山東富安東擴提公升井井筒基岩段
壁後注漿施工安全技術措施
中煤河北煤炭四處富安專案部
2023年6月5日
會簽欄編制人：
年月日主任工程師：
年月日專案經理：
年月日技術科：
年月日安監科：
年月日批准人：
年月日富安東擴提公升井井筒設計深度800.6m，其中凍結段深度57.17m。
永久鎖口標高為+56.6m，臨時鎖口標高為+55.6m。
於2023年3月20日破土動工，到2023年4月20日完成了凍結段施工，到目前井筒掘砌深度為230m，總漏水量6~8 m3/h。
井筒採用深孔爆破技術，一掘一砌混合作業方式，段高3.6m，400mm高45°全斜面刃角，視窗式接茬。zh-4抓岩機裝矸、3m3吊桶、一台2jk-3.
5 /15.5提公升機摘掛鉤提公升，座鉤式自動翻矸，落地式矸石倉，zc-50鏟車排矸。混凝土採用山東中聯魯巨集水泥有限責任公司生產的p·o 32.
5r水泥配置，早期強度高。吊盤直徑為￠4700mm，上、中、下共三層。
目前，採用3m3吊桶排水，臥幫浦排水系統還沒有形成。為了加快施工速度，減少排水影響，確保混凝土澆注質量，改善施工環境，決定對本段進行壁後注漿處理漏水。
（一） 井筒特徵和井壁結構
井筒淨徑φ4500mm，單層素混凝土支護，自56.17~57.17m段支護厚度為550mm，混凝土強度等級為c35，其它部位支護厚度為450mm，混凝土強度等級為c30。
（二） 井筒所穿地層的地質情況
岩層傾角為2~3°，自東北傾向西南，上漏水段主要為粉砂岩裂隙導通的風化帶水，下漏水段主要為粉砂岩裂隙水。岩性特徵見附圖1。
（三） 井筒水文和目前漏水情況
淨水位標高為+50.4m。凍結段無漏水，在基岩段井深56.
17~109.5m和210~230m之間有集中出水點，當時水量較小，5月16日天降大雨後，漏水量明顯增加，目前上段漏水量約3~4 m3/h，下段漏水量約3~4 m3/h，總漏水量6~8 m3/h。
出水特點為：1）主要是井壁接茬口出水；2）個別地點由澆注混凝土前出水不明顯沒有導水，而出現的孔隙滲透水。
（一） 注漿目的：
以封堵集中出水點為主。
（二） 注漿範圍：
上述基岩段兩個含水層。
（三） 注漿順序：
先上段後下段，段內由上向下封堵大的集中出水點，以改善作業環境，減少掛壁水對觀察小出水點的影響；再由下向上逐層布孔注漿處理小出水點和大面積滲水，最後由上向下檢查復注。在其上下介面處先注漿封隔水源。
（四） 布孔方式：
集中出水點（水眼而不是蜂窩）對點頂水布孔。
施工縫、收縮逢、蜂窩等井壁強度薄弱漏水處在其下0.5~1.0m或1m以上布孔布孔，孔距1~2m。
當有成片漏水、滲水時，均勻密布孔，孔距0.5~1.5m，三花或五花排列。
含水層上、下介面處各增加一排孔，每排5個孔。
布孔以漿液有效擴散交圈且匯出水或找到水源為原則，否則為廢孔。
（五） 注漿材料：
正常情況下採用水泥漿，當吃漿量過大或跑漿嚴重時使用cs漿液。
水泥：新鮮p·o 32.5r；水玻璃：濃度38~42be′，糊縫濃度51 be′。
（六） 注漿質量標準：
無0.5 m3/h集中出水，總漏量不超過1.0 m3/h。
1. 注漿孔深度：鑽孔深度進入岩層0.5~1.0m。
2. 注漿壓力： p終＝p靜＋（0.5~1.0）mpa
井壁強度檢驗值：550mm 5.5 mpa
450mm 4.0 mpa（注意下部井壁強度沒有達到28強度）
3. 漿液濃度：
水泥漿：一般用稀漿液，水灰比為2∶1~1∶1，首先採用2∶1漿液，20min壓力不公升時，再逐級加濃，最後用濃漿封孔。
cs漿：水泥漿為1∶1漿液，水玻璃為35~40be′，c∶s=1∶（0.3~0.
