一、概況
??????? 瑞龍煤業(yè)副立井深272.52m(不含井底水窩),井頸段長(zhǎng)36.7m,其中8m采用磚砌臨時(shí)支護(hù)壁厚480mm,其余28.7m為雙層鋼筋砼(包括1#壁座在內(nèi))壁厚800m,基巖段長(zhǎng)235.827m,C30素砼支護(hù),壁厚500mm,新增2#壁座,2#壁座上下5m及壁座為C30雙層鋼筋砼,在馬頭門(mén)底板上15m處新增二個(gè)成90°的管道巷道,2012年4月13日副立井掘至井口標(biāo)高下-233.8米,在施工打眼中,鉆孔出現(xiàn)涌水,涌水為K2上灰?guī)r裂隙水,根據(jù)地測(cè)部實(shí)測(cè),井筒涌水量為9.6m?/h,已嚴(yán)重影響到施工進(jìn)度,工程質(zhì)量及安全,為保證工程質(zhì)量進(jìn)度及安全,我公司研究決定對(duì)副立井井筒工作面往上20m井筒采取壁厚注漿及井底預(yù)注漿。
??????? 二、施工方案
??????? 1、注漿區(qū)段
??????? 采用KBY-50/雙液注漿泵對(duì)井底預(yù)注漿、對(duì)壁后-233.8m~-213.8m注漿封水,注漿期間工期相應(yīng)順延。
??????? 2、注漿前的準(zhǔn)備工作
??????? 2.1準(zhǔn)備好注漿工具,備足注漿材料,安排好注漿人員對(duì)其進(jìn)行注漿技術(shù)措施的貫徹。
??????? 2.2注漿設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn):注漿機(jī)具及管路系統(tǒng)要滿足設(shè)計(jì)的最大注漿壓力和流量的要求:注漿泵流量的調(diào)節(jié)裝置、測(cè)試儀表及除塵設(shè)備等要使用可靠。
??????? 2.3下止?jié){塞及連接孔口管路:管路連接處達(dá)到不漏水,在設(shè)計(jì)最大壓力條件下,維持5分鐘不泄壓為合格:注漿孔沖洗后,殘留巖粉要小于1m。
??????? 2.4壓力測(cè)試:用注漿泵壓清水,沖洗泥巖石縫隙中的泥漿及充填物,以提高漿液結(jié)合體與泥巖石裂隙的粘結(jié)強(qiáng)度及抗?jié)B能力,一般壓水時(shí)間10~20分鐘,在破碎或大裂隙泥層中,取用較短的壓水時(shí)間:復(fù)注壓水時(shí)間一般為20~30分鐘。
??????? 2.5采用從下向上、從上向下往復(fù)式注漿,施工工序如下:
??????? 2.5.1首先從井底往上20m處理好接叉縫,用水泥砂漿充實(shí),防止注漿時(shí)跑液漿→打工作面孔眼→安設(shè)注漿管12根,每眼0.2米深→澆筑井底止?jié){墊1米厚→井壁布孔打眼→井底預(yù)注漿完→井壁壁厚注漿從下往上,從上往下至結(jié)束→拆除清理。
??????? 2.5.2先對(duì)出水較為集中、水量較大的出水點(diǎn)和出水面采用分片包圍、集中導(dǎo)水、注漿封堵的方式進(jìn)行注漿,如果效果明顯,注漿后出水量封住則停止注漿。
??????? 2.5.3如果壁后集中注漿段高沒(méi)有達(dá)到預(yù)期效果則井底至-213.8m,20m段高,將出水段分為五部分,每小部分段高4m,由下向上平均布眼進(jìn)行往復(fù)式注漿,每孔一次性注完并達(dá)到注漿壓力2Mpa.
