注漿堵水方案

+850m水平井底車場(chǎng)聯(lián)絡(luò)巷注漿加固堵水方案綜掘二隊(duì)20231111+850一、所在區(qū)域煤〔巖〕層賦存特征、鄰區(qū)關(guān)系1.工程概況井底車場(chǎng)〔+850m〕聯(lián)絡(luò)巷工作面位于主、副井井底，北側(cè)為礦區(qū)主斜井，網(wǎng)+錨索支護(hù)，凈寬×凈高=4000×3600mm，S=12.6m2，S=14.74m2。工作面巷道布置平面圖22.工程地質(zhì)條件井底車場(chǎng)〔+850m〕聯(lián)絡(luò)巷位于3煤底板與4煤頂板之間，3煤底板以粗粒44.23%，較高。井田全地層由老至依次有：三疊系上統(tǒng)上田組〔3s；侏羅系中統(tǒng)延安組〔J2、中統(tǒng)直羅組〔Jz、上統(tǒng)安定組〔J3a；白堊系下統(tǒng)宜君組〔1；古近系漸統(tǒng)清水營(yíng)組〔3q〕和第四系〔Q。其中井底車場(chǎng)〔+850m〕安組中，其上為直羅組砂巖段。二、水文地質(zhì)依據(jù)銀星二號(hào)煤礦井筒檢查孔報(bào)告可知，本區(qū)域內(nèi)共有四個(gè)含水層?？紫冻袎汉畬印并蟆?4.93～239.82m，133.23m，23勘探線以南，厚度一般大于100m,僅在積家井背斜軸部剝巖含水層，屬層間孔隙裂隙承壓含水層，為煤層頂板直接充水含水層。三、涌水量3/h；主井井底車場(chǎng)段總涌量：13.5m3/h；合計(jì)：28.2m3/h。四、注漿設(shè)計(jì)方案技術(shù)與經(jīng)濟(jì)優(yōu)選原則和運(yùn)營(yíng)期保持穩(wěn)定。水效果，其中主要考慮注漿過程以及注漿所需資源的配置。工方案，到達(dá)了技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理的要求。注漿鉆孔設(shè)計(jì)注漿壓力兩個(gè)指標(biāo)。1.5－3倍〔有時(shí)高壓注漿完畢壓力可達(dá)靜止4－5倍之多。注漿量估算QR2Ln其中 R＝2.5~3.0m；L--注漿段長(zhǎng)度(m)；α--0.8；β—超耗系數(shù)〔含超注、跑冒消耗1.2~1.。的數(shù)量，應(yīng)以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際注入量為準(zhǔn)。注漿材料性能及選擇水泥漿液(6～15)％混合材料及適量P·O?；旌喜牧现性试S用不超過5%10%的非活性混合材料來(lái)代替。456.5小時(shí)。準(zhǔn)規(guī)定，硅酸鹽水泥的細(xì)度用比外表積表示，應(yīng)大于300m2／kg；一般硅酸鹽水80μm10％。強(qiáng)度及強(qiáng)度等級(jí)：水泥的強(qiáng)度是評(píng)定其質(zhì)量的主要指標(biāo)。依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法〔ISO法)》(GB／T17671-1999)規(guī)定，水泥強(qiáng)度的測(cè)定方法是將水泥和中國(guó)ISO標(biāo)準(zhǔn)砂依據(jù)質(zhì)量計(jì)以1：3混合，用0.5的水灰比，按規(guī)定20°±1°C的水中養(yǎng)護(hù)，3天、28天的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度。(GBl75—1999)規(guī)定，一般硅酸鹽水泥的強(qiáng)的等級(jí)為：32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，依據(jù)3天強(qiáng)度大小，水泥又可分為一般型和早強(qiáng)型兩種類型。