工作面預注漿工程施工安全技術措施
第一章工程概況
一、井筒概況
........****投資興建，........設計研究院設計，設計生產能力....mt/a，採用立井開拓方式，工業廣場布置主、副、風三個井筒。
.......主井井筒工程由我單位承建施工，井筒淨徑5.5m，全深962m。
採用凍結法施工；井筒凍結深度為0~645m，其中基岩段凍結深度為176m，井深645～962m為非凍結基岩段，採用普通法施工。目前井筒施工至867.4m已完全揭露出第四含水層。
二、水文地質情況
根據《.......主井井筒檢查孔地質報告》提供的相關資料，主井井筒凍結段以下的基岩地層中有6個含水層依次分別為：
第一層：704.9～721.6m，含礫粗砂岩，預計湧水量為5～10m3/h；
第二層：747.9～792.3m，粗粒砂岩，預計湧水量為10～15 m3/h；
第三層：829.7～841.9m，粗粒砂岩，預計湧水量為5～10 m3/h；
第四層：863.9～871.7m，粗粒砂岩，預計湧水量為5～10m3/h；
第五層：904.6～929.9m，中粗粒砂岩，預計湧水量為5～10 m3/h；
第六層：941.9～947.6m，粗粒砂岩，預計湧水量為15～20 m3/h。
預計6個含水層總湧水量約為45～75 m3/h。各含水層岩性以粗粒砂岩為主，出水型別屬於微裂縫~孔隙水。
三、編制依據
（1）《煤礦安全規程》（2012）
（2）《煤礦防治水規定》
（3）《.......主井井筒井壁結構示意圖》
第二章施工方案
目前主井井筒已施工867.4m，該位置處在第四含水層頂部，地層由粗粒砂岩構成，且井壁及工作面出現湧水，水量約28.0 m3/h左右。
根據主井井筒水文地質的賦存狀況及施工進展情況，結合相鄰井筒注漿情況，制定注漿施工方案如下：
1、主井井筒工作面預注漿採用短段高、以單一含水層為段高的施工原則，段高從882.0m處開始（裝載硐室上口位置在885.1m）。
2、設計止漿墊採用平底圓台形止漿墊，每段施工時要計算厚度，井壁強度以及是否滿足注漿壓力的需要。澆築止漿墊時要留設濾水層、濾水桶以及做好排水工作，確保止漿墊的質量。止漿墊澆築完成達到強度後要井壁進行壁後注漿加固。
3、考慮預注漿段地層以孔隙水為主，裂縫-微裂縫並存，地層富水性較強，水源補給較充分的特徵，設計本次注漿材料採用超細水泥為主，化學漿為輔，注漿壓力取靜水壓力的2.5倍。
第三章注漿設計
一、注漿段高的確定
根據地質資料規定本次注漿對井筒基岩段第5含水層進行注漿，段高劃分如下：
二、注漿孔布置及孔口管埋設
1、孔口管布置：
在井筒內均勻布置16個單圈注漿孔，圈徑4.5m，孔間距為0.88m，內圈均勻布置三個檢查孔，鑽孔達到設計深度時，確保注漿孔終孔位置至井筒外2.
0m。所有外圈鑽孔都要按徑向、切向角布置，檢查孔立孔均勻施工。
附：注漿孔布置參數列
2、孔口管埋設：
預注漿鑽孔在進行澆築止漿墊前預埋孔口管，孔口管規格設計為φ108×6×6000mm，上端焊4寸高壓法蘭盤。埋設時，要根據每個鑽孔設計角度對孔口管進行固定，確保澆築止漿墊時孔口管不晃動。澆築時，孔口管壁外混凝土要搗勻、搗實，保證孔口管埋設牢固，若孔口管出現位移，要及時進行糾偏。
澆築的混凝土達到強度後必須對預埋孔口管進行耐壓試驗，試驗壓力不小於注漿壓力。
三、裝載硐室探水鑽孔
待工作面預注漿施工結束後，向硐室方向施工9個預注漿鑽孔，6個鑽孔徑傾角16°，孔深31.2m，3個鑽孔徑向傾角8°，孔深30.5m，確保施工的探查鑽孔鑽進至硐室牆外1.
