观台煤矿箕斗斜井工作面预注浆作业规程
目 录
一、工程概况
二、地质概况 1、(铺底)2、两种方案(水玻璃和化学浆)3、钻孔每圈8个2米
三、注浆堵水施工方案
四、准备工作
五、孔口管安装及止浆墙施工
六、钻机、注浆机运转及固定
七、钻进
八、注浆
九、观测与记录
十、施工劳动组织
十一、安全注意事项
一、工程概况
箕斗斜井施工至里程点226m,底板标高+47m,位置出现涌水,经现场实测涌水量在20m3/h左右。初步分析为断层导水,报请观台矿同意后,采取工作面注浆堵水。
二、地质概况
该井筒无详细地质、水文资料,借助1605钻孔柱状图。此段主要由泥岩、砂页岩组成。经初步察看:工作面向后5m处有四条平行裂隙,其倾角72°,走向 °。为断层先兆,故判断工作面处在断层上盘,所揭露岩石裂隙发育,岩层倾角与井筒方向一致。倾角16°~18°,出水位置有50mm厚软岩。
三、注浆堵水施工方案
根据现工作面涌水情况及导水断层的分析,确定采取砌筑止浆墙,再行工作面预注浆的方法。布置8个钻孔。孔口位置见附图。孔深30m。
四、准备工作
1、清理工作面,在井筒向后0.5m处开出止浆墙基础槽,宽1.8m,槽深沿井筒一圈插入完整岩石0.5m。
2、配备、检修注浆钻机及注浆设备。
3、确保工作面有良好的通风条件和照明。
4、备齐注浆材料。
5、配备、集训钻注人员。
6、设备地面运转正常,保证井下正常使用。
7、加工六个孔口管压盖,铁板厚度为10mm。
五、孔口管安装及止浆墙的施工
止浆墙采用砖砌墙,浇注砼(见附图)。砼强度为C28,配合比:水泥∶砂∶石子=1∶1.5∶3.24(重量比)。水泥选用425#普通硅酸盐水泥,中粗砂。
孔口管按设计位置固定好。具体施工程序如下:
1、首先在井筒围岩中开凿沟槽。在距工作面4m左帮处挖一个1×1×1m的水窝供导水用。排完水后,随砌砖墙随浇注砼,同时安设滤水管箱及导水管。工作面里侧充填石子(做滤水层)
2、止浆墙砌筑时,孔口管必须固定安设好,按设计的角度、孔位预埋在止浆墙上。
3、止浆墙砌至顶部时,与巷道顶板结合处,喷射砼封严。
4、为确保止浆墙的强度及凝固期,浇注砼时,不能在水中侵泡。
5、止浆墙砌到碹顶封好后,经7天养护后,利用孔口管对滤水层注浆,使止浆墙与滤水层形成一个整体。(可用双液浆,加快凝固时间
6、注浆时,孔口管除4#、8#孔外,其余全部封闭。由4#孔注浆,8#孔用作观察。
7、注浆12小时后,以6Mpa的压力对止浆墙做耐压15分钟试验,若无异常现象,则钻孔注浆。
8、滤水层注浆采用水泥——水玻璃双液浆。水泥浆浓度,水灰比0.8∶1,水玻璃为40Be,注浆压力为2Mpa。
六、钻机、注浆机运输及固定
(一)运输
1、首先将钻机、注浆机运至井口北侧甩车场。
2、在甩车场内,固定牢固可靠,确认无误后。方可打点提车,运至井下工作面。
3、在井下工作面地点顶板上用风钻打一眼用做起重,用5T葫芦提起定位。
4、钻机、注浆机升井时,用上述方法起重运输。
(二)钻机的固定
1、钻机就位:
⑴检查安放钻机作业地点情况,确保安全施工。
⑵清理作业地点,开出作业平台,备好水源及导水窝。
2、钻机调整
沿孔口管的方向调整钻机位置,并松动钻机的调整螺栓,调整钻杆的角度。
3、钻机的固定
⑴在井筒内用2~4根Ф150mm圆木打点柱固定钻机,点柱呈铅垂状。
⑵校对注浆孔方位,合格后开钻。
七、钻机的钻进
1、钻机选型:选用TXU—75型钻机
2、钻进顺序:第一孔应先打正顶的孔,然后先左后右,先上后下。打一个孔注一个孔。
3、钻孔方法
⑴开钻前检查钻机是否平稳牢固,钻盘是否卡紧钻杆,钻杆有无弯曲损坏现象,钻进
过程中,检查循环水是否正常,孔口管是否畅通,发现问题,立即停钻并退出一段钻杆(1~2m)再行处理。
⑵换接钻杆要认真,钻杆钻头接头部分必须拧紧,以免掉钻杆、钻头事故发生。
⑶钻进开始时,不要加压过大,防止钻孔偏斜,顶坏钻具。遇有破碎及溶洞,要稳压慢钻,发现塌孔及时停钻,防止卡钻事故发生,达到终孔深度应经测量无误后方可撤钻。
4、钻孔停钻后,应进行冲孔20~30分钟,取下冲洗岩粉的给水管,换接风管,给风冲洗孔内粉尘10分钟,以保证注浆质量。
5、钻孔冲洗完后,撤出钻具,在导向管上接上注浆器具,进行注浆。法兰盘上的螺栓要上紧,并加双螺帽。
八、注浆
1、注浆压力:据初步推测,含水层最大静水压力为1.2Mpa,故注浆压力:初压选用2Mpa,注浆终压一般取静水压力的2.5~3倍,即选用4Mpa。
2、注浆材料的配制
⑴注浆材料:选用425#普通硅酸盐水泥,40Be水玻璃。
