第五節(jié)煤礦注漿工安全技術(shù)操作規(guī)程

1、第五節(jié) 煤礦注漿工安全技術(shù)操作規(guī)程一、一般規(guī)定（1）煤礦注漿施工必須有嚴(yán)密的組織和嚴(yán)格的管理。注漿前必須對(duì)各崗位的工作人員進(jìn)行上崗訓(xùn)練，考核合格方可準(zhǔn)予上崗。（2）注漿作業(yè)可分列以下崗位： 工程總指揮工程項(xiàng)目的質(zhì)量、技術(shù)安全與組織管理。值班技術(shù)指揮協(xié)調(diào)技術(shù)作業(yè)，負(fù)責(zé)當(dāng)班的質(zhì)量、安全，并處理班上事務(wù)。 施工領(lǐng)班按值班指揮的指令組織實(shí)施。 漿液配制崗按施工領(lǐng)班的安排、按照指令要求配制漿液。司泵按領(lǐng)班指令進(jìn)行作業(yè)，停泵時(shí)間負(fù)責(zé)檢修設(shè)備，保證完好運(yùn)轉(zhuǎn)。管路系統(tǒng)崗按領(lǐng)班指令連接和變量注漿管路系統(tǒng)。水文地質(zhì)觀測(cè)崗按設(shè)計(jì)規(guī)定，在注漿工地進(jìn)行水文地質(zhì)觀測(cè)。機(jī)電運(yùn)轉(zhuǎn)崗保證作業(yè)時(shí)間內(nèi)設(shè)備正常安全運(yùn)轉(zhuǎn)，停機(jī)時(shí)間內(nèi)進(jìn)

2、行日常保養(yǎng)、 檢修工作。（3）煤礦注漿封水工作開(kāi)始之前首先應(yīng)編制好與施工設(shè)計(jì)。為了避免設(shè)的繁瑣，對(duì)注漿施工中具有共性的措施、方法與要求，凡本技術(shù)作業(yè)規(guī)程已有的規(guī)定的，均可按本規(guī)程執(zhí)行，不必在設(shè)計(jì)中重復(fù)列出。二、注漿封水不水文地質(zhì)觀測(cè)與資料積累 （1）礦井發(fā)生突水后，為了進(jìn)行治水復(fù)礦，必須進(jìn)行不間斷的水文地質(zhì)觀測(cè)試驗(yàn)與分析工作。 （2）礦井發(fā)生突水后，對(duì)重點(diǎn)地面觀測(cè)的水位，礦井突、涌水量要定時(shí)觀測(cè)，并繪制動(dòng)態(tài)曲線。如礦井被淹，要詳細(xì)記錄淹井過(guò)程中的突水量及治水量，定時(shí)觀測(cè)、記錄礦井淹沒(méi)水位。 （3）在鉆探過(guò)程中,要仔細(xì)觀察和記錄注漿段巖芯的喀斯特裂隙情況,上鉆后、下鉆前應(yīng)觀測(cè)水位各1次。（4）鉆

3、進(jìn)過(guò)程中，對(duì)孔內(nèi)沖洗液消耗量、漏水深度， 以及遇斷層、喀斯特溶洞、換層、掉塊、掉鉆等情況要詳細(xì)記錄，作為分析鉆孔情況、指導(dǎo)注漿的依據(jù)。 （5）注漿過(guò)程中，對(duì)鄰近暫不注漿的孔要加密觀測(cè)水位、水色、渾濁度等情況，以便確定注漿孔之間是否串漿和是否需要采取相應(yīng)措施。同時(shí)還要觀察礦井下涌水點(diǎn)是否變渾、有無(wú)水泥漿。以確定是否跑漿。有條件的 礦井，應(yīng)設(shè)專人在井下突水點(diǎn)附近觀察，以便了解各注 漿孔與突水點(diǎn)的連通關(guān)系，確定跑漿時(shí)間，指導(dǎo)地面注漿。三、注漿鉆孔準(zhǔn)備（1）鉆孔位置、結(jié)構(gòu)、止水層位、鉆孔偏斜、孔深等均應(yīng)按施工設(shè)計(jì)嚴(yán)格執(zhí)行。受注層為喀斯特裂隙或松散含水層時(shí)，終孔直徑一般不小于91mm；受注 層為砂巖裂隙

