份副立井壁注浆施工和井壁修复工程设计和安全技术措施.docx
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份副立井壁注浆施工和井壁修复工程设计和安全技术措施
副立井壁注浆施工和井壁修复工程
设计及安全技术措施
总负责:
生产安全矿长:
安监科长:
项目经理:
施工队长:
设计编制:
阮柏峃
2013年9月2日
副立井壁注浆施工和井壁修复工程
设计和安全技术措施
第一节、副立井壁注浆施工和修复工程的必要性,具体要求。
第二节、施工前准备工作。
第三节、井壁注浆堵水和修复的施工。
第四节、劳动配备工期安排
第五节、安全技术措施。
第六节、概算。
副立井壁注浆施工和井壁修复工程设计和安全技术措施
根据8月27日会议精神和尧头斜井技改项目部文件要求编制的设计及安全技术措施。
第1节、副立井壁注浆施工和修复工程的必要性具体要求
根据副井筒涌水分布图,井深-136—276m有138m井壁出现淋帮水,这其中涌水较大的有48m,井筒壁的两模之间搭接不紧密造成井壁不平整,井壁每模的局部有麻面蜂窝需要处理。
为了保证井壁井筒质量,通过井壁注浆和修复达到以下要求:
1、井筒的淋帮水降低到1—1.5m³/h。
2、井壁模间(接茬间)有缝隙水进行封堵后填平整。
3、对模间无水缝隙填平,蜂窝麻面摸平,达到井壁面平整。
4、对淋水涌出量大的壁段要彻底处理。
5、对于井壁有淋水0.4m³/h以上的出水点位置在正北、正东偏北300mm方向处,正西偏南300mm方向处的位置用1寸钢管打入出水孔里,露出部分8—10分按有球阀套上1寸的钢管、弯管将水引出,有球阀可以将水关住。
第二节、施工前的准备工作
1、施工队伍
由吴正查经理指定并实施,由王建军队承担。
2、检修和购置
按尧头斜井技改项目部的要求购置注浆压力大于20MPa以上的注浆机,根据计算购置注浆设备压力最大压力为21MPa,注浆泵选用双液浆的注浆设备如2JGZ-60/210型注浆泵。
对原有的HYB型双液注浆泵,2TGZ-90/140型双液调速高压注浆泵,检修后要求能够注双液浆和压力表能够显压力数字。
3、准备好所需用材料
、制作注浆管
用1寸的钢管作注浆管,在管壁上打若干孔,一端有丝扣,长度1.0m—1.2m。
用1寸钢管作注浆管,在管壁上打孔,一端有丝扣,长度0.5m—0.6m。
、购买中性水玻璃20桶(4T)。
、购买长2.6m,厚度2—3公分木板16块。
用捧吊盘上的缺口,保护工作人员的安全。
、准备麻丝,木条。
、备足够数量的42.5水泥。
第三节、井壁注浆堵水和修复的施工
2013年8月28日,副井筒掘进深度约为-328m,根据井筒涌水情况分布图掌握的资料:
井筒-136m—276m井深段的井壁,经过了9次井壁注浆和工作面与井壁同时注浆,这9次中,注浆成功的,注浆一般的,注浆失败的都有,-136——276m之间140m,是这次注浆堵水的主要井壁段。
这一井筒是五个施工队施工的。
在140m中有48m是这次井壁注浆堵水的难点,重点。
这48m是四个施工队施工的。
这次井壁注浆只有过硬的队伍和经验丰富的注浆师才能完成,否则结果是相反的。
壁后注浆的这种方法是在井壁的外围注浆,形成一定厚度的水泥帷幕,因而达到封水和加固围岩的目的,减少井筒壁涌水量,以利于井筒的正常施工和投产后减少井壁涌水量。