其中代號(hào)有R的為早強(qiáng)水泥。水玻璃水玻璃(Na2O·nSiO2，又稱泡化堿)。在酸性固化劑作用下可以產(chǎn)生凝膠，(或硫酸鈉)等在高溫爐內(nèi)燒熔產(chǎn)生的。在燒熔過程中產(chǎn)生以下化學(xué)反響。使用碳酸鈉時(shí)Na2O·nSiO2+CO2使用硫酸鈉時(shí)一2Na2SO3+CO2(或硫酸鈉)的配比不同又分為中性水玻璃或堿性水玻璃。由于中性水玻璃較難溶解，因此注漿時(shí)常用堿性水玻璃。(Be)、模數(shù)(M)和粘度等。水玻璃濃度，含10g50~56波美度，使用時(shí)需加水35~45波美度之間。實(shí)際應(yīng)用中，要依據(jù)需要可以直接購(gòu)置適合要求波美度的水玻璃。水玻璃模數(shù)和粘度：一般對(duì)注漿，模數(shù)要求在2.4～2.8左右較為適宜。Be比重越大，水玻璃的粘度也越高，反之則低。水泥-水玻璃漿液混合。3CaO·SiO2、硅酸4CaO·Al2O2、Fe2O3，70％～80％。當(dāng)水泥漿液配制時(shí)，不斷水解和水化生成的活性很強(qiáng)的氫氧化鈣：2CaO·Si02(n—1)H2O+Ca(OH)22CaO·SiO2+mH2O2CaO·SiO2·mH2O活性的氫氧化鈣與水玻璃很快發(fā)生反響：Ca(OH)2+Na2O·mSiO2mH2O一CaO·mSiO2·MH2O+2NaOH生成.連行，膠質(zhì)體強(qiáng)度不斷增加，于是就轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的結(jié)晶狀態(tài)——凝固。馬麗散漿液有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。馬麗散注漿材料具有以下優(yōu)越性：130倍；2漿液穩(wěn)定性好，失水不收縮，抗分散性好，抗?jié)B性好；365Mpa；4注漿工藝簡(jiǎn)潔，操作便利、安全。45分別為馬麗散反響效果圖和遇水膨脹示意圖圖3反響效果圖 圖4遇水膨脹圖注漿材料比照分析水泥貨廣價(jià)廉，結(jié)石體強(qiáng)度高，抗?jié)B性能好，注漿工藝簡(jiǎn)潔，易于操作，無(wú)污染。但其顆粒較粗，可注性較差，在細(xì)裂隙及粗砂以下巖土體中很難注入，通0.15～0.3mm1.1mm的砂礫層；凝膠C-S100%，早期強(qiáng)度較高，可注性好，材注漿系統(tǒng)，工藝簡(jiǎn)單，操作困難，而且其后期強(qiáng)度不能得到有效保證。馬麗散漿液在膨脹性能、粘結(jié)力、穩(wěn)定性、強(qiáng)度等方面均有較好表現(xiàn)，而且五、注漿工藝1.一般水泥漿注漿工藝目前單液漿主要指由水泥和水調(diào)和配制成的水泥漿液，然后經(jīng)過泵體作用1.3-1.8t/m3之間。必要時(shí)可以添加肯定量的細(xì)小軟骨料。DBGB-30-90/902.雙液漿注漿工藝68注漿過程C-S漿液以其優(yōu)良的性能被廣泛應(yīng)用。它具有材料來(lái)源廣泛，凝固時(shí)間可調(diào)〔從幾秒到十幾分鐘，初期凝固強(qiáng)〔以下簡(jiǎn)稱目的層〕前在鉆孔內(nèi)影響整個(gè)注漿堵水工程的進(jìn)展。因此如何有效掌握注漿操作中雙液漿的凝固時(shí)孔內(nèi)凝固的現(xiàn)象，是現(xiàn)場(chǎng)施工操作人員必需嚴(yán)格考慮的問題。注漿流程混合器鉆孔巖溶裂隙帶雙液注漿工藝流程如下〔6：混合器鉆孔巖溶裂隙帶水泥注漿泵注漿管路水泥注漿泵注漿管路水玻璃注漿泵注漿管路5雙液注漿流程圖水玻璃注漿泵注漿管路注漿泵實(shí)際注漿操作中兩種漿液的灌注和混合必需依靠注漿泵，注漿泵是注漿堵DBGB-30-90/90注漿泵要配備兩臺(tái)，分別用于灌注水泥漿和水玻璃漿液。