煤矿混合立井井筒工作面及壁后注浆施工措施.docVIP

XX煤矿混合立井井筒工作面及壁后注浆施工措施 一、工程施工概况 　　XX煤矿混合立井井深478m，井筒净径φ7.5米，表土及风化基岩段252.3m，井壁采用双层钢筋混凝土支护，井壁厚度750mm，钢筋采用20MnSiⅡ级钢筋，内外层竖筋直径为20mm，外竖筋间距为300mm，内竖筋间距为257mm，环筋直径25mm，间距为300mm。基岩段采用素混凝土支护，支护厚度550mm。砼强度等级为C45。 二、地质与水文地质 地层 根据甲方提供的图纸资料显示，井筒检查钻孔穿过的地层自上而下有：第四系、二叠系（上统上石盒子组、下统下石盒子组），二叠系下统山西组、太原组。 矿区主要地层及其含水性 第四系透水不含水层 矿区基本被第四系覆盖，主要为第四系中更新统（Q2)黄土。黄土组地层厚度116.00m，属密实、硬塑状态，中等压缩性及非湿陷性粉质粘土矿区内分布的第四系沉积物不含水，但接受大气降水入渗补给下覆含水层，为透水不含水层。 二叠系上统上石盒子组至太原组，主要为砂岩组均含水，含水量较大，含水层岩性主要以粗砂岩，中砂岩，细砂岩，粉质泥岩，泥岩为主。 钻注方案的确定 注浆方案的选择 根据地质条件及西卓，山阳矿井注浆及探水情况，混合立井采取在未揭露水层时，提前进行工作面预注浆，含水层采用打止浆垫进行工作面注浆，本次注浆确定基岩段分五段注浆： 第一段：-116～-240m 第二段：-240～-313m 第三段：-308～-375m 第四段：-370～-435m 第五段：-430～-489m 计划第一、二段以探水为主，第三、四、五段全面注浆。 (1)止浆垫厚度计算 B=PO×r/〔б〕+0.3r=11×4.5/20+0.3×4.5=3.8m 式中：B —止浆垫厚度m PO—注浆终压 MP R—井筒半径 m 〔б〕—砼抗压强度MP，取28天强度2/3 经计算，B=3.8m，取3.8m。 注浆孔的布置 从钻机性能和架设方面考虑，决定布置为径向斜孔，倾角84°17＇，孔口圈径φ=5m，在净径上均匀布置10个孔，孔深83米。埋设φ73mm×3.5m空口管。井筒中心布置1检验钻孔，孔深100米，穿过第一层煤。见钻孔剖面图。 钻孔剖面图 7500 750 50000 84°17＇ 12500 12500 注浆参数 1）注浆压力：注浆压力通过人为控制，工作面注浆终压为静水压力的2倍；壁后注浆终压为静水压力+1.5 Mp。 2）注浆泵量：控制泵量的原则是由大到小，直到注浆泵本身的最小泵量，初始泵量开至初始期压力位，由此时的泵量逐渐减到终量，压力升到终压。 3）泵液注入量：根据公式：Q=VaBn/m 其中：V—为注浆加固体积，按扩散半径5米计算 n—为岩石孔裂隙，根据情况取3% B—为浆液充填系数，取0.93 A—为浆液消耗系数，取1.3 m—为浆液结石率，为0.85 则Q=[27720(工作面)+3620 (壁后)] ×3%×0.93×1.3/0.85=1337m3 (4)注浆结束标准 主要由两个标准来确定，第一，一孔中的注浆结束标准，第二，注浆结束标准。 第一，一孔中的一次注浆结束标准是指达到量标准，即注浆终压终泵量和预计注入量，其中的终压和终泵量要严格明确控制，对注入量要按实际情况，凭经验和前两量的变化来判断。 第二，全段注浆结束标准以本段所有孔全部注浆结束。注浆结束后，总涌水量不大于5m3/h，如超出则采取壁后注浆。 2、注浆材料 浆液组成：采用以水泥单液浆为主，水泥—水玻璃双液浆为辅，水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥，浆液水灰比为0.75：1~1.25：1。水玻璃采用液体硅酸钠水玻璃，浓度为40BE，模数2.4~2.8。 浆液配置 1）先把水玻璃调到要求的浓度成为 S液。 2）按水灰比0.75:1~1.25:1调好水泥浆放入搅拌桶内成为C液。 3）采用双液泵，选择S、C液配比，两液的配比为0.3:1~0.6:1。 3、注浆设备及机具 （1）钻机：采用SGZL—ID煤矿用坑道钻机，钻孔注浆用φ89mm钻头。 （2）注浆泵：采用2TGZ—60/210型双液注浆泵。 （3）拌制水泥浆采用搅拌桶，容积150升。 （4）机具 1）空口管，选用φ73mm×3.5m无缝钢管，一端焊有与2.5寸高压球阀相连的法兰盘。 2）注浆器，用于连接孔管与输浆管的器具，由高压球阀、法兰盘和抗震压力表等组成。高压球阀采用10MPa压力球阀。 3）混合器，用于混合C、S两种浆液，注入岩层。 附：注浆设备、机具材料一览表 注浆设备、机具、材料一览表 序号 名称 规格型号 单位 数量 备注 1 坑道钻机 SGZL—ID 台 4 2