燕垅主井含水层工作面预注浆施工技术及安全措施

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1、中国铝业公司贵阳分公司燕垅二矿主井井筒工作面预注浆及壁后注浆工程施工组织设计甘肃中煤工程建设有限公司2012年6月13日21施工组织设计（方案）报审表工程名称：燕垅二矿主井井筒工作面预注浆及壁后注浆编号：致：监理单位我单位已完成了燕垅二矿主井井筒工作面预注浆及壁后注浆施工组织设计的编制，并经过我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查！附件：燕垅二矿主井井筒工作面预注浆及壁后注浆施工组织设计承包单位（章）项目经理日期专业监理工程师审查意见：专业监理工程师日期总监理工程师审核意见：项目监理机构总监理工

2、程师日期21编制：吴小山审核：昝玉泉机电科：张金和工程科：孙正祥安监处：史潮项目经理：穆祥瑞分管总工：祖玉喜分管经理：彭恩光21目录一、工程概述二、地质、水文地质概况三、注浆方案四、注浆工程设计五、砼止浆垫六、埋设孔口管七、注浆孔的施工八、注浆作业九、钻孔测水十、井壁注浆十一、打钻注浆注意事项及技术要求十二、工期安排、人员组织及注浆效果十三、钻注设备、材料、记录表格十四、安全技术措施十五、质量保证措施十六、附图表211、工程概况燕垅二矿主井井口标高为+1305.000m,井底标高为：+1045.0

3、00m。井筒净直径4.5m,井深260m,井颈段20m采用双层钢筋砼支护,其砼强度等级为C25；井筒段240m采用单层钢筋砼支护，其砼强度等级为C25。井壁厚度300mm。目前井筒已施工到井深89m，距井筒落底还有171m。2012年6月5日，井筒壁后和工作面出现大的涌水，全井筒涌水量约40m3/h，造成矿建施工被迫停工，为确保井筒安全顺利落底，需要对其井壁涌水采用壁后注浆，对工作面含水层采用工作面预注浆法通过。2、地质水文概况由于矿方未能提供矿井地质水文资料，我公司派人到现场及井下进行初步考察了

4、解，据介绍该井筒第四系厚度约20m，风化岩约60m，以下进入灰色页岩含水层，井筒目前出现大的涌水正是该含水层位。井筒出水位置大致分布如下：1、井深68m水平水仓顶部涌水约9m3/h；2、井筒深80m处偏西井壁涌水约11m3/h；3、工作面东偏北方向有一个约20m3/h的涌水点，目前全井筒涌水量约40m3/h。3、注浆方案本次综合治水方案采用工作面预注浆法治理井深89m以下井筒岩石裂隙水，对井深89m以上40m已成井井壁的涌水采用壁后注浆封水。根据本区地层变质岩及构造裂隙十分发育，注浆难度大堵水效果

5、差的特点，结合以往我们对该类地层注浆的成功经验，本次注浆拟采用如下特殊措施解决上述难题。1）打深孔，采用MKQJ120--40型潜孔钻机钻进，在本井筒的施工能力可在60米以上，延长了注浆短高的深度，可以加快掘进速度，缩短建井工期。2）多布孔，由于高角度裂隙被蚀变的泥石充填，可注性差，浆液扩散的距离较小，堵水帷幕厚度较小，多布孔可以多穿过裂隙，增加注浆帷幕的厚度，暂考虑往下采用一个注浆段高布置18个注浆孔和1个检查孔，施工中根据注浆情况和检查孔检查情况确定是否增加注浆孔；3）高压力，提高注浆压力可以

6、把裂隙中的充填物推远或者压实，提高堵水效果，暂考虑注浆压力取静水压力的3-3.5倍。4）21采用适合本地层特点的注浆材料，考虑到岩体破碎，裂隙发育，前期采用PO.42.5r水泥及外加剂进行固结加固并封水注浆，以增加岩体整体强度，减少放炮震动的影响，封堵大的裂隙水。在水泥浆注浆达到设计压力后，改用双组份固砂封堵溶胶A/B液化学浆液注浆，因其为流体注浆材料，可注性好，这是解决此类有泥质充填裂隙封水的最有效途径，在多项治水工程中使用非常成功。本次工作面注浆施工方法是：人工砌筑砼止浆垫，预埋或后埋无缝钢管

7、作注浆孔口管，用潜孔钻机在工作面施工注浆孔，井下设注浆站，如果有条件可在地面设注浆站注水泥浆，通过地面注浆泵和井壁固定高压注浆管，将地面搅拌好的水泥浆液或化学浆液压入注浆孔含水层裂隙中。井筒壁后注浆，采用手抱钻打眼，预埋孔口管根据井壁出水情况在出水位置采用三花眼或五花眼布孔，根据漏水情况选用单液水泥浆和双液水泥浆封水，若可注性差，采用化学浆液注浆。4、注浆工程设计4、1注浆起止深度及注浆方式根据井筒水文地质条件及钻探设备的施工能力，确定下部含水层的注浆采用1个段高。注浆结束后，进行此段的井筒掘砌。

8、注浆起止井深89m—140m，注浆段高51m。注浆方式，采用全段高下行压入式注浆。钻进过程中，当钻孔涌水量大于5m3/h时，暂停钻进，先注浆封水，钻孔水量减少至5m3/h以下时，恢复钻进至终孔。4.2注浆钻孔的布置参数4.2.1注浆孔数：注浆孔的孔数按下式计算：N=π（D-2A）/L式中：D—井筒净径，4.5mA—注浆孔与井壁距离，为0.5mL—注浆孔间距，取0.61m计算得N=18个+1个，（增加1个为中心检查孔）。4.2.2径向倾角α=tg-1（S+A）/H式中：α—钻孔在径向