注漿泵必需保證種漿液的配比不變，從而到達(dá)凝固時(shí)間的恒定。關(guān)心設(shè)備造注漿設(shè)備主要有水泥和水玻璃容器、水泥漿攪拌設(shè)備以及注漿管路和混可。凝固，引發(fā)注漿事故。馬麗散注漿工藝注漿前預(yù)備工作搭建好安全牢靠的注漿工作臺(tái)。預(yù)備牢靠的電源。直徑1寸的風(fēng)管,長(zhǎng)度視現(xiàn)場(chǎng)狀況而定。兩根DN13的高壓管，長(zhǎng)度由泵的擺放地點(diǎn)到施工地點(diǎn)。依據(jù)施工狀況預(yù)備足夠的水和機(jī)油作為清洗劑。足夠的棉紗和木楔用來(lái)防止?jié){液順裂隙流出造成鋪張。施工步驟漿參數(shù)。注漿孔位標(biāo)定?？孜坏脑O(shè)計(jì)〔見巷道內(nèi)注漿鉆孔布置圖在巷道內(nèi)壁紅油漆標(biāo)出鉆孔位置；打孔。依據(jù)方案設(shè)計(jì)要求施工注漿孔。組裝注漿泵及其附件；開頭注漿，把兩根吸料管分別插入馬麗散樹脂和催化劑桶中，活塞在氣5L/min左右；停頓注漿，用樹脂沖洗管路和混合槍；換孔注漿，重復(fù)2-5的步驟；注漿完畢后，用清洗劑清洗多功能泵和附件。注漿設(shè)備水泥注漿泵變量泵。注漿壓力10～13MPa時(shí),選用DBGB-30-90/906所示：DBGB電隧洞、水庫(kù)大壩及根底等工程的注漿堵水、 圖6 DBGB-30-90型高壓注漿泵冒落帶注漿加固、襯砌壁后回填及固結(jié)灌漿高層建筑根底注漿加固、高壓旋噴以及帷幕灌漿等工程。水泥漿攪拌機(jī)水泥漿攪拌機(jī)主要起到對(duì)水泥漿配漿過程中的攪拌作用。分一次攪拌機(jī)和二泥漿液在儲(chǔ)漿池內(nèi)沉淀固結(jié)。1.5m,1.2的圓柱型罐體。二次攪拌池15-20r/min10-15KW。注漿管道21寸無(wú)縫鋼管。其內(nèi)徑不應(yīng)太大，太大簡(jiǎn)潔沉淀漿與注漿堵水設(shè)計(jì)中注漿完畢標(biāo)準(zhǔn)壓力相適應(yīng)。一般為注漿完畢標(biāo)準(zhǔn)壓力的1.5倍，并要求注漿管路越短越好。關(guān)心設(shè)備選擇漿泵的泵量，深度為1.2m左右。其位置應(yīng)做到與攪拌機(jī)和注漿泵盡量緊湊。儲(chǔ)量的容器代替。910總供電功率為全部設(shè)備功率之和的１.5倍。1.5-2.0倍。馬麗散注漿設(shè)備高壓大流量注漿泵2。型號(hào)〔L/min〕型號(hào)〔L/min〕工作壓力(MPa)外形尺寸(m)重量(Kg) 動(dòng)力電(Kw)ZBYS-100/21≤100≤211.5×0.9×1.263018.5封孔器用下通過注射管注入封孔器中，注漿開頭前封孔器脹開實(shí)施封堵〔直徑達(dá)65～95mm漿液反料。槍頭成套設(shè)備注漿流量、壓力可調(diào)的特點(diǎn)，且操作簡(jiǎn)潔。安全保證措施全部進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的人員，都必需正確使用安全防護(hù)用品；施工現(xiàn)場(chǎng)做好安全監(jiān)護(hù)工作，防止其他閑雜人員進(jìn)入施工范圍；施工過程中，嚴(yán)格遵守機(jī)電設(shè)備操作規(guī)程，做好施工設(shè)備的維護(hù)工作；應(yīng)準(zhǔn)時(shí)向現(xiàn)場(chǎng)指揮或者專業(yè)技術(shù)人員匯報(bào)，爭(zhēng)論特地措施，盡快妥當(dāng)解決；執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)指揮人員的指令，不得違章操作。