青云煤业主井井筒壁后注浆施工安全技术措施

　　一 工程概况：

　　青云煤业主井井筒设计深度695.8m，临时锁口标高为+992.5m。到目前井筒掘砌深度为125m，总漏水量22.8~25 m3/h。

　　目前，卧泵排水系统还没有形成，采用潜水泵排水。+883.5m～+867.5m井壁掘砌施工中，井帮断层破碎带出水，为了安全快速施工，减少排水影响，确保混凝土浇注质量，改善施工环境，决定对本段进行壁后注浆处理漏水。

　　(一) 井筒特征和井壁结构

　　井筒净径Φ5.5m，素混凝土支护，基岩段支护厚度为400mm，混凝土强度等级为C30。

　　(二) 井筒所穿地层的地质情况

　　根据地质报告，主井基岩段地质资料为：

　　1粉砂岩：紫红色，粉砂质结构，性脆，局部夹细砂岩薄层裂隙较发育。

　　2砂质泥岩：紫红色，砂泥质结构，致密，性脆，参差状断口，具裂隙。本段主要漏水为地表水和断层裂隙水。

　　(三) 井筒水文和目前漏水情况

　　本段处为二叠系上、下石盒子组碎屑岩类裂隙含水层，含水层岩性为中、粗粉砂岩。

　　目前本段总漏水量22.8~25 m3/h。

　　二 注浆方案：

　　(一) 注浆目的：

　　以封堵集中出水点为主。考虑到现工作面浮渣较深，井壁砼下口不能有效封堵浆液。因此，在注浆前工作面浇筑500mm厚C30砼止水垫。

　　(二) 注浆范围：

　　已施工的+883.5m~+867.5m本段井壁。

　　(三) 注浆顺序：

　　先由上向下封堵大的集中出水点，逐层布孔注浆处理小出水点和大面积渗水，最后由下向上检查复注。在其上下界面处先注浆封隔水源。

　　(四) 布孔方式：

　　1集中出水点(水眼而不是蜂窝)对点顶水布孔。

　　2施工缝、收缩逢、蜂窝等井壁强度薄弱漏水处在其下0.5~1.0m或1m以上布孔，孔距1~2m。

　　3当有成片漏水、渗水时，均匀密布孔，孔距0.5~1.5m，三花或五花排列。

　　4含水层上、下界面处各增加一排孔，每排5个孔。

　　布孔以浆液有效扩散交圈且导出水或找到水源为原则，否则为废孔。

　　(五) 注浆材料：

　　正常情况下采用水泥浆，当吃浆量过大或跑浆严重时使用CS浆液。

　　水泥：新鲜P·O 42.5R硅酸盐水泥;水玻璃：浓度38~42Be′，糊缝浓度51 Be′。

　　(六) 注浆质量标准：

　　无0.5 m3/h集中出水，总漏量不超过1.0 m3/h。

　　三 注浆参数：

　　1. 注浆孔深度：钻孔深度进入岩层0.5~1.0m。

　　2. 注浆压力： P终=P静+(0.5~1.0)Mpa

　　井壁强度检验值：3.2Mpa

　　浆液浓度：

　　水泥浆：一般用稀浆液，水灰比为2∶1~1∶1，首先采用2∶1浆液，20min压力不升时，再逐级加浓，最后用浓浆封孔。

　　CS浆：水泥浆为1∶1浆液，水玻璃为35~40Be′，C∶S=1∶(0.3~0.4);当封堵跑浆时，水泥浆为0.75∶1，水玻璃为38~42 Be′，C∶S=1∶(0.6~0.8)。

　　3. 注浆量：不限制，根据压力波动情况，调整浓度，达到终压为止。

　　四 注浆工艺：

　　(一) 注浆设备

　　选用KBY-80/120型双液注浆泵。

　　(二) 工作地点

　　井口附近做为注浆工作台和浆液搅拌站，布置一台注浆机，用水箱做临时水泥浆池，准备一个水玻璃浆池和一个清水池。

　　为了安全起见，组装双层吊盘，待注浆结束后再进行拆除。

　　(三) 钻孔和安设注浆管

　　1. 孔径为Φ43mm(比注浆管大3~5mm)。使用7655风锤和Φ42钻头钻孔。钻孔方向垂直井壁，并适当上挑，便于安装注浆管和导水。

　　2. 注浆管用Φ40mm厚皮4mm以上焊管，并有马牙口，焊接扣头，长度为380mm，安装深度为350mm。

　　3. 钻好孔后，先观察出水来源，如是孔壁出水，注浆管150mm深以外需割成花孔管。

　　4. 把注浆管塞入孔内，测量间隙，用浸透水的麻，一层压一层密实地缠成锥型，直径比孔径大6~10mm。

　　5. 套上丝扣防护套，用大锤将注浆管打入孔内，外露长度为40~60mm，孔周围用铁楔子(或道钉)背紧。若大锤敲打力量不大，说明缠麻不合格，注浆管不能使用，应用管钳倒出，重新安装。

　　6. 当出水量较大且冲击压力高时，距其0.5~1m打孔下管泄水降压，直到冲击压力降到能操作为止。

　　7. 当出现浆液串通范围超过布孔距离时，注浆后养护4h方可再布孔打眼。

　　(四) 浆液制作

　　井上人工搅拌制作，由地面通管子输到井下。注单液浆时，两个池子交替搅浆。

　　(五) 注浆操作

　　1. 注浆管安装好后，拧上孔口阀，关闭孔口阀观察注浆管四周及井壁，是否漏水、是否增加新的出水点、与其它注浆管连通、井壁是否安全。若漏水量超过注浆机泵量的1/3，必须先堵漏水，否则不许注浆。