4、或松散含水層時(shí)，終孔直徑一般不小于110mm；便于足夠揭露含水裂隙的斷面，以利注漿封堵。注漿孔口必須下入孔口管和注漿層段上部的護(hù)壁止?jié){套管?？卓诠芎妥o(hù)壁管和直徑應(yīng)滿足終孔鉆孔直徑的需要?？卓诘纳疃葢?yīng)視地表沖積層及風(fēng)化破碎帶之厚度而定，一般情況下均應(yīng)下列基巖 位置。注漿層段以上的護(hù)壁套管一般應(yīng)下至注漿層位以上1米處，并用水泥封 固止?jié){、止水，以防鉆孔坍塌、掉塊堵塞注漿慘無(wú)人道和串漿、串水，為了保證止水、止?jié){質(zhì)量，套管下入并進(jìn)行封固后，應(yīng)掃孔至孔底；并進(jìn)行注水和壓水耐壓檢查。壓水耐壓檢查的孔口壓力應(yīng)略大于注漿時(shí)的終孔壓力，并保持穩(wěn)壓15min，耗水量Q穩(wěn)定不大于20L/min為合格。若發(fā)現(xiàn)隨壓水時(shí)

5、間增加，耗水量有增大趨勢(shì)，應(yīng)延長(zhǎng)穩(wěn)壓時(shí)間，直到測(cè)得最大值為止。若此時(shí)Q超過(guò)20L/min消耗量，則應(yīng)用稀水泥漿注漿封堵，然后掃孔，再作試驗(yàn)，直到合格為止。 （2）各鉆孔下提擴(kuò)孔套管止水之前，必須隨鉆進(jìn)行測(cè)斜和一次測(cè)井分層。若發(fā)現(xiàn)孔斜與設(shè)計(jì)要求不符，要隨時(shí)組織糾偏，必要時(shí)要返工。打突水點(diǎn)的鉆孔，要求孔底達(dá)到出水點(diǎn)標(biāo)高，落點(diǎn)與設(shè)計(jì)落點(diǎn)的水平偏差不得超過(guò)3米。后期加固點(diǎn)的落點(diǎn)的水平偏差距不得大于5為。（3)鉆孔達(dá)到可注漿的要求后，在不注漿時(shí)，孔口應(yīng)加蓋封閉，等待注漿或其他測(cè)試。四、鉆孔注漿前綜合水文地質(zhì)測(cè)試（1）鉆孔分層分段壓（注）水試驗(yàn) 。鉆孔各注漿層段若采取下行法注漿，應(yīng)進(jìn)行分層或分段壓（注）水

6、試驗(yàn)，以求得受注層段的單位吸水量（q); 若采取上行法注漿，則鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，一次進(jìn)行各受注層段的混合壓（注）水試驗(yàn)，但在混合壓（注）水試驗(yàn)中要進(jìn)行各受注層段的垂向流速測(cè)井或流量測(cè)井，以計(jì)算出各含水層受注段的單位吸水量 （q） （2）鉆孔分層分段壓（注）水試驗(yàn)。q的計(jì)算方法如下：孔隙及較均勻的砂巖裂隙含水層的q值計(jì)算：q=Q/h*L (1)式中 q單位吸水量，L/min*m2； h注水時(shí)原始靜止水位與提高水位之差值，m，若孔口起壓則為壓力表讀數(shù)與水頭值和靜止水位到孔口壓力表高度之和；Q壓（注）水水量， L/min；L受注含水層厚度（鉆孔揭露的偽厚度），m。 喀斯特溶蝕裂隙含水層因其導(dǎo)水通道

7、發(fā)育上較為孤立，不能按厚度作平均計(jì)算，故q=Q/h (2)采取上行法注漿時(shí)，鉆至孔深后應(yīng)首先測(cè)混合水位，并在混合水位達(dá)到靜止時(shí)，進(jìn)行孔內(nèi)各受注層段的垂向流速流量測(cè)井。例如，對(duì)具有三層受注層的孔，按以式（3）、式（4）、式（5）計(jì)算：q1含= （3）q2含= （4）q3含= （5）式中 q單位吸水量，L/min，m2；H1、H2鉆孔中注水前、后的混合水位，m；Q01、Q02、Q03各含水層注水前的出、進(jìn)水量（進(jìn)為正、出為負(fù)），L/min；Q11、Q12、Q13各含水層注水后的進(jìn)、出水量進(jìn)水為正、出水為負(fù)），L/min；L1、L2、L3各含水層或注漿段的厚度，m。注：當(dāng)為孔隙及均勻的砂巖裂隙含水層

