红一主井井筒壁及壁间注浆施工安全技术措施.doc

红一煤矿主井井筒壁后及壁间注浆 施工、安全、技术措施 一、工程概况 中电投宁夏青铜峡能源铝业集团有限公司红一煤矿建设规模2.4Mt/a，井筒净直径为m，井筒深度为4m，井筒均采用冻结法施工，冻结深度为4m。 根据井筒检查孔报告分析，井筒基岩段揭露地层岩性主要为粉砂岩，岩体裂隙发育，含水丰富。对于基岩段的冻结孔，在冻结壁解冻后，冻结孔的管壁环形空间将形成上下串通的导水通道。因此，应及时对基岩段岩体进行壁后注浆封水加固。为此，根据安徽理工大学地下工程结构研究所对主、副、风井壁后深孔注浆封水和壁间夹层注浆封水方案。孔隙裂隙含水层孔隙裂隙含水层 图：1 主井外圈冻结管分布图（孔深412m） 图：2 主井冻结孔剖面图 （1）第一注浆段 主井冻结孔深达到412.0m，其中位于双层井壁壁座和箕斗装载硐室之间共有17m。 确定注浆段高为17m，从+802m~+785m。为有效封堵冻结孔、管环形间隙，注浆孔深应超过外排冻结孔一定范围，确定注浆孔深为8m，如图：3所示。共布置5排注浆孔，每排布置8个孔，共布置40个孔，上下排错孔布置，如图：4所示。孔口管选用Φ42×5mm长无缝管，长度为800mm。 图：3 主井壁后注浆段高及注浆范围示意图 图：4 主井壁后注浆孔布置平面图（第一注浆段） （2）第二注浆段 确定注浆段高为60m，从+785m~+725m。注浆孔深为8m，如图4所示。共布置11排注浆孔，每排布置6个孔，如图：5所示； 图：5 主井壁后注浆孔布置平面图（第二注浆段） 由于箕斗装载硐室处岩性较好，锚网喷加锚索支护效果较好，考虑箕斗装载硐室侧墙注浆架设脚手架不便，改为从箕斗硐室两侧每排补打2个钻孔完成壁后注浆，以加固围岩。其平面布置示意图如图：6所示。 图：6 箕斗装载硐室补打注浆孔示意图 主井注浆材料选择、注浆压力和孔口防突装置同风井注浆方案。第一注浆段采用上行式注浆方式；第二注浆段采用下行式注浆方式。 2 注浆量 π（R扩2- r2)H注·n·β/M 式中：V——预注入浆液总体积，m3； R——浆液平均扩散半径，孔深8m+井筒半径3m=11m； r——井中至井筒外壁的距离，3.6m； H注—注浆段高； n——受注浆岩石平均裂隙带，取受注体积的4%； β——有效充填系数，取0.9； M——浆液结石率，取0.85； 经计算，累计需注入浆液体积为244m3。本次预注浆主要以单位水泥浆为主，少量使用C-S双液浆，预计水玻璃占总注入浆液体积的5%，则： 单液浆体积为： V单=V总×95% =244×0.95=232m3 水玻璃的体积为： V双=V总×5% =244×0.05=12m3 单液水泥浆水灰比平均按0.75:1计算，则需P.O42.5普硅水泥216吨。 水玻璃按40Be计算，共比重为1.32，则需水玻璃的重量： GS=VS×1.32 =12×1.32= 15.8(t) 实际材料消耗量应根据现场注浆效果进一步确定。 （2）第二注浆段注浆量估算 水泥浆液注浆量采用下式子进行估算： V= π（R扩2- r2)H注·n·β/M 式中：V——预注入浆液总体积，m3； R——浆液平均扩散半径，孔深8m+井筒半径3m=11m； r——井中至井筒外壁的距离，3.6m； H注—注浆段高； n——受注浆岩石平均裂隙带，取受注体积的4%； β——有效充填系数，取0.9； M——浆液结石率，取0.85； 经计算，累计需注入浆液体积为862m3。本次预注浆主要以单位水泥浆为主，少量使用C-S双液浆，预计水玻璃占总注入浆液体积的5%，则： 单液浆体积为： V单=V总×95% =862×0.95=819m3 水玻璃的体积为： V双=V总×5% =862×0.05=43m3 单液水泥浆水灰比平均按0.75:1计算，则需P.O42.5普硅水泥764吨。 水玻璃按40Be计算，共比重为1.32，则需水玻璃的重量： GS=VS×1.32 =43×1.32= 56.8(t) 实际材料消耗量应根据现场注浆效果进一步确定。 四、壁后深孔注浆工艺及注意事项 注浆作业按照以下顺序进行： 造孔—安装孔口管—安装防喷装置—延伸造孔—试压—浆液制作—注浆。 注浆作业及劳动组织： （1）注浆准备:基岩段深孔注浆，基岩段堵水时，造浆站布置在吊盘上，在吊盘上安放一台注浆泵、一个水玻璃桶和一个清水桶。水泥浆、水玻璃通过造浆站经注浆泵对井壁进行注浆。基岩段加固时，造浆站设在地面，由JS-500搅拌机拌浆，沿风水管路安设Φ32mm高压管路。水泥浆液经D90注浆泵沿Φ32mm高压管路井壁壁间注浆。 在施工时必须把吊盘调平，四周应用木楔楔紧。在吊盘提到施工位置时，吊盘上的