风井井筒周边预注浆方案.docx

《风井井筒周边预注浆方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《风井井筒周边预注浆方案.docx（12页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、风井井筒预注浆方案一、工程概况XX矿进、回风井项目是为了解决矿井下通风能力不足，主新建一对进、回风立井，同时配套建设10KV变电站、压风机房、热风炉等设施。工程投资概算3亿元，用地面积20000 nV。立井标段由XX设计院完成施工设计，工程施工由XX公司中标。风井服务13、14、15采区，其中进风井井筒垂深302m,回风井井筒垂深298m,进风井井口至回风井井口相距53m,工程采用ZFY1. 8-250反井钻机施工。二、采空区治理方案1、方案设计指导思想与原则根据实测数据及相关技术资料，确定合理、可行、方便、有效、经济的采空区治理方案，为采空区治理施工提供指导，保证进回风井正常施工安全。2、治

2、理思路就本项目而言，采空区主要以2+3号煤层、4号煤层采空区为主。新建进回风就都要遇见采空区的风险，采空区的存在对建井施工带来安全隐患，如漏水、漏风、围岩破损等，同时对上部地面建筑如井架、绞车房等基础产生不稳定因素，故需进行有效治理，消除危害。3、.治理范围填充范围可根据煤柱留设公式进行设计，如下：L=0. 5XKXMX2/式中：L一煤柱预设宽度，叱K安全系数，一般取4；M一采图，m,取4m；Kp一煤的抗拉强度，取1. 2P水头压力，取1. 5Mpa；L=0. 5XKXMX2/=0. 5X4X4X2/=10mq Kpq i.2同时结合类似工程的经验，确定充填范围为以进回井壁10m的区域。4、治

3、理范围计算进回风井2+3号煤层、4号煤层的范围一至。即：沿井壁11米环装面积。进回风井2+3号煤层2义兀X (17-32)=1758/进回风井 4 号煤层 2X Ji X ( 172-32) =1758n)2合计治理面积2176nl25、采空区空洞体积计算进回风井2+3号煤层充填体积：2X ji X (172-62)又3. 84=6752nl3。进回风井4号煤层充填体积：2X ji X (172-62) X2=3517m3o合计充填体积10269m3三、注浆施工1、钻孔布置及施工顺序进回风井灌浆钻孔都布置2排，各布置钻孔13个灌浆孔。进回风井的外圈钻孔为帷幕孔，控制浆液扩散距离，内圈钻孔为充填

4、钻孔,保证井壁外也帷幕孔内的浆液密实，从而保护井筒安全。钻孔要采用“分序次进行，先外圈后内圈”的原则进行施工，根据实际地层及采空区情况对后序钻孔的孔位、孔距进行适当调整，以弥补布孔的不足。2、钻孔结构开孔直径为约为130mm150mm,孔深22nb下入不小于108mm孔口管，终孔直径不小于89nlm,终孔深度302m。3、钻孔工程量钻孔孔深按超过煤层底板标高少于1m计算,9煤层为151nl计算,其中单孔固管平均深度为22nb造孔工程量见表1。位置钻孔数进风井13回风井13套管26单孔深度小计302392630239262278524、灌浆工程量本设计采空区治理的灌浆量是按照采空区剩余空洞体积进

5、行预测估算。注浆过程中，浆液向采空区上覆地层、裂隙的渗透损失，在采空区剩余空洞体积的基础上，考虑采空区开采年头较长，巷道变形情况严重，裂隙通道畅通，故本此设计浆液损耗系数A取1. 4。注浆量采用下述公式进行计算。Q=AXVX n/c式中：Q一采空区灌浆量（mb；A-浆液损耗系数，取1.4；V采空区剩余空洞体积，取10269m3；n一注浆充填率，取0.8；c 浆液结石率，0.85。Q=13531m3灌浆采用“先外圈、后内圈、间隔式、分序次”的原则进行施工,外圈单孔单次注浆量根据情况不得一次注完，要重复钻孔及注浆，因为一序钻孔浆液可能扩散范围较大，二序钻孔使前序钻孔未充填的空洞得到再次充填，从而提

6、高充填率。5、孔口压盖式止浆根据多年采空区的治理工程经验，采用孔口压盖或下特制止浆塞的方式注浆是完全可行的，与采用浇筑孔口管的设计方法相比，具有以下优点：采用孔口压盖或下特制止浆塞的方式注浆可多次扫孔，重复注浆，有利于保证注浆效果。而浇筑孔口管后，钻孔内不利于再次扫孔。若钻孔深度未完全揭露采空区，也不利于再次扫孔钻进至采空区底部重新注浆。孔口压盖式止浆见图1-1。孔口压力表法兰螺栓地表注浆浆.液匕杼一一匕下法兰松散物孔壁单液水泥浆套管新生代稳定基岩赳基岩采空区6、注浆系统（1）注浆系统由：散装粉煤灰和散装水泥上料系统、一级搅拌池（机）、二级搅拌池（机）、供水系统、注浆泵、注浆管道、孔口管、孔口

