金川24行注漿施工組織設(shè)計(jì)

1、24行主井井筒壁后注漿施工組織設(shè)計(jì)華煤集團(tuán)有限公司二0一0年十月施工組織設(shè)計(jì)（方案）報(bào)審表工程名稱：24行主井井筒壁后注漿 編號(hào)：致： 監(jiān)理單位我單位已完成了24行主井井筒壁后注漿施工組織設(shè)計(jì)的編制，并經(jīng)過我單位上級(jí)技術(shù)負(fù)責(zé)人審查批準(zhǔn)，請(qǐng)予以審查！附件：24行主井井筒壁后注漿施工組織設(shè)計(jì) 承包單位（章） 項(xiàng)目經(jīng)理 日 期 專業(yè)監(jiān)理工程師審查意見：專業(yè)監(jiān)理工程師 日 期 總監(jiān)理工程師審核意見：項(xiàng)目監(jiān)理機(jī)構(gòu) 總監(jiān)理工程師 日 期 編 制：柏井泉審 核：吳悅光機(jī) 電 科：汪傳友工 程 科：李貫田安 監(jiān) 處：苗運(yùn)環(huán)分管總工：祖玉喜經(jīng) 理：孟慶森目 錄一、工程概況 51.工程地質(zhì) 52.水文地質(zhì) 83.

2、工程施工的涌水和治水的情況 94.關(guān)于對(duì)24行主井注漿治水有關(guān)問題的分析與探討 12 二、方案設(shè)計(jì)的目的任務(wù) 15三、設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想 151.設(shè)計(jì)依據(jù) 152.設(shè)計(jì)思想 15四、注漿方案 16五、注漿設(shè)計(jì) 16六、注漿設(shè)備與器材 20七、注漿施工與施工工藝 20八、施工裝備及施工輔助系統(tǒng) 25九、施工工期 26十、安全技術(shù)措施 26十一、質(zhì)量保證措施 28十二、特別說明28 一、工程概況二礦區(qū)850米中段24行上盤主井是二礦區(qū)850米中段開采工程的控制性工程，井口標(biāo)高1797.6m，井底標(biāo)高697m，井筒全長1100.6m。井筒分別在1716m、1297.6m、1000m、850m、8

3、10m、765m及697m水平有馬頭門。井筒凈直徑5.6m，設(shè)計(jì)總工程量為1369m/43568m3。井筒支護(hù)型式為厚度450mm的鋼筋混凝土（626649m段23米井壁為雙層鋼筋混凝土）。1、工程地質(zhì) 1.1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造概況 礦區(qū)的構(gòu)造主要是斷裂構(gòu)造，主要斷層有：F1、F16、F16-1、Fb、F12等，其中F1是礦區(qū)最大的斷裂，走向北4060西，傾向東南，傾角4050，延伸達(dá)200多公里。F16也為走向擠壓性斷裂，這兩條斷裂是影響整個(gè)礦區(qū)工程地質(zhì)特點(diǎn)的主要斷裂。在二礦區(qū)中部發(fā)育的Fc斷層，走向南北，傾向東東南。東部邊界區(qū)域發(fā)育的Fb斷層，走向東北-西南，傾向東南，F(xiàn)b斷層的西南端延伸至2

4、4行主井區(qū)域，在主井550m650m段出現(xiàn)、形成影響帶。1.2 24行主井主要地質(zhì)構(gòu)造 24行主井的地質(zhì)構(gòu)造主要是斷層構(gòu)造： f1-205斷層：在井深205.2m處，井筒S64E幫出現(xiàn)斷層，破碎帶寬0.81.5，兩側(cè)斷層面上有0.080.24厚的斷層泥，破碎帶中為糜棱巖渣塊。斷層帶內(nèi)有涌水，涌水量10123/。 f289斷層：在井深289m處，井筒NE幫出現(xiàn)斷層，斷層面上出水，有泥質(zhì)物，斷層面附近區(qū)域內(nèi)巖體較破碎，巖石整體穩(wěn)定性差，局部呈散體結(jié)構(gòu)。 f336斷層：在井深336m處，斷層破碎帶寬0.41.1m，破碎帶中泥質(zhì)物含量6065%，斷層面上有涌水，涌水量24263/。 f406斷層：在井

5、深406.9m處，斷層面處受揉皺與牽引現(xiàn)象明顯。此斷層為剪切擠壓型斷層，斷層面上無出水，斷層面上有泥質(zhì)物。 f468-471斷層組：在井深468m處，破碎帶寬0.10.3，斷層破碎帶中有涌水，涌水量2828.53/。在斷層f468E幫派生出一條小斷層471。 f542斷層：在井深542m處，井筒N65E幫，此斷層的斷距、性質(zhì)不明，斷層面上有涌水，工作面涌水量30.5313/。 f617618f斷層組：在井深617.4m處，井筒N73W幫發(fā)育一條小斷層；井深618處，在井筒SW幫發(fā)育斷層f618；井深622處，在井筒S幫、N幫處，斷層f617切至斷層f618，巖體裂隙極發(fā)育；井深623處，在井筒

6、WN幫出現(xiàn)f斷層，寬0.20.3；井深628處，在井筒NE幫、SW幫，斷層f剖面清晰，并切割至f618；井深633.5處，斷層f上盤從井筒WN幫穿出，其下為破碎帶，以混合巖化泥質(zhì)片巖為主，破碎帶中局部見滴水、涌水，并匯聚f617、f618，涌水量15183/。以上三條斷層穿插發(fā)育，致使井筒圍巖極其破碎，局部為渣狀，易產(chǎn)生垮幫冒落。 f793斷層：在井深793.2m處，1000米馬頭門出現(xiàn)斷層f793，破碎帶寬0.10.3，兩側(cè)斷層面上有0.040.1厚的斷層泥，斷層帶內(nèi)無水。 f904斷層：在井深904.3m處，發(fā)育一斷層f904，此斷層為剪切擠壓型斷層，斷層面上有涌水，涌水量353/。斷層面

