副井井筒壁后注浆堵水施工方案

XX煤矿副井井筒治水方案一、工程概况XX煤业有限公司XX煤矿副井井筒断面净直径5000mm,副井井口标高：+193.7ｍ，副井井底标高：-310.0ｍ，井深503.7m，装备一对1t矿车双层双车钢罐道4绳罐笼(一宽一窄),担负全矿井提人、矸石、设备及升降材料等任务，宽罐除满足上述提升任务外,还可以满足整体升降大型设备等任务。由于该井筒井壁渗漏水较大，极大的影响了矿井副井提升，为矿井带来一定的安全隐患。经有关领导研究决定，对该井筒进行治水施工，改善生产作业环境。二、井壁漏水情况经过对全井筒渗漏水情况现场检查，无发现明显集中出水点，均为井壁渗水。总计井壁渗漏水段高104m，漏水量约14m3/h。其详细情况如下：井筒深45m～52m（段高7m），围岩为第四系细砂含水层，渗水量约2m3/h；井筒深约95--98m（段高3m），围岩为第三系细砂含水层，渗水量约2m3/h；井筒深120m～166m（段高46m），围岩为第三系细砂、泥砾岩含水层，渗水量约1m3/h；井筒深214m～229m（段高15m），围岩为二叠系下石盒子组中粒砂岩含水层，渗水量约3m3/h；井筒深341m～358m（段高17m），围岩为二叠系下石盒子组中粒石英砂岩含水层，渗水量约3m3/h；井筒深420m～436m（段高16m），围岩为二叠系下石盒子组细粒砂岩含水层，渗水量约3m3/h；三、井壁结构简介副井井筒断面净直径D5000mm，深度503.7m，其中冻结段237.2m，基岩段266.5m。冻结段外壁厚度400mm，内壁厚度400mm，壁后敷设25mm厚聚苯乙烯泡沫板1～3层，夹层敷设2层1mm厚聚氯乙烯塑料板。井筒深227.2m～237.2m为筒型壁座，锚网喷+钢筋砼支护，锚网喷厚度75mm，喷射砼标号C20，钢筋砼井壁壁厚800mm，砼标号C50。井筒深237.2m～267m段为锚网喷+钢筋砼支护，锚网喷厚度80mm，钢筋砼壁厚400mm。井筒深267～313m、358～390m、410～421m、431～457m段为锚网喷+钢筋砼支护，砼壁厚350mm。井筒深313～258m、390～410m、421～431m、457～503.7m段为砼支护，壁厚350mm，砼标号C30。四、治水施工方案由于该井筒出水量大，出水点不集中，且出水点多且分散。采用对井壁注浆堵水的治水方案，分两步进行：第一步对冻结段的渗漏水以含水层位置结合实际情况分段采用夹层注浆堵水;第二步对基岩段的渗漏水含水层位置结合实际情况分段采用壁后注浆堵水。堵水注浆材料采用单液水泥浆或单液水泥浆与水泥加水玻璃双液浆相结合堵水方式。如果出现因井壁质量问题而引起水泥浆注浆达不到效果时，可采用化学浆液进行注浆堵水以达到要求。五、施工工艺5.1本次所治水井筒已经投入使用，无法安装注浆吊盘，只有利用提升的宽罐笼上部搭建注浆工作盘，治水所用设备和材料放在上下两层罐笼内，注浆泵放在上层罐笼。（工作盘的搭建见附页）5.2治水设备采用2GTZ60/210高压电动注浆泵注水泥浆，ZQB-20/35型气动双液化学注浆泵注化学浆，YTP～26型凿岩机凿孔，钻孔直径Φ43mm。5.3风水管路、电缆的铺设：从井筒梯子间内铺设二趟1寸高压胶管，一趟做为压风管，一趟做为清水管，每20m为单位逐根连接，根与根之间用高压三通联接，高压三通两端接风水管，另一端按高压截止阀，以备与注浆工作盘的风水管连接。风水管路固定绑牢在梯子间上。电缆随罐笼上下移动固定在梯子间上。5.4注浆方式冻结段双层井壁夹层注浆采用上行式注浆结束后再下行式检查复注；基岩段壁后注浆方式采用下行式注浆结束后再上行式检查复注。5.5注浆段的确定根据矿方提供的含水层的位置从上到下本次注浆共分5段。具体如下：-45m～-52m为一段；-95m～-166m为一段；-214m～-229m为一段；-341m～-358m为一段；-420m～-436m为一段。