國投哈密一礦副斜井井筒
過含水層注漿試驗施工安全技術措施
河南煤炭建設集團哈密工程專案部
2023年10月22日
一、工程概況
由我單位施工的國投哈密一礦副斜井井筒工程，截止在2023年10月20日施工到井筒k1231m位置，在該工作面揭露出含水層，按照礦方要求停止施工，開始進行工作面注漿試驗準備工作，在2023年10月22日八點班開始進行試注漿，16:00初步注漿試驗結束，工作面實測水壓約為0.1mpa，注漿擴散半徑約為2.
6m，根據試驗注漿情況，初步認定滿足注漿條件，進一步進行注漿堵水試驗，為了保證井筒能夠在注漿試驗期間施工安全，確保施工質量，特編寫副斜井井筒過含水層注漿試驗的施工安全技術措施。
二、水文地質概況
目前工作面上部為泥岩，下部為砂岩，砂岩內含水，岩層傾角較大，達到50°左右；根據主斜井及進風立井施工提供，目前井筒已施工揭露的砂岩含水層湧水量q=18.5m3/h左右。由於井筒施工段位於向斜構造軸部區域範圍，形成較好的水源匯集補給地質環境。
並且在構造應力作用下，岩層受力裂隙發育，岩層破碎，形成較好的水利通道，為此預計副斜井井筒施工中井筒湧水量預計仍有增大的可能。
三、注漿試驗設計方案
依據副斜井裂隙分布狀況和巷道承壓能力及預期最終堵水效果等情況綜合分析考慮，確定注漿方案如下：
因該段圍岩已揭露，地質資料較詳細，所以標定裂隙位置，採取有針對性注漿封堵裂隙湧水。為防止注漿施工巷道變形及確保注漿堵水效果，本次注漿施工方案採用淺孔注漿。
1、施工步驟
第一步：加強井筒排水維護，確保井筒排水能力；第二步：埋設注漿管，本次注漿共設計6個注漿孔，在兩幫1公尺位置個設定2個，在中間位置設定兩個（詳見附圖）；以保證注漿的穩定及漿液的擴散半徑；第三步：
打注漿孔，封閉工作面，封閉工作面採用噴漿方式封閉，在工作面噴射200mm厚混凝土，標號為c25。
2、注漿引數的確定
１）、注漿材料
為了有效的隔絕水源，封堵過水通道，在井筒周圍形成止水帷幕，此次注漿採用單液水泥漿，採用32.5mpa普通矽酸鹽水泥。
２）、注漿壓力
注漿壓力是給予注漿漿液擴散、充塞、壓實的能量，但注漿壓力因地質、水文地質條件的變化而在注漿過程中是不斷變化的，所以確定注漿壓力的原則，依據含水層埋深深度及靜水壓力來確定，一般選用靜水壓力的2—4倍為注漿最終壓力。本次注漿終壓確定為4mpa。
３）、漿液擴散半徑
注漿過程中漿液的擴散半徑與岩層的滲透係數、裂隙率、注漿壓力、注漿時間、注漿性質、注漿濃度等引數有關，依據石灰岩裂隙水結構特點，為形成較為理想的隔水帷幕，參考有關資料以及試驗注漿擴散半徑，將漿液擴散半徑定為：2.6m左右。
4）、注漿孔數
注漿孔孔數6個。每乙個注漿孔深為5m。上部三個按照井筒坡度施工，下面三個按照10°施工。
5）、漿液性質及漿液濃度
依據不同注漿堵水要求來選擇注漿性質，選擇單液漿，注漿漿液濃度的選擇，依據孔內地質條件而定。若鑽進時，孔內有較大湧水量，即反映孔內岩石裂隙較發育、富水性較強，反之，孔內裂隙不發育，根據這一原則，依據孔內實際情況選擇漿液的濃度。其單液水泥漿的水灰比控制在4：
1～1：1之間。注漿開始均選用水灰比為4：
1的稀漿。如果吸漿量不變壓力表顯示緩慢公升壓狀態，則不必改變漿液濃度。如果採用這一濃度連續注入1個小時，壓力即沒增加、吸漿量也不見減少，則把漿液調濃一級，改為3：
1。以後情況依次類推，必要時，可調稠的漿液濃度水灰比依次為： 2：
