副立井工作面预注浆施工技术及效果分析报告

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1、目录1工程及水文地质概况11.1工程概况11.2水文地质概况12注浆参数计算12.1钻孔布置12.1.1布孔方式12.1.2钻孔数目22.2止浆垫厚度22.3滤水层厚度32.4井壁强度验算32.5注浆量43注浆材料的选择及方案的确定43.1注浆材料的选择43.2超细水泥单液浆53.3脲醛树脂化学浆53.4注浆方案64工作面预注浆施工技术64.1预埋孔口管及施工止浆垫64.2钻进74.3注浆74.3.1超细水泥单液浆74.3.2脲醛树脂化学浆85注浆效果分析105.1减水效果分析105.1.1超细水泥浆105.1.2脲醛树脂化学浆1

2、15.1.3单孔涌水量变化情况分析125.2质量及进度分析125.3注浆量分析12参考文献：12****副立井工作面预注浆施工技术及效果分析报告第13页****副立井工作面预注浆施工技术及效果分析报告1工程及水文地质概况1.1工程概况****集团****煤矿位于银川市兴庆区境内，矿井设计生产能力2.4Mt/a，为立井多水平开拓井田。其副井井筒净直径7m，井深1002.25m，井筒上部表土段及基岩风化段采用冻结法施工，基岩段采用普通法施工。冻结深度681.25m，其中冻结表土段561.55m，冻结基岩风化段119.7m，基岩段321

3、m，基岩段井壁厚度600mm。1.2水文地质概况副井检查孔(J2)显示基岩段地层为二叠系孙家沟组和石盒子组。目前井筒掘砌已揭露孙家沟组，岩层近南北走向，向东倾伏，倾角12度左右，位于孙家沟组的第一、第二含水层井筒涌水量约为1m3/h。根据J2施工资料分析，影响后续井筒施工的第三至第六含水层为二叠系石盒子组砂岩裂隙孔隙含水层。由粗粒、中粒砂岩及含砾粗砂岩构成，颗粒支撑，泥钙质胶结，裂隙欠发育。第三至第六含水层明细如下：第三含水层：855.1—860.3m，粗粒砂岩，涌水量5—10m3/h；第四含水层：920.5—940.3m，粗粒砂

4、岩，细粒砂岩，涌水量15—20m3/h；第五含水层：963.1—973.5m，细粒砂岩，涌水量10—15m3/h；第六含水层：986.3—990.4m，粗粒砂岩，涌水量5—10m3/h。根据三条井筒的的检孔施工资料及同一工业广场主井、风井揭露的实际情况，推算副井井筒在886.3m—895.7m段的含砾粗砂岩亦为含水层，涌水量在5—10m3/h。2注浆参数计算2.1钻孔布置2.1.1布孔方式根据本次注浆段高及工程地质条件，决定采用单圈径向斜孔的布孔方式进行布孔。此种布孔穿过裂隙多，有利于提高注浆效果。为方便检查注浆效果，在注浆孔圈内

5、布设一检查孔。布孔方式详见图2-1****副立井工作面预注浆施工技术及效果分析报告第13页2.1.2钻孔数目立井井筒工作面预注浆孔数可按以下公式计算：式中：—注浆孔数，个；—井筒净直径，7m；—注浆孔中心至井壁的距离，m；根据钻机类型选定，本次注浆采用ZDY1200S型煤矿用全液压坑道钻机，故取0.5m。—注浆孔中心间距，m；根据浆液扩散半径及注浆壁的要求，取1.05m。根据上式，计算得=17.9，故取18个。图2-1：工作面注浆孔布置图2.2止浆垫厚度因第三含水层上部岩性为薄层粉砂岩，裂隙发育，能见小滑动面，且岩石强度较低，故井

6、筒工作面不具备预留止浆岩帽的条件。需要浇筑混凝土止浆垫。选用平底型止浆垫，选用C50混凝土，其厚度计算公式为：式中：—止浆垫厚度，m；—注浆终压，20MPa；—混凝土允许抗压强度，50MPa；—混凝土早期强度系数，掺1%氯化钙，对应7天强度系数为0.77；—安全系数，取1.5；—井筒荒半径，4.3m。****副立井工作面预注浆施工技术及效果分析报告第13页通过计算，止浆垫厚度=4.64m，取5m。2.3滤水层厚度前期井筒掘砌期间因探水导致工作面有6m3/h的涌水量，为了保证止浆垫浇筑质量，在止浆垫底部铺设碎石滤水层，滤水层厚度按下

7、式计算：式中：—滤水层厚度，m；—井筒涌水量，现场实测6m3/h；—停泵时间，取15min；—碎石层的孔隙率，取30%；—井筒荒半径，4.3m。经过计算，=0.34m，故取0.4m。2.4井壁强度验算井壁混凝土强度验算：按照下式进行计算：式中：—井壁混凝土承受的实际压应力，MPa；—井筒的净直径，7m；—井壁的设计厚度，0.8m；—注浆终压，11MPa；—井壁混凝土的允许抗压强度，50MPa；—球面的矢高，；—井筒荒半径，4.3m。经计算，35.5MPa<，故井壁混凝土强度符合要求。****副立井工作面预注浆施工技术及效果分析报告

8、第13页2.5注浆量注浆量可用以下公式计算的出：式中：—注入量，m3；—注浆孔数量，18个；—浆液扩散半径，3.6m；—注浆段高，72m；—岩层孔隙率，1.5%；—注浆有效充填系数，0.8%；—结石率，0.56—浆液损失系数，取1.5；根据上式算的