搜索
南阳矿业公司前进煤矿神仙洞西边地面水沟注浆工程总结湖南楚湘建设工程有限公司二0一一年六月十日目录一、前言.....................................................................................................3二、工程施工组织设计............................................................................51、施工方案........................................................................................62、施工工艺......................................................................................6三、施工实施情况....................................................................................71、组织机构及人员配备....................................................................72、工作方法........................................................................................93、施工设备........................................................................................94、注浆方法........................................................................................9四、质量安全保证措施..........................................................................101、质量保证措施..............................................................................102、安全保证措施..............................................................................11五、注浆工程效果评价..........................................................................111、注浆效果......................................................................................11六、结论与建议......................................................................................141、结论...............................................................................................142、建议...............................................................................................14附图：《前进煤矿神仙洞注浆工程钻孔竣工平面图》一、前言南阳矿业公司前进煤矿设计能力20万吨/年，2007年核定为26万吨/年，为国有企业。前进煤矿神仙洞146采区地表属一大型冲沟（宽约300m），是季节性洪水淹没及老窑采空区积水复合型水体下采煤。由于该区6煤层倾角大（局部直立倒转），煤层厚度大（局部大于60m），煤层松软f1.5，水体下采煤难度大。146采区（-40m水平走向330m，-120m水平走向370m,倾向84m）为6煤层水体下煤柱范围，可采储量为62.7万吨。该区域八十年代前该矿在+30m水平开采时，地表曾出现过多次塌陷。现前进煤矿在-50m水平开采，随着开采量的增加，裂隙发育延展至公路以西，2011年3月公路以西稻田中出现了塌洞（3m×2m）。煤层上覆岩层因受采动影响，发生沉陷变形，产生导水裂隙，该矿各采区在浅部开采时，均发生过穿水事故，严重影响了全矿井的安全生产。为避免重大的地质灾害发生，南阳矿业公司：根据《建筑物下、水体下、铁路下及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》（以下简称《“三下”开采规程》）第43条第6款和第52条第4款的规定，经专家论证，采取地面“排、填、注、测”，井下“探、放、疏、防”的综合治理方案。在2008年注浆的基础上，委托湖南楚湘建设工程有限公司对神仙洞地表146采区西边（前进矿至南阳镇公路两侧），实施注浆充填。湖南楚湘建设工程有限公司于2011年4月5日编制了“南阳矿业公司前进煤矿神仙洞西边地面水沟注浆施工组织设计”。并得到南阳矿业公司各职能部门和领导的审核批准，同意按该施工组织设计施工。注浆钻孔布置在神仙洞西边沿排水沟及公路以西，注浆范围是西边排水沟及公路以西的稻田里（孔距10m），对地表以下50m以上（孔深50m）进行注浆充填。其目的是防止排水沟在雨季出现抽冒式塌陷，杜绝或减少地表水通过塌洞、裂隙，溃渗井下。