《立井井筒地面預(yù)注漿工程注漿孔施工技術(shù)規(guī)范》

ICS73.020

D15

備案號(hào)：MT

中華人民共和國(guó)煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

MT/T××××—××××

立井井筒地面預(yù)注漿工程注漿孔

施工技術(shù)規(guī)范

Technicalspecificationofdrillingforpregrouting

fromthesurfaceinverticalshaft

（送審稿）

××××-××-××發(fā)布××××-××-××實(shí)施

國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局發(fā)布

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MT/T××××—××××

立井井筒地面預(yù)注漿工程注漿鉆孔施工技術(shù)規(guī)范

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了煤礦立井井筒地面預(yù)注漿工程注漿鉆孔施工的術(shù)語(yǔ)和定義、設(shè)計(jì)要求、施工工藝及

鉆孔檢驗(yàn)。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于煤礦立井井筒地面預(yù)注漿工程。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有

的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)。然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方

研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

GBJ213礦山井巷工程施工及驗(yàn)收規(guī)范

AQ2004地質(zhì)勘探安全規(guī)程

JGJ46施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)

3.1

灰土盤(pán)drillertemporaryfountion

注漿鉆機(jī)安裝前，在井口周圍一定范圍內(nèi)，為了鉆機(jī)施工穩(wěn)固和排漿、水而做的基礎(chǔ)，常用灰土

夯實(shí)鋪筑或混凝土澆注，呈圓盤(pán)狀。

3.2

靶域targetarea

鉆孔某一深度水平，鉆孔設(shè)計(jì)軌跡的落點(diǎn)范圍。

3.3

分枝孔branchhole

同一個(gè)鉆孔不同深度偏離原鉆孔軌跡的定向鉆孔。

3.4

復(fù)注regrouting

同一注漿段兩次以上的注漿。

4注漿鉆孔的設(shè)計(jì)要求

4.1垂直注漿鉆孔

4.1.1鉆孔直徑

鉆孔直徑要求如下：

b）沖積層段的鉆孔直徑應(yīng)大于基巖注漿段的鉆孔直徑1級(jí)~2級(jí)。

a）基巖注漿段，鉆孔直徑不宜小于110mm；

4.1.2鉆孔偏斜

鉆孔偏斜應(yīng)符合以下規(guī)定：

a）開(kāi)孔孔位偏差0mm~100mm；

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b）鉆孔偏斜應(yīng)符合GBJ213的規(guī)定。

4.2斜孔、彎曲、分枝注漿鉆孔

4.2.1鉆孔直徑

鉆孔直徑要求如下：

a）基巖注漿段，按4.1.1a）的規(guī)定；

b）沖積層段的鉆孔直徑應(yīng)大于基巖注漿段的鉆孔直徑1級(jí)~3級(jí)。

4.2.2鉆孔偏斜

鉆孔偏斜應(yīng)符合以下規(guī)定：

a）開(kāi)孔孔位偏差按4.1.2a）的規(guī)定；

b）進(jìn)入注漿層位后，各注漿孔軌跡落點(diǎn)應(yīng)在設(shè)計(jì)靶域內(nèi)或落點(diǎn)間距應(yīng)符合設(shè)計(jì)交圈要求。

4.3套管

套管應(yīng)符合以下規(guī)定：

a）套管的連接方式可采用螺紋連接，也可采用焊接連接，焊接時(shí)應(yīng)符合金屬焊接的要求；

b）固管后應(yīng)進(jìn)行靜壓密封試驗(yàn)，連續(xù)觀測(cè)2h，漏失量不大于3l/min；

c）下入孔內(nèi)的套管應(yīng)用水泥漿固結(jié)，固結(jié)長(zhǎng)度應(yīng)大于150m，套管長(zhǎng)度不足150m的應(yīng)全管固管。

4.4巖芯采取

注漿鉆孔一般可不取芯。特別需要時(shí)，每個(gè)井筒只選一個(gè)孔取芯，且宜按目的層段分段采取。

4.5沖洗液選擇

注漿段、破碎帶或煤層鉆進(jìn)時(shí)可選用不加泥漿處理劑的泥漿作沖洗液。經(jīng)過(guò)注漿且合格后的孔段，

重復(fù)鉆進(jìn)時(shí)可使用添加處理劑的泥漿。

5施工前的準(zhǔn)備

5.1注漿鉆孔設(shè)備的選擇

5.1.1鉆機(jī)

