.4注浆设计 (7)4 设备选型 (7)5 施工方案 (8)6 劳动组织及施工工期 (9)7 施工安全技术措施 (9)1目的及任务1.1 概况山西煤炭运销集团龙山煤业有限公司(以下简称“龙山煤业”)为整合矿井,批采2-11号煤层,设计生产能力0.6Mt/a,目前处于建井阶段。
龙山煤业副井为一斜井,井口坐标X=4121162.7,Y=37554793.7,井口标高+922m。
巷高3.6m,宽4.4m,设计斜长591m,坡度-20度。
目前施工至变坡点以下439m,停掘位置巷顶标高+772.9m,巷底标高+769.4m,层位为山西组5号煤层底板以下4.35m。
据《山西煤炭运销集团龙山煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》,太原组9+10+11号煤层上部普遍发育有K2、K3、K4三层灰岩,层位稳定。
该三层灰岩含水层富水性较弱,为9+10+11号煤层顶板直接充水含水层。
据B8水文孔抽水试验资料,太原组碎屑岩夹碳酸盐岩类岩溶裂隙含水层水位标高+760.91m,渗透系数0.0931m/d。
按照设计,副斜井将穿过K2、K3、K4三层灰岩含水层,邻近矿井井筒揭露K4灰岩含水层时曾发生涌水,最大涌水量约20m3/h。
据井筒检查孔资料,K4灰岩厚4.85m,上距5号煤层14.8m;K3灰岩厚8.9m,上距5号煤层28.2m;K2灰岩厚4.95m,上距5号煤层51.7m。
目前龙山煤业副井施工已接近K4灰岩含水层,1.2 设计目的及任务为确保施工安全及工程质量,避免井筒揭露K2、K3、K4灰岩时发生涌水,矿方决定对三层灰岩含水层进行超前预注浆,封堵岩溶裂隙,并委托河南寒武地质工程有限公司编制预注浆工程设计。
本次设计的任务为,通过现场勘查并收集矿井地质报告、井筒检查孔柱状图、井筒实际揭露等地质资料,提交切实可行的工作面预注浆设计方案。
2 矿井水文地质概况2.1 主要含水层(1)奥陶系碳酸盐岩类岩溶裂隙含水层主要由奥陶系中统上马家沟组、峰峰组石灰岩、泥灰岩、白云质灰岩等组成,区域含水层厚度大于300m。
上距9+10+11号煤层约66m,距2号煤层约150m。
该含水层富水性强,具有统一的地下水位标高,为本区最主要含水层。
综合多个水井及钻孔抽水试验资料,该组含水层水位标高约+540~+550m,单位涌水量0.9033~26.01L/s·m。
(2)太原组碎屑岩夹碳酸盐岩类岩溶裂隙含水层太原组厚度70.7~99.20m,平均82.44m。
本组发育石灰岩4~6层,其中K2、K3、K4三层灰岩全井田发育,层位稳定,是太原组9+10+11号煤层的直接充水含水层。
该含水层富水性较弱,岩溶裂隙发育不均一。
据井田内B8水文孔抽水资料,含水层水位标高+760.91m,单位涌水量0.00785L/s·m,渗透系数0.0931m/d。
(3)山西组碎屑岩类裂隙含水层山西组地层厚49.47~64.70m平均57.16m,K7砂岩为其底界,岩性主要为泥岩、砂质泥岩及细粒砂岩。
据井田内B8水文孔抽水资料,含水层水位标高+760.99m,单位涌水量0.00585L/s·m,渗透系数0.0178m/d,富水性弱。
(4)松散岩类孔隙含水层第四系全新统、中上更新统主要以砂质粘土、粘土、砾石层等组成,沉积厚度0~121.2m,垂直节理发育,受大气降水的补给,富水性弱。
