井筒超前探水注浆措施 2Word文件下载.docx
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水压(Mpa)
钻孔超前钻距(m)
止水套管长度(m)
<1.0
8
5
1.0-2.0
12
10
2.0-3.0
15
>3.0
>15
表4-3钻孔技术参数表
孔号
方位角
预计深度(m)
终孔位置
孔径(mm)
备注
1
根据井筒情况布置
由含水层厚度确定
进入含水层底板1m
65
----
2
3
(2)孔口管规格:
孔口选用Φ108×
4mm无缝钢管制作,每节根据需要加工,下入孔内长度根据岩帽强度决定,若工作面岩层破碎、软弱或有断层时,需施工混凝土止浆垫,孔口管外部分加工成抗拔台阶;
在距法兰盘0.5米的位置焊接0.5×
0.5m见方的钢板,厚度为10mm,并在铁板四角割孔。
焊接法兰盘厚度20mm,配Φ108mm孔口管﹑20MPa高压阀门。
(3)孔口管固定:
开孔孔径113mm,开孔深度视岩帽强度确定,孔径部分做成后下入孔口管,用水灰比0.5:
1水泥浆灌注,充满孔口管及孔壁空隙,凝固48小时,另用四根锚杆及钢板固定,每根锚杆的抗拔力不小于40KN。
孔口管固定后,扫孔至孔口管下端0.5-1m深度后,做耐压试验,试验压力不低于静水压力的1.5倍,孔口管不松动不漏水方可继续施工,否则应重新固结孔口管。
(4)允许掘进条件:
探孔施工完毕后,测量总涌水量小于3m3/h时,才允许掘进。
2、打钻前的准备工作
(1)钻场要按设计要求施工,加强支护,确保支护牢固、安全可靠。
浮矸杂物清理干净。
(2)钻机机具要在地面进行认真进行检修,并进行试运转检查,确保其处于良好工作状态。
(3)风、水、电要接至钻场,要确保打钻期间正常供应和需求。
(4)所需材料、机具、配件要备齐,加工件要提前加工完毕。
(5)打钻前排水系统要形成,排水能力满足要求。
(6)钻机人员要认真学习钻机操作规程和安全规程,钻机司机要经过培训合格后方可上岗操作。
(7)钻场要配备良好照明,安设专用电话。
(8)要对排水系统和排水能力进行全面检查,确保打钻期间矿井排水能力和排水设备的正常运行。
(9)要确保避灾路线安全可靠,工作面停放一吊桶,吊盘软体要下放至井底,吊盘信号工要时刻注意工作面情况,遇紧急情况确保井下人员能够立即升井。
3﹑探放水施工
(1)钻孔设备
探水孔钻进采用SGZ28150煤矿用坑道钻机,配Φ75mm、Φ113mm钻头和Φ50mm×
1m钻杆。
一台2TGZ-60/210型电动注浆泵,2台0.2m3搅拌机(1台备用)。
(2)探放水孔口管布置施工
先清理﹑平整到迎头底板,以方便安设钻机为准;
把钻孔位置和方位在井下用红漆标设清楚;
通过打锚杆地锚把钻机在工作面固定牢靠;
再按照钻孔设计角度调整钻机。
(3)孔口管加固
待水泥浆凝固后,对孔口管C:
S=1:
1单液浆进行注浆加固,以防止在钻进过程中水泥浆强度不够孔口管松动造成涌水。
水泥选用普硅P.O42.5R水泥,水泥浆为0.5:
1(水灰比)水泥浆。
注浆加固时,将4个半截汽油桶(1个清水桶、1个水泥浆桶)及1台注浆泵均放置于平整的底板上。
(4)钻孔施工
钻孔前将孔口阀门在孔口管上连接牢固,然后将钻机移到位,根据孔口管角度摆正对中,将钻头放入孔口管内;
用钢丝绳套,手拉葫芦及地锚杆将钻机固定牢靠在工作面上;
经试运转正常后,接钻杆给风给水钻进。
①将变速手柄置于需要的档位,启动电机,回转器带动钻杆旋转。
操作液压卡盘手柄使钻杆松开,钻杆停止旋转;
操纵给进缸手柄使油缸上升至上止点,操纵液压卡盘手柄使钻杆卡紧,这时立轴升起并带钻杆回转。
②打开水阀,当水从钻孔部位流出时,操纵给进缸手柄给进,钻孔作业开始。
在钻进过程中可根据地质状况调整给进力和给进速度。
油缸运行至下止点时,操纵给进手柄置于中位,钻进作业的第一个行程结束。
(5)接钻杆
松开给水器,接钻杆,装给水器,开机继续钻孔。
(6)放水