7、上有泥質(zhì)物，泥質(zhì)物厚0.020.04。 f990斷層：在井深990m發(fā)育一斷層f990，斷層面上有涌水，涌水量10123/。斷層面上有泥質(zhì)物，泥質(zhì)物厚0.020.04。1.3 24行主井的巖層 從井口起，自上而下發(fā)育的巖性主要是： 0m575m段：整體主要為灰色、深灰色二云母石英片巖。巖石裂隙、節(jié)理、片理發(fā)育，裂隙發(fā)育率1030條/米。此段巖石整體穩(wěn)定性較好，只有局部巖石質(zhì)量較差。 575m600m段，為灰色、深灰色混合巖化石英片巖，局部發(fā)育為片麻巖，巖石裂隙、節(jié)理發(fā)育，巖體較松軟，整體穩(wěn)定性較差，工程地質(zhì)條件較差。含地下裂隙水、涌水。 600m800m，發(fā)育為灰色、深灰色二云母石英片巖、條帶

8、混合巖，巖石裂隙發(fā)育，節(jié)理發(fā)育，巖體較堅(jiān)硬，整體穩(wěn)定性較差，工程地質(zhì)條件較差。含地下裂隙水、涌水。 800m1038m，主要發(fā)育為灰色、深灰色、淺灰色混合巖，以條帶混合巖為主，局部為均質(zhì)混合巖，條帶混合巖呈層狀-碎裂結(jié)構(gòu)。 1038m1100m，發(fā)育為紅色、肉紅色均質(zhì)混合巖、條帶混合巖，均質(zhì)混合巖與條帶混合巖呈層狀-碎裂結(jié)構(gòu)，片理、節(jié)理、裂隙發(fā)育，裂隙發(fā)育率（515）條/米。巖體較破碎，整體穩(wěn)定性較差，工程地質(zhì)條件較差，工作面大面積淋水、涌水。 2、水文地質(zhì) 2.1 水文地質(zhì)24行主井處在震旦系白家咀子組的地層中，斷裂構(gòu)造極其發(fā)育，其中賦存了近20億年以來的大氣降水，通過井筒掘進(jìn)開挖和測水發(fā)現(xiàn)

9、，由于礦區(qū)巖體結(jié)構(gòu)非常發(fā)育，裂隙、節(jié)理此起彼伏，井筒圍巖巖體未見到一段完整段。本區(qū)無固定含水層，整個(gè)石英片巖與混合巖為透水導(dǎo)水層，也無固定隔水層，故賦存裂隙水隨作業(yè)面不斷滲出，全井筒皆有滲漏水，尤其在井筒遇到的幾個(gè)斷層處均有集中涌水，并且涌水量大、水壓高。 井筒出現(xiàn)涌水后，先后2次取水樣化驗(yàn)分析，結(jié)果表明：水中存在侵蝕粒子SO2-，含量11001359mg/L之間，按照地下水侵蝕性判定標(biāo)準(zhǔn)劃分，這種水對(duì)普通硅酸鹽水泥澆注的井壁有強(qiáng)侵蝕性，為結(jié)晶型侵蝕2.2 井筒涌水水源 通過對(duì)金昌地區(qū)的水文地質(zhì)資料、24行主井及臨近的18行副井井筒水文地質(zhì)資料的分析，以及2006年7月二礦區(qū)地測科24行主井涌

10、水原因調(diào)查報(bào)告結(jié)論，24行主井井筒涌水源主要為基巖裂隙水、脆性巖層張性裂隙水及大氣降水補(bǔ)給，加之在礦體上盤、尤其是1824行附近從來沒有進(jìn)行過開拓及開采，巖體裂隙水未被釋放過，所以井筒圍巖中賦存著大量的裂隙水。2.3 井筒涌水主要通道 由于受金川鎳礦成因影響，整個(gè)金川礦區(qū)的巖體結(jié)構(gòu)面十分發(fā)育，裂隙特別的豐富，巖體結(jié)構(gòu)主要是層狀碎裂、破裂甚至散體結(jié)構(gòu)而單塊巖石強(qiáng)度比較高，因此在圍巖中形成了良好的通道，并且整個(gè)井筒圍巖裂隙從上至下貫通性比較好。另外，受井筒掘進(jìn)爆破震動(dòng)及開挖影響，巖體導(dǎo)水裂隙更加豐富。2.4 井筒滲漏水特征 由于以上原因，導(dǎo)致井筒成井后在井深111m井底1100.6m段井筒段均有不

11、同特征的滲漏水。 井筒滲漏水特征： 由于井筒涌量水比較大，成井過程中在井壁混凝土上形成了漏水點(diǎn)，尤其是井壁接茬部位比較多； 由于該井筒沒有使用防滲混凝土，所以在井壁混凝土自身有著豐富的導(dǎo)水毛細(xì)孔，形成了滲水通道； 由于在井筒中總共布置有7個(gè)水平馬頭門，而馬頭門的端墻掌字面有的噴射混凝土封閉，而有的沒有封閉，形成了漏水面3、工程施工的涌水和治水情況3.1 涌水情況 24行主井由甘煤一公司承建，2004年7月1日開工，合同工期兩年。在井深111m處（1686.6m）井壁出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，井深156處（1641.6m）涌水量大于5m3/h。之后隨著井深增加涌水量逐漸增大，在井深1097.6m處（700m

