風井井筒注漿堵水方案及措施

2021-08-15 11:56:48 字數 3188 閱讀 9650

義煤集團新義煤礦

鶴壁富昌公司第九專案部

二oo五年三月一日

概況新義礦風井設計井深593m,淨徑5m,壁厚400mm,現成井深度為136m,井筒深度108m~128.8m段,壁後淋水14m3/h。

2023年2月27日20:20分在掘至井深139m打眼時,突然湧水。湧水量116m3/h,由於井筒排水能力的限制,致使井筒淹水60m。

為了保證安全生產,確定對該段水層及平頂山砂岩段進行預注漿。方案如下:

一、總體設想:

在排完水,清完底情況下,根據出水情況先對湧水孔進行注漿封堵,減輕井筒排水壓力,再進行井壁注漿堵水。最後,對平頂山砂岩進行工作面預注漿。

二、施工方案

1、注漿站設定

注漿站設定在地面,盡可能靠近井口。漿液在地面攪拌均勻後,通過二趟(ф25mm鐵管)輸漿管路,送至工作面。

2、突水點的處理

在排完水並清底後,根據情況埋設ф25~ф50mm鐵管,將湧水全部集中於管內,在關閉閥門後檢查具備注漿條件後,採用單、雙液結合的方式進行封堵。

堵完水(或大部與處理完)後,採用風鑽在工作面向下探注(有水即注)3m,加固因放炮震動的工作面岩石,作為後期預注漿的止漿墊(若岩石特別破碎,不具備條件),則需要重新構築混凝土止漿墊(厚度1.0m至2.0m)。

3,工作平台的搭設

在距井底2.0m位置,搭設鑽機工作平台。平台搭設用150mm工字鋼2根,5.

0m長井壁掏槽架梁。梁上用50mm厚木板鋪實(僅留下人口)。梁下用φ150mm圓木作頂柱,並穿鞋戴帽,保證平台牢固可靠。

4、孔口管的埋設

若利用巖帽可以作為注漿墊,則選用φ94mm筒狀鑽頭鑽進2.5m至2.8m,下φ90mm×2.5m(一頭帶法蘭)共9根注漿固管。

若需重新澆築砼止漿墊,則在澆築同時埋設孔口管。

5,鑽注施工:

(1)注漿段的選擇

根據預想柱狀,預注漿厚度75m,考慮到岩石裂隙的不均一性,為保證注漿效果,分為兩段136m~186m(50m)段和171m~206m(35m)段

(2)鑽注施工

a、鑽注順序

為了保證注漿效果,待止漿墊凝固後,進行鑽注,鑽注順序按先單號孔後雙號孔,最後中檢孔。即先打1#孔,湧水量超過5m3/h,即注,達到標準後,再換3#孔、5#孔、7#孔直至單號孔全部鑽注至設計段高(孔深)後,再按2#孔、4#孔、6#孔、8#孔迴圈鑽注至176m。最後打中檢孔檢查注漿效果並探至176m。

待所有鑽注孔均達結束標準後,開始掘進。在掘至171m位置時利用預留巖帽,搭台埋管,進行第二段鑽注施工。

b、注漿配比

工作面預注以單液為主,雙液為輔。

w:c取2:1~1.0:1.5

c:s取1:0.4~1:0.6

水泥選用32.5級普通矽酸鹽水泥

水玻璃取模數:2.4~2.6 45be′

模數:2.8以上 38be′

單液注漿需加入新增劑,三乙醇胺0.5‰,nacl 5‰。

c、注漿壓力

確定注漿壓力的條件,主要依據注漿段的深度和受注岩層裂隙發育程度。一般採用公式:

po=kp*rh/10+roh/10

po—注漿終壓kp壓力係數 2.0~2.5

h—水頭高度:80m ro—水泥比重:1.3kg/m3

因此,注漿壓力採用3.0~5.0mpa

注漿終量不大於10l/min,持續時間不少於20min。

d、注入量

衡量注漿效果,注入量是一關鍵資料,由於平頂山砂岩裂隙發育程度難以確定,所以注入量的確定,只能根據壓水試驗情況、注漿壓力情況確定。

預注漿時必須堅持稀——稠——稀,最後雙液的原則,確保注漿效果。

三,裝置與材料

1、裝置

鑽機txu-150型1臺

鑽機txu-75a型1臺

鑽機kby—50/702臺

qbz—50/60風動注漿幫浦1臺

200型砂漿攪拌機1臺

2、材料

32.5極普通矽酸鹽水泥300t(預計)

模數2.4~2.6 45be′以上3t

模數2.8以上 38 be40t

輸漿管路φ25mm×6m400m

孔口管 φ90mm×2.8m(一頭帶法蘭) 9根

25mm×0.5m100根(壁後注漿用)

閥門 φ90mm4個

50mm~φ25mm40個

止漿塞2套

變終壓蓋φ90mm~φ25mm4個

三乙醇胺15kg

nacl150kg

四、勞動組織與工期

1、勞動組織

採用三八作業制,鑽注直接工每班9人,9×3=27

管理等 5人(不含輔助工)

2、工期

第一段(不含打墊期)

準備2天,堵水眼2天,井筒壁後注漿3天,打鑽18天,

注漿8天計33天

第二段準備1天,打鑽15天,注漿5天計21天

總工期54天

五、驗收標準

通過預注漿,堵水率不低於75%,

掘進時仍有的少量水再進行壁後注漿。

該段平頂山砂岩(至205m)掘砌完成後,通過壁後注漿,剩餘水量不大於6m3/h。

六、附圖

七、預算

八、安全措施

1、開工前由專人向參加施工人員,貫徹本措施及相關規章制度,並簽字備查。

2、上下井乘吊桶必須佩帶安全帶。

3、吊盤上所有施工人員必須戴安全帶,並固定於安全可靠處。

4、起落吊盤必須由專人指揮,井下人員要密切觀察位置,吊盤下不准有人,確保安全。

5、輸漿管路必須用繩卡卡牢,上下運物料必須**牢固。

6、注漿前必須對裝置及輸漿管路進行耐壓試驗並保證暢通不漏。

7、注漿人員必須佩帶安全防護用具,以免漿液傷人。

8、井壁注漿由專人看護井壁,防止片幫(壓力過高)傷人。

9、訊號工、幫浦工所有配合人員從始至終必須固定專人,不得脫崗、離崗。

10、井口附近必須清掃乾淨,以免墜物傷人。

11、打鑽人員必須精心打鑽,發現問題及時匯報並採取有效措施,保證井筒和施工人員安全。

12、開孔鑽探前,必須安設防突水裝置。

13、加強防突水措施,發現異常情況發生,即時通知甲方、監理及礦建專案部。

14、打鑽人員勞動保護裝備必須佩戴整齊,以防鑽桿纏繞工作服傷人。

15、注漿人員必須戴膠手套、防護眼鏡,以防水玻璃傷手或管子漏漿燒傷眼睛。

16、其它未盡事宜嚴格按照《新義礦風井基岩段安全技術措施》及《煤礦安全規程》執行。

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