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回風立井井筒注漿施工技術及安全措施

  
評論: 更新日期:2015年03月30日
一、工程概況
由浙江中宇潞陽瑞龍項目部承建的潞陽瑞龍公司回風立井井筒現(xiàn)已成井至226m,工作面垂深226m。2012年4月25日17時,在對工作面進行邊探邊掘的施工過程中,鉆孔出現(xiàn)涌水,經(jīng)監(jiān)理部、礦方地測部派專人下井實測,涌水量為10.2m3/h。井筒施工已無法正常進行。為此,項目部在抓緊時間排水的同時,與礦方協(xié)商溝通后,確定采用提前注漿措施治水,達到提前封堵K2上灰?guī)r裂隙水目的。為了安全有效順利地完成本次注漿工作,特編制本次注漿施工技術安全措施。
二、地質(zhì)及水文地質(zhì)概況
1、地質(zhì)概況
目前井筒施工到“上統(tǒng)太原組(C3t)”,該組地質(zhì)概況為:自K1砂巖底至K7砂巖底,連續(xù)沉積于下伏本溪組地層之上,屬海陸交互相沉積,與下伏地層整合接觸。為全井田主要含煤地層之一。厚93.76-132.35m,平均129.03m。由灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、灰白色砂巖,3-5層石灰?guī)r及12層煤組成?;?guī)r一般為4層,層位穩(wěn)定,可作為良好標志,自下而上編號為K2下、K2、K3、K4,,本次注漿主要封堵該組巖裂隙水。
?2、水文地質(zhì)概況
本次探水孔涌水為基巖段掘砌以來第一次出水,井筒實測地層與井筒預測地柱狀圖地層基本相符,但通過實際涌水量來看,巖層含水層涌水量與提供的涌水量差別較大。根據(jù)經(jīng)驗公式,取兩倍的鉆孔涌水量為井筒預計涌水量,即:井筒涌水量Q=20.4m3/h。
三、注漿布孔及深度
??? ????考慮水文地質(zhì)條件和現(xiàn)有的設備、能力,以及其它經(jīng)濟效益、時間及工期,本次注漿采用提前在工作面直接堵漏注漿,利用巖帽注漿,由于井筒到底的深度還剩44m,而傘鉆鉆孔能力為6m,因此,注漿施工按照:每次施工工作面向下推進4m之后,在井筒荒徑輪廓內(nèi)周邊眼位置布孔,鉆孔向外傾斜,徑向傾角為5o~10o,孔深3500mm,以保證在井筒荒徑輪廓線之外形成一定厚度的注漿壁。鉆孔深度根據(jù)含水層的厚度及設備能力,采用邊探邊掘、邊注漿的施工方法通過。
?四、注漿參數(shù)
????? 1、根據(jù)第一次出水后的實測靜水壓力為19.2kg/cm2,來確定本次注漿的壓力注漿壓力取靜水壓力的1.5倍,即28.8kg/cm2。
????? 2、注漿孔數(shù)
???????????????? N=[π(D-2A)]/L
??????????? 式中D---井筒荒徑,m????? D=5.8m
??????????? A---注漿孔與井壁距離,A取0.1m ,L---注漿間距,設計為3m
??????????? 代入上式得注漿孔數(shù)N=5.86個,取6個。
?????? 3、漿液注入量
???????????????? Q=AπR2Hηβ/m
式中Q---漿液注入量,m3????? A---漿液消耗系數(shù),取1.5
???? R---漿液有效擴散半徑,設計擴散距離為3m;鉆孔至井中的距離為3m,有效擴散半徑為3m+3m=6m。
???????????????? H---注漿段總高度,取44m??? η---巖層裂隙率,取2%
??????????????? β---漿液充填系數(shù),取0.85?? m---結(jié)石率,?? 取85%
代入上式得Q=149.21m3,需用水泥:149.21×0.75=111.9噸。
?五、注漿孔施工
用YT-28型鉆機,配中空六方鋼釬(1.5m)φ42mm“一”字形合金鉆頭造孔鉆進,一直鉆至3.5m深,若水大或因塌孔鉆不到底時,可提前停鉆,緊接著埋入φ42mm一頭車有馬牙扣的注漿管,注漿管外纏上麻絲,頂端安裝球閥,以便放水或注漿。
?六、注漿作業(yè)
首先打設止?jié){墊,厚度為1米的混凝土,然后打設注漿孔,根據(jù)現(xiàn)場實際情況,可采取壁后注漿,注漿孔為每模均勻布置8個。
⑴注漿工藝
注漿泵采用KBY-50/70型雙液注漿泵,拌漿采用HJB型攪拌機,配置一個水泥漿池,一個水玻璃漿池,一個清水桶。
⑵漿液類型
漿液采用新鮮的P.O.42.5R水泥單液漿為主,各孔注漿結(jié)束前采用水泥和玻璃水雙液漿封孔。玻璃水選用模數(shù)2.3~3.4,濃度30~40Be。
⑶壓水
各孔注漿前,要壓入10~20min清水,目的是沖洗裂隙通道中的充填物,提高漿液結(jié)石體與裂隙面的粘結(jié)強度,另外,也可根據(jù)此檢查各管路的漏水情況。
⑷漿液的調(diào)配
漿液的濃度一般選用2:1、1.25:1、1:1、0.8:1選擇水泥-玻璃水液漿時,玻璃水與水泥漿的體積比為1:1~0.4:1。
初期注漿的漿液濃度根據(jù)壓水時的壓力及壓水量合理選擇。當壓力不變,連續(xù)注入30min,吸漿量不變,可適當調(diào)濃漿液。反之,壓力上值很快時,可適當調(diào)稀漿液濃度,當壓力緩緩上升,吸漿量逐漸減少,一直達到終壓按結(jié)束注漿標準結(jié)束。
?七、結(jié)束注漿
正常情況下,注漿壓力由小逐漸增大,注漿流量由大到小,當注漿壓力達到設計的泵壓時,注漿流量小于50L/min,且穩(wěn)定20min即可結(jié)束注漿。

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