12、）涌水量達(dá)到最大值101.5m3/h。 大量涌水導(dǎo)致掘進(jìn)效率大幅下降，原計(jì)劃50m/月的掘進(jìn)進(jìn)度最后下降至20m/月，其間多次被迫停掘進(jìn)行注漿治水，直到2008年10月井筒才掘進(jìn)到底，實(shí)際工期四年零三個(gè)月。24行主井井筒涌水量統(tǒng)計(jì)表序號(hào)井 深(m）時(shí) 間涌水量（m3/h)序號(hào)井 深(m）時(shí) 間涌水量（m3/h)11562004年12月7.37246102006年11月45.4921782005年1月10.05256262006年12月57.2632082005年2月16.65266302007年1月58.942302005年3月15.6276382007年2月57.1952592005年4月1

13、5.3286432007年3月59.3762982005年5月16.62296702007年4月57.7473162005年6月19.130719.62007年5月58.1183402005年7月24.75317682007年6月57.2993852005年8月30.39327952007年7月60.27104022005年9月27.56338372007年8月61.54114022005年10月16.85348692007年9月59.06124022005年11月9.11359092007年10月53.05134162005年12月11.63369402007年11月47.421444420

14、06年1月15.93379672007年12月50.69154622006年2月16.68389912008年1月60164852006年3月35.423910122008年2月61.89174972006年4月30.464010272008年3月73.0518503.52006年5月29.234110272008年4月72.05195222006年6月39.884210302008年5月70.4205352006年7月41.044310322008年6月75.19215472006年8月41.714410432008年7月84.9225652006年9月39.474510612008年8月9

15、0.47235652006年10月38.164610842008年9月100.13.2 治水情況24行主井堵水注漿情況統(tǒng)計(jì)表序號(hào)注漿堵水時(shí)間注漿區(qū)段注漿孔數(shù)（個(gè)）水泥消耗量（噸）注漿材料涌水量（m3/h）施工單位注漿前注漿后12005年1月10日12日151161m段2620.2水泥、水玻璃9.3甘煤公司22005年4月21日5月9日161230m段387178.65水泥、水玻璃17.97甘煤公司32005年9月11日11月17日128402m段804217.35水泥、堵水劑防水劑、專用粉31.68.46甘煤公司42006年1月31日2月9日400450m段6829.4水泥、堵水劑防水劑、專用

16、粉3210.36甘煤公司52006年3月29日5月4日443490m段219176.5水泥、堵水劑防水劑、專用粉4325.22甘煤公司62006年7月1日7月30日490530m段及腰泵房98144.2水泥、堵水劑 防水劑、專用粉40甘煤公司72006年9月14日10月28日500565m段92.94530.4淮南注漿公司82008年10月16日2009年5月22日1201100.6m段38342101.6水泥、堵水劑防水劑、專用粉101.533甘煤公司合 計(jì)54362960.84關(guān)于對(duì)24行主井注漿治水有關(guān)問題的分析與探討4.1、對(duì)24行建井期間歷次注漿情況的分析：1、礦井的工程地質(zhì)和水文地

17、質(zhì)條件非常復(fù)雜 地質(zhì)條件：圍巖破碎，裂隙特別發(fā)育，全井筒為斷層構(gòu)造，共穿過7處斷層，尤其是f617-618-fb斷層組，穿插發(fā)育，致使井筒圍巖極其破碎，局部為渣狀，易產(chǎn)生垮幫冒落。 水文地質(zhì)條件：由于井筒圍巖未見到一段完整段。本區(qū)無固定含水層，整個(gè)石英片巖與混合巖為透水導(dǎo)水層，也無固定隔水層，故20億年以來賦存的大量裂隙水隨作業(yè)面不斷滲出，全井筒皆有滲漏水，尤其在井筒遇到的幾個(gè)斷層處均有集中涌水，并且涌水量大，水壓高（各斷層累計(jì)涌水132.5m3/h）。水中存在侵蝕粒子SO2-，含量在1100-1359mg/L之間，按照地下水侵蝕性判定標(biāo)準(zhǔn)劃分，這種水對(duì)普通硅酸鹽水泥澆注的井壁有強(qiáng)侵蝕性，為結(jié)

18、晶型侵蝕，對(duì)井筒裝備的侵蝕也會(huì)很嚴(yán)重。2、歷次注漿沒有形成有效的隔水帷幕井筒施工過程中，共經(jīng)歷8次注漿，累計(jì)注漿工期490天，注漿造孔5436個(gè)，注入水泥2960.8噸。前7次注漿，均在井筒掘進(jìn)至某一段高后進(jìn)行的，其目的是能保證井筒繼續(xù)下掘不受大的影響即可，所以，每次注漿效果均不大。從2006年10月28日起，礦建隊(duì)伍就放棄注漿治水。頂水施工23個(gè)月（水量45.49m3/h101.5 m3/h），直至井筒落底。這樣，就帶來一個(gè)非常嚴(yán)重的后果，井壁質(zhì)量差和接茬處容易形成漏水點(diǎn)，成井的井壁被涌水沖刷形成漏水通道，接茬縫處更為嚴(yán)重。第8次注漿為全井筒壁后注漿，歷時(shí)219天，造孔3834個(gè)，注入水泥2