探着水后岩层进行放水降压,避免初揭露含水层出现涌水量高峰,保证施工安全,放水时间以探着水后涌水量大小而定。
探出水后如出现高压力,大水量,要紧急关闭阀门,及时汇报调度室,进行处理。
4、施工技术要求:
(1)孔口管埋设质量是整个打钻工作的关键,必须本着确保安全的原则,把握好每道施工工序。
必须按设计要求钻进到位,下管到位,注浆到位。
孔口管要用树脂锚杆固定,以确保孔口管的抗拔力。
(2)钻孔必须由地测人员在施工现场严格按设计要求准确定位。
(3)钻进时要时刻注意观察孔内岩粉和冲洗液变化,准确判断层位,认真填好原始记录。
(4)钻进时,要根据岩性变化,及时调整钻压钻速,不准使用高速和大压力。
(5)钻进过程中,要注意回水量及钻压的变化,发现煤岩松软、片帮、来压及钻孔中的水压、水量突然增大以及顶钻等异状时,必须停止钻进,但不得拔出钻杆。
可暂不移动钻具,将钻杆固定。
现场负责人应立即向矿调度室报告,并派人监测水情,分析清楚原因后再确定能否撤钻放水或继续钻进。
(6)钻孔内水压、水量过大时应采用反压和防喷装置的方法钻进,并有防止孔口管和岩壁突然鼓出的措施,以保证钻机、钻具和人员的安全。
(7)钻孔出水后,要及时观测水量。
水量不大可一次性钻至终孔,如水量过大,应停止钻进,转入下一孔施工。
(8)做好水文观测工作,掌握水量动态变化,认真填写观测记录。
(9)钻进期间必须认真填写钻进记录,详尽记录各项施工数据,做到准确、可靠,并及时汇总,向有关领导和部门汇报。
(10)严禁干钻,发现无冲洗液或只有少量自孔口流出,应立即停钻检查,找出原因。
(11)现场要有技术人员跟班指导,确保打钻质量。
打钻人员必须按照批准的工程设计施工,不得擅自改变设计。
(12)钻场内施工设备摆放要整齐有序。
钻杆排列整齐。
钻场无杂物、积水,切实做到文明施工。
(13)钻机司机要密切注意钻机运转情况,做好钻机及配套设备的正常维修保养工作,确保其处于良好工作状态。
(14)拔钻时,如孔中水压、水量过大,应先打开泄压阀泄压,再拔钻。
(15)水泵工要及时将出水排掉,防止淹井影响施工。
水泵工同时要做好水泵的保养工作。
(16)应及时做好施工收尾和施工总结工作。
(二)井筒注浆
如果探水需要进行工作面预注浆,则在工作面沿井筒周边均匀埋设注浆孔口管,埋设方法同探水预埋管施工。
1、注浆施工方案
(1)宜采用C-S(水泥-水玻璃)双液浆液注浆。
(2)注浆部位
井筒含水层段。
(3)布孔方式及原则
沿井壁周边均匀布孔,孔间距不超过2.0m,孔深根据含水层厚度确定,倾角3-5°
。
(4)注浆参数
①浆液材料
浆液材料首先采用(C-S)水泥-水玻璃双液浆。
水泥选用P.O42.5R普通硅酸盐水泥,双液浆C:
0.3~1:
0.6。
详见水泥浆液配制表。
水玻璃选用液体硅酸钠型、浓度为30~45波美度(1.26~1.45g/cm3)、模数2.4~2.8的水玻璃。
为了提高注浆效果,在水泥浆配制中宜加入增强防水剂。
②浆液的配制
水泥浆液配制方法是先向水泥浆搅拌机内加入规定量的水,开动搅拌机后加入规定量的防水剂,搅动3~5min后即可,见表4-4,水泥浆配制表。
表4-4水泥浆配制表
水灰比
水量(L)
水泥重量(Kg)
浆液体积(m3)
浆液比重(1000Kg/m3)
2:
200
100
0.233
1.28
1.5:
150
0.183
1.37
1.25:
187.5
0.238
1.43
1:
0.200
1.50
0.8:
160
0.227
1.60
0.6:
120
0.170
1.76
③注浆压力选择
首先测定含水层钻孔静水压力,注浆压力比静水压力大0.5~1.5Mpa,应施工或保留泄水孔进行卸压,注浆终压应大于含水层静水压力的2~4倍。
(5)注浆设备及布置
①注浆设备选择:
a、选用2台2TGZ-60/210型注浆泵,一台工作,一台备用。
b、造浆机,选用容积0.4m3造浆机一台。
c、储浆桶2个,清水桶1个。
d、凿岩机和钻具:
和探水施工相同。
e、运输浆液:
