青云煤業(yè)主井井筒壁后注漿施工安全技術(shù)措施
一 工程概況:
青云煤業(yè)主井井筒設(shè)計(jì)深度695.8m,臨時(shí)鎖口標(biāo)高為+992.5m。到目前井筒掘砌深度為125m,總漏水量22.8~25 m3/h。
目前,臥泵排水系統(tǒng)還沒有形成,采用潛水泵排水。+883.5m~+867.5m井壁掘砌施工中,井幫斷層破碎帶出水,為了安全快速施工,減少排水影響,確?;炷翝沧①|(zhì)量,改善施工環(huán)境,決定對本段進(jìn)行壁后注漿處理漏水。
(一) 井筒特征和井壁結(jié)構(gòu)
井筒凈徑Φ5.5m,素混凝土支護(hù),基巖段支護(hù)厚度為400mm,混凝土強(qiáng)度等級為C30。
(二) 井筒所穿地層的地質(zhì)情況
根據(jù)地質(zhì)報(bào)告,主井基巖段地質(zhì)資料為:
1粉砂巖:紫紅色,粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu),性脆,局部夾細(xì)砂巖薄層裂隙較發(fā)育。
2砂質(zhì)泥巖:紫紅色,砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu),致密,性脆,參差狀斷口,具裂隙。本段主要漏水為地表水和斷層裂隙水。
(三) 井筒水文和目前漏水情況
本段處為二疊系上、下石盒子組碎屑巖類裂隙含水層,含水層巖性為中、粗粉砂巖。
目前本段總漏水量22.8~25 m3/h。
二 注漿方案:
(一) 注漿目的:
以封堵集中出水點(diǎn)為主??紤]到現(xiàn)工作面浮渣較深,井壁砼下口不能有效封堵漿液。因此,在注漿前工作面澆筑500mm厚C30砼止水墊。
(二) 注漿范圍:
已施工的+883.5m~+867.5m本段井壁。
(三) 注漿順序:
先由上向下封堵大的集中出水點(diǎn),逐層布孔注漿處理小出水點(diǎn)和大面積滲水,最后由下向上檢查復(fù)注。在其上下界面處先注漿封隔水源。
(四) 布孔方式:
1集中出水點(diǎn)(水眼而不是蜂窩)對點(diǎn)頂水布孔。
2施工縫、收縮逢、蜂窩等井壁強(qiáng)度薄弱漏水處在其下0.5~1.0m或1m以上布孔,孔距1~2m。
3當(dāng)有成片漏水、滲水時(shí),均勻密布孔,孔距0.5~1.5m,三花或五花排列。
4含水層上、下界面處各增加一排孔,每排5個(gè)孔。
布孔以漿液有效擴(kuò)散交圈且導(dǎo)出水或找到水源為原則,否則為廢孔。
(五) 注漿材料:
正常情況下采用水泥漿,當(dāng)吃漿量過大或跑漿嚴(yán)重時(shí)使用CS漿液。
水泥:新鮮P·O 42.5R硅酸鹽水泥;水玻璃:濃度38~42Be′,糊縫濃度51 Be′。
(六) 注漿質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):
無0.5 m3/h集中出水,總漏量不超過1.0 m3/h。
三 注漿參數(shù):
1. 注漿孔深度:鉆孔深度進(jìn)入巖層0.5~1.0m。
2. 注漿壓力: P終=P靜+(0.5~1.0)Mpa
井壁強(qiáng)度檢驗(yàn)值:3.2Mpa
漿液濃度:
水泥漿:一般用稀漿液,水灰比為2∶1~1∶1,首先采用2∶1漿液,20min壓力不升時(shí),再逐級加濃,最后用濃漿封孔。
CS漿:水泥漿為1∶1漿液,水玻璃為35~40Be′,C∶S=1∶(0.3~0.4);當(dāng)封堵跑漿時(shí),水泥漿為0.75∶1,水玻璃為38~42 Be′,C∶S=1∶(0.6~0.8)。
3. 注漿量:不限制,根據(jù)壓力波動(dòng)情況,調(diào)整濃度,達(dá)到終壓為止。
四 注漿工藝:
(一) 注漿設(shè)備
選用KBY-80/120型雙液注漿泵。
(二) 工作地點(diǎn)
井口附近做為注漿工作臺(tái)和漿液攪拌站,布置一臺(tái)注漿機(jī),用水箱做臨時(shí)水泥漿池,準(zhǔn)備一個(gè)水玻璃漿池和一個(gè)清水池。
為了安全起見,組裝雙層吊盤,待注漿結(jié)束后再進(jìn)行拆除。
(三) 鉆孔和安設(shè)注漿管
1. 孔徑為Φ43mm(比注漿管大3~5mm)。使用7655風(fēng)錘和Φ42鉆頭鉆孔。鉆孔方向垂直井壁,并適當(dāng)上挑,便于安裝注漿管和導(dǎo)水。
2. 注漿管用Φ40mm厚皮4mm以上焊管,并有馬牙口,焊接扣頭,長度為380mm,安裝深度為350mm。
3. 鉆好孔后,先觀察出水來源,如是孔壁出水,注漿管150mm深以外需割成花孔管。
4. 把注漿管塞入孔內(nèi),測量間隙,用浸透水的麻,一層壓一層密實(shí)地纏成錐型,直徑比孔徑大6~10mm。
5. 套上絲扣防護(hù)套,用大錘將注漿管打入孔內(nèi),外露長度為40~60mm,孔周圍用鐵楔子(或道釘)背緊。若大錘敲打力量不大,說明纏麻不合格,注漿管不能使用,應(yīng)用管鉗倒出,重新安裝。
6. 當(dāng)出水量較大且沖擊壓力高時(shí),距其0.5~1m打孔下管泄水降壓,直到?jīng)_擊壓力降到能操作為止。
7. 當(dāng)出現(xiàn)漿液串通范圍超過布孔距離時(shí),注漿后養(yǎng)護(hù)4h方可再布孔打眼。
(四) 漿液制作
井上人工攪拌制作,由地面通管子輸?shù)骄?。注單液漿時(shí),兩個(gè)池子交替攪漿。
(五) 注漿操作
1. 注漿管安裝好后,擰上孔口閥,關(guān)閉孔口閥觀察注漿管四周及井壁,是否漏水、是否增加新的出水點(diǎn)、與其它注漿管連通、井壁是否