??????? 3、布眼、埋管
??????? 3.1使用YT-28型鉆機(jī),配中空六方鋼釬(1.5m)φ42mm“一”字形合金鉆頭造孔鉆進(jìn),單孔孔深1.3m,并埋設(shè)注漿孔口管砸入注孔內(nèi),外露不大于50mm,以便安裝球閥,孔口管周?chē)秒p液漿封堵。
??????? 3.2區(qū)段整體注漿打眼采用成排布孔,同一水平每排平均布孔10個(gè),(與上一水平交叉布孔,間排距2.0×4.0m),共計(jì)造孔50個(gè)。井底預(yù)注漿布孔12個(gè)間距1.7m。施工中,對(duì)于出水量明顯比較大的滲水點(diǎn),除根據(jù)情況適當(dāng)加大造孔密度、深度及埋管方式外,還需調(diào)整材料配比和注漿參數(shù)。
??????? 4、注漿施工
??????? 4.1利用吊盤(pán)作為工作平臺(tái),工作人員在工作平臺(tái)上下層上打鉆,注漿,平臺(tái)上設(shè)置注漿泵、清水箱、水泥漿桶和水玻璃液桶等器具。每次注漿前,用清水做串通、沖孔和壓水試驗(yàn),了解注漿孔周?chē)严肚闆r,確定漿液類型和注漿壓力。若裂隙較少,直接用雙液注漿:若裂隙較多,先單液注漿后雙液注漿。若裂隙較少,對(duì)壁后串皮出水孔,先用清水洗通后,再用濃漿低壓注漿,壓力不超過(guò)2.0Mpa,以充填好井壁,封堵住串皮水為宜,禁止超壓超時(shí)注漿。
??????? 4.2漿液攪拌均勻后,通過(guò)安設(shè)在上平臺(tái)的雙液注漿泵(KBY-50)加壓后,先對(duì)出水較大的預(yù)埋孔口管作為受注孔進(jìn)行注漿,其他孔竄漿應(yīng)及時(shí)關(guān)閉竄漿孔閥門(mén),并達(dá)到設(shè)計(jì)注漿壓力,作為該孔注漿結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)。未竄漿孔單獨(dú)注漿,直達(dá)到設(shè)計(jì)注漿壓力。受注孔在注漿中,井壁上沒(méi)有跑漿現(xiàn)象,并達(dá)到設(shè)計(jì)注漿終壓、終量作為該孔注漿結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)。
??????? 4.3在注漿過(guò)程中,跑漿、竄漿、壓力上不去等情況,應(yīng)立即停止注漿,采取有效措施及時(shí)進(jìn)行處理,保證注漿的順利進(jìn)行。出現(xiàn)跑漿時(shí),可在跑漿的裂縫中嵌塞入棉紗、棉絲、木楔等物或塑膠泥糊壁。跑漿嚴(yán)重時(shí),可采用調(diào)整漿液比例,縮短凝膠時(shí)間的措施控制。、
??????? 4.4井筒工作面預(yù)注漿首先預(yù)埋注漿管,上好球閥后,開(kāi)始施工止?jié){墊
??????? (見(jiàn)止?jié){墊示意圖)
??????? 5、漿液配比
??????? 5.1壁后注漿至井底預(yù)注漿,堅(jiān)持水泥、水玻璃雙液漿為主,水泥漿單液為輔的原則,遵循“單液稀漿-單液稠漿-雙液漿-封孔”的施工順序。
??????? 5.2水泥漿W:C取0.75:1.0-1.5:1.0(重量比)
??????? 5.3水泥漿:水玻璃C:S取1:0.5-1:0.8(體積比)
??????? 5.4水泥選用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥,水玻璃取模數(shù)2.4~2.645Be和模數(shù)3.0以上38Beˊ,各漿液配置在上平臺(tái)進(jìn)行。
??????? 6、封堵
??????? 當(dāng)該出水點(diǎn)或成片滲漏處,注漿量和壓力達(dá)到設(shè)計(jì)要求,基本堵住了漏水,即可封孔,封孔時(shí)采用用濃漿,并逐漸加大壓力,以不引起井壁破裂、膨脹為限。封好孔后,關(guān)閉孔口管球閥,再卸軟管,待濃漿固1小時(shí)后卸下球閥。
??????? 7、注漿壓力、終量
??????? 7.1確定注漿壓力的條件,主要依據(jù)注漿位置的深度和受注巖層裂隙發(fā)育程度。即:注漿壓力(P)=靜水壓力(Po)+系數(shù)(1.0~1.5Mpa)。
??????? 7.2注漿壓力控制在2Mpa,注漿時(shí)可根據(jù)井壁情況和注入量相應(yīng)適時(shí)調(diào)整注漿壓力。
??????? 7.3注漿終量不大于10L/min,持續(xù)時(shí)間不小于15min。
??????? 8、注入量預(yù)計(jì)(壁厚注漿及工作面預(yù)注漿)
??????? 根據(jù)公式:Q1=π·(R2擴(kuò)-R2井)·H1·η·C≈43m?
??????????????????? =3.14×(6.752-3.252)×20×1.5%×1.3
??????? 工作面預(yù)計(jì)注水量
??????? Q2=π·R2擴(kuò)·H2·η·C≈4.2m?
??????? =3.14×6.752×1.5×1.5%×1.3
??????? R擴(kuò)-漿液擴(kuò)散半徑6.75m
??????? R井-井筒半徑3.25m
??????? H1-總段高度20m
??????? H2-厚度1.5m
??????? η-平均裂隙率1.5%
??????? C-修正系數(shù)1.3
????????? 預(yù)計(jì)總注入量約47.2m?,折合水泥量約122.72t。