金堂煤矿副斜井注浆施工组织设计

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1、宜宾天池金堂煤业主副斜井注浆堵水施工方案原煤炭科学研究总院北京建井研究所注浆研究室教高杨春来二0一二年二月十五日17第一章工程概况宜宾天池金堂煤业有限公司金堂煤矿（以下简称金堂煤矿）位于四川珙县底洞镇境内，设计年产0.6Mt,该矿属四川德阳市天池集团地震灾后异地重建重点项目。该矿设计为斜井开拓方式，设计有主斜井、副斜井、行人斜井、排矸斜井和东回风斜井五个斜井井筒。其中副斜井净高3.38m、净宽3.40m、净断面10.2m2,倾角25度。支护形式为厚度为100mm的锚喷支护。当副斜井掘砌到斜长158m时

2、，工作面出现涌水，开始为80m3/h,随后逐渐变小，目前为20m3/h。根据综合柱状图地质资料分析；目前斜井已经揭露了三叠系嘉陵江组一段和二段含水层。继续掘砌困难，已停止掘进准备进行工作面预注浆。由于主副井井筒检查孔没有施工，所以缺乏主副井井筒施工所需的地质资料和水文资料，下一步注浆和崛砌施工缺乏可靠的依据。对注浆和崛砌施工将遇到的困难估计不足。第二章注浆方案根据副斜井的设计方案以及目前所掌握的地质及水文资料，副斜井的注浆方案，选用多段井筒工作面预注浆方法。本次工作面注浆将遇到的困难是：副斜井设计总长

3、度826m，已掘砌158m,还有668m没有掘，余下的668m含水层分布不清，需要注浆的长度也不确定，在下步的掘砌过程中，需要边探边掘。注浆段可能多，按一般注30m掘20m或者注40m掘30m计算，总注浆段要超过十段，工期长、造价高。17第三章注浆工艺设计第一节注浆段长的确定在工作面注浆施工的第一、二段，由于工人技术不熟练，设备也在磨合阶段注浆段长为30m,待到工人逐渐熟练，设备也磨合好后，注浆段长可加长到40m，掘砌30m。第二节止浆墙根据工作面的围岩状况，如果岩层不能够作岩帽，且有涌水。就要砌止浆

4、墙，第一注浆段，涌水量不大，在距迎头0.3~0.5m的位置，砌一道370mm的止浆砖墙，墙下部预埋一根Φ75~Φ108mm的导水管，导水管外焊法兰盘。导水管把工作面的涌水全部导出，。墙中部和上部预埋3~5根Φ38mm的注浆管，加固止浆墙注浆时使用。止浆墙养护2天后，把注浆系统接在导水管上进行注浆，预埋的Φ38mm的注浆管，全部装上阀门并打开，待到有浓浆流出时，关闭阀门。待到顶部的阀门出浓浆关闭后，加压到0.1Mpa时注浆结束。第三节布孔方式与参数一、布孔方式工作面预注浆的注浆孔均匀布置在主斜井荒径内，

5、所有注浆孔都是带有5-6度径向角的辐射孔，这样布孔有助于揭露更多的岩层裂隙，并保证浆液有一定的扩散范围。二、布孔参数注浆孔数取决于含水层裂隙发育程度、浆液的性质、扩散半径大小、井筒荒断面和注浆泵能力大小等等，由于影响因素多，注浆孔数和孔距，只能凭经验来确定。全断面布置注浆孔16个，孔间距1.0m左右。荒断面底部宽3.6m，均匀布置注浆孔5个，钻孔方向和井筒轴线下扎6度角。碹墙高1.9m，布置注浆孔3个，钻孔向外扎角为6度，拱顶部均布注浆孔5个，方向为沿法线外孔5度（详见图1）。17图一、注浆钻孔布置图

6、第四节注浆方式与段高一、注浆方式主斜井工作面预注浆采用分段下行式注浆方式。分段下行注浆方式是根据钻孔的长度和钻孔涌水量的大小从上往下一段一段地钻注至终深。在工作面布置二台钻机，一台先开钻，另一台钻机在第一台等干时开钻，两台钻机交替打钻注浆。在注浆的前6-8个孔注完后，可采用钻孔和注浆平行作业，这样可提高速度，缩短工期。二、注浆段高注浆段高暂定为10m一段，或是钻孔涌水量大于3m3/h时，停钻注浆。反复扫孔，反复注浆。根据第一段注浆摸索的经验，再进行注浆段高的调整。第五节注浆参数17一、注浆压力本方案给

7、出的注浆压力是根据经验来确定的。其经验公式如下：P终=(2.0-2.5)P0式中P终—注浆终压（MPa）,P0——受注点的静水压力（MPa）。根据围岩情况，裂隙发育情况，浆液的扩散情况，特别是否有跑浆现象，来调整注浆终压。最高注浆终压崭定为10MPa。二、注浆泵量注浆开始时，注浆泵应开到最大量，随着注浆压力的升高，逐渐减小注浆泵量，至至终压终量。注浆终量；单液水泥浆应控制在20-30升/分。水泥一水玻璃双液浆控制在40-60升/分。三、浆液注入量浆液在注浆压力的推动下，在岩层裂隙内形成一定厚度的隔水帷

8、幕，计算浆液的注入量公式如下：Q=λπR2扩Hηβ/m式中的R2扩（浆液扩散半径）很维确定，所以计算出的结果可能和实际偏差很大，为了使该项结果比较接近实际值，建议根据国内其它井筒的实际注入量来估算。估计注浆段水泥注入量为4-6t/m。第四章注浆材料本次注浆选择单液水泥浆和水泥—水玻璃双液浆。第一节：注浆材料选择一、水泥：P.042.5普通硅酸盐水泥；二、水玻璃：摸数M=2.8-3.1，浓度45Bｅ’左右的液体水玻璃；17三、水泥单液浆添加剂；三乙醇胺：工