浙江某礦井井巷工程風(fēng)井井筒壁后注漿施工方案

1、 金源礦業(yè)有限公司南李莊鐵礦 風(fēng)井井筒壁后注漿施工方案編制：審核：批準(zhǔn)：溫州礦山井巷工程有限公司南李莊鐵礦項(xiàng)目部風(fēng)井井筒壁后注漿施工方案金源礦業(yè)南李莊鐵礦風(fēng)井井筒凈3.5m，井口標(biāo)高238m，最低水平-60m，井筒全深298m，井壁支護(hù)型式為c25素混凝土支護(hù)，支護(hù)厚度300mm。礦山建成后，該井筒將作為礦山回風(fēng)豎井及安全出口使用，安裝梯子間，同時(shí)作為礦山充填管路的入口。風(fēng)井井筒下部處于奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層，漏水情況嚴(yán)重。目前，全井筒漏水總量為280m3/h左右，漏水范圍為+30-60m段。為減少排水費(fèi)用，改善勞動(dòng)條件，確保井筒安全、正常使用，根據(jù)建設(shè)單位要求，擬對(duì)風(fēng)井井筒進(jìn)行壁后注漿處理

2、。一、施工方案的確定（一）工作盤(pán)制作及安裝壁后注漿用工作盤(pán)為雙層圓形盤(pán)狀結(jié)構(gòu)。主梁及立柱采用in16，次梁采用n12；工作盤(pán)周?chē)O(shè)置扇形活頁(yè)；工作盤(pán)中部為吊桶及吊桶穩(wěn)繩通過(guò)位置，設(shè)有向上開(kāi)啟的活動(dòng)蓋門(mén)；盤(pán)面均用5mm厚度的網(wǎng)紋鋼板鋪設(shè)。管纜位置均留有孔洞。工作盤(pán)已于前期制作完畢，預(yù)置于風(fēng)井井口。工作盤(pán)采用二臺(tái)10t穩(wěn)車(chē)懸吊，懸吊方式為雙繩雙叉懸吊。兩根懸吊鋼絲繩分別通過(guò)護(hù)繩環(huán)與兩組分叉繩相連接。每組分叉繩的兩端與上層盤(pán)的兩個(gè)吊卡相連接。兩根懸吊鋼絲繩的上端繞過(guò)原有天輪固定在穩(wěn)車(chē)上。由于工作盤(pán)采用雙繩懸吊，安裝時(shí)，兩臺(tái)穩(wěn)車(chē)必須同步運(yùn)轉(zhuǎn)，方能保證吊盤(pán)起落時(shí)盤(pán)面不致傾斜。（二）排水方案1、利用現(xiàn)有臨

3、時(shí)排水系統(tǒng)（550m3/h深井潛水電泵一臺(tái)、200m3/h深井潛水電泵二臺(tái)），排干風(fēng)井井底及-60m水平石門(mén)平巷積水，加固擋水墻，徹底封堵?lián)跛畨Φ撞繗堄嗦┧?、於-60m水平安裝二臺(tái)155m3/h臥泵，兼用井底二臺(tái)200m3/h深井潛水電泵，并於井筒內(nèi)安裝一趟排水管路及二趟供電電纜。3、清理井底水窩及臨時(shí)水倉(cāng)，新的排水系統(tǒng)投入運(yùn)行。4、拆除臨時(shí)排水系統(tǒng)一臺(tái)550m3/h深井潛水電泵，開(kāi)始風(fēng)井井筒壁后注漿施工。（三）壁后注漿施工方案風(fēng)井井壁漏水區(qū)段位于裂隙含水層，圍巖與井壁之間有過(guò)水通道，如完全采用自上而下的壁后注漿施工順序，漿液易沿過(guò)水通道向下流失，則達(dá)不到堵水目的。故此次壁后注漿的施工順序

4、根據(jù)含水層的厚度分段進(jìn)行。具體為：1、對(duì)漏水范圍為+30-60m段井筒分段壁后注漿,分段高度為4m，采取由上往下逐段進(jìn)行注漿。每個(gè)分段內(nèi)先由下往上注漿，再由上往下復(fù)注一次。2、分段注漿開(kāi)始前，在含水層頂板的層界面位置先行注漿，造成上部隔水層帷幕。然后在帷幕以下進(jìn)行注漿，避免驅(qū)散地下水。3、進(jìn)行井底分段壁后注漿時(shí)，除對(duì)段底井壁進(jìn)行攔截注漿外，還應(yīng)對(duì)井底進(jìn)行封閉注漿。（四）井架施工方案風(fēng)井原有井架，本身承載能力小，局部又出現(xiàn)變形，不能滿(mǎn)足提升能力。為確保安全，提高生產(chǎn)能力，需要更換井架。1、制作型亭式鋼管井架主體井架的角柱和撐柱用無(wú)縫鋼管制成，構(gòu)件之間用法蘭盤(pán)和螺栓連接。主體架角柱跨距12*12、

