泰源煤矿主井井筒工作面及壁后注浆施工措施.docVIP

泰源煤矿主井井筒工作面及壁后 注浆施工措施 工程施工概况 泰源主井井筒全深516米，其中表土段23米，采用钢筋混凝土结构，支护厚度550mm，强度C25。基岩段493米，浇注C25素混凝土，支护厚度350mm。现井筒已施工至230m，232m处打眼时出现多处冒水现象。 地质与水文地质 地层 根据甲方提供的ZK101号钻孔显示资料，井筒检查钻孔穿过的地层自上而下有：第四系、三叠系、二叠系上统石千峰组、石盒子组，二叠系下统山西组、石炭系上统太原组、下统本溪组、奥陶组。 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，岩性为第四系风积沙下覆沙砾石层，根据钻孔揭露，厚度在10.98-20.10m之间，受地形地貌的影响，并经调查实地挖沙采坑及附近竖井施工资料，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。 三叠系、二叠系上统石千峰组、石盒子组 含水层岩性主要以砾岩、砂砾岩、粗砂岩及砂岩为主，根据钻孔资料，含水层主要位置在 编号 底板深度（m） 厚度（m） 岩性 1 223.16 16.39 砂岩：灰白色，中粒状，为含水层 2 238.52 15.36 泥岩：红褐色、灰白色、有竖向孔隙 3 246.78 8.26 砂岩：灰白，中粒，为含水层 4 248.37 1.59 泥岩：灰白色、泥质结构 5 276.31 27.94 砂岩：灰白色、中-粗砂粒状，为含水层 6 277.12 0.81 泥岩：灰蓝色，泥质结构 7 309.62 32.50 砂岩：灰白色、中-粗粒砂状，为含水层 8 312.80 3.18 泥岩：灰蓝色，泥质结构，裂隙有漏水 9 326.92 14.12 砂岩：灰白色，中-粗砂粒状，为含水层 10 333.97 7.05 泥岩：灰蓝色，泥质结构 11 364.13 30.16 粉砂岩：灰白色，粗状，为含水层 12 366.89 2.76 泥岩：灰黑色，泥质结构，有裂隙 13 377.49 10.60 粉砂岩：灰白色，粗状，为含水层 14 385.18 7.69 泥岩：灰色、深灰色，泥质结构 15 385.74 0.56 碳质泥岩：黑色、裂隙面上具有钙质及菱铁矿薄膜 （3）奥陶系 主要为灰色石灰岩，青灰色生物碎屑岩夹灰白色石英砂岩，石灰岩结晶程度好、致密，含水甚微。 施工涌水情况 2009年3月20日9时掘进到225m~229m段。9点10分打眼时涌水量增大，12点15分施工方测得涌水量为65m3/h，3月22日15点测水，涌水量65.94 m3/h。 3月23日18点对主井涌水量又进行再次检测，此时水位已到达223m处测水量64.27 m3/h。 钻注方案的确定 注浆方案的选择 根据地质条件及水文情况与已揭露的含水层的情况，对已挂井壁的含水层进行壁后注浆。对已揭露的含水层采用打止浆垫进行工作面注浆。 止浆垫厚度计算 B=PO×r/〔б〕+0.3r=11×2.9/16+0.3×2.9=2.86m 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=2.86m，取2.9m。 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86°30＇，孔口圈径φ=5m，在净径上均匀布置10个孔。埋设φ73mm×3.5m空口管。井筒中心布置1检验钻孔。见钻孔剖面图。 钻孔剖面图 5000 350 80000 86°30＇ 7500 7500 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=[26720(工作面)+2520 (壁后)] ×3%×0.93×1.3/0.85=1248m2. (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，