⑵浆液的配制:水泥单浆液采用水灰比为:2∶1;1.5∶1;1∶1三种,水泥、水玻璃双液浆体积比为:C∶S=1∶0.4~1∶1,其水灰比同单液浆。
3、注浆工艺流程图(单液浆只用左图)
水 甲液 乙液 水
水泥——→搅拌——→储浆桶 储浆桶←——水玻璃
∣ ∣
↓ ↓
注浆泵 注浆泵
∣ ∣
↓ ↓
输浆管 输浆管
∣ ∣
—— ——
↓ ↓
孔口混合器 ——→ 注浆孔
4、注浆作业
⑴注浆站:备有注浆泵、水泥搅拌桶2个,水玻璃储浆桶1个,清水桶1个。
⑵注浆前对注浆设备,混合器和管路系统进行试运转和耐压试验,看其能否满足最大压力最大流量,调节装置是否灵活,以保证二种浆液按比例注浆。
⑶注浆程序:将吸浆笼头放入清水桶,打开混合器跟前的放浆阀门,启动注浆泵电机,调节注浆泵档位,看压水正常后,打开孔口管跟前阀门,关闭混合器跟前阀门。开始压注清水,20分钟内无异常现象,可将吸笼头移到水泥储浆桶,压注单液浆。水泥浆的浓度一般先稀后浓,即水灰比可从2∶1~1.5∶1~1∶1,当浆液在裂隙中沉析、充填阶段时,注浆一定时间(30~40分钟)压力不升,进浆量不减时,应逐级增加浆液浓度或加注双液浆(并逐步调整配合比加快凝固期),当注浆压力达到4Mpa时,停10分钟后,再注浆马上达到4Mpa时,即为注好,否则继续再注。注浆结束时,先将吸浆管笼头移到清水桶,压注适量清水,然后打开混合器跟前阀门,关闭孔口管跟前阀门。继续压清水冲洗管路,直至混合器放浆阀门喷出的液体为清水方可关闭电机,停止注浆。
⑷在注浆过程中,若发现泵压波浪式上升,吸浆量相应地减少,预计达到终压而不影响浆液注入量,说明注浆情况正常,可不必调整浆液浓度。
⑸注浆过程中,经加大浆液浓度或使用双浆液注浆,注浆量已达到预计注浆量,但仍然吸浆量很大时或因故停止注浆超过4小时,应停止注浆,使浆液在孔隙中凝固12小时,再扫孔进行复注。
⑹注浆结束后,待浆液凝固12小时后,立即拆卸孔口管阀门,并认真清洗干净,以备再用。否则凝固时间过长,不易清洗干净该阀门,造成浪费。
5注浆机司机注意事项
⑴开泵后要集中思想,时刻注意压力的升降情况,及时调节档位,发现异常马上停泵处理。
⑵如果停泵时间过长,特别是双液注浆时,停泵后立即冲洗管路,特别是混合器前端部分不得凝固。
⑶在处理堵管及泵时,特别要注意带压力的管路不准对人。拆开时人员要站在开口的侧面,避免压力浆液喷出伤人。
⑷注浆过程中,发现压力骤然上升或浆液耗量突增,应立即停注,查明原因,处理后再恢复注浆。
九、打钻、注浆观测与记录
注浆工程是一项隐蔽工程,应对打钻注浆全过程的每一环节作好详细的观测与记录,便于随时对注浆情况进行分析,工程量进行鉴定,其主要记录内容有:
1、注浆前的井筒涌水情况。
2、止浆墙施工与孔口管安装与加固情况。
3、注浆孔钻进施工情况,包括钻孔角度、深度、出水位置及涌水量。打钻时的钻压与钻速。根据及打钻时的难易程度推断岩石层位及性质,打钻过程中钻头磨损状况,事故原因及处理的详细叙述。
4、注浆过程中压力、浓度、材料及其消耗量,问题及处理情况。
5、井筒开掘后的涌水情况,岩石裂隙产状、宽度、裂隙率、充填性质、程度,计算其封水效果等。
十、施工劳动组织(详见附表)
十一、安全注意事项
1、钻注人员必须依照本措施施工,不得擅自改变,否则后果自负。
2、建立值班制度,值班人员必须熟悉了解钻注知识。
3、高压表使用前必须进行检验,取得检验证方可使用。
4、闲杂人员一律不准下井。
5、加强通风及瓦斯检测工作。
6、钻机、注浆泵在下井前必须进行检修、试运转,确认无误后方可下井。
7、下放钻机及注浆泵等设备,必须在甩车场封好车,方可下井。
8、钻机、注浆泵开机前要检查机、泵是否有问题,周围是否有障碍物,人员是否都站在安全地带。确认无误后,方可开机、泵。
9、钻杆接头,钻机顶丝卡盘必须上紧,若发生钻杆脱节或掉钻头现象,要及时进行打捞。打捞无效(或钻杆拧断)时,需重新开孔,重新下孔口管,使用锚杆固定牢固。
10、钻机运转时,工作人员必须穿好工作服。禁止开机后进行检修、擦油等工作。
11、注浆管路连接要认真,丝口上满,不留后患。
12、注浆开始时,要先吸清水,认为无问题后才能吸浆注浆。
13、井下的所有人员都要认真观察周围动态,发现问题及时汇报处理。
14、严格交接班制度,由绞车工、信号工、把钩工、钻机司机、泵工等,必须现场手拉手交接班,认真负责。
15、钻机司机必须按规程操作,持证上岗。
16、加强机具管理。
17、全班必须由专职安检员跟班。
18、提升运输严格按箕斗斜井作业规程有关规定执行。
19、打注浆孔时,发现涌水量增大,立即停钻注浆。