8、時(shí)，分母含L；當(dāng)為喀斯特或溶隙含水層時(shí)，分母不含L。（3）鉆孔內(nèi)各注漿層、段鉆進(jìn)完成后，應(yīng)分別進(jìn)行溫度及水平流速、流向測(cè)井，以便綜合確定主要導(dǎo)水通道的位置。（4）為提高堵水效果，正確地判斷和布設(shè)堵水鉆孔，選擇正確的材料配方，必要時(shí)鉆孔在注漿前進(jìn)行連通試驗(yàn)，由各注漿孔投入指示劑，在涌水點(diǎn)接收，以確定其連通程度與水流速度。五、鉆孔注漿工藝設(shè)計(jì)（1）為了防止堵孔和保證注漿質(zhì)量，在各層段注漿前均應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)試驗(yàn)資料及單位吸水量的大小選擇注漿漿液的配比。選擇配比及注漿方法見(jiàn)下表1. 表1 鉆孔注漿漿液選擇及其配比喀斯特及喀斯特裂隙含水層q/(L/min*m)孔隙裂隙含水層q/(L/min*m2)漿液選

9、擇水泥漿液稠度配比水灰比W:C級(jí)0.050.4化學(xué)漿10.090.40.10.5化學(xué)漿或水泥漿（單液漿），單液水泥漿或加0.05%三乙醇胺、食鹽素凝漿1.5211.5230.91.51.02.0化學(xué)漿或水泥漿（單液漿），單液水泥漿或加0.05%三乙醇胺、食鹽素凝漿0.8141.52.52.03.0化學(xué)漿或水泥漿（單液漿），單液水泥漿或加0.05%三乙醇胺、食鹽素凝漿0.70.952.53.53.05.0化學(xué)漿或水泥漿（單液漿），單液水泥漿或加0.05%三乙醇胺、食鹽素凝漿0.50.96水泥、水玻璃雙液漿Cv：Sv=13W：C=0.81.2，S=2545Be0.55510注細(xì)砂（d0.5mm）后

10、注單液水泥漿砂（W：S）610，水泥漿（W：C）0.60.87水泥砂漿水泥漿0.60.8，砂（C：S）2.54515先注砂，后注水泥三乙醇胺漿砂（d0.51.0）W：S=610，水泥漿W：C=0.60.88水泥三乙醇胺速凝漿、間歇810h再注水泥漿W：C=0.60.820以上注砂及其他骨料后再注水泥漿或水泥漿間歇注漿砂（d=1.05.0）水泥漿加三乙醇胺W：C=0.60.89如按上述選擇注入10min后，就有升壓過(guò)快現(xiàn)象，說(shuō)明選擇過(guò)稠，應(yīng)選用降低12級(jí)的漿液再注。 若注入后30min不起壓或不變化，應(yīng)改變配比， 提高一級(jí)稠度再注。（2）采用上行法注漿時(shí)，在注漿前應(yīng)先選擇孔壁完好地段正好止?jié){塞，

11、若下止?jié){塞而無(wú)法注入骨料或砂，則宜采用間歇注漿法。六、造漿注漿系統(tǒng)的準(zhǔn)備及運(yùn)轉(zhuǎn)（1）造漿系統(tǒng)的準(zhǔn)備。造漿系統(tǒng)應(yīng)具有機(jī)械化程度高、信號(hào)集中控制、操作方便、低污染、勞動(dòng)作業(yè)環(huán)境良好等特點(diǎn)。它包括以下設(shè)備及設(shè)施：膠帶運(yùn)灰機(jī)或螺旋輸灰機(jī)； 一次攪拌機(jī)（射流攪拌，機(jī)械攪拌，風(fēng)動(dòng)攪拌）；二次機(jī)械攪拌；高位水箱；中壓清水泵及清水管路。單位時(shí)間造漿量應(yīng)該是可調(diào)的，以滿足不同注漿量的要求。一次攪拌液必須經(jīng)過(guò)篩選后才能進(jìn)入二次攪拌池。（2）造漿系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)與維護(hù)。首先開(kāi)動(dòng)中壓泵，輸送清水，再開(kāi)動(dòng)膠帶運(yùn)灰機(jī)或螺 旋運(yùn)灰機(jī)、攪拌機(jī)，最后啟動(dòng)儲(chǔ)灰倉(cāng)開(kāi)始上料。如需要加入添加劑，則可在攪拌池內(nèi)按一定的時(shí)間加入一定的添加劑。造

