副立井注浆安全技术措施.doc

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资源描述
副立井注浆安全技术措施一、概况瑞龙煤业副立井深272.52m(不含井底水窝),井颈段长36.7m,其中8m采用砖砌临时支护壁厚480mm,其余28.7m为双层钢筋砼(包括1#壁座在内)壁厚800m,基岩段长235.827m,C30素砼支护,壁厚500mm,新增2#壁座,2#壁座上下5m及壁座为C30双层钢筋砼,在马头门底板上15m处新增二个成90的管道巷道,2012年4月13日副立井掘至井口标高下-233.8米,在施工打眼中,钻孔出现涌水,涌水为K2上灰岩裂隙水,根据地测部实测,井筒涌水量为9.6m?/h,已严重影响到施工进度,工程质量及安全,为保证工程质量进度及安全,我公司研究决定对副立井井筒工作面往上20m井筒采取壁厚注浆及井底预注浆。二、施工方案1、注浆区段采用KBY-50/双液注浆泵对井底预注浆、对壁后-233.8m-213.8m注浆封水,注浆期间工期相应顺延。2、注浆前的准备工作2.1准备好注浆工具,备足注浆材料,安排好注浆人员对其进行注浆技术措施的贯彻。2.2注浆设备试运转:注浆机具及管路系统要满足设计的最大注浆压力和流量的要求:注浆泵流量的调节装置、测试仪表及除尘设备等要使用可靠。2.3下止浆塞及连接孔口管路:管路连接处达到不漏水,在设计最大压力条件下,维持5分钟不泄压为合格:注浆孔冲洗后,残留岩粉要小于1m。2.4压力测试:用注浆泵压清水,冲洗泥岩石缝隙中的泥浆及充填物,以提高浆液结合体与泥岩石裂隙的粘结强度及抗渗能力,一般压水时间1020分钟,在破碎或大裂隙泥层中,取用较短的压水时间:复注压水时间一般为2030分钟。2.5采用从下向上、从上向下往复式注浆,施工工序如下:2.5.1首先从井底往上20m处理好接叉缝,用水泥砂浆充实,防止注浆时跑液浆打工作面孔眼安设注浆管12根,每眼0.2米深浇筑井底止浆垫1米厚井壁布孔打眼井底预注浆完井壁壁厚注浆从下往上,从上往下至结束拆除清理。2.5.2先对出水较为集中、水量较大的出水点和出水面采用分片包围、集中导水、注浆封堵的方式进行注浆,如果效果明显,注浆后出水量封住则停止注浆。2.5.3如果壁后集中注浆段高没有达到预期效果则井底至-213.8m,20m段高,将出水段分为五部分,每小部分段高4m,由下向上平均布眼进行往复式注浆,每孔一次性注完并达到注浆压力2Mpa.3、布眼、埋管3.1使用YT-28型钻机,配中空六方钢钎(1.5m)42mm“一”字形合金钻头造孔钻进,单孔孔深1.3m,并埋设注浆孔口管砸入注孔内,外露不大于50mm,以便安装球阀,孔口管周围用双液浆封堵。3.2区段整体注浆打眼采用成排布孔,同一水平每排平均布孔10个,(与上一水平交叉布孔,间排距2.04.0m),共计造孔50个。井底预注浆布孔12个间距1.7m。施工中,对于出水量明显比较大的渗水点,除根据情况适当加大造孔密度、深度及埋管方式外,还需调整材料配比和注浆参数。4、注浆施工4.1利用吊盘作为工作平台,工作人员在工作平台上下层上打钻,注浆,平台上设置注浆泵、清水箱、水泥浆桶和水玻璃液桶等器具。每次注浆前,用清水做串通、冲孔和压水试验,了解注浆孔周围裂隙情况,确定浆液类型和注浆压力。若裂隙较少,直接用双液注浆:若裂隙较多,先单液注浆后双液注浆。若裂隙较少,对壁后串皮出水孔,先用清水洗通后,再用浓浆低压注浆,压力不超过2.0Mpa,以充填好井壁,封堵住串皮水为宜,禁止超压超时注浆。4.2浆液搅拌均匀后,通过安设在上平台的双液注浆泵(KBY-50)加压后,先对出水较大的预埋孔口管作为受注孔进行注浆,其他孔窜浆应及时关闭窜浆孔阀门,并达到设计注浆压力,作为该孔注浆结束的标准。未窜浆孔单独注浆,直达到设计注浆压力。受注孔在注浆中,井壁上没有跑浆现象,并达到设计注浆终压、终量作为该孔注浆结束的标准。4.3在注浆过程中,跑浆、窜浆、压力上不去等情况,应立即停止注浆,采取有效措施及时进行处理,保证注浆的顺利进行。出现跑浆时,可在跑浆的裂缝中嵌塞入棉纱、棉丝、木楔等物或塑胶泥糊壁。跑浆严重时,可采用调整浆液比例,缩短凝胶时间的措施控制。、4.4井筒工作面预注浆首先预埋注浆管,上好球阀后,开始施工止浆垫(见止浆垫示意图)5、浆液配比5.1壁后注浆至井底预注浆,坚持水泥、水玻璃双液浆为主,水泥浆单液为辅的原则,遵循“单液稀浆-单液稠浆-双液浆-封孔”的施工顺序。5.2水泥浆W:C取0.75:1.0-1.5:1.0(重量比)5.3水泥浆:水玻璃C:S取1:0.5-1:0.8(体积比)5.4水泥选用42.5级普通硅酸盐水泥,水玻璃取模数2.42.645Be和模数3.0以上38Be,各浆液配置在上平台进行。