在終孔直徑110mm的條件下，鉆機(jī)性能應(yīng)滿足設(shè)計(jì)孔深的要求。通孔直徑應(yīng)滿足注漿設(shè)計(jì)開(kāi)孔

直徑的要求。

5.1.2鉆塔

注漿孔深度小于600m時(shí)，應(yīng)使用17.5m及以上規(guī)格的鉆塔。注漿孔深度600m~1000m時(shí)，應(yīng)使

用22m及以上規(guī)格的鉆塔。注漿孔深度大于1000m時(shí)，應(yīng)使用22m加重型鉆塔。

5.1.3沖洗液泵

應(yīng)為容積式。其技術(shù)參數(shù)應(yīng)滿足6.7.3的規(guī)定。

5.2灰土盤(pán)施工

的灰土盤(pán)的高度應(yīng)滿足施工工藝的要求，一般高于自然地面不小于0.5m，砌筑形狀按施工工藝設(shè)

計(jì)要求?；彝帘P(pán)應(yīng)平整，水平誤差不超過(guò)10cm。

5.3鉆探設(shè)備和電器的安裝

5.3.1鉆探設(shè)備的安裝

鉆探設(shè)備的安裝應(yīng)符合AQ2004的規(guī)定。

5.3.2電器安裝

電器安裝應(yīng)符合JGJ46。

5.3.3沖洗液循環(huán)系統(tǒng)

沖洗液循環(huán)系統(tǒng)要求如下：

a）注漿孔沖洗液循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)相互獨(dú)立設(shè)置。應(yīng)配有沉淀池和循環(huán)池，其規(guī)格應(yīng)根據(jù)鉆孔深度、孔

徑、沖洗液泵的型號(hào)及現(xiàn)場(chǎng)條件確定。一般沉淀池深度不應(yīng)小于0.8m，循環(huán)池深度不大于1.4m。

應(yīng)設(shè)置安全標(biāo)識(shí)。

b）循環(huán)系統(tǒng)的總長(zhǎng)度宜大于15m，坡度1/100~1/80，宜設(shè)置擋板，其斷面尺寸不宜小于400

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mm×400mm。

5.3.4水源

鉆場(chǎng)應(yīng)有符合一般工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)的連續(xù)水源,其流量不小于20m3/h。

6注漿鉆孔的施工

6.1開(kāi)孔前的檢查

6.1.1注漿鉆孔孔位的檢查

開(kāi)工前首先對(duì)注漿孔孔位進(jìn)行復(fù)測(cè)檢查，偏差應(yīng)符合4.1.2a）的要求。

6.1.2使用材料的檢查

在鉆進(jìn)中使用的消耗材料、套管等均應(yīng)有出廠合格證，在鉆場(chǎng)進(jìn)行材料的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。

6.1.3施工設(shè)施的檢查

施工前應(yīng)對(duì)施工設(shè)備及安全防護(hù)設(shè)施進(jìn)行安裝質(zhì)量的檢查，應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備使用說(shuō)明書(shū)的要

求。所有設(shè)備安裝檢驗(yàn)合格并試運(yùn)轉(zhuǎn)正常后方能使用。

6.2鉆進(jìn)方法的選擇

6.2.1當(dāng)巖石可鉆性分級(jí)小于6時(shí)，宜使用硬質(zhì)合金鉆進(jìn)。

6.2.2當(dāng)巖石可鉆性分級(jí)大于6時(shí)，可使用硬質(zhì)合金鉆進(jìn)。宜使用超硬材料鉆頭鉆進(jìn)。

6.3鉆頭的選擇

6.3.1根據(jù)注漿設(shè)計(jì)選擇取芯鉆頭和無(wú)芯鉆頭。設(shè)計(jì)無(wú)芯的，可使用取芯鉆頭，反之不可。

6.3.2注漿設(shè)計(jì)要求取煤的，應(yīng)使用專用的取煤鉆頭。

6.3.3在同一孔徑段內(nèi)，當(dāng)鉆孔設(shè)計(jì)取芯和無(wú)芯交替鉆進(jìn)時(shí)，無(wú)芯鉆頭和取芯鉆頭的直徑應(yīng)相一致。

6.4鉆具的選擇

6.4.1鉆桿

鉆桿直徑應(yīng)選用不小于50mm規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)鉆桿。其材質(zhì)規(guī)格不應(yīng)低于DZ50。不應(yīng)彎曲，連接處

不應(yīng)漏水。

6.4.2加重鉆桿

加重鉆桿的直徑應(yīng)比所用鉆頭的直徑小一級(jí)。其材質(zhì)規(guī)格不應(yīng)低于DZ50。不應(yīng)彎曲。其長(zhǎng)度應(yīng)