施工前的准备工作按设计要求做好后,由甲方安全部门,监理、施工队、技术员检查后才开工,施工前测量给出正东,西南北方向在井壁上用红漆喷上,施工前将吊盘用木楔固定4个以上。
1、钻孔的布置
施工时,将吊盘提到无水段,两模间结合不好,模间有间隙处,除掉接茬处浮尘,用水泥和水玻璃混合成浆面状,水泥和水玻璃的比例1:
(0.4-0.6)按实际井壁不出水效果好为准。
有的加水,有的不加水。
两模接茬有突出的部分除掉,有麻面,有蜂窝时,凿掉疏松管料用混合浆面摸光,无水井壁段修复完后,有水井壁段的两模之间需要修复按以上办法处理。
吊盘由上至下放到有出水点时,要进行注浆堵水。
1、注浆段的高度原则上一模段高3.7m,出水点在两模接茬出,有出水点需要进行注浆堵水,其余无水接茬处按井壁修复处理。
两模接茬处的钻孔布置,按梅花型布置,钻孔尽可能布置在出水点,钻孔间距1.6m—2.0m,排距2.0m左右,上孔布置在接茬上方0.5m以上方,下孔布置在接茬处下方0.8m以下,孔深:
穿透井壁0.3—0.4m孔深0.8—1.0m,这是浅孔深度。
深孔在裂隙大,探孔漏浆层,主要含水层,可打深孔,孔深3—4m,钻孔一般打水平孔。
如涌水在模茬上部,孔向上倾斜,涌水在模茬下部,孔向下倾斜。
每两荐之间设1-2处插放水孔,待周边均注好凝固后,再堵放水管。
若放水管孔水量太大时,继续放水,可用水管引至井底。
在本设计提到的48m井壁里,梅花布置的孔距,排距适当缩短小,多打孔反复注浆,考虑到井筒将来安装罐道樑,即孔设在井筒壁的正东偏北300mm,正西偏南300mm,南北0.5—0.8m,北部的井壁可以设放水管,详见导水管布置范围图,按上球阀在按上弯钢管,管子尽可能靠近稳绳处,每一处尽量在同一方向。
注浆应一模一模注,不留死角。
2、出水点不在两模接茬处或附近,而是在井壁一模其他地方且出水量比较大,这是由于在每模浇注时水没有控制好,水量过大将混凝土中的水泥冲掉,此处达不到C40的强度,这在48m井壁段会出现这种情况,首先把水用钢管引走,再用水泥,细砂,细石子,加水玻璃按C40标准衬上,待凝固后再在旁边打孔按深孔布置,这由有经验的注浆师根据实际情况灵活而又有实效的解决。
二、注浆材料及配比
注浆材料采用水泥-水玻璃双液浆,水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥,水玻璃浓度40/3t模数,水泥浆水灰比1:
1(每方用750kg水泥750kg水),与水玻璃体积比1:
0.5。
3、注浆数据
注浆数据主要指注浆压力,胶凝时间和注入量。
注浆压力Pa根据静压水压力Pa来确定;勘探资料抽水试验资料表明,我矿抽水静压水为196.75MPa,到-136m出水有6MPa;
Pa=Po+0.2MPa正常压力P=Pa+0.4MPa
P=6MPa+0.4MPa=6.4MPa终压Pc=Pa+0.6MPa=7MPa
随深度增加,每10m一个压力,到-276增加14个压力,到那时正常压力应为20.4MPa,终压力应为21MPa。
注浆时由小到大进行加压,当注浆孔不再吸浆达到终压,停止注浆。
胶凝时间,注浆的目的是堵水,胶凝时间较短,定位1-3分钟。
这时特别要控制好水玻璃量和注双液浆的时间。
注浆量按公式计算:
Q=Vnam3
V注浆加固体积=(R2注-R2掘)×π×注水层厚度式中R注,=打浅孔时的R注浅=3025m+0.5m+0.5m=4.25m(井壁砼水泥帷幕1m)。