利用输料管输送井口搅拌好的灰浆到工作面储浆桶。
f、注浆孔口管:
Ф108mm钢管通过法兰接Ф32mm×
300mm钢管。
②设备布置
a、造浆机布置在井口,将水泥、防水剂和清水按设计配比进行混合搅拌成水泥浆液。
b、注浆泵1台。
(6)注浆工艺流程及注浆作业
①注浆工艺流程见下图
水
水泥搅拌储浆桶储浆桶水玻璃
注浆泵注浆泵
输浆管输浆管
孔口混合器
注浆孔
②注浆顺序
a、将各注浆孔施工完毕后依次注浆,具体可根据现场情况调整。
b、注浆作业:
将吸浆管和吸水玻璃管拧紧上牢,准备就绪,井下信号通知地面下放搅拌好的水泥浆,按照设计好的浆液配比,利用供液阀门调整好流量,可进行注浆工作。
水玻璃由吊桶输送至井下的储浆桶,注浆过程中,视压力情况,随时调整水泥浆浓度。
注浆过程中,司泵人员应做好详细记录,记录内容包括:
开孔数量,孔位,测量水压,注浆压力(包括静水压力、注浆压力与注浆终压),水泥注入量等。
(7)注浆结束标准
单孔注浆结束标准:
为防止周围钻孔大量跑浆,要将其它注浆孔阀门打开一半,待出现浓浆时,将其阀门拧紧封死,注浆孔达到终压,欲堵的出水点不再漏水,10分钟后打开注浆孔口放浆阀不漏水,可结束本孔注浆。
(8)预计注浆效果
①各注浆孔的注浆压力达到终压,注入量小于30L/min-40L/min。
②直接堵漏注浆,应达到各钻孔的涌水已封堵,无喷水,且涌水量小于0.5m3/h。
(三)探水注浆安全措施
注浆期间所有工作人员除必须严格遵守立井施工的有关安全措施外,还必须执行以下措施:
(1)开钻前将措施向全体人员及相关人员传达贯彻,并进行考试。
所有打钻人员必须遵守煤矿“三大规程”,严格按《钻机操作规程》操作,按措施施工。
(2)下井钻机机组、电器设备一律要防爆,运转设备要有防护罩。
(3)钻场处支护要牢固、安全、可靠,地面平整、清洁、无浮矸杂物。
(4)钻机运输过程要绑孔牢靠,避免碰撞。
(5)钻场要有良好的照明,工作面施工人员要配带明亮的矿灯。
(6)钻场要设专用电话,确保地面与钻场联络畅通。
一旦发现险情要及时汇报矿调度室及有关领导。
(7)孔口管必须按设计要求打钻到位、下管到位、注浆到位,确保孔口管安设质量,否则不得钻进。
孔口管必须按加固要求,打锚杆固定。
(8)正常钻进前必须先装孔口管和控水球阀,并进行压水试验,达到设计承受水压后方准钻进。
(9)钻机固定要牢靠,定位要准确,确保开机质量。
(10)钻进过程中,钻机手把范围内除司机外不得站人。
钻机起拔及下送钻具必须用夹具夹牢,工作人员只许在两侧安全位置操作。
(11)打钻时,要做好钻机电机防淋喷保护,钻场的有关电器设备必须垫高,防止水淹。
(12)钻进过程中,除钻机司机外,其它人不得操作钻机,防止出现事故,钻机按钮开关放在钻机司机身旁,以防有紧急情况时能随时关闭、起动电机。
(13)所有打钻人员必须报从带班班长的指挥。
(14)钻场内施工设备摆放要整齐、有序,钻杆排列整齐,钻场无杂物,无积水,切实做到文明施工。
(15)为防止钻孔出水伤人,钻机下必须加防护挡板。
(16)一旦发现孔内出水量过大,应及时采取措施,停掉钻机电源(水泵电源不停),人员撤离钻场,并立即汇报矿调度室。
(17)放水期间,工作人员需配带自救器和便携式甲烷检测仪。
(18)放水期间要配备专职瓦检人员值班,发现异常,立即汇报矿调度室。
当钻场空气中瓦斯浓度达1%时,应停止钻进,加强通风;
达1.5%时,必须停止工作,切断电源,撤出所有工作人员,并汇报调度室制定措施进行处理。
待瓦斯浓度降至1%以下时,方可送电工作。
(19)放水期间,发现钻场空气中CO2浓度达1.5%时,必须停止工作,撤出人员,查明原因,制定措施,进行处理。
(20)放水期间发现有其他有害气体涌出时,应暂停施工,撤出人员,待查明情况并进行处理后方可进行工作。
(21)所有工作人员都必须严格执行交接班制度,有关注注浆泵浆操作人员安全技术培训,并进行理论和实际操作考核,合格者方能上岗。