19、101.6噸，最終井筒涌水由101.5 m3/h，降低為33 m3/h，雖然有一定的注漿效果，但遠(yuǎn)沒有達(dá)到井筒注漿驗(yàn)收規(guī)范的要求（6 m3/h）。說明井筒還未形成一個(gè)有效的注漿隔水帷幕，涌水通道依然存在，含水裂隙和斷層涌水并未得到完全封堵。尤其是通過2010年4月12日的井筒涌水測定，目前井筒涌水量為39 m3/h，說明最后一次注漿后，由于注漿材料硬化后體積收縮產(chǎn)生新的裂隙，引起井筒涌水通道二次復(fù)出水。另外，井筒涌水中含有對(duì)砼井壁具有侵蝕性粒子成分SO2-，如不采取措施加以治理，井筒涌水還會(huì)進(jìn)一步增大，并降低井筒和井筒裝備的服務(wù)年限。4.2有針對(duì)性的解決歷次注漿遺留問題的探討1、重點(diǎn)處理各斷層

20、的集中涌水，阻塞涌水通道的水力聯(lián)系。據(jù)資料介紹，井筒掘進(jìn)過程中遇到的斷層，均有集中涌水且水壓高，各斷層累計(jì)涌水132.5 m3/h，是為全井筒涌水的主要來源，治理難度大。本次注漿擬在各斷層涌水處采取密集布孔、打深孔、注泄結(jié)合、高壓注漿的措施，將斷層處松散圍巖和極度發(fā)育的裂隙進(jìn)行有效充填和固化，形成一個(gè)較大的阻水柱塞體，阻斷各斷層上下涌水通道的水力聯(lián)系。2、有效封堵井壁集中出水點(diǎn)根據(jù)資料分析，井筒現(xiàn)有的集中出水點(diǎn)，應(yīng)為井壁接茬處、馬頭門端墻未封閉而形成的漏水處、和井壁質(zhì)量薄弱處。本次注漿采用注、堵相結(jié)合的特殊處理工藝進(jìn)行封堵，消除井壁明水。3、對(duì)壁后因圍巖松散，破碎而形成的導(dǎo)水通道，在原有注漿的

21、基礎(chǔ)上，繼續(xù)采取排孔和三花布孔方式注漿加固充填，進(jìn)一步阻塞遺留下來的涌水通道，減少涌水量。4、選擇膨脹型注漿材料，封堵井壁中因未使用防滲劑而產(chǎn)生的導(dǎo)水毛細(xì)孔涌水通道并加固井壁，提高原有井壁質(zhì)量，同時(shí)可以消除注漿體固化微縮又產(chǎn)生的新的裂隙，克服二次復(fù)出水的注漿難題。5、由于24行主井水質(zhì)對(duì)井壁具有強(qiáng)侵蝕性，建議選擇中性的無機(jī)注漿材料，無毒、無害、無污染的環(huán)保型材料納米灌注劑和國家定型產(chǎn)品脲醛樹脂。我們采用的納米注漿材料是超細(xì)粉磨中性材料，無毒無害無污染，（PH值7.1），屬環(huán)保型注漿材料。該種注漿材料粒徑是水泥的1/100，可注入0.01mm的微細(xì)含水裂隙和孔隙中去；抗壓強(qiáng)度可達(dá)70mPa，是水

22、泥材料的2-3倍；使用它耐腐蝕性提高5-30倍，將使原有材料耐久性提高2-3倍，可有效提高井壁混凝土質(zhì)量；該材料不收縮微膨脹，膨脹率0.018，可消除注漿體固結(jié)后收縮造成的二次復(fù)出水（純水泥漿液凝固后收縮值1/5）；摻入速凝劑后可以達(dá)到幾秒至幾十秒內(nèi)膠凝，達(dá)到快速堵水的效果。另外，使用起來比較經(jīng)濟(jì)，在水泥中摻入10-15%的納米注漿材料，即可達(dá)到注漿效果。脲醛樹脂化學(xué)漿液是一種性能較為優(yōu)良的注漿材料，我們經(jīng)與中國礦大多年合作和實(shí)際工程檢驗(yàn)，這種化學(xué)漿液在物理性能（粘度，膠凝時(shí)間，聚合特點(diǎn)等）強(qiáng)度性能（粘結(jié)強(qiáng)度：1.7-3.7MPa，固砂強(qiáng)度:1.2-9.5MPa）及高滲透性等方面可以滿足固砂防

23、滲及孔隙水封堵的要求。漿液穩(wěn)定性較好、揮發(fā)性較低、析水程度小，在礦山井下可以安全使用。二方案設(shè)計(jì)的目的任務(wù)通過對(duì)24行主井井筒的涌水進(jìn)行注漿方案設(shè)計(jì)、施工，使井筒的涌水達(dá)到甲方要求，為井筒安裝提供一個(gè)較好的施工條件，并對(duì)今后主井提升設(shè)施的正常使用提供較好的安全生產(chǎn)環(huán)境。 三設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想 1.注漿方案的設(shè)計(jì)依據(jù)： 井筒檢查孔巖性柱狀圖； 甲方提供的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料； 甲方提供的歷次注漿有關(guān)情況介紹； 礦井工程簡明手冊煤炭工業(yè)出版社； 國家行業(yè)現(xiàn)行的規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)。2注漿方案設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想 堅(jiān)持安全第一、預(yù)防為主、綜合治理的方針和管理、裝備、培訓(xùn)并重的原則； 從涌水的形成要素(含水