2.2 构造特征井田总体构造形态为一近NE向单斜,倾向E,倾角3~14°,并伴随着次一级的小型褶曲及断裂构造。
井田内钻孔及井巷工程揭露较大断层3条(F1 、F2 、F3),均为高角度正断层,最大落差37m,断层走向均为近NE向,导水性较差。
其中F3大板坡正断层为矿井东南部边界断层,倾向NW,落差 0~37m,倾角75°。
龙山煤业风井井筒深118~153m揭露一正断层,落差约4m。
井田内共发现3陷落柱(X1、X2、 X3),其中X1、X2为井巷工程揭露,X3为高3-5钻孔揭露。
据矿井地质报告,陷落柱岩层破碎,大小不一,一般具棱角,多为粘土物质胶结。
巷道过陷落柱时,矿井涌水量变化不大,导富水性不强。
3 井筒工作面预注浆设计3.1 注浆段本次需要对副井将要穿过的灰岩段进行注浆,注浆段总长度约88m。
因注浆段距离较长,一次注全深难以保证注浆效果,因此设计将注浆段划分为三段,分别对三层灰岩(K4、K3、K2)进行注浆。
本次首先对K4灰岩段(变坡点以下439~477m)、K3灰岩段(变坡点以下477~518m)注浆钻孔进行设计,K2灰岩段(变坡点以下518m~副井落底位置)需根据井筒实际揭露地层情况,确定井筒落底层位及标高后进行注浆钻孔设计。
详见图3-1。
3.2 止浆垫设计本次利用含水层上部未揭露岩层为止浆岩帽,预留岩帽做为止浆垫时,其厚度可根据以下公式计算得到:LS P B ⨯⨯⨯=τλ式中:B —止浆岩帽厚度(m ); P —注浆终压(MPa ),取孔口水压的2.5倍。
因K 4含水层水位标高+760.91m ,小于巷道底板标高,因此钻孔揭露含水层后将显示无水压。
根据以往经验注浆终压取2.5MPa ;S —岩帽断面积(m 2),取18; λ-过载系数,本次取1.2;τ—岩石允许抗剪强度(MPa ),灰岩上部岩层为砂质泥岩,取0.8MPa ;L-巷道周边长度,取16.37m 。
将参数代入公式可得, K 43灰岩段岩帽厚度不小于1m 。
副井停掘位置距灰岩顶界面斜距23m ,垂距10m ,满足设计要求。
3.3 注浆钻孔设计本次预注浆钻孔设计基本沿副井掘进方向施工,并向外保持一定夹角,在水平方向和垂直方向均呈扇形布置,钻孔落底位置控制在距副井外壁4m 左右,在灰岩注浆段形成堵水帷幕。
同时采用长、短距钻孔相结合的方式均匀布置注浆钻孔,孔口管采用后埋方式安装固定。
(1)钻孔数量钻孔布置应达到一定密度,在井筒周围形成帷幕,提高注浆效果,钻孔落底位置一般距井壁2~4m 。
根据以往施工经验,浆液扩散半径按3m 设计。
本次共设计16个钻孔,其中K 4灰岩段设计8个钻孔,其中K 3灰岩段设计8个钻孔(钻孔参数见表3-1)。
钻孔施工顺序为先施工单号钻孔,后施工双号钻孔,双号孔兼做注浆检查钻孔。
根据实际施工情况,可调整钻孔施工数量,如钻孔涌水量较大,注浆结束后应补充施工注浆检查钻孔。
钻孔布置详见图3-1、3-2、3-3。
4750279°99°740730720710760770780790图3-1 副井工作面预注浆钻孔设计剖面图图3-2 副井工作面预注浆钻孔设计平面图5表3-1 设计钻孔参数一览表图3-3 副井断面钻孔布置图(2)孔口管及钻孔孔径结合风井井筒注浆实际情况,本次初步设计下入二级孔口管。
一级孔口管管径φ108mm,二级孔口管管径φ89mm,埋深见表2-2;孔口管采用4mm无缝钢管制作,丝扣连接,最上端安装高压法兰盘。