符合鉆探工藝要求。

6.4.3取芯鉆具

取芯鉆具要求如下：

a)巖芯管：其材質(zhì)規(guī)格不應(yīng)低于DZ50。不應(yīng)彎曲。其長(zhǎng)度應(yīng)符合鉆探工藝要求；

b)取煤管：應(yīng)使用專用取煤管。材質(zhì)規(guī)格不應(yīng)低于DZ50。其長(zhǎng)度應(yīng)符合鉆探工藝要求。

6.5巖、煤芯采取

6.5.1采取率

采取率一般不小于60%。

6.5.2巖、煤芯采取質(zhì)量

為保證巖、煤芯采取質(zhì)量，應(yīng)遵循下列規(guī)定：

a）回次進(jìn)尺長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)巖芯管有效容納長(zhǎng)度；

b）不應(yīng)使用彎曲的取芯鉆具；

c）取煤芯時(shí)，要使用專用取煤管。

6.5.3巖、煤芯的記錄及保管

巖、煤芯取出后，宜用水洗凈，應(yīng)按原狀順序擺放在專用巖芯箱內(nèi)并用記錄筆和卡片標(biāo)記其位置

和采取情況。巖、煤芯應(yīng)妥善保管。

6.6沖洗液管理

6.6.1沖洗液的性能指標(biāo)

沖洗液的性能指標(biāo)應(yīng)符合下列規(guī)定：

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a）選擇水為沖洗液的，其水質(zhì)應(yīng)符合一般工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)；

b）選擇注漿用原漿為沖洗液的，沖洗液性能指標(biāo)應(yīng)符合表1的規(guī)定。

表1原漿沖洗液性能表

相對(duì)黏度密度含砂量膠體率

pH值

sg/cm3%%

18~251.05~1.2<585~1006~8

6.6.2沖洗液的管理

6.6.2.1鉆場(chǎng)應(yīng)有專人對(duì)沖洗液進(jìn)行管理，應(yīng)配備簡(jiǎn)易沖洗液測(cè)試機(jī)具。正常情況下每班至少測(cè)定一次

沖洗液的常用性能指標(biāo)并做好記錄。

6.6.2.2沖洗液的循環(huán)系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置沖洗液的凈化裝置和排除裝置。沉淀池中的沉淀物不宜超過(guò)其容積

的1/3，超過(guò)應(yīng)及時(shí)清理。

6.6.2.3所有配置沖洗液的原材料和處理劑均不能對(duì)環(huán)境有污染。

6.7鉆進(jìn)參數(shù)選擇

6.7.1鉆壓

6.7.1.1刃切削式鉆具鉆頭壓力：宜用下式計(jì)算：

P=Amσλ…………………（1）

式中：

P——鉆頭壓力，單位為牛（N）；

A——切削刃與巖石接觸的面積，單位為平方厘米（cm2）；

m——切削刃的個(gè)數(shù)；

σ——巖石極限抗壓強(qiáng)度，單位為帕（Pa）；

λ——加壓系數(shù)，一般取1.15~1.2。

6.7.1.2微刃切削式（磨削式）鉆頭鉆壓宜用（2）式計(jì)算：

P=Aaλ……………………（2）

式中：

P——鉆頭壓力，單位為牛（N）；

A——鉆頭底唇面與巖石接觸的面積，單位為平方厘米（cm2）；

a——單位鉆頭底唇面許用壓力，單位為帕（Pa）；

λ——加壓系數(shù)，一般取0.5~1，巖石硬度大取高值，反之取低值。

6.7.1.3全斷面鉆進(jìn)鉆頭鉆壓宜用（3）式計(jì)算：

P=pD……………………（3）

式中：

P——鉆頭壓力，單位為牛（kN）；

p——鉆頭直徑每厘米的比壓（kN/cm）；

D——鉆頭直徑，單位為厘米（cm）；

6.7.2轉(zhuǎn)速

鉆頭線速度參考值：

a）刃切削式鉆具鉆頭線速度宜選：0.5m/s~1.5m/s。

b）微刃切削式（磨削式）鉆具鉆頭線速度宜選：1.5m/s~3m/s。

c）無(wú)芯鉆頭宜選：0.3m/s~1.5m/s。

6.7.3沖洗液量

宜根據(jù)鉆頭直徑、巖屑粒度、孔壁環(huán)狀間隙、地質(zhì)條件等因素確定。其原則是能充分?jǐn)y帶巖屑和

冷卻鉆頭。宜用式（4）、（5）和式（6）計(jì)算：

V=M（V1+V2）………….（4）

4

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式中：

M——水流速度不均衡系數(shù)取1.1~1.2

V1——沖洗液在鉆孔中回流速度（m/s）；

V2——顆粒在靜止液體中下降速度（m/s）。

(1)