　　2. 安装压力表，测量静水压力。要求压力稳定5min为准。

　　3. 注水试压，检查注浆泵能力，管路连接是否正确、牢固、严密。

　　4. 注水试验，向孔内注入清水，观察井壁是否跑水，注浆通道是否通畅，记录注水压力，确定浆液起始浓度。注水时泵量由小→大→最大泵量。

　　5. 先注单液浆，当跑浆严重或吃浆量过大，加浓浆液，间歇注浆无效时，采用CS浆。

　　6. 按确定的浓度，搅拌好浆液，备一定量的水泥，即可开机注浆。

　　7. 注浆过程中，班组长把注浆机司机、搅浆人员、观察井壁人员、操作放浆阀人员，分工明确，各司其职，相对固定，以便熟悉操作。

　　8. 搅浆人员要不停地搅动浆液，防止沉淀;同时负责看管吸浆笼头，防止糊堵。

　　9. 要注意观察注浆孔附近(下2~4m，左右一周，上10~20m)井壁跑浆和井壁安全。

　　10. 接近终压时，注浆机司机和操作放浆阀人员，眼要盯住压力表，手不得离开按钮和操作手把。严禁压力超过井壁强度验算值。

　　11. 注浆结束标准：终量不超过30L/min，达到设计终压，并稳定15min。

　　12. 一般情况下，一层孔同时打出，如均为干孔用水泥封堵即可，如有一孔出水，均安装注浆管，防止串浆。

　　五 安全技术措施：

　　1. 吊盘上的所有孔口用木板盖严。

　　2. 乘座吊桶必须佩带保险带。起降吊盘时，盘上所有人员必须佩带保险带，并且栓在可靠的地方。

　　3. 起降吊盘后，要通知绞车司机，做好标记，防止墩桶。

　　4. 注浆前要规定注浆使用工具的专用通讯信号。

　　5. 井口管理与防坠、提升运输、悬吊系统、通讯、打眼等参照《薛城煤矿技改项目副井井筒井颈锁口段施工安全技术措施》执行。

　　6. 注浆工具、小材料要备齐，吊盘照明符合要求，并备有手电或矿灯用于观察注浆孔出水情况和吊盘以上、下井壁情况。

　　7. 吊盘上注浆使用工具要放入专用箱内，小件设备要栓在立柱上。

　　8. 注浆作业人员，配戴防护眼镜和手套，做好个体防护。

　　9. 注浆泵及管路系统下井前，必须在地面试运转，并进行注水耐压试验，其压力必须达到3.2 P终。吸水玻璃管要安装阀门，以便调整CS浆液配比。

　　10. 启动注浆泵要检查转向，必须与油泵指示转向尖头一致。

　　11. 焊制注浆管，要保护好丝扣，防止粘有焊渣。焊缝高度不得低于5mm，严防出现砂眼。

　　12. 钻注浆孔时，要垂直井壁，防止偏角过大造成不能安装孔口阀。

　　13. 钻注浆孔时，使用新Φ42mm钻头。开孔时，转速要慢，保护好孔口;孔口要圆，孔要直。

　　14. 每一注浆孔分三次钻进，及时检查孔壁质量和孔深。钻50~100mm深停钻，观察孔口是否完好;透内壁前停钻观察一次孔壁混凝土质量;出水后，停钻观察出水部位;如果出水量不大，应钻到设计深度。

　　15. 报废钻孔或干孔要及时用水玻璃胶泥封堵填实。

　　16. 对点打眼前，先用尖铲凿一下，观察是水眼，还是内蜂窝包。蜂窝严禁对点打眼注浆。

　　17. 钻深部注浆孔时，操作人员要站在风锤两侧，做好出水准备，以防突然出水伤人。

　　18. 不符合技术要求的注浆材料不得使用，水泥搅拌前存放必须有防水措施。

　　19. 为防止浆液中混有水泥块等杂物，在搅拌桶口设置过滤网。吸浆笼头的网眼为5×5mm。

　　20. 每一深度测一次静水压，每注一孔做一次压水试验。

　　21. 每次注浆前检查压力表蛇形管通堵情况，每次要加油。

　　22. 每一孔或每次注浆结束，都应立即将吸浆笼头放入清水桶中，打开放浆阀，冲洗泵和管路3min，直到排出水变清为止。

　　23. 放浆阀手把必须可靠，有问题及时更换。长时间注浆，待一段时间，放浆阀试通一次，防止堵死。

　　24. 每次注浆结束后，注浆三通及放浆阀拆掉清洗加油。

　　25. 注水泥浆达到终压后，用浓浆停停注注把注浆管堵实。

　　26. 跑浆处理;A浆液方面：提高浆液浓度、间歇注浆、双液注浆(凝胶时间控制在1min之内)。B跑浆点处理：小水眼，小缝隙跑浆时，用水玻璃浸泡过的棉丝和木(竹)楔子塞堵;大裂缝或蜂窝孔洞跑浆时，挖补导水用水泥-水玻璃胶泥糊堵，养护24h后在附近打眼再注。

　　27. 由单液改为CS浆时，必须冲洗注浆机及注浆管路。

　　28. 注浆过程中，密切注意压力变化，压力突升突降要查找原因;发现压力表失灵，井壁掉渣、开裂，异常响声等异常情况立即停注。

　　29. 注浆废料装入吊桶排出井外，不许扔入井下。

　　30. 注浆结束3h后，拆去孔口阀，清理加油，重复使用，拆除孔口阀时，拆除人员不得面对孔口阀，以防喷浆伤人。没有注满或仍有少量水的，应重新注浆处理。

　　未尽事宜，参考《山西介休义棠青云煤业有限公司主井井筒施工组织设计》及有关规范、规定和措施。