工作面探水、注浆措施方案

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1、.一、概述沛城煤矿技改项目工程位于江苏省沛县朱寨镇境内，该矿井设计生产能力45万吨／年，为低瓦斯矿井。矿井采用立井开拓方式，主、副二个井筒在同一工业广场内。井口设计标高为+38.50m。井筒净直径5.0m，全深623.5m，基岩段深度373m。现施工至井深542m,已进入二迭系砂岩含水层，目前涌水量逐步增大，现井筒涌水量16.5m3/h。经建设单位、监理单位、施工单位共同研究决定并根据《煤矿安全规程》中规定的“有疑必探、先探后掘”的原则和现涌水量，选择在现工作面（井深546m）进行探水、注浆工作。二、水文、地质概况沛城煤矿技改工程主井井筒检查孔揭露的主要含水层有第四系砂层，，二迭系砂层。1、

2、二迭系砂岩根据钻探及抽水试验、流量测井情况分析，主井检查孔揭露的基岩含水，主要是二迭系砂岩。1.1含水层段基岩含水层主要是二迭系砂岩，二迭系砂岩揭露厚度452.9m，含水层厚度189.5m，含水类型为裂隙承压水，静水位高出地表2.5m,根据设计对该含水层进行了抽水试验和流量测井。抽水试验做了三个降深，最大降深66.6m，单位涌水量为0.0116/s.m，渗透系数为0.0057m/d,涌水量为0.773L/s。1.2隔水层段...二迭系砂岩于砂岩之间有厚度不一的泥岩、砂质泥岩等，可视为相互之间的隔水层。采用抽水试验及流量测井两种方法取得含水层的水文地质参数，利用承压转无压完整井裘布依公式，分别

3、计算井筒涌水量，井筒涌水量采用计算结果较大值。主井井筒（199.57～640.10m）涌水量38.09m3/h。三、探水、注浆方案主井井筒掘砌至井深546m时，先在工作面预埋两个孔口管，管口东南、西北方对称垂直开孔，孔管采用Φ108×5mm无缝钢管，下端埋入岩石4～6m,上端露出0.5m装上高压闸阀并灌水泥浆加固封堵。待水泥浆凝固后则进行探水钻进工作，钻进时若单孔涌水量＜2m3/h，继续钻进；若涌水量＞2m3/h，则提钻，关上高压闸阀，施工止浆垫进行注浆封水工作。根据公式计算出注浆孔数，施工时，在井筒周边均匀布置注浆孔，待止浆垫凝固、养护完成后，再对工作面进行预注浆施工。本次探水钻进36m（

4、井深546-582m），穿透砂岩底板1m。四、探水、注浆施工1、探水注浆前的准备工作1.1排水系统形成打钻前排水系统必须形成且完善，吊盘安装1台50DM-80×9型水泵，1台备用确保使用时能正常运转。如涌水量小于10m3/h时，利用风泵QYW-25-70型号（流量25m3/h、扬程70m）将工作面的积水抽入吊桶，再将吊桶提升至地面排水；同时要做好井深513...m的清理工作，不留淤泥与杂物。当涌水量较大时，利用风泵将水排至吊盘水箱内，正常启动大泵将水排至地面。1.2搅拌站设置利用主井井口搅拌站，同时用5mm钢板加工两个浆池，分别存放配制的水泥浆液，化学浆液。池旁边布置注浆设备和搅拌罐。1.3

5、输浆管路的安装利用放炮电缆绳捆扎两路Φ25mm高压胶管，从地面输送浆液到工作面作为输浆管路，高压胶管的耐压强度不少于25MPa。1.4井下操作平台的搭设利用井筒悬挂吊盘作为打钻工作平台。在井壁的四个方位打入四根铁道锲，将四层吊盘固定在铁道锲上。工作台固定要牢固稳定。2、钻探施工采用SGZ-Ⅲ型液压钻机，钻杆采用Φ50mm×6mm地质钻杆，钻头采用Φ70mm钻头。2.1钻孔施工顺序采取对称开孔。为防止钻孔偏斜，预埋孔口管时，钻孔的方位角、倾角要由专业技术人员进行操作，预埋过程中要及时准确校对。钻进时使用平顶钻头或PDC金刚石复合片钻头并带同径具长度不小于3m的扶正器。2.2禁止弯曲钻杆下井，提

6、高对中度，过硬岩时，不应加压过量。带阀清水钻进，地面连续供水，一旦水量变小或中断应立即停钻或提钻，检查原因，恢复正常供水后，再继续钻进。2.3定时检查钻具，发现不符合要求应及时更换，钻具加工要规范...，出刃一致，焊接牢固，加压、钻速适当。为防止掉物入孔，钻进时孔口钻杆套厚皮胶板。2.4每孔终孔停钻后，应加大水量冲孔，冲孔时间一般为30min左右，直到孔内岩粉基本排除为止。2.5要认真做好钻进记录与钻机维修工作。3.注浆施工注浆泵采用HFV-C型注浆泵，一台工作，一台备用。3.1工艺流量：单液水泥浆（化学浆）经二次搅拌—注浆泵—输浆管—控制阀—孔口管—岩层裂隙。3.2压水试验每孔终孔测水后接

7、通输浆管路进行压水试验，压力由小到大逐步升压到最大注浆终压，测定各不同压力参数时的吸水量并绘制吸水量曲线，压水时间可为20～30分钟。并根据压水结果，确定起始浆液配比。3.3压力调整：注浆压力变化有时渐变，有时呈波状，调整压力应与孔内情况、浆液浓度等密切配合，当浆液浓度确定后，用人为的方法控制泵量，使压力达到终压。3.4浆液调整：浆液在岩层裂隙充填阶段中，如压力和进浆量稳定不变时，应逐级加大浓度，如压力上升快