24、層的分布、地質(zhì)構(gòu)造、含水層的壓力、涌水量等)入手主動(dòng)采取封堵涌水通道,加固充填井壁和圍巖之間的含水裂隙.形成有效的隔水帷幕，構(gòu)建井筒安全屏障.降低井壁和井筒圍巖體漏水、涌水； 嚴(yán)格執(zhí)行安全防護(hù)措施； 結(jié)合本井筒歷次注漿情況,有針對(duì)性解決注漿遺留問題，依靠科技進(jìn)步，采用新材料 、新工藝，利用成熟的注漿技術(shù),將水量降到甲方期望的范圍內(nèi)。四、注漿方案注漿方案的選擇主要依據(jù)井筒漏水量或加固段所穿過的地層水文地質(zhì)條件、井壁結(jié)構(gòu)、井壁材質(zhì)、注漿目的等主要因素確定。本次注漿要標(biāo)本兼治，以封堵井壁淋水為主，加固井壁（主要指接茬）為輔。即解決當(dāng)前涌水量大的問題，又對(duì)今后會(huì)對(duì)井筒安全構(gòu)成威脅的含水通道進(jìn)行治理。由

25、于井筒主要漏水點(diǎn)處于各斷層含水巖層部位和接茬縫部位，漏水量較大，且靜水壓力較高，宜采取壁后注漿封堵井筒漏水和通過加長注漿管起錨注作用來加固井壁的方案。綜合分析上述因素，對(duì)于全井筒井壁采用常規(guī)壁后注漿，減少該段高內(nèi)的淋水。在各斷層處井壁采用深孔壁后注漿，結(jié)合井壁質(zhì)量和漏水點(diǎn)實(shí)際情況，有針對(duì)性的使用注漿材料和調(diào)節(jié)注漿壓力，并在注漿的過程中，首先處理好含水?dāng)鄬又g的水力聯(lián)系，而后重點(diǎn)對(duì)集中出水點(diǎn)進(jìn)行注漿封堵。以確保達(dá)到最終封堵水源的目的。 由于各馬頭門處的涌水和工作面的涌水情況不詳，待施工到各馬頭門和工作面時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況另行編制專項(xiàng)施工措施。五、注漿設(shè)計(jì)1、注漿段高（從1101100.6m合計(jì)99

26、0.6m）設(shè)計(jì)兩個(gè)注漿區(qū)段：（1）、上部注漿段110 200m計(jì)90米，為普通注漿段，主要解決該區(qū)段內(nèi)的剩余淋水，同時(shí)在205m處打三排密集截水孔阻斷與上部基巖含水層的水力聯(lián)系。下行式注漿施工到該水平以下時(shí)，先打1-3個(gè)檢查孔，如果壁后水沒有跟進(jìn)現(xiàn)象，上部的水系也沒有溝通現(xiàn)象，可適當(dāng)減少注漿造孔或不打注漿孔。（2）、下部注漿段205m 1100.6m計(jì)895.6米，為重點(diǎn)注漿段，主要解決各斷層集中涌水和井壁質(zhì)量較差，漏水孔洞較多，接茬縫涌水量大的問題，阻斷與上下部斷層基巖含水層的水力聯(lián)系。2、注漿順序（1）、按下行式的注漿方式施工。封堵上部井筒與下部基巖含水層的水力聯(lián)系。并在205m處打三排密

27、集截水孔注漿。之后，對(duì)集中出水重點(diǎn)處理，達(dá)到封住明水的目的。對(duì)110m 205m以上段高內(nèi)的集中出水點(diǎn)，采用局部注漿封水法處理，消除井壁明顯漏水點(diǎn)。（2）、從205m處開始下行方式排孔注漿，采用三花布孔。采用常規(guī)布孔注漿。由于該區(qū)段含水?dāng)鄬虞^多，注漿時(shí)可根據(jù)井壁實(shí)際情況，對(duì)孔位和造孔注漿數(shù)量以及所用注漿材料作具體調(diào)整。尤其對(duì)該區(qū)段較大的涌水處，應(yīng)采取直接頂水造孔注漿堵漏的辦法來處理，對(duì)井壁質(zhì)量差處和巖石裸露處出水點(diǎn)，采取密集打孔或打斜孔注漿的辦法來處理。（3）、注漿到井底后，如剩余水量未達(dá)到注漿要求，采取上行式復(fù)注的方式注漿，重點(diǎn)對(duì)集中出水點(diǎn)和大片滲漏處進(jìn)行復(fù)注，進(jìn)一步消除余水，達(dá) 到 注漿目

28、的。 （4）、上行式復(fù)注結(jié)束后，邊下放吊盤邊對(duì)井筒注漿后的效果進(jìn)行檢查，如在下放過程中發(fā)現(xiàn)還存有個(gè)別集中出水點(diǎn)，隨吊盤注漿人員應(yīng)及時(shí)補(bǔ)注，消除余水。吊盤下放至井底采用體積計(jì)算法對(duì)井筒剩余水量進(jìn)行測量，達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)后，進(jìn)行清底。3、注漿參數(shù)（1）注漿壓力注漿壓力的選擇應(yīng)在井壁承受范圍內(nèi),根據(jù)井壁結(jié)構(gòu)和厚度，結(jié)合以往工程經(jīng)驗(yàn)，和井壁實(shí)際情況，確定本次注漿終壓為2-12MPa，瞬間沖擊壓力不大于3-13MPa。當(dāng)深部靜水壓力較大時(shí)，一般部位井壁，注漿終壓為靜水壓力加0.51.5MPa，但井壁質(zhì)量較差處不得加壓。（2）注漿材料本次選用的注漿材料，經(jīng)與礦方領(lǐng)導(dǎo)和監(jiān)理公司開會(huì)商討確定以化學(xué)漿液脲醛樹脂封堵