1、 1.5：1、 1：
1。封孔時的水泥漿濃度仍採用4：1，
6)、注漿順序
先下後上、先幫部後中間。
7）、注漿管的選擇
注漿管選擇1吋長1000mm無縫鋼管加工而成，安裝高壓閥門，用破布進行纏裹，將注漿管打入孔內，再用道釘背實。
8）、漿液注入量
如注漿壓力達不到4mpa，則選擇單孔注入水泥量2t進行雙液漿封孔。
水玻璃摻量按水泥重量的5%計算，則本次注漿需：
水泥需量：2×6=12t
四、注漿工藝
1、注漿工藝流程
注漿液在灰桶內人工攪拌過濾後，直接由注漿幫浦壓入注漿孔內即可。
2、注漿前準備工作
1）依據設計施工注漿孔，安設注漿孔插管。
2）本次注漿先進行施工，之後安裝注漿管，待注漿安裝完畢後進行噴漿封閉工作面。
3）待工作面噴漿凝結，孔口插管固定牢固後，方可進行注漿工作。
4）對各種注漿、鑽探裝置進行維修、配齊易損件。各部件密封良好，各種測試儀表齊全、完好、安全裝置靈活可靠。
5）鑽探、注漿記錄齊全
3、注漿作業
注漿前對孔內湧水量進行測定，並依據孔內湧水的大小調整漿液的水灰比，當壓力不變連續注入30分鐘後可調濃一級的漿液。漿液級配總的原則為：稀漿—濃漿—稀漿。
注漿過程中通過漿液濃度的調配原則，表現壓力緩緩上公升，吸漿量逐漸減少為正常運轉狀態，並一直達到終壓，按結束注漿標準結束。
4、結束注漿
注漿結束後或中途停止注漿或中途處理孔內及機械故障時，都要將注漿幫浦管內、幫浦內沖洗乾淨，預防漿液沉澱凝固，將剩餘漿液運出井口外處理。每次注漿後對裝置和管路都要進行檢修、清洗試運轉，為下一孔注漿做好準備工作。
5、注漿結束標準與注漿效果檢查
達到注漿終壓和最小吸漿量的時間為10～15分鐘即可。
五、施工組織管理
為確保出水防治工作的順利成功，專案部決定成立領導小組。
組長：吳世波
副組長：蘭紅波、溫俊奇、李振華
成員：任紀東、呂周省、郭永佔、王福生等
人員調配
六、施工安全技術措施
1、所有施工人員必須認真學習本方案，並嚴格貫徹執行。
2、打注漿鑽孔時，注意角度及鑽孔深度，認真按照技術所標出的位置進行打眼。
3、注漿管的埋設，班組長必須嚴格進行排查，做到埋設注漿管無鬆動及漏漿現象。
4、注漿時：班組長必須時刻觀察巷道20m範圍內的巷道情況，起到防止注漿期間因壓力過大將巷道支護混凝土掉渣、片幫、和地鼓現象。
5、注漿期間堅持井下交**制度，保證「三工序」：即（交接上工序，保證本工序，服務下工序）。
6、該段注漿處理期間，嚴格執行專案部管理人員跟、值班制度，積極協調相關事宜，並做好相應記錄。
7、機電部門嚴格執行包機管理制度，確保強排水系統可靠執行。
8、強排水期間，由機電負責人統一指揮，分組、分段、分範圍進行監督檢查，確保正常排水。
9、鑽機、注漿機及其裝置必須栓牢綁好，施工工具施工零件檢查好，方可下井，運送裝置及材料必須慢速行駛，以保安全。
10、鑽進中如出現頂鑽、卡鑽等異常情況，必須停止鑽進，查出原因，然後進行處理。
11、在注漿期間，人員嚴禁站在注漿孔前方。
12、在注漿時，桶內稀料要不斷的進行攪拌，防止漿液不均勻。
13、本次注漿試驗出現工程量增加、工期順延以簽證為準；費用由礦方承擔。
14、其他按照《煤礦安全規程》、《哈密一礦副斜井井筒施工砂岩含水層防治水方案》以及有關規定執行。
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