5m，終孔穿過硐室掘進底板5.0m（硐室掘進底板標高907.2m）。
裝載硐室孔口管埋設：設計開孔孔徑φ127mm，鑽進7.5m後將孔內巖粉沖洗乾淨，向孔內下設108×6×6000mm孔口管，孔口管外露0.
5m，孔口外壁周圍與孔壁之間用樹脂錨固劑搗實封閉，封閉長度不得小於0.5m，同時預埋導氣鐵管，導氣鐵管上加小閘閥。待孔口封閉凝固後，裝上悶蓋向孔內注入水灰比為1:
1的單液水泥漿，待導氣鐵管冒漿後，關閉導氣管小閘閥，繼續注漿，壓力公升至5.0mpa時停注。如孔口周圍及迎頭岩縫溢漿時，則進行間歇注漿，待注入孔內的水泥漿凝固後，用ф73mm鑽頭掃孔至孔底，並進行清水耐壓試驗，試驗壓力不小於10.
0mpa。耐壓試驗合格後換徑ф73mm無芯鑽頭鑽進至終孔。
四、注漿壓力
注漿壓力是驅動漿液在裂隙中流動、擴散、充塞壓實的能量，是控制漿液距離的重要因素之一。考慮該段地層以孔隙水為主，裂縫-微裂縫並存，注漿時對注漿壓力要求高，根據以往工作面預注漿經驗，並考慮注漿壓力對井壁的影響，確保施工和井筒安全，設計注漿終壓取靜水壓力的2.5倍，按每百公尺計算注漿終壓如下表，但實際施工時每段鑽孔都要實測鑽孔靜水壓力，並根據靜水壓力計算該段鑽孔注漿終壓。
五、止漿墊設計
本次施工採用平底圓台形止漿墊，預留粉砂岩或已注過漿的巖段作為巖冒，與混凝土止漿墊共同構成承壓部分，預留巖冒長度10~15m，止漿墊上口的半徑為4m，下口半徑為4.5m。若井筒內湧水量較大，澆築止漿墊時要留設濾水層，濾水層厚度根據井筒內湧水量確定，若水量大於21~30m3/h，濾水層厚度不小於0.
8m，並做好濾水桶及排水工作，確保止漿墊的質量。
砼止漿墊設計：本次封底注漿止漿墊設計為平底圓台形混凝土止漿墊，混凝土的強度選用標號c50混凝土。
利用公式計算如下：
式中：b--止漿墊厚度 m
p0--注漿終壓
第一段注漿壓力設計23.38 mpa，p0=233.8（kg/cm2）
r--井筒淨半徑 r=2.75m
[δ]--混凝土允許抗壓強度kg/cm2
[δ]= r/k=（2/3×500）÷2=166.7 (kg/cm2)，強度取28d的三分之二。k為安全係數，取2。
r--混凝土的極限抗壓強度，砼墊用c50混凝土。
經計算，此段段高的止漿墊厚度為4.68m，本次預注漿止漿墊厚度設計為5.0m。
考慮工作面預注漿時井壁的強度是否能滿足注漿終壓的要求，因此計算井壁承壓採用公式為
封底注漿井壁承壓經計算為58.46mpa，該段井壁理論承壓計算為=井壁混凝土強度÷2（取混凝土強度的一半）=25.0mpa，井壁強度不能滿足注漿終壓要求。
井壁強度不能滿足注漿終壓要求，採用如下辦法阻斷注漿漿液對井壁的壓力。
（1）提高井壁混凝土強度或增加井壁厚度。
（2）止漿墊澆築養護達到強度後對止漿墊及以上20m井壁進行壁後加固注漿，然後再對止漿墊進行耐壓試驗。
六、注漿材料選擇
考慮該段地層以孔隙水為主，裂縫-微裂縫並存，漿液擴散半徑小，結合第一段高注漿施工經驗和相鄰井筒注漿情況，設計本次注漿材料選用超細水泥液和化學漿進行注漿。
1、超細水泥漿液採用超細水泥與水混合攪拌而成。水泥單液漿水泥採用1250um超細水泥，失效結塊的水泥禁用。超細單液水泥漿水灰比選用2.
