主井注浆方案.doc

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1、山西东大能源有限公司东大矿井主井井筒注浆方案2011.10.12一.地质概况东大矿井位于山西省南部,晋城市西北方向约36km,属沁水县郑庄镇。井筒净直径6.5m,深594m,其中表土段118m,基岩段476m。净断面33.18m2。表土段钢筋混凝土壁厚600mm,混凝土强度C55;基岩段混凝土壁厚500mm,混凝土强度C50。装载硐室33m。井筒中心坐标:x=.0,y=.0,井口标高+702.5。据东大能源井检查孔地质柱状图,主井井筒将穿过二叠系上石盒子组P2s、下石盒子组P1x、山西组P1s、太原组。山西组含主采煤层3

2、号煤层。井筒穿过的含水层为基岩风化带及上石盒子组、下石盒子组、山西组太原组碎屑岩、灰岩裂隙含水层。井筒预计涌水量深度(m)预计涌水量(m3/h)0~204.515207.83~465.312461.79~602.486二.工作面防治水方案按照《煤矿防治水规定》、《煤矿井巷工程施工规范》的有关规定,井筒穿过的基岩含水层赋存较深,或含水层间距较大,中间有良好隔水层时,采用工作面注浆法施工。工作面注浆可采用工作面预注浆或工作面直接堵漏的方法。根据井筒检查孔地质资料,0~204.5m预计涌水量15m3/h,207.83~465.

3、3m12m3/h,461.79~602.48m6m3/h。主要含水层位于3煤顶底板。注浆方案:465m以上进行2次工作面预注浆。465m以下采用短段探、注浆、掘砌,截、导水,壁后注浆的方案。1注浆段高注浆段高划分表序号起止深度(m)段高(m)备注188~15816短探、注浆2158~20850工作面预注浆3208~39551短探、注浆4395~45560工作面预注浆5460~60438短探、注浆合计2152注浆钻孔数主井布置6个孔,布在直径5.5m的圆上,孔距2.9m。注浆孔为斜孔,径向倾角3°,切向布置角110°。3注

4、浆压力注浆终压为水压的2~2.5倍。注浆终压表序号起止深度(m)终压(MPa)188~1582~32158~20853208~3954~84395~455105460~6048~104注浆材料及注入量选用单液水泥浆。采用425#普通硅酸盐水泥,另掺入水泥重量0.5%的食盐和0.05%的三乙醇胺作为外加剂,外加剂起速凝早强作用。浆液的注入量按下式计算:V=AHπ(R+r)2ηβ/m式中:A—浆液消耗系数,取1.3H—注浆段高,H=215mR—浆液有效扩散半径,取8mr—注浆孔布置半径β—浆液充填系数,取0.9m—结石率,取

5、0.85η—裂隙率,平均取3%计算得水泥浆液量:3222m3。水泥用量2416t,食盐12t,三乙醇胺1.2t。5止浆垫厚度采用砼止浆垫。止浆垫设计成单级平底型,设计标号C50。  根据公式  Bn=2P0r/[σ]+0.3r式中:P0——注浆终压,MPa  [σ]——砼7天允许抗压强度,为35MPa  r——井筒荒半径序号起止深度(m)止浆垫厚度(m)188~158短探、短注2158~20823208~395短探、短注4395~4553.35460~604短探、短注6井壁强度验算经验算:井壁在10MPa的注浆压力时承受

6、的压力为40MPa,小于50MPa。即注浆压力10MPa以内不会破坏井壁。7工期每次工作面注浆止浆垫施工及养护时间7天,每个注浆段高的钻注工期为18天。2次工作面预注浆工期54天,短探、短注工期26天,共80天。该注浆工期为预计时间,施工中可能有变化。

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