4）；當封堵跑漿時，水泥漿為0.75∶1，水玻璃為38~42 be′，c∶s=1∶（0.6~0.
8）。4. 注漿量：不限制，根據壓力波動情況，調整濃度，達到終壓為止。
（一） 注漿裝置
選用kby-50/70型雙液注漿幫浦。
（二） 工作盤
吊盤中層作為注漿工作台和漿液攪拌站，其上布置一台注漿機、兩個水泥漿池、乙個水玻璃漿池和乙個清水池。
（三） 鑽孔和安設注漿管
1. 孔徑為φ43mm（比注漿管大3~5mm）。使用7655風錘和φ42鑽頭鑽孔。鑽孔方向垂直井壁，並適當上挑，便於安裝注漿管和導水。
2. 注漿管用φ5/4″厚皮4mm以上焊管，車有馬牙口，焊接φ1″扣頭，長度為380mm，安裝深度為350mm。
3. 鑽好孔後，先觀察出水**，如是孔壁出水，注漿管150mm深以外需割成花孔管。
4. 把注漿管塞入孔內，測量間隙，用浸透水的麻，一層壓一層密實地纏成錐型，直徑比孔徑大6~10mm。
5. 套上絲扣防護套，用大錘將注漿管打入孔內，外露長度為40~60mm，孔周圍用鐵楔子（或道釘）背緊。若大錘敲打力量不大，說明纏麻不合格，注漿管不能使用，應用管鉗倒出，重新安裝。
6. 當出水量較大且衝擊壓力高時，距其0.5~1m打孔下管洩水降壓，直到衝擊壓力降到能操作為止。
7. 當出現漿液串通範圍超過布孔距離時，注漿後養護4h方可再佈孔打眼。
（四） 漿液製作
井下人工攪拌製作，由地面通過φ2″鐵管供水，袋裝水泥用提公升鬥運輸井下。注單液漿時，兩桶交替攪漿。
（五） 注漿操作
1. 注漿管安裝好後，擰上孔口閥，關閉孔口閥觀察注漿管四周及井壁，是否漏水、是否增加新的出水點、與其它注漿管連通、井壁是否安全。若漏水量超過注漿機幫浦量的1/3，必須先堵漏水，否則不許注漿。
2. 安裝壓力表，測量靜水壓力。要求壓力穩定5min為準。
3. 注水試壓，檢查注漿幫浦能力，管路連線是否正確、牢固、嚴密。
4. 注水試驗，向孔內注入清水，觀察井壁是否跑水，注漿通道是否通暢，記錄注水壓力，確定漿液起始濃度。注水時幫浦量由小→大→最大幫浦量。
5. 先註單液漿，當跑漿嚴重或吃漿量過大，加濃漿液，間歇注漿無效時，採用cs漿。
6. 按確定的濃度，攪拌好漿液，備一定量的水泥，即可開機注漿。
7. 注漿過程中，班組長把注漿機司機、攪漿人員、觀察井壁人員、操作放漿閥人員，分工明確，各司其職，相對固定，以便熟悉操作。
8. 攪漿人員要不停地攪動漿液，防止沉澱；同時負責看管吸漿籠頭，防止湖堵。
9. 要注意觀察注漿孔附近（下2~4m，左右一周，上10~20m）井壁跑漿和井壁安全。
10. 接近終壓時，注漿機司機和操作放漿閥人員，眼要盯住壓力表，手不得離開按鈕和操作手把。嚴禁壓力超過井壁強度驗算值。
11. 注漿結束標準：終量不超過30l/min，達到設計終壓，並穩定15min。
12. 一般情況下，一層孔同時打出，如均為幹孔用水泥封堵即可，如有一孔出水，均安裝注漿管，防止串漿。