钻孔终孔孔径φ75mm。
3.4 注浆设计(1)注浆压力据矿井地质报告,太原组碎屑岩夹碳酸盐岩类岩溶裂隙含水层水位标高+760.91m。
K 4灰岩段注浆钻孔孔口标高大于水位标高,K4灰岩段注浆钻孔孔口水压约0.045 MPa,综合考虑本次设计注浆终压2.5MPa。
本次利用矿井地质报告相关数据进行设计,与实际揭露情况可能存在差异。
施工过程中,应根据实测钻孔水压进行参数调整。
(2)注浆材料及浆液配比注浆使用单液水泥浆,水泥标号为42.5R普通硅酸盐水泥,水灰比为2:1~1:1,注浆遵循先稀后稠原则。
(3)注浆站及注浆管路本次设计在井下工作面附近建立临时注浆站,注浆泵与注浆钻孔采用φ25mm高压注浆软管进行连接,浆液制备完成后通过高压注浆管压入钻孔。
孔口安装精度不小于0.02MPa压力表。
配制单液水泥浆需经过二级搅拌,采用搅拌桶配合搅拌池施工工艺。
搅拌池为圆形,预留注浆泵龙头位置并加装滤网,搅拌池上方安装电机及搅拌器。
水泥浆经搅拌桶一次搅拌后流入搅拌池,进行二次搅拌,再由注浆泵泵入输浆管路。
4 设备选型(1)钻探设备利用矿方现有ZQJC-1500/18.8S气动架柱式钻机进行本次钻探施工。
(2)注浆设备主要注浆设备为注浆泵,型号为BW250型,井下工作面附近建立临时注浆站。
5 施工方案(1)施工准备井底需安装两台排水能力不小于30m3/h的排水泵,一用一备,并铺设相匹配的排水管路。
防止钻孔涌水造成事故。
保证通风、供电及通讯系统正常运行。
钻孔施工前需对工作面浮渣进行清理,场地平整。
(2)孔口管安装本次设计采用后埋法安装孔口管,即井筒到达停掘位置后,按照设计钻孔方位及倾角开孔,钻进至设计下入孔口管深度。
下入孔口管并安装4寸高压法兰盘。
孔口管需用水泥进行封固,具体操作方法为:加工4寸高压注浆盘,与孔口法兰盘连接。
利用φ25mm高压注浆管向孔内压入水泥浆,充填孔口管与孔壁之间环状空间,水灰比控制在0.5:1左右,待浆液返出孔口后关闭注浆盘阀门,停止注浆。
水泥凝固时间24小时以上,透孔钻进至套管底口以下0.5m,进行注水耐压试验,压力不小于3MPa,耐压时间不小于20min,检查孔壁及围岩无漏水、渗水方为合格,否则重新进行封固。
合格后孔口管上安装高压水闸阀,水闸阀抗压能力不小于水压。
(3)钻探施工首先施工单号钻孔并进行注浆,注浆结束后施工双号钻孔,双号钻孔兼做注浆检查孔。
单个钻孔钻进至设计深度后即进行注浆,注浆完成后再施工下一个钻孔。
钻进过程中如涌水量则停止钻进,进行注浆,注浆结束后继续向下钻进至设计深度。
钻孔出水后应首先观测水压、水量,为下一步注浆参数设计提供依据。
钻孔终孔后,应加大水量(风量)冲孔,将孔内岩粉排净。
(4)注浆施工钻孔注浆前,应首先进行压水试验,冲洗岩石裂隙中的泥浆及充填物,同时根据压水量确定初始注浆浓度。
压水时,泵量由小到大逐级提高,稳定压力超过注浆终压约0.5MPa,压水时间10~20min。
临时注浆站配制浆液时,由搅拌桶进行一级搅拌,然后流入搅拌池进行二次搅拌,使泥水充分混合,浆液均匀。
搅拌现场应配备比重计等测量器具,控制浆液浓度。
注浆过程为一连续过程,必须保证稳定持续流量。
如遇特殊情况需暂停注浆,则须持续压入清水至压力达到注浆终压,或直至恢复注浆。
浆液比重遵循先稀后稠的原则,如初始浓度连续注入20min后,注浆压力及吸浆量均无改变或改变不大时,可上调一级浓度。