V1=K………（5）

1

式中：

K——表征顆粒形狀的系數(shù)20~51，球狀顆粒取最大值；

δ——顆粒直徑，單位為米（m）；

γ——顆粒比重；

γ1——液體比重；

V2——顆粒被沖洗上沖速度（m/s）。

A0S(n1)

V2=………（6）

KA

式中：

2

A0——鉆頭與井底接觸面積，單位為平方米（m）；

S——鉆進(jìn)速度（m/s）；

γn——顆粒比重；

γ1——沖洗液比重；

K——系數(shù)（≤0.3）；

A——鉆桿與井壁間的環(huán)狀面積，單位為平方米（m2）。

6.8注漿鉆孔施工中的檢驗(yàn)

6.8.1孔深的檢驗(yàn)：

每100m檢驗(yàn)一次。檢驗(yàn)方法：用皮（鋼）尺丈量鉆具。誤差不大于0.15%，若大于0.15%時(shí)，在

排除可能的錯(cuò)誤后，測(cè)量?jī)纱?，取其平均值，改正原孔深?/p>

6.8.2鉆孔直徑的檢查：

檢查方法：在下鉆前用精度0.1mm的卡尺測(cè)量鉆頭直徑。

6.9鉆孔封閉

所有注漿鉆孔在注漿合格結(jié)束后按設(shè)計(jì)進(jìn)行封閉。封閉方法可按注漿工藝中復(fù)注的方法進(jìn)行；或

用尾桿法。封閉材料可用粘土水泥漿或單液漿。

7孔斜測(cè)量

7.1沖積層段每隔50m~60m應(yīng)測(cè)斜一次。

7.2基巖段每隔20m~50m應(yīng)測(cè)斜一次。

8下、取塞與掃孔

8.1注漿機(jī)具

8.1.1孔口裝置

過(guò)流能力應(yīng)與輸漿管匹配，應(yīng)有逆止功能或停止注漿后關(guān)閉功能和停止注漿后泄壓功能。

8.1.2輸漿管

可通過(guò)流量應(yīng)與注漿泵量相匹配，安全耐壓應(yīng)與所用注漿泵相同，連接方式宜快速，連接處不應(yīng)

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泄露。

8.1.3止?jié){塞

止?jié){塞應(yīng)操作簡(jiǎn)單方便，效果可靠。其制造標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

8.2止?jié){塞下入及取出的操作要求

按注漿設(shè)計(jì)的要求將止?jié){塞下入孔內(nèi)，注漿前應(yīng)做密封試驗(yàn)，止?jié){應(yīng)有效。注漿時(shí)應(yīng)有專人觀測(cè)

止?jié){效果。注漿結(jié)束后取出止?jié){塞時(shí)要緩慢進(jìn)行。

8.3掃孔

注漿結(jié)束后應(yīng)按設(shè)計(jì)養(yǎng)護(hù)時(shí)間養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)后掃孔，掃孔鉆壓宜小于鉆進(jìn)鉆壓。

9注漿鉆孔終孔測(cè)斜與驗(yàn)收

9.1終孔孔斜：

注漿鉆孔終孔后應(yīng)全孔連續(xù)測(cè)斜，數(shù)據(jù)采集間隔不應(yīng)大于20m。

9.2孔深誤差：

注漿鉆孔終孔孔深誤差率不大于0.15%。

檢查方法用鋼（皮）尺測(cè)量鉆具。

孔深誤差率用（7）式計(jì)算：

孔深誤差率=[（校正前的孔深―校正后的孔深）/校正后的孔深]×100%………（7）

注漿鉆孔終孔孔深的檢驗(yàn)誤差不大于0.15%。

9.3注漿鉆孔終孔驗(yàn)收

注漿鉆孔終孔后應(yīng)進(jìn)行終孔驗(yàn)收，對(duì)注漿鉆孔的孔位、鉆孔結(jié)構(gòu)、套管情況、孔斜、孔深及封孔情況

進(jìn)行全面的驗(yàn)收和評(píng)價(jià)。驗(yàn)收后應(yīng)填寫(xiě)注漿鉆孔終孔驗(yàn)收單，見(jiàn)附錄