打深孔时的R注深。
R注深=3.25m+0.5m+3m=6.75m
深孔深度孔深3.5m,井壁砼水泥帷幕3.5m。
R掘=3.25m+0.5m=3.75m
N孔隙率一般为0.26~0.48,取平均数0.37。
A浆液损失系数1.1~1.5,取1.2。
四、注浆机具
注浆使用一台21MPa双液注浆泵一台,配高压胶管压力表,Y型管式混合器高压球阀及水泥浆储料桶,水玻璃储料桶。
注浆孔口管使用φ22×4(1寸钢管)无缝钢管,详见注浆机具材料表。
五、注浆工艺
1、施工顺序方法
对两模接茬口部位和出水点进行处理,采用水泥一水玻璃,塑胶泥封堵,局部地方埋设注浆导水管。
按设计位打好注浆孔。
直接将注浆孔口管打入孔内,周围用麻丝,棉纱塑胶泥封好,孔口管一端车丝扣,与注浆阀门相边接,其余车成竹节形(马牙扣)对注浆前用清水注入清孔。
段内注浆顺序“下堵上封、中间渗透”的方法进行。
2、注浆工艺
在井壁出水点周围布孔,孔距保证将液的扩散半径能交圈,用风钻或岩石电钻打眼,并埋设孔口管固定孔口管用麻丝塞紧,用塑胶泥封好。
1首先作压水试验,计算注浆孔的吸水率,
2当地下水流流速较大或裂隙大时,采用C-S双浆液:
始注浆液1:
2(水泥:
水)再换成水泥浆:
水玻璃=1:
0.5,(体积比)若压力表不上升,间隔3-4小时再注;当达到规定终压10-15分钟后;换注1:
1(水泥:
水)再用水泥浆:
玻璃1:
0.5,达到终压后,用清水冲洗设备管路。
3
注浆工艺流程:
打孔安设注浆管拌制水泥浆及水玻璃浆液连接高压注浆管(高压泵端)孔口混合器孔口管压入注浆孔内注浆结束注浆。
六、作好注浆记录
注浆每班都要一个记录员,要记录井简吊盘的位置(按吊盘上部的位置计算)打孔的个数,每个孔的深度(m)、注浆管(个)、注浆孔数(个),注浆压力MPa,水泥(T)、水玻璃(T)、麻丝kg、木楔子(个)、备注内容,签上施工队名字,质量检员名字,每天由施工队长报总工审检后报项目经理和报甲方负责人。
不报记录材料施工不记报酬,记录员可以专职,也可以兼职,但每个班必须有一个。
七、注浆效果检验
对井壁进行钻孔抽查,检查注浆堵水效果检查完后,无涌水,孔口用塑泥封堵。
对有涌水孔再次注浆,再检查。
第四节、劳动配备工期
一劳动组织实行三、八制作业,劳动组织
劳动组织中所需人员要配齐全,特别是悬空作业要有一个安全员,观察记录员、吊盘信号工由一个人兼,管好安全、记录好原始资料、管好上下联络的信号。
1、副井壁注浆劳动组织人员配备表。
2、副井壁注将修复工期安排表。
第五节、安全技术措施
为了保证副立井壁注浆堵水和井壁修复工作施工顺利完成,特制定以下安全技术措施:
一、因为本工程是悬空作,防坠落事故是安全的重中之重。
1、对所有参加本工程的操作人员都要进行安全措施的学习,做到应知应会。
2、用木板将吊盘的吊桶通道捧实以免施工人员坠落。
3、在吊盘边缘工作的人员要戴保险带。
4、除吊桶通过时,井盖门一定要关闭严密。
5、井口封口盘上及其附近清扫干净,不能有石子杂物以免坠入井内,砸伤吊盘上的人。
6、井下有人不能停风机。
7、吊盘稳绳要牢固,稳车一定要可靠,防止吊盘频繁下放造成事故。
8、上下人员随身带的工具要用绳子系牢防止坠落伤人。
二、钻进施工过程中的安全技术措施。