29、為主，為達(dá)到最佳注漿效果，視現(xiàn)場具體情況，本次注漿在材料方面選用綜合運(yùn)用的方案，在各斷層處和垮塌嚴(yán)重處，先采用425#普通硅酸鹽水泥加納米灌注劑充填固化，在達(dá)到一定注漿壓力后再加壓注入脲醛樹脂化學(xué)漿液，強(qiáng)化注漿效果。局部難度大的地方，用速效堵漏劑封堵。其它注漿區(qū)域用脲醛樹脂化學(xué)漿液封堵。（3）漿液擴(kuò)散半徑的計(jì)算用馬格公式計(jì)算并結(jié)合以往注漿經(jīng)驗(yàn)，基巖中漿液擴(kuò)散半徑估計(jì)在2m左右。壁后圍巖破碎空隙連通比較好時(shí)，沿壁后的串漿一般能達(dá)到3m以上。（4）注漿孔布置根據(jù)本次注漿的特點(diǎn)，110m-200m段，排間距考慮3.3m，孔間距1.76m，10個(gè)孔，孔深1.5-2.5m；205m處三排密集孔排間距1.

30、5米，孔間距1.17米，15個(gè)孔。205m1100.6m段排間距考慮3.3m，孔間距2.2m，8個(gè)孔，孔深1.5-3.5m。其中各斷層處打密集孔排間距1.5米，孔間距1.17米，15個(gè)孔,孔深2-4m。各斷層層位及垮塌嚴(yán)重處，注漿孔設(shè)計(jì)布置如下：1、F205m斷層處：井深205-208m,三排密集注漿孔；2、F289m斷層處：井深289-292m，三排密集孔；3、F336m斷層處：井深336-339m，三排密集孔；4、F468-471m斷層組處：井深468-483m，十排密集孔；5、500-504m井深處：井深500-503m，三排密集孔；6、F542-545m斷層處；井深542-545m,三

31、排密集孔；7、F617-618m斷層處；井深617-640m,十六排密集孔；8、797.6m井深處：井深797.6-800.6m，三排密集孔；9、828-830m井深處；井深828-831m，三排密集孔；10、846-847.6m井深處：井深846-849m，三排密集孔；11、894-895.6m井深處：井深894-897m，三排密集孔；12、950-953.2m井深處：井深950-953m，三排密集孔；13、1024-1038m井深處：井深1024-1038m，十排密集孔；14、1061-1064.2m井深處：井深1061-1064m，三排密集孔；15、765m馬頭門處：井深1032m，頂水

32、密集注漿二排；16、1085.6-1088.6m井深處：井深1085.6-1088.6m，三排密集孔。注漿孔的布設(shè)盡可能放在井壁接茬縫處，以免注漿孔過多對(duì)井壁造成損害?？筛鶕?jù)現(xiàn)場施工探孔、井壁出水情況、壁后巖性以及串漿情況做適當(dāng)調(diào)整。為避免注漿孔對(duì)井筒裝備安裝牛腿錨桿孔位的影響，請(qǐng)安裝單位派技術(shù)員配合測量盡量避開安裝孔位。（5）注漿孔結(jié)構(gòu)注漿孔結(jié)構(gòu)是“孔口管（42500-1200mm），配1.5 高壓球閥。（6）預(yù)計(jì)注漿量根據(jù)多個(gè)井筒的注漿經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本井筒已經(jīng)多次注漿的情況，本次注漿預(yù)計(jì)注入水泥（425#普通硅酸鹽水泥）約580T，納米注漿材料60T和脲醛樹脂480T，水玻璃60T,根據(jù)現(xiàn)場實(shí)

33、際情況調(diào)整摻和比例注入。不包括馬頭門內(nèi)和箕斗裝礦硐室的用料。（由于該井筒地質(zhì)、水文條件的復(fù)雜性并經(jīng)歷過多次注漿，以上注漿量僅為參考數(shù)，其中斷層處按4米厚注漿帷幕計(jì)算體積，裂隙率取7%，充填率85%；其他井壁處按2米厚注漿帷幕計(jì)算體積，裂隙率取1%，充填率85%所得數(shù)據(jù)）。（7）封孔每個(gè)注漿孔注漿終結(jié)后，調(diào)節(jié)甲、乙液比例用水泥、水玻璃雙液漿封閉鉆孔。六、注漿設(shè)備及器材1、注漿泵本次注漿要求2臺(tái)專用雙液泵，可采用2臺(tái)2TGZ-60/120型號(hào)，一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，一臺(tái)備用。要求注漿設(shè)備（主要是乙液泵）具備耐腐蝕性。2、攪拌機(jī)2臺(tái)攪拌機(jī)供單液漿液攪拌使用。3、7655型風(fēng)鉆6臺(tái)。4、注漿器材注漿所用主要器材見

34、表1。七、注漿施工組織及施工工藝1、施工準(zhǔn)備本次注漿在井下進(jìn)行，施工前必須充分地做好注漿施工的準(zhǔn)備工作。1）施工場地準(zhǔn)備 （1）井口料場建立井口單液漿及雙液漿材料專用料場（包括容積為30m3的小型液體料池和固體料堆積場地），料場要求無淋水、無積水，無其他雜物堆積，要求盡量與施工場地、拌料場距離較近，便于裝、卸。 （2）單液漿攪拌場地?cái)嚢鑸龅丶白{泵最好選擇井口附近適當(dāng)位置，根據(jù)現(xiàn)場情況確定。（3）冬季施工保溫措施因注漿施工對(duì)現(xiàn)場溫度要求較高，注漿施工前，應(yīng)對(duì)現(xiàn)有井塔進(jìn)行密封，并保持井塔內(nèi)溫度不低于10。為保證工人上井后能及時(shí)取暖并烘烤淋濕的工作服，井口還應(yīng)蓋一取暖室。表1 注漿所需主要設(shè)備器材

