风井井筒注浆堵水方案及措施

义煤集团新义煤矿风井井筒注浆堵水方案及安全措施鹤壁富昌公司第九项目部二ＯＯ五年三月一日概况新义矿风井设计井深593m，净径5m，壁厚400mm，现成井深度为136m，井筒深度108m～128.8m段，壁后淋水14m3/h。2005年2月27日20：20分在掘至井深139m打眼时，突然涌水。涌水量116m3/h，由于井筒排水能力的限制，致使井筒淹水60m。为了保证安全生产，确定对该段水层及平顶山砂岩段进行预注浆。方案如下：一、总体设想：在排完水，清完底情况下，根据出水情况先对涌水孔进行注浆封堵，减轻井筒排水压力，再进行井壁注浆堵水。最后，对平顶山砂岩进行工作面预注浆。二、施工方案1、注浆站设置注浆站设置在地面，尽可能靠近井口。浆液在地面搅拌均匀后，通过二趟（Ф25mm铁管）输浆管路，送至工作面。2、突水点的处理在排完水并清底后，根据情况埋设Ф25～Ф50mm铁管，将涌水全部集中于管内，在关闭阀门后检查具备注浆条件后，采用单、双液结合的方式进行封堵。堵完水（或大部与处理完）后，采用风钻在工作面向下探注（有水即注）3m，加固因放炮震动的工作面岩石，作为后期预注浆的止浆垫（若岩石特别破碎，不具备条件），则需要重新构筑混凝土止浆垫（厚度1.0m至2.0m）。3，工作平台的搭设在距井底2.0m位置，搭设钻机工作平台。平台搭设用150mm工字钢2根，5.0m长井壁掏槽架梁。梁上用50mm厚木板铺实（仅留下人口）。梁下用φ150mm圆木作顶柱，并穿鞋戴帽，保证平台牢固可靠。4、孔口管的埋设若利用岩帽可以作为注浆垫，则选用φ94mm筒状钻头钻进2.5m至2.8m，下φ90mm×2.5m（一头带法兰）共9根注浆固管。若需重新浇筑砼止浆垫，则在浇筑同时埋设孔口管。5，钻注施工：（1）注浆段的选择根据预想柱状，预注浆厚度75m，考虑到岩石裂隙的不均一性，为保证注浆效果，分为两段136m～186m（50m）段和171m～206m（35m）段（2）钻注施工a、钻注顺序为了保证注浆效果，待止浆垫凝固后，进行钻注，钻注顺序按先单号孔后双号孔，最后中检孔。即先打1#孔，涌水量超过5m3/h，即注，达到标准后，再换3#孔、5#孔、7#孔直至单号孔全部钻注至设计段高（孔深）后，再按2#孔、4#孔、6#孔、8#孔循环钻注至176m。最后打中检孔检查注浆效果并探至176m。待所有钻注孔均达结束标准后，开始掘进。在掘至171m位置时利用预留岩帽，搭台埋管，进行第二段钻注施工。b、注浆配比工作面预注以单液为主，双液为辅。W：C取2：1～1.0：1.5C：S取1：0.4～1：0.6水泥选用32.5级普通硅酸盐水泥水玻璃取模数：2.4～2.645Be′模数：2.8以上38Be′单液注浆需加入添加剂，三乙醇胺0.5‰，Nacl5‰。c、注浆压力确定注浆压力的条件，主要依据注浆段的深度和受注岩层裂隙发育程度。一般采用公式：Po=Kp*rH/10＋roH/10Po—注浆终压；Kp压力系数2.0～2.5H—水头高度：80mro—水泥比重：1.3kg/m3因此，注浆压力采用3.0～5.0Mpa注浆终量不大于10L/min，持续时间不少于20min。d、注入量衡量注浆效果，注入量是一关键数据，由于平顶山砂岩裂隙发育程度难以确定，所以注入量的确定，只能根据压水试验情况、注浆压力情况确定。预注浆时必须坚持稀——稠——稀，最后双液的原则，确保注浆效果。三，设备与材料1、设备钻机Txu-150型1台钻机Txu-75A型1台钻机KBY—50/702台QBZ—50/60风动注浆泵1台200型砂浆搅拌机1台2、材料32.5极普通硅酸盐水泥300t(预计)模数2.4～2.645Be′以上3t模数2.8以上38Be′40t输浆管路φ25mm×6m400m孔口管φ90mm×2.8m（一头带法兰）9根φ25mm×0.5m100根（壁后注浆用）阀门φ90mm4个φ50mm～φ25mm40个止浆塞2套变终压盖φ90mm～φ25mm4个三乙醇胺15kgNacl150kg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9人，9×3=27管理等5人（不含辅助工）2、工期第一段（不含打垫期）准备2天，堵水眼2天，井筒壁后注浆3天，打钻18天，注浆8天计33天第二段准备1天，打钻15天，注浆5天计21天总工期54天五、验收标准通过预注浆，堵水率不低于75%，掘进时仍有的少量水再进行壁后注浆。该段平顶山砂岩（至205m）掘砌完成后，通过壁后注浆，剩余水量不大于6m3/h。六、附图七、预算八、安全措施1、开工前由专人向参加施工人员，贯彻本措施及相关规章制度，并签字备查。2、上下井乘吊桶必须佩带安全带。3、吊盘上所有施工人员必须戴安全带，并固定于安全可靠处。4、起落吊盘必须由专人指挥，井下人员要密切观察位置，吊盘下不准有人，确保安全。5、输浆管路必须用绳卡卡牢，上下运物料必须捆绑牢固。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。7、注浆人员必须佩带安全防护用具，以免浆液伤人。8、井壁注浆由专人看护井壁，防止片帮（压力过高）伤人。9、信号工、泵工所有配合人员从始至终必须固定专人，不得脱岗、离岗。10、井口附近必须清扫干净，以免坠物伤人。11、打钻人员必须精心打钻，发现问题及时汇报并采取有效措施，保证井筒和施工人员安全。12、开孔钻探前，必须安设防突水装置。13、加强防突水措施，发现异常情况发生，即时通知甲方、监理及矿建项目部。14、打钻人员劳动保护装备必须佩戴整齐，以防钻杆缠绕工作服伤人。15、注浆人员必须戴胶手套、防护眼镜，以防水玻璃伤手或管子漏浆烧伤眼睛。16、其它未尽事宜严格按照《新义矿风井基岩段安全技术措施》及《煤矿安全规程》执行。