12、漿系統(tǒng)的停止順序與啟動(dòng)順序相反，首先關(guān)掉儲(chǔ) 灰倉(cāng)，等膠帶上或螺旋槽中的灰料全部進(jìn)入攪拌池后，再關(guān)掉中壓清水泵及上料機(jī)，最后關(guān)閉攪拌機(jī)。若造漿系統(tǒng)某一環(huán)節(jié)再現(xiàn)故障，首先應(yīng)關(guān)掉儲(chǔ)灰倉(cāng)與上料機(jī)。造漿系統(tǒng)各部分要有專人負(fù)責(zé)，每次注漿后，要清洗一攪、二攪，打掃造漿現(xiàn)場(chǎng)，設(shè)備出現(xiàn)故障要及時(shí)修理，保證造漿系統(tǒng)正常運(yùn)行。（3）注漿系統(tǒng)的準(zhǔn)備。注漿系統(tǒng)至少配有可調(diào)注漿泵兩臺(tái)，其中一臺(tái)備用?？烧{(diào)水玻璃泵兩臺(tái)，其中一臺(tái)備用。配有一個(gè)清水池。一個(gè)水玻璃調(diào)配池。注漿泵龍頭應(yīng)包有過(guò)篩網(wǎng)。公用注漿管路部分可采用直徑50mm或42mm鉆桿，通向各個(gè)注漿孔孔口裝置的管路要用直徑2550mm的高壓膠管，膠管之間用快速接頭連接。選

13、用膠管能承受的最大壓力應(yīng)為最大最大泵壓的兩倍以上。 （4）注漿系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)。注漿系統(tǒng)的運(yùn)行要與造漿系統(tǒng)一直集中管理，開(kāi)始注 漿后，司泵工應(yīng)注意觀察泵壓，發(fā)現(xiàn)異常立即通知值班班長(zhǎng)。注漿過(guò)程中，龍頭要一 直搖動(dòng)，以免堵塞龍頭。注漿管理要人專人來(lái)回巡視。 （5）造漿系統(tǒng)各種顯示儀表須有專人維護(hù)。注漿過(guò)程中要按一定的表格定時(shí)記錄上 灰量、水量、泵量、泵壓、漿液流量、孔口壓力、添加劑量、水玻璃量等，作為注漿原始資料存檔，記錄表格式見(jiàn)表2.表2 鉆孔注漿記錄表 年 月 日時(shí)間漿量/(m3/h)水量/m3水泥量/t相對(duì)密度/(kg/m3)水灰比（W：C）水玻璃體積/m3波美度Be水泥漿與水玻璃體積之比添

14、加劑/kg骨料/m3孔口壓力/MPa備注時(shí)分食鹽三乙醇胺體積水砂比記錄員 班長(zhǎng)七、注漿作業(yè)（1）臨注漿前的壓力，注漿前要用注漿泵向注漿孔內(nèi)再作一次注（壓）水，壓入水 量為鉆孔管路體積之和的35倍。其作用在于沖洗并檢查注漿泵、注漿管路，檢查注 漿孔是是否通暢，有無(wú)堵塞現(xiàn)象，并沖洗受注層的喀斯特裂隙，以利注漿。（2）壓水結(jié)束后，如壓水情況和原壓水試驗(yàn)無(wú)變化，則可根據(jù)單位吸水量選擇例行 的漿液開(kāi)始注漿。否則要重新進(jìn)行正規(guī)壓水試驗(yàn)，注漿過(guò)程中要觀察井下是否跑漿， 其他鉆孔水位是否異常，有無(wú)串漿現(xiàn)象。要根據(jù)注漿中的情況，隨時(shí)調(diào)整漿液配比及 注漿延續(xù)時(shí)間，如鉆孔屬于逐步正常升壓，則應(yīng)連續(xù)注漿，直至達(dá)到結(jié)束