5、天輪平臺(tái)6*6.2、掘砌井架角柱基礎(chǔ)，混泥土強(qiáng)度c20，預(yù)埋地腳螺栓。3、套裝井架，并拆除原井架。4、試運(yùn)行，投入使用。（五）-60平巷注漿施工方案 目前風(fēng)井-60平巷內(nèi)掌子面出水量較大，預(yù)計(jì)大于300m/h，為礦巖接觸帶出水.在距離掌子面32m處，已砌筑一道擋水墻，預(yù)埋dn159無(wú)縫鋼管導(dǎo)水管兩道（可做注漿管用），并且現(xiàn)已經(jīng)關(guān)閉導(dǎo)水管閥門(mén).除以上出水外，巷道內(nèi)還有零星出水點(diǎn).1、擋水墻出現(xiàn)的漏水點(diǎn)，應(yīng)加固。2、布孔方式：在巷道邊緣（擋水墻處）200mm扇形布置注漿孔，間距500mm，深度1-1.5m.鉆孔直徑42mm.3、注漿漿液采用水泥漿和水玻璃相互配合，水灰比0.5:1.二、漿液材料的選

6、擇漿液材料以水泥-水玻璃漿液為主，對(duì)于集中出水點(diǎn)或需要加固局部井壁時(shí)，采用水泥漿液。注漿材料：選用42.5號(hào)普通硅酸鹽水泥；選用模數(shù)為2.43.4、濃度為3045be水玻璃。三、注漿孔的布置1、注漿孔布置是根據(jù)堵水加固面積、注漿目的和漿液有效擴(kuò)散半徑來(lái)確定，以控制漏水區(qū)域。注漿孔按“三花眼” 排列。風(fēng)井井筒每模砼井壁高度為1m，在每模砼井壁中部均勻布置1排（計(jì)8個(gè)）注漿孔，排內(nèi)孔間距為1.34m，注漿孔上、下排距為1m。注漿孔布置方式2、注漿孔的位置應(yīng)與井壁漏水裂縫相交，選擇在漏水量大的裂縫中頂水造孔，或在附近造斜孔。3、對(duì)集中漏水處可直接造孔，孔數(shù)以將水引出為準(zhǔn)；對(duì)于片狀滲漏水，尤其在含水層

7、頂板處，布孔適當(dāng)加密，以防驅(qū)散地下水。四、鉆孔和注漿機(jī)具風(fēng)井井筒壁后注漿選用現(xiàn)有的yt-28型鑿巖機(jī)鉆進(jìn)注漿孔。為提高鉆孔質(zhì)量和減少夾釬現(xiàn)象，選用38mm“十字”形鉆頭。選用現(xiàn)有的2tgz-60/210型注漿機(jī)。五、注漿工作（一）壁后注漿設(shè)備布置設(shè)備布置方案：注漿點(diǎn)距地面較深，設(shè)備布置在井內(nèi)工作盤(pán)上，減少管路長(zhǎng)度，操作聯(lián)系方便，不需設(shè)減壓裝置。采用現(xiàn)有吊桶下料。設(shè)備布置形式：注漿泵和造漿桶等布置在上層盤(pán)，鉆孔和注漿工作在下層盤(pán)。布置原則：、在保持吊盤(pán)平衡條件下，注漿泵盡量設(shè)在吊盤(pán)兩側(cè)位置；、貯漿桶安設(shè)在泵缸入口附近，距入口越近越好；、輸漿管盡量縮短，各接頭聯(lián)接嚴(yán)密，防止漏漿。、控制開(kāi)關(guān)靠近注漿

