潘三礦進風井注漿三治金管理設計

1、1 前言潘三礦二水平延深及安全改建工程由煤炭合肥設計院設計， 確定在潘三 礦工廣內(nèi)施工一深部進風井。 依照集團公司安排確定由我處施工井筒地面預 注漿工程。深部進風井與工廣內(nèi)現(xiàn)有井筒平面距離為：矸石井，259m主井，358m副井， 430m。本施工組織設計依照井筒檢查孔地質(zhì)報告及所提供資料，遵照有關(guān)規(guī) 范、標準，并結(jié)合以往施工經(jīng)驗編制。設計編制依據(jù)要緊有：（1）淮南礦業(yè)集團潘三礦深部進風井井筒檢查孔地質(zhì)報告 ；（2）礦山井巷工程施工及驗收規(guī)范 （ GB50213-2010）；（3）煤礦井巷工程質(zhì)量檢驗評定標準 （MT50511-2010）；（4）煤礦防治水規(guī)定（5）其它與本工程施工相關(guān)的規(guī)程、標

2、準、手冊，以及技術(shù)要求和施 工經(jīng)驗等。深部進風井井筒地面預注漿總體施工方案設計如下：采取內(nèi)圈直孔+外圈“Y”型鉆孔的施工方案。注漿段高劃分為13段（包 括巖帽段），總段高為758m （其中巖帽段20m） o內(nèi)圈布置（注漿及布孔圈徑© 13.8m） 8個注漿直孔，注漿深度為334555m劃分4個段高（包括巖帽段），段高總長221m分兩輪施工。外圈采納“ Y”型鉆孔，地面布孔 4個，注漿深度為5451092m劃分 為9個段高，段高總長547m分兩輪施工。第一輪施工Z9、Z11、Z13、Z15 四孔，待該四孔鉆探注漿到孔底（1092m后封到孔深435 m后進行定向鉆 進，分叉為Z10、Z1

3、2、Z14、Z16四孔，再鉆探注漿到孔底（1092n）o Y孔 的注漿深度與內(nèi)圈直孔注漿深度重合10m Y孔造孔與內(nèi)圈直孔在孔深 545 m處對接。通過注漿后的單孔壓水試驗可能井筒剩余涌水量。內(nèi)圈8個直孔全部鉆注結(jié)束后，透開其中一孔對334555m注漿段進行壓水試驗，可能井筒334555m段的剩余涌水量；外圈 8個“ Y”孔全部鉆注結(jié)束后，透開其中 一孔對5551092m注漿段進行壓水試驗，可能井筒5551092m段的剩余涌水 量。全井筒剩余涌水量為兩段剩余涌水量之和。總工程量：造孔11436m注漿量29707用（其中單液漿1169 m3）。其中內(nèi)圈造孔4440m，注漿量10127帛（其中單液

4、漿1169 m3），外圈造孔6996m，注漿量19580用。固管：總計4412m，其中，內(nèi)圈孔 2672m，外圈孔1740m左右。注漿質(zhì)量標準，井筒基巖注漿段注后剩余涌水量不大于6nVh。2井筒技術(shù)特征（見表2-1）井筒技術(shù)特征表表2-1井筒X3633762.808井筒凈徑（m）8.6中心Y39476085.793井筒深度（m）坐標標咼23.2第四系深度（m）267.40井底車場標咼（m）風化帶深度（m）330.70馬頭門標咼（m）硐室標咼（m）3井筒地質(zhì)及水文地質(zhì)特征3.1井筒地質(zhì)井筒區(qū)域總體地層走向N20-60° W呈扇形展布，傾向南及南西，為平緩的單斜構(gòu)造，地層傾角35

5、6;。新生界第四系地層第四系地層厚267.40291.35m； （1）砂層、砂礫層層數(shù)多、厚度大，2 / 36單層厚度大于 5m的有16層，最大單層厚度達 13.40m,砂、砂礫層總厚 175.85m,占新地層總厚的 68.7%，顯示沉積顆粒大的特點；（2）底部以砂 礫層為主，夾粘土層，分選性差，一般礫徑 6-8cm，最大達20cm3.1.2 煤系地層主檢孔揭露基巖厚度781.46m，層位為上石盒子組，上起18煤頂板，下 至1煤下砂泥巖互層，含0.5m以上煤層13層，屬潘集礦區(qū)第一第六含煤 段。3.1.3 構(gòu)造與不良地質(zhì)現(xiàn)象3.1.3.1 構(gòu)造要緊斷層有F47,另有Fa、Fb兩條小斷層。F47