2011年4月10日地面注浆工程施工人员及设备进入现场，至2011年5月31日历时50天，共计完成注浆施工钻孔24个，水文观测孔8个，总钻探进尺1441.74m，注浆量930.5m3，复钻进尺1369.54m，各孔具体完成工作量见“前进煤矿神仙洞地面注浆工程量统计表”表一。编制了施工组织设计，查明了工作区内的地质情况，收集了矿井地质资料及水文地质资料。通过本次注浆施工，确保了神仙洞西边及公路两侧未再出现抽冒式塌陷，减缓了排水沟下沉速度，减少了地表水的渗透能力，达到了注浆施工的目的。工程量统计表表一孔号钻探进尺（m)注浆量（m³）复钻进尺（m)完成日期备注150.213454.774月23日设计钻孔共计32个：其中注浆孔26个（ZK25、ZK26由于当地工农关系极为复杂，南阳矿业公司决定不再施工）观测孔10个（其中包括注浆孔ZK22、ZK20、ZK18、ZK3）观9、观10因工农关系复杂，南阳矿业公司决定不再施工，其余均按设计施工。250.4211237.715月27日350.635356.914月28日450.265073.225月18日550.051845.955月5日650.082188.925月13日750.401846.365月24日850.732046.355月13日950.161817.95月18日1050.192042.295月24日1150.037853.455月18日1250.131442.335月13日1350.377058.495月7日1451.48359.965月7日1550.31557.514月30日1652.422279.175月25日1751.251055.825月16日1850.09832.375月9日1950.81856.955月4日2050.6118132.575月21日2150.231444.654月24日2250.165268.735月10日2350.56260.539.444月25日2450.87477.725月1日2514.005月3日2611.404月28日观测150.425月29日观测352.435月29日观测450.345月29日观测550.705月30日合计1441.74930.51369.54二、工程施工组织设计本次施工针对南、北排水沟地面西边及前进煤矿至南阳镇公路以西，地表以下50m以上的裂隙、空洞进行充填，防止其在雨季时出现抽冒塌陷，避免重大的地质灾害发生，也是2008年后的续注工程。1、施工方案针对前进煤矿146采区地表西边“前进至南阳镇公路”两侧不出现塌洞，杜绝或减少地表水大量溃渗入井下，采用地面钻孔、高压注入水泥粉煤灰浆液和跟踪注浆治理的方案。2、施工工艺1）根据钻孔所揭露的岩性，采取硬质合金和金刚石回转钻进，当穿过第四系覆盖层后，下入108mm套管至基岩面，并用水泥砂浆加固孔口管。2）注浆方法上覆岩层注浆是通过钻孔将水泥粉煤灰浆液注入离层传递带中，通过水力压裂使上覆岩层产生裂隙，并扩展岩层内原有的层理、裂隙、断层等，通过岩层裂隙注入大量的灰浆，阻止离层带由下向上的传递和上部岩层的沉降，阻止跨落带向上发展，减缓地表移动和变形。由于地层岩性破碎，孔壁不甚稳定，采用下行式钻注的施工工艺。即在钻进过程中遇漏即注，注浆压力控制在0.1~3Mpa。在设计压力下以不吃浆为终止条件，再行对钻孔进行扫孔复钻，直至设计孔深。3）钻孔的布置顺序钻孔的布置尽量靠近水沟，水沟内能布孔的就直接布孔在水沟底板，按孔距10m布孔，孔深为50m，由东往西推展，公路以西在稻田里布置的ZK25和ZK26以及观9、观10，4个孔因工农关系极为复杂，南阳矿业公司决定不再施工。4）注浆材料及配比①注浆材料依据施工组织设计，选择了普通硅酸盐水泥P·O32.5级，粉煤灰（耒阳电厂提供），以及模数3.0的水玻璃外掺剂混合搅拌，一次性搅拌时间在3min以上，达到充分搅拌为止。②配合比本次注浆施工浆液配合比为水灰比1:1（开灌时水灰比为3：1）水泥粉煤灰比为1:2.5，外掺剂按水泥重量的3%。5）结合现场施工条件，建立健全质量管理体系，实行平行多循环作业，通过合理的施工组织与科学的施工方法，强化现场管理，提高施工进度，以保证施工工期。三、施工实施情况1、组织机构及人员配备为确保工程施工安全，保质量，保工期，各岗位配置安排如下：1）机构设置材料供应组保卫组机电维修组安全监督组质量监督组钻探施工队注浆施工队资料组技术组财务部后勤供应部机务部质量检验部生产安全部工程技术部技术负责人项目经理2）人员配备项目经理1人技术负责1人财务1人施工员1人质安员2人机电维修1人后勤供应2人钻机队16人注浆队15人合计：41人2、工作方法1）在施工过程中，严格按照施工组织设计施工，结合现场施工的特殊性，采用下行式间歇性加水玻璃的灌注方法，使其在有效吃浆半径内地表以下50m以上地层结成板块。2）通过注浆孔内的水位观测，判断地表以下50m以上地层是否已结成板块，裂隙是否继续在向上发展。对其水位下降较快或孔内无水的孔段，则进行反复钻注，以达到最佳注浆效果。3、施工设备施工设备表表二名称规格型号功率单位数量备注工程钻WH-10015KW台5搅拌机WJG-7007.5KW台2搅拌桶1400个2注浆泵NBB-240/6030KW台2电焊机BX-35033KW台1注浆管40m300套管108m180污水泵WQ-304KW台24、注浆方法1）由于施工区地层受采动影响，岩石破碎，导水裂隙发育，采用下行式间歇性的注浆方法。2）当注浆孔内相互串浆时，延长两次注浆施工的间隔时间，待前一次注浆的浆液基本凝固后，再开始下一次的钻注工作。3）发现注浆孔周围有冒浆现象时，视冒浆部位而定注浆方式：如在水沟底板冒浆，立即停注，以免浆液流失，淤塞水沟。如在水沟的两侧沟壁冒浆，则采用棉花或布条嵌入裂隙内进行封堵，另采用低压、限流、限量、浓浆或掺入水玻璃进行间歇性注浆。4）针对吃浆量较大的孔段，采用了低压、浓浆、限量、间歇性的注浆方法处理，并加入水玻璃使其快速凝固，如ZK23#孔5.2m至15.02m（为空洞）孔段一次注浆不超过30m3，再间歇8小时后，进行下一次注浆，以此直至达到充分充填，避免和减少了无效注浆量。通过以