1、井壁钻孔的钻具,地面检修好,试运转设备性能完好才能下井,以免在吊盘上检修设备耽误时间,钻孔设备坏子升井,不在吊盘上检修设备。
2、注浆前绞车,提水吊桶,柴油发电机运转,安全梯使用,地面供电设备等进行全面检查,确认安全条件具备才能施工。
3、必须做好每个钻孔钻进时的记录,钻孔达到深度后,必冲孔用压风吹岩粉。
三、注浆过程中的安全技术措施
1、对所有参与注浆操作人员都要进安全措施的学习和操作训练。
2、注浆管路系统尽量减少弯管及抬高,以防注浆液沉淀堵塞,弯管半径不得小于管径的五倍。
3、注浆前应有专职维修人员,对注浆系统进行检查,对注浆泵,输送系统进行耐压试验,试验压力为注浆压力的1.2倍,时间应持续15-30分钟,在无异常情况下,才能使用。
4、要经常检查管路的联接处,发现问题及时处理防止拔拖伤人。
5、每次注浆前,对使用的压力表,检验校正后,才能使用。
6、建立健全各种岗位责任制,(见副立井K5含水层工作面和壁后注浆堵水工程安排P6)严格执行井下现场交接班制,保证注浆工作的连续性。
7、注浆前必须对孔口管进行压力试验,试验压力为注浆终孔压力的1.2倍。
8、制浆人员应严格掌握浆液浓度,配浆时用的水泥要过筛,防止杂物混时浆液。
结块过期失效散水泥严禁使用。
9、注浆工作人员必须穿戴好劳动保护用品后才能进入工作地点。
10、浆池内的浆液要淹没笼头,防止笼头悬空,吸入空气,应有专人放浆和过滤,注浆结束时应对搅拌机池及笼头窝进行清洗。
11、注浆时,泵压剧减或不进浆,可能是笼头被堵,吸浆笼头应经常清洗泵压突然不降且不回升,吸浆量增大,说明岩缝漏浆,可采取降压,调正浓度的办法处理。
12、注浆压力剧增,而工作面压力上升很慢或不上升,应立即检查管路,并将笼头移入清水池中。
13、注浆时不得随间停水、停电、必要停电事先通知,待停止注浆冲洗管路和注浆泵后方可停水、停电。
正常注浆结束后必须立即清洗注浆和管路。
14、注浆记录员应认真记录压力流量以及前要求内容汇总分析上报。
15、井下工作盘应保持干净,杂物一律运上井,施工机具放整齐,位置合适。
方便使用。
注浆时,井下人员戴防护镜,乳胶手套和口罩,以免窜浆烧伤眼睛。
16、跟班长要对本班工作负责,检查记录人员的工作情况,确保原始资料完整和准确,对注浆过程中发生的问题,要认真分析处理。
处理不了的问题及时报告领导。
记录员不报记录的全班工作量不记,对当班长和施工队长各罚50元,由甲方罚款。
17、每次注浆结束后,必须压清水冲洗管路,以注浆管出清水为主。
每次注浆结束后,必须将注浆泵及吸水管路清洗干净。
18、注浆结束后,关上孔口阀门,待注浆管路泄压后才可以放浆,放浆时,放浆三通严禁对人。
19、凡参与注浆工作人员,必须学习尧头煤矿施工人员入井须知,其他有关事宜参照《煤矿安全规程》执行。
四、施工过程中的质量安全监督管理
1、井壁注浆每一模(3:
7m)从打眼开始到注浆完成请甲方监管人员进行监督管理,达不到设计要求,继续注浆堵水,只有等甲方验收合格,才能进行下一模的工作。
2、如遇下一模没有堵水和修复任务,经甲乙双方认可,才能进行下一模工作。
3、吊盘下放到需要注浆和修复井壁处,由甲方的监理和施工队技术员薛燕辉、施工队王建军、班长共同商定施工方案,到施工完后再由甲方监理和施工队技术员验收。
以后依次循环。
第六节、概算
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