1. 吊盤的吊桶喇叭口拆掉，吊盤上的所有孔口用木板蓋嚴。
2. 乘座吊桶必須佩帶保險帶。起降吊盤時，盤上所有人員必須佩帶保險帶，並且栓在可靠的地方。
3. 起降吊盤後，要通知絞車司機，做好標記，防止墩桶。
4. 注漿前要規定注漿專用通訊訊號，如要水泥、要水玻璃、問壓力、跑漿。
5. 井口管理與防墜、提公升運輸、懸吊系統、通訊、打眼等參照《富安東擴提公升井井筒基岩段施工作業規程》執行。
6. 注漿工具、小材料要備齊，吊盤照明符合要求，並備有手電或礦燈用於觀察注漿孔出水情況和吊盤以上、下井壁情況。
7. 吊盤上注漿使用工具要放入專用箱內，小件裝置要栓在立柱上。
8. 注漿作業人員，配戴防護眼鏡和手套，做好個體防護。
9. 注漿幫浦及管路系統下井前，必須在地面試運轉，並進行注水耐壓試驗，其壓力必須達到1.5 p終。吸水玻璃管要安裝閥門，以便調整cs漿液配比。
10. 啟動注漿幫浦要檢查轉向，必須與油幫浦指示轉向尖頭一致。
11. 焊製注漿管，要保護好絲扣，防止粘有焊渣。焊縫高度不得低於5mm，嚴防出現砂眼。
12. 鑽注漿孔時，要垂直井壁，防止偏角過大造成不能安裝孔口閥。
13. 鑽注漿孔時，使用新φ42mm鑽頭。開孔時，轉速要慢，保護好孔口；孔口要圓，孔要直。
14. 每一注漿孔分三次鑽進，及時檢查孔壁質量和孔深。鑽50~100mm深停鑽，觀察孔口是否完好；透內壁前停鑽觀察一次孔壁混凝土質量；出水後，停鑽觀察出水部位；如果出水量不大，應鑽到設計深度。
15. 報廢鑽孔或幹孔要及時用水玻璃膠泥封堵填實。
16. 對點打眼前，先用尖鏟鑿一下，觀察是水眼，還是內蜂窩包。蜂窩嚴禁對點打眼注漿。
17. 鑽深部注漿孔時，操作人員要站在風錘兩側，做好出水準備，以防突然出水傷人。
18. 不符合技術要求的注漿材料不得使用，水泥井下時及攪拌前存放必須有防水措施。
19. 為防止漿液中混有水泥塊等雜物，在攪拌桶口設定過濾網。吸漿籠頭的網眼為5×5mm。
20. 每一深度測一次靜水壓，每注一孔做一次壓水試驗。
21. 每次注漿前檢查壓力表蛇形管通堵情況，每次要加油。
22. 每一孔或每次注漿結束，都應立即將吸漿籠頭放入清水桶中，開啟放漿閥，沖洗幫浦和管路3min，直到排出水變清為止。
23. 放漿閥手把必須可靠，有問題及時更換。長時間注漿，待一段時間，放漿閥試通一次，防止堵死。
24. 每次注漿結束後，注漿三通及放漿閥拆掉清洗加油。
25. 注水泥漿達到終壓後，用濃漿停停注注把注漿管堵實。
26. 跑漿處理；a漿液方面：提高漿液濃度、間歇注漿、雙液注漿（凝膠時間控制在1min之內）。
b跑漿點處理：小水眼，小縫隙跑漿時，用水玻璃浸泡過的棉絲和木（竹）楔子塞堵；大裂縫或蜂窩孔洞跑漿時，挖補導水用水泥-水玻璃膠泥糊堵，養護24h後在附近打眼再注。
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