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煤矿主井井筒壁后注浆设计方案
发布时间:2018-11-09 16:36 访问次数:

煤矿主井井筒壁后注浆设计方案 该井筒出水点不集中,井筒深,静水压力较小,出水点多。因此,给注浆带来一定难度,采用直接对井壁注浆,分两步进行。第一步先注含水层;第二步补注出水点。这样封堵后一定距离的全部含水层裂隙。切断含水层与井壁之间的水力联

煤矿主井井筒壁后注浆设计方案

 
 
 

      该井筒出水点不集中,井筒深,静水压力较小,出水点多。因此,给注浆带来一定难度,采用直接对井壁注浆,分两步进行。第一步先注含水层;第二步补注出水点。这样封堵后一定距离的全部含水层裂隙。切断含水层与井壁之间的水力联系,进而达到降低涌水量,加固井壁的目的。

  1、注浆总形式:注浆总体形式采用上行式。即先注最下段,然后依次向上;最后补注独立出水点,完成整个注浆任务。

  2、注浆起止深度:主井壁后注浆深度为220m。重点注浆部位是:

  (1)第四系上部流沙层段;(2)侏罗系中部中粒砂岩段;(3)侏罗系下部砾岩层段

  3、钻孔布置及工程量:

  (1)钻孔布置方式:本次注浆以堵水为目的,且以堵含水层水为主要对象。由于涌水量较为分散,裂隙连通较强,钻孔布置呈层状,钻孔间排距3m×3m,需布置钻孔50个,机动钻孔10个。共需布置注浆钻孔60个。(2)钻孔深度:每个钻孔设计深度为0.7m左右(穿过井壁),钻探工程量50m。(3)钻孔结构:开孔直径为35㎜,钻孔深度以穿过井壁揭露出水通道为止。钻孔完成后紧接着把准备好的孔口管连同阀门一起插入孔内并快速固结。(4)钻孔倾角:钻孔布置以平角为主,其它根据现场实际情况而定;钻孔方向垂直井壁。

  4、浆液

  本次注浆采用以单液浆为主、双液浆为辅的原则,对于含水层出水大的地段采用双浆液注浆。

  一、施工准备工作

  1、设备准备:

  (1)注浆泵:壹台;(2)立式搅拌机:壹台;(3)普通凿岩机:二部;(4)压力表:5块;(5)高压输浆管300m,风管200m,并配有快速接头和变径接头;(6)高压三通4个,孔口器4个,1吋孔口管50个,1吋阀门20个,混合室4个,道钉100根,棉纱5公斤。

  2、注浆站布置:根据施工现场情况,注浆站布置在井口附近。准备好两个储浆矿车,一个存清水,全套注浆设备均布置好。

  3、钻场和注浆现场均放在吊盘上,运料用吊桶。

  4、供水、供风、供电与通讯设备

  (1)用矿自来水作为供水源,建造一个5m3储水池。(2)引用专用供电线路,施工时严禁停电。(3)建立地面与注浆现场直接联系电话,井上有矿调度直通电话。(4)矿单接供风供水管路,用绞车吊挂。

  5、打压试验:注浆系统安装完成后,首先进行空转,发现问题及时处理,其后进行加水打压试验,压力达到设计终压(17mpa)的1.5倍,稳定10分钟,没有异常,即结束试验。

  6、糊缝:注浆前要仔细寻找出水缝隙和井壁相对质量较差地段,并挖槽,用水胶泥封堵裂隙,采用“V”型槽,不坚固井壁全部挖出,并封堵严密,糊缝水泥、水玻璃比采用1:1~1:0.5。

  二、钻孔钻进

  钻孔采用普通凿岩机钻进,用孔径为35㎜钻头开孔,钻到设计深度。

  三、注浆工艺

  1、工艺流程

  单个孔的注浆工艺流程:开孔—安装孔口管—扫孔并钻到设计深度—测量涌水量—压力试验—制备浆液—注浆—结束注浆—清洗注浆管路。

  整个工艺流程:首先布置注浆站、安装设备、试验、调整设备、挖补裂隙和井壁漏水不坚固地段,然后才能正式开钻。

  2、压水试验

  各孔注浆前首先进行压水试验,目的在于检查注浆管路是否符合注浆要求,以了解岩层富水性,压水试验持续15分钟左右。依此推断注浆有关参数。

  3、注浆压力

  根据实际情况,考虑井壁质量问题,一般采用静水压力的1.5~2倍,最大注浆压力控制在0.3Mpa。

  4、注浆控制:由稀到浓,一般不调整,当压力不回升而吸浆量增大时,才进行调整。

  5、注浆结束标准:单孔达到设计压力,并持续10分钟不吸浆,含水层已无出水点,井壁无渗水现象,涌水量控制在1m3/h以下。

  四、注浆料与浆液配比

  1、单液水泥浆

  采用P.C32.5R鲁宏复合硅酸盐水泥搅拌3~5分钟,即可放浆。

  2、用量计算

  参照已往注浆参数及国外壁后注浆经验,每孔注浆量平均为0.2m3,每孔糊管量20kg计,共需水泥10吨,另外补注需水泥2吨。

  五、其它技术注意事项

  1、注意测量钻孔中的涌水量,并做好记录。

  2、注浆前先进行空荷运转,并按设计进行打压试验。

  3、注浆时必须观测井壁变化,发现有漏浆时,要根据现场情况采取切实可靠措施。

  4、浆液浓度现场配制,搅拌浆液不早于注浆前20分钟。

  5、向孔里压浆必须做到使裂隙及空隙完全充实,并使之不再漏水。由初压逐步过度到终压,不能突然增压。

  6、当达到规定注浆压力时,持续10分钟即停止注浆。

  7、浆液凝固后,打开注浆阀门,如有水溢出,尽管很微小,也需要重新扫孔再注浆。

  8、做好注浆过程中有关记录。

  9、注浆间歇或注浆结束必须冲洗注浆管路。

  10、严格按照注浆泵、凿岩机等操作要求进行操作及维护。

  11、注浆过程中要密切观测井壁变化,发现井壁变形,必须立刻停止注浆,打开泄浆阀,查明情况,妥善处理。


 
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