某煤矿井固沙方案经验总结.docVIP

井筒固沙施工方案 （建议稿） 所用材料：德国巴斯夫生产的MP 320T 注浆方式：巷道超前深浅孔注浆 注浆设备：注浆泵（加搅拌机） 第一部分 技术部分 一、现场条件 主井、副井、风井三条井筒均为斜井开拓，且三条井筒的倾角均为23°，三条井筒井口标高在同一水平面上，三条井筒平行开布置，三条井筒在向下掘至70m左右时均遇到流沙层，目前流沙层厚度估计为5m，现场取样分析沙层为极细石英砂，质地松散，且砂层中含有饱和状态的水，涌水估计为2~3m3/h。 本方案设计时依据的流沙层地质条件为： 1、认为流沙层是近水平的； 2、流沙层的厚度（5m）为矿方估计的数据，且认为流沙层的厚度是均匀的； 3、流沙层中的含水认为是饱和状态，且无含水层及其他补充水源。 二、用户要求 对流沙层进行固化，保证井筒能顺利掘进通过。 三、技术可行性分析 1、注浆固化工艺原理 在松散的沙岩体中打超前钻孔, 打入小导管并压注流动性强、且具有胶凝性质的浆液, 浆液在注浆压力的作用下呈脉状快速渗入沙层缝隙中, 并将其中的空气、水分排出, 使松散沙层体胶结、胶化, 形成具有一定强度和抗渗阻水能力的以浆胶为骨架的固结体, 从而提高围岩的整体性、抗渗性和稳定性; 使超前小管棚与固结体形成一个具有一定强度的壳体, 在壳体的保护下进行开挖支护施工。 2、材料选择 本次注浆固结法施工选择的注浆材料为德国巴斯夫公司生产的MEYCO? MP320T，该材料为一种“单组份”的纳米硅胶类产品；该材料在使用时加入适量的速凝剂即可，该材料的性能参数如下表所示： 表1 MP320T混合前后材料主要性能参数 MP320T A组份 MP320T 速凝剂 MP320T混合料 颜色 无色 颜色 无色 颜色 无色 粘度 （20℃，AP-014） ≈10mPa.s 粘度 （20℃，AP-014） ≈1mPa.s 粘度 （20℃，AP-014） ≈5mPa.s 密度 （20℃，AP-005） 1.2kg/l 密度 （20℃，AP-005） 1.07kg/m3 密度 （20℃，AP-005） 1.15kg/m3 PH值 （20℃，AP-009） 9.5～10.5 PH值 （20℃，AP-009） 7 PH值 （20℃，AP-009） ≈9.8（取决于混合比） SiO2含量 30±1% 主要成份 NaCl 主要成份 无机硅酸盐 包装规格 210升/桶 1000升/箱 包装规格 210升/桶 1000升/箱 使用方法 现场搅拌 该注浆材料的特点主要表现为：超低的粘度（流动性与水相当），高渗透性（可渗透到0.02微米的缝隙），反应时间可调（可配制10分钟到几个小时不等的混合比例），配制方便（两组分配比3:1～5:1），环保，阻燃，材料的强度随时间的延长逐渐增大。 3、施工工艺 1) 注浆孔布置 由于三个井筒的开拓方式及遇到流沙层的位置基本一致，因此本方案中注浆孔的布置以副井井筒为例，其余两个井筒的布置方式与本方案相同。 井筒剖面图及断面图如下图所示： 图1 井筒剖面图 图2 井筒断面图 考虑到流沙层的厚度只有5m，三条井筒的开挖高度均在5m左右，因此除了井筒底板揭露流层和井筒穿过流沙层时会遇到井筒底（或顶）有流沙外，其余部分主要是对井筒两帮的流沙进行固结。其井筒注浆孔布置如下图所示（图3为全断面注浆孔布置图，图4为井筒注浆孔布置平面图，图5为井筒注浆孔布置剖面图）。整个固化区域分为三段。第一段5米，整段上部为泥岩，下部为流沙层。注浆管采用深浅结合及里外结合的方式，使材料扩散均匀、固化更充分。深浅注浆管能使固化区在纵向上得到保证，里外注浆管能使固化区在横向上得到保证。 图3 井筒注浆孔布置断面图 图4 井筒注浆孔布置平面示意图 图5 井筒注浆孔布置剖面示意图 根据现场取样分析结合巴斯夫公司的美固MP320T的性能特点，本方案认为用该材料对流沙层进行固化流沙层进行固结技术上可行。 4、施工步骤 1) 实地查看充填施工点情况，配合矿方做好相应准备工作。 2) 把泵及附件、材料运至施工地点，并保证有水源，以保证洗泵需要； 3) 检查准备工作就绪后，接好泵的管路及混合枪，接压风管，启动泵，试验泵的管路畅通及出料比例； 4) 待施工技术人员核实泵能正常运转后，把A、B两组份按比例混合搅拌均匀后，将泵的吸料管插入混合好的料桶中进行注浆施工； 5) 在往充填孔注浆过程中，必须注意观察泵及顶板、两帮，当顶板、两帮有返浆出现，或每孔注浆量达到规定数值时，可停止在该孔注浆，并转移至下一孔；如此循环，直至施工结束。 6) 配合矿方做好工程验收及产品性能的鉴定。 四、施工进度 由于注浆施工工艺简单，一般情况下打孔加注浆一