6、封堵当该出水点或成片渗漏处,注浆量和压力达到设计要求,基本堵住了漏水,即可封孔,封孔时采用用浓浆,并逐渐加大压力,以不引起井壁破裂、膨胀为限。封好孔后,关闭孔口管球阀,再卸软管,待浓浆固1小时后卸下球阀。7、注浆压力、终量7.1确定注浆压力的条件,主要依据注浆位置的深度和受注岩层裂隙发育程度。即:注浆压力(P)=静水压力(Po)+系数(1.01.5Mpa)。7.2注浆压力控制在2Mpa,注浆时可根据井壁情况和注入量相应适时调整注浆压力。7.3注浆终量不大于10L/min,持续时间不小于15min。8、注入量预计(壁厚注浆及工作面预注浆)根据公式:Q1=(R2扩R2井)H1C43m?=3.14(6.7523.252)201.51.3工作面预计注水量Q2=R2扩H2C4.2m?=3.146.7521.51.51.3R扩-浆液扩散半径6.75mR井-井筒半径3.25mH1-总段高度20mH2-厚度1.5m-平均裂隙率1.5C-修正系数1.3预计总注入量约47.2m?,折合水泥量约122.72t。注浆泵KBY-50/双液注浆泵电机7.5KW1台搅拌机3501台钻机YT-283台风镐N102台清水桶1台水泥浆桶1台水玻璃桶1个2、材料(预计)水泥42.5级普通硅酸盐122.72t水玻璃模数2.8以上38Be50t孔口管42mm1.2m(一头带扣)50根孔口管42mm1.5m(一头带扣)12根阀门42mm(高压球阀)62个止浆塞30套四、劳动组织与工期1、劳动组织采用“三八”作业制,钻注直接工每班8人,83=24人,管理3人;共计27人(不含辅助工)2、施工组织项目负责人:王添应技术负责人:张茂芳施工负责人:朱成珠机电负责人:刘学强安全负责人:许志强生产队队长:吴德志3、工期预计:预计:7天井壁勾缝1天布孔打眼2天埋管打止浆垫1天注浆2天准备与撤除1天五、验收标准通过施工,打探孔检查,壁后注浆与井底预注浆,把水封住,无明显淋雨与井底裂隙水。六、重大危险源及有害因素辩识在井筒壁后注浆及井底预注浆过程中,存在的危险源、危害因素有:1、瓦斯:主要是从12#煤与13#煤层中涌出的甲烷为主的有害气体的总称。达到爆炸浓度遇火花会产生爆炸,会造成人员伤亡,设备设施损坏,另外瓦斯浓度过高,会降低空气中的氧气浓度,造成工作人员呼吸困难、窒息甚至死亡。2、火灾:摩擦火花、电火花、撞出火花而引起井筒内可燃物的燃烧,可造成人员伤亡和设备设施损坏。3、水灾:由于煤层、岩缝的沟通,含水层在井筒内涌水急剧增大而淹没井筒,威胁人员安全,损坏设备设施。4、电气设备不完好:可能因设备失爆、漏电而引发其它事故,诸如引发瓦斯煤尘爆炸、电击伤人等。5、井筒注浆:注浆时压力过大导致井壁裂,注浆管联接处脱落、注浆管拔出伤人。6、井筒运送注浆材料设备时,可能相互不协调而碰伤人员。7、井筒注浆:上下盘有人工作,防止井口掉物伤人。七、安全技术措施1、井筒注浆专人负责(负责人:生产队长队长吴德志)。注浆期间,每班设专人监测井壁注浆情况,发现井壁裂缝及其他异常情况,停止注浆立即汇报并采取相应补救措施。2、开工前由技术人员向参加施工人员贯彻本措施及相关规章制度,并签字备查。3、所有参加施工人员必须对本措施进行认真学习,井上井下特殊工种必须持证上岗。参加施工人员必须明确施工的目的、任务、熟知各项参数及安全技术要求,保证按照方案设计施工。4、井口附近必须打扫干净,做到文明施工。5、打钻造孔人员劳动保护必须佩带整齐,以防打钻时钻杆缠绕工作服伤人。打钻时,严禁戴手套。6、注浆前必须对设备及输浆管路进行耐压试验并保证畅通、不漏。根据现场压水试验,确定注水量、浆液配比、注浆压力参数。7、注浆应按照设计要求进行,必须达到设计注浆终压量。8、注浆时必须设专人看护井壁及混合室,观察注浆泵压力表,发现异常情况立即停止注浆,以防压力过高片帮伤人。9、注浆前进行技术交底,明确施工目的。工程计量及测量器具,仪表等的配置数量和质量,要符合要求。10、每班当班记录、钻注情况由当班班长记录。应记录详实,不得涂改。11、施工日报应及时报送甲方、监理、项目部。施工结束后,资料汇总、施工总结2日内报送甲方、监理、项目部。12、其他未提之处,严格执行煤矿安全规程和副立井作业规程等有关规定。13、井下要派专人观察井壁接茬缝跑浆情况,发现漏浆立即停止注浆。14、在井筒内施工,所有工作人员必须系好安全带。八、避灾路线:工作面-软梯-吊盘-安全梯-地面工作面-吊桶-地面第 10 页 共 10 页
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