7、装置、投砂器、封孔装置等组成。图1注浆工艺流程图（2）注浆系统配置要求料场：堆放材料的材料场场地要平整，运料车辆正常通行，且紧邻搅拌机，使材料便于运输、搬运，要求设有防潮、防雨措施。搅拌机：要求能够满足正常施工，搅拌后的浆液均匀，符合设计要求。搅拌池：修建的搅拌池应满足正常施工要求，中间设置搅拌系统，使得搅拌后的浆液均匀，符合要求,单次搅拌量可依据现场确定。水池：制浆站应根据施工注浆总量需要，建立蓄水池，以保证正常施工，水池建筑规模及要求视具体施工情况而定。注浆泵：宜采用变档定量泵，其额定排量不小于200L/min,注浆泵压力应大于注浆最大设计压力的1. 5倍，注浆最大设计压力为1. 5Mpa

8、,注浆泵压力为7Mpa。压力表：注浆用压力表最大指数应小于lOMPa,并定期检测标定。封孔装置：采用孔口压盖式止浆法。注浆管：根据钻孔情况，采用中76mm钢管，丝扣连接。投砂器：制作投砂器，投砂容积依据现场需要确定。搅拌系统、注浆设备及机具等必须进行定期检测和维修，以保证注浆施工连续进行。压力表应应定期检查，不合格的和已损坏的压力表严禁使用。7、采空区注浆控制方法（1）浆液采空区注浆时采用浆液浓度先稀后稠的方法，注浆开始后，要定时观测泵的吸浆量和泵压，记录注浆过程中发生的各种现象，收集原始数据，并根据实际情况及时调整浆液浓度和注浆量。为便于控制注浆质量，实际注浆时，每孔可选稀、稠两种配比的浆液

9、进行注浆，稀浆灌入量取单孔注浆量的30%为宜。当注浆量较大时，应采用间歇式注浆法施工或在浆液中加入水泥重量2%的速凝剂。(2)浆液扩散注浆压力的大小将决定浆液的扩散距离和充填、压密的效果。压力大，浆液扩散距离大，裂隙中浆液充填的效果也高。本次井筒壁外理区域注浆压力取1. 52. 5MPao最终注浆压力可以根据现场情况和具体要求进行调整。(3)遇厚采空区注浆添加骨料采空区注浆是否进行添加骨料(投砂)，取决于钻孔情况。如遇钻孔中出现0.8m以上掉钻现象时，应采用孔内投砂，投砂应采用开放式工艺，在注浆初始阶段，投砂器投入的砂经浆液流动带入孔中，为防止堵孔，应避免在短时间内投入大量的砂。投砂量应控制在

10、注浆充填量的10%30%,具体可现场根据实际情况调整。注浆末期，将投砂器取下，三通口封闭，投砂结束，孔内压力逐渐升高，当孔口压力表显示压力为11.5Mpa、流量在小于50/min时稳定1015min,该孔注浆结束。注浆量的总量已包含骨料用量，在注浆过程中注浆量和骨料用量可以相互转化粗骨料为采用粒径不大于5mm的中砂或米石或砰石或炉渣。注浆和投砂转换具体结构请参照下图注浆孔口管结构示意图层跳戏里豌以下】.注浆孔口懿酥意图8、注浆设计及材料量灌浆浆液主要为水泥粉煤灰浆,由水泥、粉煤灰、水等主要材料组成，浆液配比如下，见表2所示:水：固比为1:11:1.1,本工程中帷幕孔取1:1.1,内圈注浆孔取

11、1:1. 1。水泥、粉煤灰重量比为2:8和3:7。表2浆液配比表水固比水泥粉煤灰重量比水(kg/n?)水泥(kg/m3)粉煤灰（kg/m，）1:12:87082124961:1.13:7677223521按照水固比为1:1L 1,计算材料用量，固相比2:8和3:7浆液进行取值，具体见表3。同时为了防止外圈帷幕孔注浆充填中浆液的浪费，可在注浆过程中向孔内投放一定比例的骨料，通常粗骨料为采用粒径不大于5mm的中砂或米石或砰石或炉渣骨料。表3主要材料用量表名称规格单位数量备注水泥P. C 32. 5普通硅酸盐水泥t2947GB175-2007粉煤灰II级t6889GB1596-2005水PH 4M3

12、9347JGJ63-20069.拟投入设备设备名称设备型号数量功率总功率设备用途钻机（柴动）XY-44237KW74 KW造孔泥浆泵（柴动）BW250215KW30KW造孔螺旋输送器219411KW*444KW制浆搅拌机自制47.5KW*430KW制浆潜水泵25KW*210KW制浆注浆泵NBB260/7415KW*460 KW注浆空压机0.917.5KW7.5KW制浆电焊机BX315115KW15KW机修水泥罐loot3储存原料注浆管路DN50400输送浆液用电总功率166.5KW10、计划工期本工程计划工期120天。进场设备（钻孔设备迟进场2天安装）安装10天，在安装第4天钻机开始造孔。注浆工期110天，如遇计划外工作量，工期顺延。为保证本工程能够按期完成，拟投入注浆站工人17人，钻机工人13人，管理人员4人。并根据工程需要随时增减人员，保证按期完成本工程。