主井注浆方案

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=3956161.0，y=19628772.0，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，207.83～465.3m12m3/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35MPar——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。