15、標(biāo)準(zhǔn)。（3）注漿達(dá)到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)后，要延續(xù)1520min閉漿，以保證質(zhì)量。然后立即向孔內(nèi) 壓清水，壓水量略大于鉆孔體積與管路體積之和，其目的在于沖洗注漿泵、管路，把 孔中漿液壓入受注層中，使堵水材料充分利用，減少水泥浪費(fèi)。 （4）在注水泥-水玻璃雙液漿時(shí)，一定要先注水玻璃婁分鐘后再注水泥漿。結(jié)束時(shí)應(yīng) 先停水泥泵，后停水玻璃泵。 （5）每次注雙液漿，都要現(xiàn)場(chǎng)作水泥-水玻璃雙液漿凝結(jié)時(shí)間試驗(yàn)，以便確定合適混 合濃度，一般以雙液漿剛進(jìn)入受注層位發(fā)生膠凝為宜。 （6）一般在連續(xù)注漿收效不大甚至起副作用、注漿孔之間相互串漿、注漿孔距出水 口很近、跑漿嚴(yán)重時(shí)，可改變注漿方法，如采用間歇注漿法注漿，每次間歇，注

16、漿孔 要掃孔及壓水沖孔，以利下次再注。 （7）注漿時(shí)如發(fā)生設(shè)備、管路意外事故，應(yīng)啟動(dòng)備用設(shè)備續(xù)注，不能注時(shí)則要立即 停止注漿，下鉆具沖洗鉆孔，排除故障后，再進(jìn)行注漿。（8）不論體積情況，凡注漿孔連續(xù)注漿未能達(dá)到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)的鉆孔，都要進(jìn)行第二次 注漿至多次復(fù)注，直至達(dá)到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。每次停注都要沖洗管路及孔內(nèi)受注層裂隙通道， 防止堵孔，以便下次再注。為此，均應(yīng)壓入一定量的清水，其壓入量應(yīng)為鉆孔及管路 體積之和的510倍，過(guò)少容易使孔內(nèi)殘存漿液造成封孔，過(guò)多則浪費(fèi)漿液。 （9）單孔注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)一般要求注漿壓力為含水層被揭露點(diǎn)或突水點(diǎn)承受該含水層 最大靜水壓力的1.5倍以上。據(jù)此推算出各鉆孔壓水試驗(yàn)和注漿

17、結(jié)束時(shí)應(yīng)達(dá)到的壓力值。 當(dāng)注漿壓力達(dá)到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，剩余吸漿量也應(yīng)小于50L/min. （10）距離突水口、巷道很近但不漏水的的注漿孔，或鉆孔未揭露主要導(dǎo)水通道， 或注漿孔注漿效果不佳時(shí)，為了充分利用這種鉆孔，可以采用對(duì)鉆孔中的受注層施行 爆破后注漿。一般情況下爆破裂隙可溝通的范圍不超過(guò)3米。為此，采取爆破注漿時(shí) 應(yīng)考慮溝通的可能性，并選用合適的炸藥量。 （11）突水口位于采空區(qū)時(shí)，要求選用粗骨料對(duì)采空區(qū)進(jìn)行填充，以防跑漿過(guò)多。顆 粒的大小取決于鉆孔距突水口的遠(yuǎn)近和采空區(qū)的壓實(shí)程度等，水砂比為（質(zhì)量比）6： 112：1，注骨料過(guò)程中要觀察孔口吸風(fēng)情況。一般開(kāi)始時(shí)吸風(fēng)較強(qiáng)，隨著骨料的注 入，吸風(fēng)愈

18、來(lái)愈弱，所注骨料應(yīng)愈來(lái)愈細(xì)，當(dāng)吸風(fēng)較弱時(shí)，應(yīng)停止注骨料，進(jìn)行掃孔， 以免堵孔。 （12）注骨料結(jié)束后，如需繼續(xù)鉆進(jìn)，對(duì)采空區(qū)所注骨料要進(jìn)行旋噴注漿固結(jié)，旋噴注漿要掌握好以下幾點(diǎn)： a.配制的漿液量要與旋噴段高和旋噴柱半徑相匹配。b.旋噴前要壓清水，檢查管路、旋噴嘴是否暢通。c.先注漿液，等噴嘴噴出漿液后，再邊噴邊下，使旋噴頭向下進(jìn)入骨料堆積物之中， 下送速度為11.5m/min.旋噴頭下送和提出骨料堆積物之前，中間不得停泵和換擋， 以免卸壓造成堵塞噴嘴。d.旋噴注漿結(jié)束后，噴頭提至骨料堆積物以上后方可壓清水沖洗管路和噴嘴。等凝固24h，旋噴固結(jié)體達(dá)初凝后，方可繼續(xù)鉆進(jìn)。（13）為了使一個(gè)鉆孔能夠揭露更多的過(guò)水通道，可采用定