六、注漿方案比選與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析注漿設(shè)計(jì)方案〔1〕〔2〕水泥-水玻璃雙液3〕馬麗散與水泥復(fù)合注漿。馬麗散化學(xué)注漿進(jìn)展觀看，隨時(shí)調(diào)整注漿挨次及注漿壓力和完畢標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)點(diǎn)：其反響時(shí)間可以依據(jù)堵水需要可調(diào)，其遇水發(fā)泡膨脹系數(shù)可達(dá)30倍；漿液穩(wěn)定性好，失水不收縮，抗分散性好，抗?jié)B性好；其凝膠體具有高度粘結(jié)力65Mpa；注漿工藝簡(jiǎn)潔，操作便利、安全。水泥-水玻璃雙液注漿C-S注漿過程與水泥單液注漿過程根本一樣，但是在預(yù)備過程中要嚴(yán)格按要塞管路造成注漿事故。優(yōu)點(diǎn)：C-S注漿工藝承受的注漿材料一般，易于選購(gòu)；其反響時(shí)間可以依據(jù)抗?jié)B性好。其特點(diǎn)適用于動(dòng)水注漿，是目前國(guó)內(nèi)比較常用的動(dòng)水注漿材料之一。和操作閱歷要求較高。高壓水和大流量動(dòng)水中堵水效果受到影響。馬麗散與水泥復(fù)合注漿工作，以提高注漿加固圈的耐久性和穩(wěn)定性。便利的特點(diǎn)。水的目的，并使動(dòng)水成為相對(duì)的靜水條件，以期到達(dá)快速堵水的目的。以增加隧洞圍巖封閉區(qū)的耐水壓強(qiáng)度，防止以后由于水壓上升再次出水。能夠到達(dá)既省錢，工程質(zhì)量又好的目的。技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析3。3注漿方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表比較工程比較工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)方案優(yōu)點(diǎn)：分散時(shí)間可調(diào)，工藝簡(jiǎn)潔，粘度較馬麗散化學(xué) 漿材單價(jià)較高工程造價(jià)相方案一 低、滲透性性好，固結(jié)體強(qiáng)度高，穩(wěn)定性注漿 對(duì)較高好，效果牢靠，適合對(duì)動(dòng)水的有效封堵優(yōu)點(diǎn)：分散時(shí)間可調(diào)、早期強(qiáng)度提高快速，抗分散性好，抗?jié)B性好。材料來(lái)源廣泛，造價(jià)較低，水泥-水玻璃方案二 缺點(diǎn)：設(shè)備體積大，對(duì)設(shè)備維護(hù)要求較高易于選購(gòu)經(jīng)濟(jì)合理滿足雙液注漿不能保證后期強(qiáng)度。漿材自重較大，會(huì)對(duì)要求初期支護(hù)產(chǎn)生附加荷載存在安全隱患。優(yōu)點(diǎn)：馬麗散材質(zhì)輕注漿附加荷載可以忽馬麗散與水略，但強(qiáng)度較高，可以先期封堵加固，為方案三 經(jīng)濟(jì)合理，滿足要求泥復(fù)合注漿水泥注漿深部加固制造條件。缺點(diǎn)：操作相對(duì)簡(jiǎn)單泥-水玻璃雙液注漿方案為本工程的最正確方案。七、+850m水平井底車場(chǎng)聯(lián)絡(luò)巷注漿加固堵水設(shè)計(jì)方案1.需加固堵水區(qū)域位于拱頂部位，需考慮注漿壓力不能過大。由于承受堵排結(jié)合的原則，所以要雙重掌握注漿量和注漿終結(jié)標(biāo)準(zhǔn)，避開造成漿材的鋪張。過程中要保證注漿管不能被封堵。2水性封閉，阻擋滲漏水到達(dá)止水效果。3.4.水泥-水玻璃雙液注漿施工水泥-水玻璃雙液