35、表序號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量單位備注1注漿泵包括耐腐蝕備件2TG2-60/120臺(tái)2或2TG2-60/2002攪拌機(jī)0.25-1m3臺(tái)2拌漿專用3釬頭42個(gè)3004釬桿22.5米3005球閥Dg50Dp6.3個(gè)620控制閥6壓力表塊20高壓防震，不同量程7比重計(jì)只2測漿液濃度8牙鉗24把61869扳手10把510鑿巖機(jī)7655型臺(tái)611混合器個(gè)6自己加工12輸漿軟管25米1601916013軟管接頭25個(gè)30193014O型密封圈25個(gè)1501915015V型密封圈付15016無縫鋼管42 厚4mm米2400加工孔口管17輸液管1米1300帶筋塑料管18鋼筋10米2019變徑接頭57變42變25個(gè)102

36、0漿液罐30 m3個(gè)1現(xiàn)場加工21卸罐裝置套1現(xiàn)場加工22大油桶個(gè)5023方形鐵容器0.5m3容積個(gè)2用于在井下配制甲液、盛水等1.0m3容積224大塑料桶0.25m3容積個(gè)2用于在井下配制乙液25磅稱中、小稱量臺(tái)126搪瓷缸個(gè)527塑料盆個(gè)528潛水泵臺(tái)2輸送漿液29防護(hù)用品口罩、防護(hù)眼睛、手套每人2-3套30其他大錘、麻絲、棉紗、機(jī)油、齒輪油、鐵絲等足量 2）注漿材料購置。本次使用的注漿材料由多種材料配制而成，且貨源地分散，需提前與供貨商聯(lián)系貨源、保證施工過程的貨源供應(yīng)。請(qǐng)甲方對(duì)資金方面給予大力支持。3）注漿機(jī)具、器材準(zhǔn)備工作要提前做好注漿機(jī)具的維修、改造，備足注漿器材。注漿泵乙液泵及其附

37、件易受腐蝕，要進(jìn)行改造，并備足配件。4）根據(jù)礦方提供的電（380V和220V）、壓風(fēng)、水、信號(hào)均距井下工作面10m以內(nèi)。5）安裝施工單位應(yīng)在下層吊盤留有提升口，用50mm厚木板鋪平吊盤孔，給注漿施工足夠的安全工作空間，便于吊盤落底施工和清底。2、施工組織及人員配備由于本工程時(shí)間緊，任務(wù)重，我方與礦方合作，礦方要按排專人進(jìn)行注漿施工期間的協(xié)調(diào)工作。尤其在輔助系統(tǒng)工作方面的配合更為重要，要求每個(gè)班輔助系統(tǒng)的配合對(duì)注漿的影響不得超過1小時(shí)，這樣才能保證工期，確保工程快速、安全、高效地完成。1） 施工組織根據(jù)井下注漿的工藝流程，整個(gè)注漿施工可分為三個(gè)環(huán)節(jié)（圖1）：輸料環(huán)節(jié)：注漿材料由料場輸送至井口；配

38、漿環(huán)節(jié)：井口配置甲液、乙液，通過吊桶及容器輸送至井下；注漿環(huán)節(jié)：注漿部位開孔、注漿 。 配料站 配制甲液材料 攪拌機(jī) 輸料至配料站 甲液井口料場 水 配制乙液材料 乙液 注漿泵 高壓注漿管 混合器 井下注漿工作面圖1 井下注漿工藝流程示意圖 2）施工人員配備由于本次注漿作業(yè)每天施工時(shí)間為24小時(shí)，注漿施工人員按三班制配備，每班11人，其中井上5人，井下6人（兩臺(tái)風(fēng)鉆造孔）共計(jì)33人（不包括項(xiàng)目部管理人員及提升等輔助人員）。采用雙液注漿，漿液凝固時(shí)間及凝固強(qiáng)度主要受甲、乙液比例控制，且注漿效果和成本與注漿的工藝技術(shù)和漿液凝固時(shí)間把握密切相關(guān)，合理的配漿和注漿設(shè)計(jì)不但是保證注漿效果的關(guān)鍵，也能夠合

39、理降低注漿費(fèi)用。所以，本次注漿對(duì)設(shè)備性能和施工隊(duì)伍素質(zhì)要求嚴(yán)格，注漿前須進(jìn)行必要的操作指導(dǎo)，使施工人員熟悉施工流程和施工要求。3、施工工藝(1)施工工藝流程井下施工人員，乘吊桶至注漿段位置，利用吊盤，并進(jìn)行固定接通電話、信號(hào)、風(fēng)、水、電，檢查注漿設(shè)備與孔口管安裝情況進(jìn)行注漿施工施工結(jié)束后關(guān)閉風(fēng)、水、電收回工器具、將信號(hào)固定在安全位置，最后打點(diǎn)吊桶升至地面。(2)注漿工藝流程采用風(fēng)錘開孔（孔徑42mm深5504000mm），安裝孔口管安設(shè)高壓球閥球閥連接混合器與注漿管路開啟注漿機(jī)進(jìn)行壓水打開球閥注入混合漿液調(diào)整凝膠時(shí)間封孔或者用水泥水玻璃雙液漿封孔關(guān)閉球閥換孔。（3）注漿孔口管的加工、埋設(shè)孔口管