5.6注浆孔的参数把每个注浆段的上下界面各延伸3m为本含水层的注浆高度，进行打眼布孔，（不够一排距离可按一排打孔）其中在双层井壁凿孔时，从注浆段的下部起每6m布置一排孔，每排均布孔6个，孔深500mm，凿眼深度应严格控制，以进入外层井壁不大于10mm为原则，决不能穿透外层井壁。但-227.2m～-231m为井筒的壁座部分，按壁后注浆孔造孔。基岩段的注浆段每3m布置一排孔，每排均布孔8个，孔间距2.55m，孔深2米。每排注浆孔上下相互错开，呈三花布置。对于检查复注的明出水点可对出水点进行凿眼或者在出水点下方500mm范围内凿眼，进行顶水注浆。根据含水层所划分的注浆段本次共打眼34排，其中双层井壁造孔19排，114个孔，基岩段单层井壁造孔14排，112个孔，共226个眼，再加上明出点钻眼预计50个，共打眼276个。5.7注浆管的选用双层井壁采用长度为400mm×Φ25的无缝钢管制作，一头为马牙扣，另一头为丝扣。基岩段注浆采用封孔器注浆。六、注浆材料、注浆参数6.1注浆材料的确定本次采用单液水泥浆、水泥浆+水玻璃相结合进行注浆。水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥。水玻璃采用45Be，M=2.6～3.2之间，灰浆水灰比为2:1～1:1,水泥浆与水玻璃体积比为1:0.6～1:0.2，凝结时间控制在5～15s之间。化学浆采用化学浆博特威堵水材料，其浆液特点如下：该浆液为高分子溶液型双液浆浆液，粘度要低，渗透性好，分A液和B液两种成分，双液方式注浆，孔口或孔中混合数秒开始凝胶反映，遇水后可迅速膨胀，形成闭孔凝固结体，因其为溶液型液体，可渗入微小裂隙，可取得良好的堵水效果。由专用包装桶包装，每桶净重25Kg，其主要性能指标如下:(1)初凝时间10～15s(2)终凝时间50～60s（可按需要调整）(3)固结体密度200～1250Kg/m3(4)抗压强度过10～50MPa(5)粘结强度3～5MPa(6)阻燃性能阻燃(7)双液混合比1：16.2注浆压力的确定根据《简明建井手册》中注浆终压计算公式：Pa=Po＋(0.3~0.5)Pb＝Po+（0.5~0.8）PC＝Po+（0.8~1.3）Po＝为静水压力式中：Po为静水压力Pa为开始注浆压力Pb为正常注浆压力Pc为注浆终压根据以上公式在注浆前先测量注浆孔的静水压力并根据井壁的实际情况来来确定注浆终压。七、主要注浆材料的预计7.1夹层注浆计算夹层注浆浆液预注量运用公式：Q=λ×H×π(R2-r2)/0.85式中：Q——预计浆液充填量，m3；H——注浆区段高度，m；R——夹层外圈半径，m；r——夹层内圈半径，m；λ——浆液损失系数；这里取H=111m，λ=1.15，考虑井壁结构夹层空隙这里取10mm，因此R=2.5+0.4+0.01=2.91，r=2.5+0.4=2.9Q=1.15×111×3.14×（3.312-3.32）/0.85=31.m3，若按照水灰比0.75:1计算，配制1m3浆液需水泥1000kg。则水泥用量为31T。7.2壁后注浆段壁后注浆预计浆液量运用公式：Q=2...RHnm×N式中，Q——预计浆液充填量，m3；R——浆液扩散半径，取5m；H——平均注浆孔深度，2.0m；λ——浆液损失系数，取1.1；η——浆液在裂隙内的有效填充系数，取0.5；n——岩体裂隙率，取0.8%；N——注浆孔孔数；m——结石率，取0.85壁后注浆区段高度为39m，排距为3m，每排布8个孔，则注浆孔孔数为（39m/3m）×8≈112（孔），补孔注浆约40个。Q=1.1×（3.14×52×2.0×0.5%×0.85）×162/0.85=140m3，按照水灰比为1:1计算，配制1m3浆液需要水泥750kg，则壁后注浆需水140×750/1000=105T,因此，共计注浆所需水泥105+31=136T。