8、泵，以便于操作；、吊盤(pán)上設(shè)備不宜過(guò)多，以便于工作；、各種設(shè)備不要占用吊桶位置，以保證正常提升。井壁注漿施工圖（二）井壁裂縫的處理風(fēng)井井筒砼井壁裂縫采用挖槽糊縫和預(yù)留漿管的措施防止跑漿。首先用風(fēng)鎬沿井壁裂縫挖成“v”形或矩形槽，然后，在“v”形槽底鋪上半圓形鐵皮；矩形槽的出水裂縫處開(kāi)成半圓形的集水溝，上面鋪鐵皮。在鐵皮上開(kāi)出一定數(shù)量的導(dǎo)水口，接上導(dǎo)水管以后，用水泥-水玻璃塑膠泥封槽（v形槽）和澆筑混凝土（矩形槽）?！皏”形槽 矩形槽當(dāng)注漿壓力較高時(shí)（2.02.2mpa），矩形槽應(yīng)采用c30砼澆筑。如果裂縫出水量不大，預(yù)埋導(dǎo)水管后，沿裂縫用風(fēng)鎬挖成v形槽，用手錘扁釬把石棉線或棉紗塞入出水縫，然后用

9、水泥-水玻璃塑膠泥填入槽中，用力壓實(shí)硬化。對(duì)于集中出水點(diǎn)，采用直接埋設(shè)注漿導(dǎo)水管，并將注漿管與井壁之間的縫隙用水泥-水玻璃塑膠泥填實(shí)封牢。（三）注漿管的埋設(shè)當(dāng)不需挖補(bǔ)裂縫時(shí)，可用鑿巖機(jī)按布孔要求在井壁上鉆孔，然后埋設(shè)并固定注漿管。埋設(shè)要求牢固可靠，注漿時(shí)不頂出、不跑漿。注漿管采用38mm3mm的無(wú)縫鋼管，長(zhǎng)度1000mm，一頭為外絲扣，另一頭為馬牙扣。埋設(shè)注漿管前，在馬牙扣上纏麻，外涂鉛油，給注漿管戴帽后，用大錘打入注漿孔內(nèi)，管子外露50mm左右，最后用水泥-水玻璃塑膠泥將注漿管和井壁之間的空隙糊堵嚴(yán)密，粘結(jié)牢固。（四）糊縫材料糊縫所使用的水泥-水玻璃塑膠泥，采用42.5號(hào)普通硅酸鹽新鮮水泥和

10、模數(shù)為2.22.4，濃度為大于50be的水玻璃拌合而成。調(diào)制均勻呈膠泥狀，強(qiáng)度高、粘結(jié)力強(qiáng)，硬化時(shí)間為59min。（五）注漿工藝流程水泥-水玻璃雙液工藝流程如圖所示。 雙液工藝流程（六）注漿程序1、注漿準(zhǔn)備、管路及混合器安裝注漿管埋設(shè)完畢，準(zhǔn)備注漿的各孔口，均要安裝好閥門(mén)，裝上混合器，并連接輸漿管路系統(tǒng)。為防止連接出錯(cuò)，應(yīng)指定專(zhuān)人檢查確認(rèn)。管路系統(tǒng)連好后，關(guān)閉進(jìn)漿閥門(mén)，打開(kāi)各管路閥門(mén)，開(kāi)啟注漿泵，用清水進(jìn)行試壓。達(dá)到1.5倍注漿終壓，持續(xù)1015min無(wú)漏水現(xiàn)象時(shí)，方可投入使用。、靜水壓力測(cè)定用壓力表測(cè)定注漿孔出水的壓力大小，根據(jù)測(cè)定的出水壓力值確定注漿壓力。、染色水試驗(yàn)將配制好的紅染料水用注

11、漿泵壓入注漿孔，用秒表記下自注入至流出的間隔時(shí)間，據(jù)此檢查糊縫質(zhì)量，確定漿液類(lèi)型、泵量、注漿壓力和漿液的凝固時(shí)間。2、注漿水泥-水玻璃雙液注漿時(shí)，水泥漿液水灰比為11，水泥-水玻璃漿液兩液比例（體積比）應(yīng)控制在10.5；水泥漿單液注漿時(shí)，水灰比為11。注漿前應(yīng)按比例及用量配制漿液。水泥-水玻璃雙液注漿時(shí)，先開(kāi)水玻璃泵，后開(kāi)水泥漿液泵；停泵時(shí)順序相反。注漿過(guò)程中應(yīng)按比例調(diào)節(jié)進(jìn)漿量，并設(shè)專(zhuān)人經(jīng)常觀察和記錄漿液消耗量、注漿時(shí)間及注漿壓力變化情況；檢查管路系統(tǒng)是否堵塞。一方面，為了防止管路堵塞，一方面，盡量減少漿液損失。如發(fā)現(xiàn)管路堵塞情況，應(yīng)立即停泵處理。注漿中產(chǎn)生跑漿現(xiàn)象時(shí)，可采用縮短凝固時(shí)間，或在