40、的安全保護(hù)孔口管選用42無縫綱管制作，長度為5001200mm，前部加工成300mm長的馬牙扣，后部加工成50mm長絲扣，孔口管與2寸高壓球閥采用長100mm的短節(jié)變頭連接，孔口管的馬牙扣部位纏上生麻，將開好的孔口內(nèi)充入少量的樹脂錨固劑，利用大錘與風(fēng)錘推進(jìn)器、將孔口管推進(jìn)孔內(nèi)?？卓诠苈裨O(shè)后破壁前，要進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，根據(jù)施工規(guī)范要求：“壁后注漿的壓力宜比靜水壓力大0.5-1.5MPa,”試驗(yàn)時(shí)根據(jù)井深逐漸加壓，最大工作壓力為2-12MPa。（4）分別在注漿泵的出漿閥上安裝流量計(jì)，并在吸漿閥上安裝閥門，通過觀測流量計(jì)并控制閥門可控制單孔注入漿液量并根據(jù)需要隨時(shí)調(diào)節(jié)漿液比例。（5）為了使?jié){液能夠均勻擴(kuò)

41、散，可采用誘導(dǎo)注漿工藝，即同時(shí)施工3個(gè)孔，其中1個(gè)孔注漿，另外兩個(gè)孔為誘導(dǎo)兼觀察孔，誘導(dǎo)孔未注漿前必須安裝好高壓閥門，一旦出水時(shí)可立即關(guān)閉閥門。（6）混合器上分別安裝甲、乙漿液的控制閥門或逆制閥，一旦停泵后，應(yīng)立即關(guān)閉甲、乙兩閥門，防止甲乙兩液串漿混合堵塞高壓注漿管，并減少廢漿量。注漿當(dāng)班結(jié)束時(shí)，應(yīng)對(duì)工作面用清水進(jìn)行沖洗。（7）可采用單孔少注，群孔多注的工藝。直至達(dá)到設(shè)計(jì)。4、注漿效果：注漿后剩余水量不大于68m/h。（不含馬頭門內(nèi)、箕斗裝礦硐室涌水）5、井筒注漿后清底由于井筒注漿時(shí)難免會(huì)泄漏一些漿液到井筒，注漿結(jié)束后必須進(jìn)行泥漿清理，采取風(fēng)動(dòng)或電動(dòng)泥漿泵配合人工將井底泥漿裝入吊桶提升至地面，

42、通過在井口布置的專用卸罐裝置，將泥漿倒入排矸車?yán)??；蛲ㄟ^砌筑排漿溝槽將泥漿排到指定位置。八、施工裝備及施工輔助系統(tǒng) 1、施工裝備及布置 井筒提升懸吊設(shè)備 利用井塔 m平臺(tái)安裝天輪平臺(tái)。施工工業(yè)廣場布置JK2.5/11.5主提升機(jī)一臺(tái)，ZJZ-16/800穩(wěn)車六臺(tái)，經(jīng)改裝用四層吊盤一套。動(dòng)力、照明、通風(fēng)、信號(hào)電纜各一趟， 直徑75mm壓風(fēng)管路，直徑50mm供水管路各一趟，安裝專用吊桶一個(gè)，礦建用1.5m3吊桶一個(gè)。2、施工輔助系統(tǒng)（1）、提升、壓風(fēng)、通風(fēng)、供水、供電、信號(hào)、通風(fēng)、和照明系統(tǒng)。此八大系統(tǒng)利用井筒安裝單位已形成的基礎(chǔ)上，進(jìn)行必要的改造后作為注漿期間的輔助系統(tǒng)。由于此次井筒注漿堵水需

43、要上下多次反復(fù)注漿，所以井筒內(nèi)所有提升懸吊設(shè)備、設(shè)施、管線等都要根據(jù)注漿施工需要進(jìn)行多次上下、拆裝。（2）排水系統(tǒng)利用850水平現(xiàn)有的排水系統(tǒng)進(jìn)行排水，要滿足850水平至井底之間注漿時(shí)排水的需要。 （3）排泥漿卸罐裝置由于原井架已拆除，井塔內(nèi)沒有卸罐平臺(tái)，清底時(shí)在井口用型鋼加工一套卸罐裝置，利用一臺(tái)16t穩(wěn)車配合，完成卸罐工作。泥漿往井塔外的運(yùn)輸由一輛排矸車完成，或通過砌筑排漿溝槽將泥漿排到指定位置。九、工期安排1、準(zhǔn)備時(shí)間（包括場地準(zhǔn)備、原料采購、配比實(shí)驗(yàn)、準(zhǔn)備機(jī)具、設(shè)備檢修等）8天；2、第一遍下行式注漿80天；3、第二遍上行式復(fù)注60天；4、下行檢驗(yàn)與清底、竣工驗(yàn)收20天注漿總工期：168天。十、安全技術(shù)措施注漿期間所有施工人員除必須嚴(yán)格遵守立井施工的有關(guān)安全制度外，還必須按以下規(guī)定進(jìn)行安全施工：（1）所有參加施工的人員必須認(rèn)真學(xué)習(xí)本措施，做到人人心中有數(shù)，明確施工方法，注意安全事項(xiàng)并嚴(yán)格遵照?qǐng)?zhí)行。（2）施工前向全體施工人員認(rèn)真貫徹施工組織設(shè)計(jì)和安