6、斷層為正斷層，走向N7887° W近東西走向，傾向南，傾角25 35°，平均30°，落差1520m F47斷層上盤煤層走向 N43- 62° W 傾向 南西，傾角45° ,斷層下盤煤層走向N20-40° W傾向南西，傾角3°。F47斷層可能是一個斷層帶，由多條斷層組合而成，斷層面復雜，破裂 帶較寬,附生次級小斷層發(fā)育。Fa斷層為正斷層，走向 N35° W傾向北西，傾角60°,落差68m, 斷層可靠較差。Fb斷層為正斷層，走向 N37° W傾向北西，傾角65°，落差35m 斷層的可靠性差

7、。3.1.3.2 不良地質(zhì)現(xiàn)象主檢孔均見有多處破裂帶， 主檢孔自 8 煤頂板砂巖層至 4-1 煤底板， 出 現(xiàn)三處破裂帶，其中6煤以上破裂帶垂厚達10m。整個破裂帶垂厚達 75m 簡易水文觀測漏水現(xiàn)象明顯；探構(gòu)造孔 8 煤至 5 煤，出現(xiàn)二處破裂帶，巖性 破裂帶垂厚60m簡易水文觀測漏水現(xiàn)象明顯。3.1.4 風化帶結(jié)構(gòu)特征潘三深部進風井主檢孔風化帶深度為267.40330.70m,厚度63.30m,其中強風化帶厚度54.60m；風化帶內(nèi)砂巖溶蝕較發(fā)育，豎向裂隙發(fā)育，巖芯破裂。3.2井筒區(qū)基巖水文地質(zhì)特征主檢孔劃分出8個含水層。含水層的巖性要緊為中砂巖、細砂巖及斷層 破裂帶，含水層厚度4.802

8、6.35m不等。含水層劃分情況見表 3-1。深部進風井主檢孔基巖含水層劃分表 表3-1含水 層編 號含水層起止深度(m)要緊巖性含水層 厚度(m)分層涌水量(m 3/h)備注1353.40360.30細、中砂巖6.90111.217I 類2439.60456.50中、細砂巖16.9029.862I 類3502.60507.40細砂巖4.8013.990 類4596.30615.50細、中砂巖19.2017.9949I 類5741.80757.00中砂巖15.205.138 類6869.00895.35細砂巖、破 裂帶26.3525.9683I 類7908.75918.25細砂巖9.504.28

9、9 類81012.601018.25中砂巖5.652.329 類含水層總厚度(m)104.503.3井筒涌水量可能(見表3-2 )潘三礦深部進風井井筒涌水量可能成果表表3-2含號號含水層起止深度(m)要緊巖性涌水量可能(m3/h )建議水量 (m3/h )方法一方法二方法四1353.40360.30細、中砂巖2.209910.4175111.2 仃111.2172439.60456.50中、細砂巖2.862513.199329.86229.8623502.60507.40細砂巖13.99013.9904596.30615.50細、中砂巖3.781017.99499.65817.99495741

10、.80757.00中砂巖5.1385.1386869.00895.35細砂巖、破 裂帶5.317425.96834.47525.96837908.75918.25細砂巖4.2894.28981012.601018.25中砂巖2.3292.329合合210.78824注漿技術(shù)方案及要緊施工參數(shù)4.1注漿孔數(shù)及布置本工程擬采納直孔一Y孔井筒地面預注漿方案?？紤]既要保證注漿堵水 質(zhì)量，又要縮短井口占用工期等因素，確定注漿鉆孔孔數(shù)及布置如下：注漿鉆孔布置共布置16個注漿鉆孔(鉆孔孔口坐標見表 4-1)，分2圈布孔。內(nèi)圈布 置8個鉆孔，布孔圈徑13.8m,鉆孔深度555m。內(nèi)圈鉆孔中最后施工的一 孔兼做

11、注漿質(zhì)量檢查孔。外圈孔地面布置4個鉆孔，按Y形鉆孔設計施工，每孔套管段以下經(jīng)定 向鉆進分為兩個孔，形成8個注漿鉆孔，布孔位置距井心1525m,具體孔 位可視地面施工條件及凍結(jié)措施工程布置而定，在條件許可的情況下，鉆孔位置盡量靠近井筒，鉆孔深度 1092m外圈鉆孔中最后施工的一孔兼做注漿質(zhì)量檢查孔。鉆孔布置詳見“深部進風井井筒地面預注漿鉆孔平面布置圖”7 / 36鉆孔施工順序內(nèi)、外圈各按兩組孔施工。內(nèi)圈第一組孔為Z1、Z3、Z5、Z7號孔，第二組孔為Z2、Z4、Z6、Z8號孔，內(nèi)圈施工完畢，即讓出井口位置，能夠安 排井口措施工程施工；外圈第一組孔為Z9、Z11、Z13、Z15號孔，各孔達注漿結(jié)束標準后，套管段以下進行全封閉，采取定向鉆進的方式施工下一個注 漿孔,第二組孔為Z10、Z12、Z14、Z16號孔，外圈孔與最