12、跑漿的裂縫中用木楔、棉紗、石棉線等物嵌塞，或配合糊堵水泥-水玻璃塑膠泥。必要時(shí)，可采用間歇式注漿來(lái)解決。注漿孔如不再吸漿，并已達(dá)到注漿終壓，即可關(guān)閉孔口閥門(mén)，結(jié)束注漿。經(jīng)檢查所注范圍無(wú)漏水現(xiàn)象，即可將閥門(mén)卸下，裝上壓蓋。3、注漿壓力風(fēng)井井筒為砼井壁，其整體性較好，壁后注漿時(shí)注漿壓力取偏高值。采用水泥水玻璃雙液注漿，注漿壓力按下列經(jīng)驗(yàn)公式確定：pap0(0.30.5)pbp0(0.50.8)pcp0(0.81.3)式中 pa開(kāi)始注漿壓力，mpa； p0靜水壓力，mpa；pb正常注漿壓力，mpa；pc注漿終壓，mpa。此處取靜水壓力p02.5 mpa，根據(jù)以上公式，確定開(kāi)始注漿壓力為2.83.0

13、mpa，正常注漿壓力為,3.03.3 mpa，注漿終壓3.33.8 mpa。實(shí)際注漿施工時(shí)的壓力應(yīng)根據(jù)靜水壓力實(shí)測(cè)值按公式調(diào)整。風(fēng)井井壁強(qiáng)度校驗(yàn)：pr37/k式中 pc25砼井壁允許抗壓強(qiáng)度，mpa； r37井壁c25砼7天極限抗壓強(qiáng)度，r3717.5mpa； k安全系數(shù)，取k3。 p17.5/35.8 mpapc3.8 mpa，故井壁是安全的。4、漿液的凝固時(shí)間漿液的凝固時(shí)間，主要根據(jù)注漿孔涌水量、井壁裂縫的大小，壁后的空隙及連通情況來(lái)確定。施工時(shí)，通過(guò)前述染色水試驗(yàn)來(lái)選擇相宜的凝固時(shí)間。注漿孔涌水量大，壁后含水層滲透性強(qiáng)，水力聯(lián)系好，漿液的凝固時(shí)間要長(zhǎng)些，以便多注漿液來(lái)保證擴(kuò)散范圍內(nèi)充填密

14、實(shí)。反之，若注漿孔涌水量小，所確定的凝固時(shí)間應(yīng)適當(dāng)縮短。當(dāng)染色水試驗(yàn)不明顯時(shí)，可按下表所列的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定漿液的凝固時(shí)間。水泥水玻璃漿液凝固時(shí)間的選擇井壁結(jié)構(gòu)注漿鉆孔涌水量 (m3/h)漿液的凝固時(shí)間 (min)混凝土0.43.0133.06.0355、注漿量注漿量根據(jù)堵水的加固體積、孔隙率、凝固時(shí)間、壁后的空隙和連通情況來(lái)確定。注漿過(guò)程中，在不冒漿的情況下，應(yīng)盡可能使壁后的空隙充足填滿(mǎn)，以提高注漿效果。注漿量按下式計(jì)算：qv n式中 v需要固結(jié)或充填的體積，m3； n孔隙率，%； 漿液損失系數(shù)，一般取1.11.5。 此處取孔隙率n15%，漿液損失系數(shù)1.2，則壁后注漿總量為：q1.2(3.7

15、2-2.052)9015%483(m3)平均水灰比按11的比值，則壁后注漿水泥總量為：4831550/1000362（噸）水泥漿液與水玻璃漿液的比例（體積比）取10.5，則水玻璃總體積為：4831/2241(m3)。選用的水玻璃模數(shù)為2.43.4，濃度為3045be，比重為1.3噸/m3, 水玻璃總重量為：2411.3313(噸)。六、勞動(dòng)組織風(fēng)井井筒壁后注漿采用“三八”制勞動(dòng)工作制度，壁后注漿作業(yè)的工種分類(lèi)及人員配備情況詳見(jiàn)壁后注漿工程施工人員配備表。壁后注漿工程施工人員配備表序 號(hào)工 種小班人數(shù)（個(gè)）園班人數(shù)（個(gè)）備 注1值班隊(duì)長(zhǎng)132安全員133鑿巖工134配料工265注漿工266注漿泵