水玻璃按照水泥用量的15％计，用量应为20.4T。7.3化学浆液的预计：注水泥浆结束后根据实际情况注化学浆液，预计博特威需要7吨左右。八、劳动组织：劳动人员表序号职别/工种人数（人）备注1技术管理人员2技术指导和整体技术交底2操作工4搅拌灰浆3凿眼工2兼井壁检查工4泵司机工15放浆工16绞车工27井上、下信号工3信号联系8材料员1负责材料供应9运搬工4负责材料运输10电钳工4井上下各2人11合计23每天8小时九、工期及注浆效果考虑到每天给工作时间8小时的影响时间，预计工期60天，注浆结束后整个井筒漏水量不大于5m3/h。十、材料消耗序号材料名称型号规格单位数量备注1博特威BTW—Ⅱ吨72水泥PO42.5R吨1363水玻璃45Be吨20.44钎子杆2.2m/根根255无缝钢管1″m706槽钢20＃×2400mm根47木板5000×200×50mm根108木板5000×100×50mm根39高压注浆管40MPa10mmm3010高压风水管14Mpa1″m120012钻头Φ43个2013高压球阀1″个27214压力表40Mpa个3015电缆6cm2m60016铁丝10#kg10017线扎个50018封孔器根20019破布Kg10020道钉100mm/200mm个60/6021注浆三通个2022乳胶手套双4023眼罩/口罩个/个27/2724雨衣套6025柴油Kg17026机械油Kg20027黄油Kg3028大锤6磅把229对讲机控制范围在500米以上个430高压截止阀1吋个8031高压三通1吋个8032U型卡Φ25个20033保险绳条15十一、安全技术措施（1）参加注浆人员要认真学习安全规程和本方案及措施，经考试合格后方可上岗作业。（2）井上下运送各种器具时要有专人统一指挥，确保安全。（3）工作盘在安装和拆卸时要有专人指挥，严防物件坠落井内。严禁有人在井底作业和穿越井底。（4）井上下联系的通讯系统必须保证正常，并有应急通讯系统，且有专职信号工。（5）注浆期间罐笼上下的运行速度不得超过2m/s。（6）工作盘及罐笼内要有充足的照明系统。（7）工作盘上作业人员必须佩戴保险带，并生根。（8）注浆泵要有专职司泵工操作、维护。（9）密切注意注浆泵压力及井壁变化情况，发现异常时要及时停泵处理。（10）注浆管前严禁站人，必须站在注浆管两边。（11）插管要用破布缠绕后砸入钻孔内，并用道钉在四周固定牢靠，防止注浆时受压被挤出来。（12）工作人员必须相互紧密配合，听从安排、服从指挥，不得随意盲干。（13）水管、阀门必须拧紧，上牢；防止破裂，松掉，发生意外。检修或拆除风动工具前，必须关闭压风截止阀门，空转放净余存压气后进行操作，防止松脱吹伤和砸伤人员。（14）操作盘上杂物必须清理干净，认真做好立井防坠落工作。（15）停风、停水应提前通知井下施工人员，清洗管道后及时升井。（16）注浆人员必须带好眼罩和手套，防止出现事故（17）注浆结束后要把注浆孔封好封实。（18）注浆插管及截水槽等外漏长度必须符合《煤矿安全规程》第三百八十七条规定。（19）注浆完毕后一定注浆完毕后，应立即用清水或机油清洗管路，并将泵，管路等归整码放整齐。（20）井口把钩工在每次注浆前必须清理井口附近的杂物，保证无任何物体坠入井下。（21）凿岩机凿孔时，插钎工严禁戴手套。(22)注浆记录要及时、准确、清晰。（23）未尽事宜按有关规程、规定执行，确保工作的顺利进行，从而保证正常顺利施工。附工作盘的搭建在施工时把大罐顶部提至离井口与地面水平的位置，把4根长度在2.4m的20#槽钢一端固定在大罐顶部事先加工好的活动销上，要求槽钢在罐笼顶部可以上下活动，槽钢另一端用钢丝绳连接在主提升罐笼的四根提升绳上，槽钢放到与罐笼顶处于基本水平状态后四根钢丝绳必须受力均匀，然后用长度5m，宽200mm,厚50mm的木板铺设在槽钢上，木板与槽钢固定成一体，至此工作盘搭建完成。XX钻探公司XXXX年X月XX日