5：1、2：1、1.
5：1共3個配比。為保證注漿效果，增大注入量，注漿先壓清水洗孔。
注漿時，視壓水吸水量確定注漿工作的起始濃度，然後根據壓力的變化情況進行漿液配比調換，一般按先稀後濃再稀的原則調配漿液。若施工注漿孔出水量較大，或者注漿時注漿範圍內明顯出水點及縫隙漏漿嚴重，可根據現場情況由單液水泥漿調整為水泥-水玻璃雙液漿相結合的注漿方式進行，必要時採用雙液漿封孔。雙液漿配比採用水泥漿水玻璃1：
0.5~0.8的體積比注漿。
水玻璃選用40～45be`，m=2.5～3.0為宜。
水泥漿現場配製見下表
單液水泥漿現場配製表
2、化學漿液採用改性脲醛樹脂和草酸溶液配製。使用時先將乙料與水配成2%~10%的溶液稱乙液，乙液的配比可視現場以及地質情況進行調整，在注漿管近端用混合器將甲液和乙液按比例混合，即時注漿。另注意乙液的配製和甲乙料的混合均要求均勻，按上述比例混合後的漿料在8min~30min內凝結，但是不同的環境溫度會有所影響。
漿液凝固時間統計表如下：
改性脲醛樹脂是一種尿素甲醛改性聚合物，它加入了防菌、韌性好的新型新增劑，由於它的低分子縮聚物能溶於水，因而流動性好、使用簡單方便。貯存時應注意溫度和ph值的變化，溫度一般在15~25℃為宜。隨著溫度公升高，縮合速度加快，粘度增長加快。
但溫度較低時，分子運動速度變慢，表觀粘度增大，有時會影響膠液的輸送。另外脲醛樹脂膠的水溶性隨著溫度降低而減小，溫度過低時水溶性較差的膠種有可能會沉澱析出。ph值：
一般在7.5~8.5為宜。
應定期檢查膠料的ph值，如果發現ph值較低，應採取措施及時調整到規定的範圍。
改性脲醛樹脂有毒、有氣味，使用時要做好防火、防薰、防入口、防入眼、防洩漏等工作。不慎濺入眼中，要用大量清水沖洗，必要時接受醫生診治，切不可將酸性物質或與甲醛能生成酸性物質的銨鹽混入膠液當中去。
3、施工過程中，為有效的封堵含水層湧水，更好的達到注漿效果，可採用超細水泥漿液與化學漿液交替使用的方式進行，當單孔注入化學漿液達到20~30m3，注漿壓力上公升緩慢，漿液注入量無明顯減小情況，應改用超細水泥進行注漿，直到達到單孔注漿結束標準。兩種注漿材料交替使用，更好的通過注漿封堵裂隙，達到注漿效果，還能節約成本。
1530注漿施工安全技術措施
貴州巨集遠煤業發展有限責任公司 採區1490運輸石門注漿施工安全技術措施 編制 審核 編制日期 2008年8月1日 審核日期 2008年8月日 一 注漿地點 巨集遠礦井 採區運輸石門ko 296.7m ko 366.7m注漿加固，注漿總長度70m。二 注漿工藝 一 注漿材料 注漿加固均採用水泥漿材。...
注漿安全技術措施
中煤能源鴻新煤業 葦子溝煤礦 主斜井工作面預注漿 安全技術措施 編制人 孟令剛 施工單位 中煤五建31處葦子溝專案部 施工負責人 李利平 批准日期 2012年月日 執行日期 2012年月日 1 工程概述 主斜井斜井施工至里程點1065m，底板標高 1128.4m，位置出現湧水，經現場實測湧水量在45...
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一 施工注意事項 1 提供持續穩定 0.4 0.7mpa 的風源。2 打孔人員應保證孔深 孔間距,保證加固工作順利進行。3 注漿人員在施工中,應注意檢視注漿量 注漿比例及擴散範圍,準備好棉紗 木楔以封堵漏液區域,減少材料讓費保證加固效果。當注漿過程中出現少量反料情況時，應降低注漿速度或進行間歇性注漿...