16、工137維修工138水泵工13合 計(jì)1030七、工期安排（一）壁后注漿準(zhǔn)備時(shí)間風(fēng)井壁后注漿準(zhǔn)備時(shí)間計(jì)27天，其中：1、二臺(tái)155m3/h臥泵安裝：5天；2、工作盤(pán)安裝：5天；3、排水管及電纜安裝：5天；4、擋水墻加固：2天；5、一臺(tái)550m2/h深井潛水電泵拆除：5天；6、井口鎖口及井蓋門(mén)制作安裝：5天。（二）壁后注漿時(shí)間風(fēng)井井筒壁后注漿時(shí)間為60天。八、安全技術(shù)措施1、壁后注漿施工時(shí)，應(yīng)采取防止物件下墜的措施。井口應(yīng)設(shè)置臨時(shí)封口盤(pán)，封口盤(pán)上設(shè)井蓋門(mén)。井蓋門(mén)兩端應(yīng)安裝柵欄。封口盤(pán)和井蓋門(mén)的結(jié)構(gòu)應(yīng)堅(jiān)固嚴(yán)密。不允許向井下漏碴、漏水。井內(nèi)作業(yè)人員攜帶的工具、材料，應(yīng)拴綁牢固或置于工具袋內(nèi)。不應(yīng)向(或

17、在)井筒內(nèi)投擲物料或工具。2、工作盤(pán)雙層盤(pán)面上各孔、洞均應(yīng)用厚實(shí)木板封閉嚴(yán)密，且將木板固牢，防止人員踏空及機(jī)具、材料等墜落井底。3、移動(dòng)工作盤(pán)之前，應(yīng)嚴(yán)格檢查穩(wěn)車(chē)、懸吊鋼絲繩及信號(hào)裝置，同時(shí)將工作盤(pán)面的活頁(yè)翻轉(zhuǎn)疊置在盤(pán)面上，將鉆孔注漿機(jī)具、儲(chǔ)料桶、工具、管線等固定拴牢。移動(dòng)工作盤(pán)應(yīng)有專(zhuān)人指揮，移動(dòng)完畢應(yīng)加以固定，將工作盤(pán)與井壁間的空隙蓋嚴(yán)，并經(jīng)檢查確認(rèn)可靠，方準(zhǔn)作業(yè)。4、乘坐吊桶人員及工作盤(pán)上作業(yè)人員應(yīng)佩帶安全帶，安全帶的一端應(yīng)正確拴在牢固的構(gòu)件上。吊桶升、降到位且停穩(wěn)后，吊桶內(nèi)人員應(yīng)先摘下安全帶，方可離開(kāi)吊桶；工作盤(pán)上作業(yè)人員乘坐吊桶前，應(yīng)先摘下拴在工作盤(pán)構(gòu)件上的安全帶，方可進(jìn)入吊桶。5、施

18、工中要確保信號(hào)暢通，在未接到井下作業(yè)人員的通知信號(hào)時(shí)，工作盤(pán)、吊桶均不得隨意上下移動(dòng)。井上相關(guān)人員應(yīng)聽(tīng)從井下信號(hào)工指揮。6、注漿機(jī)具及管路在注漿前應(yīng)仔細(xì)檢查，各連接部位應(yīng)連接緊密，確保不漏水、不泄壓，經(jīng)試運(yùn)轉(zhuǎn)及耐壓試驗(yàn)無(wú)異常聲響，各裝置、儀表等工作正常。7、注漿作業(yè)時(shí)，作業(yè)人員應(yīng)佩帶膠手套和防護(hù)眼鏡。注漿過(guò)程中應(yīng)避開(kāi)正對(duì)孔口管位置，防止?jié){液噴入眼睛。8、應(yīng)加強(qiáng)對(duì)注漿漿液的過(guò)濾，以減小對(duì)注漿泵的磨損和防止堵管，采用二道篩網(wǎng)過(guò)濾的方法，清除注漿漿液中的鐵屑等雜物。9、注漿作業(yè)時(shí)，作業(yè)人員應(yīng)避開(kāi)注漿機(jī)及注漿管路壓力傷害范圍，防止高壓部位爆裂、濺射傷人。10、為使注漿孔周?chē)鷿{液有效擴(kuò)散半徑相交，在注漿時(shí)