(22)立井下放或提升设备时,必须捆绑牢固,并事先与绞车房联系好,确认无误后方可开车。
(24)钻机的操作必须由钻工本人进行,其他人员不许操作。
(25)钻机操作人员衣服必须穿戴整齐,衣扣、袖口必须扣好。
(26)每班由班长认真检查,严禁操作人员酒后入井。
(27)操作钻机时,操作人员不许戴手套。
(28)搭建的临时工作盘,要用架子管固定牢固,上面铺设的木板厚度不小于50mm,并用铁丝将木板固定在架子管上,盘上要设置专门的保险绳,盘上工作人员必须挂上保险带。
(29)吊盘上材料要整齐,工具配件要放在专用工具箱内,无关工、器具一律升井。
(30)作为工作盘的下层吊盘喇叭口和抓岩机口位置必须用厚度不小于70mm的木板封严,并加钉70mm×
70mm的方木筋板钉成一个整体,筋板间距500mm,其他所有孔口必须用厚度不小于50mm的木板封严,并钉牢固,所有铺板与吊盘连接牢固。
(31)打眼时,必须把钻机固定好,并加强检查防止晃动。
(32)升降吊盘时,班长要指定专人看好各种管路及电缆,防止挂坏,信号工要密切注意吊盘运行情况及吊盘工作人员发出的信号,井上下信号工要间隔2分钟互相联系一次,在信号联系没有回应时立即停止吊盘升降。
(33)搅拌水泥浆时,严禁有结块水泥,以防堵塞吸浆笼头。
(34)注浆泵等设备下井前必须进行检修、试运转,确无问题后方能下井。
(35)注浆前要对整个管路系统做压水耐压试验,检查管路上的所有接头、法兰、阀门及管件的耐压能力,如有不符合要求的及时更换或调整,符合要求时方能开始注浆。
(36)注浆泵及输浆管各接头要绑紧接牢,并应避开孔口管位置,避免跑管伤人。
(37)注浆人员严格执行注浆泵操作规程,佩带防护眼镜、乳胶手套,注浆管路要牢靠,以防脱出伤人,放浆时,要注意安全,人员避开放浆阀门,防止浆液溅入眼内,时刻注意压力表变化情况,发现异常情况及时处理。
(38)注浆前要检查泵完好情况,周围是否有障碍,人员是否站在安全地点。
(39)记录员跟班检查注浆情况,井下所有工作人员时刻观察岩层变化情况,发现问题应立即停止注浆,向技术人员汇报。
(40)注浆时,要设专门信号,防止与其它信号混淆造成事故,提落吊盘后,及时通知绞车房,做好盘位标记。
(41)注浆结束后,应立即用清水冲洗管路和注浆泵。
(42)注浆期间,技术部有专人负责此项工作,注浆公司工作人员听从项目部安排,遵守项目部规章制度及井上下管理制度。
(44)落盘注浆过程中,保证吊盘卧泵排水系统正常运转。
(45)避灾路线为:
井底→吊盘→地面,打钻时井下备一吊桶,信号把钩工密切注意施工情况,以备情况危急时撤出井下人员。
3、项目技术副经理防治水岗位职责
(1)严格执行国家有关技术政策和规程,按照公司和处技术管理规范和防治水工作条例细则,进行项目部水文地质技术管理工作。
(2)组织开展地表水体、降雨量的调查观测工作,负责井下涌水量观测工作,并将观测结果建立涌水量观测台账。
(3)经常深入现场,掌握第一手防治水资料,及时发现问题,解决问题。
(4)加强防治水基础工作:
收集、掌握井上、下水文地质资料,各种原始记录台帐、卡片等要齐全、准确,图纸资料要完善可靠、填绘及时。
做好井筒水害(情)分析预测预报工作,及时报送有关领导、安全部门。
(5)查清井下水文地质情况、水害因素,确定需要的排水设备,负责编写防治水安全技术措施。
(6)编制探放水设计,负责探放水施工的有关管理工作,并根据情况进行现场技术指导。
(7)定期搜集、调查和核对水文地质资料,并在井上、下工程对照图上标出工作面位置,发现威胁井筒掘进安全的问题,要抓紧协调解决,并报告处有关科室领导。
(8)编制年度防治水安全计划,并认真组织落实,负责做好矿井防治水仪器、仪表的检测标定工作。
(9)负责对矿井掘进工作面进行水害分析的预测预报,对存在水害威胁的工作提出整改意见。
(10)负责提供井筒月、季度、年度质量标准化达标检查所需的各种防治水资料。
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