一、 概述………………………………………………………1 二、 探放水方案………………………………………………1 三、 工作面预注浆设计………………………………………3 四、 工作面预注浆施工………………………………………4 五、 壁后注浆施工……………………………………………8 六、 止浆垫拆除………………………………………………11 七、 施工辅助系统……………………………………………12 八、 劳动组织及工期安排……………………………………12 九、 技术安全措施……………………………………………13 十、 注浆效果检验 ……………………………………………16
一、概述
1、井筒设计及施工情况
金辛达煤业回风立井设计净直径5。5m,井深91.5m.软岩段深度为50m,基岩段深度为41.5m，采用普通钻爆法施工。软岩段采用钢筋砼支护，基岩段采用素砼支护。软岩段壁厚500mm，基岩段壁厚400mm，砼强度等级C30。
2013年5月10日井筒掘进至25m时根据矿方提供地质资料，井筒周边为原2号煤层采空区,由于采空区内积水较多对井筒下一步掘进施工安全造成影响，经与矿方、监理方、总包方协商决定对2号煤层采空区进行壁后注浆施工特编制本措施，望认真贯彻执行. 3、编制依据
(1）《回风立井井筒检查钻孔柱状图》
《金辛达煤业回风立井井壁结构剖面图》 《金辛达煤业地质勘察报告》 （2）《回风立井井筒施工组织设计》 （3)《回风立井施工作业规程》 （4）《建井工程手册》 (5)《煤矿安全规程》 二、探放水方案 1、探水方法
探水深度120m.工作面施工探水孔5个，其中4个孔沿井圈布置,圈径4。0m，另外一个布于井筒中心.孔口管采用ф108×4无缝钢
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管制作,长度10。0，外露长度0。4m,并安装好高压闸阀、管口封盖。 2。探放水与排水
探水孔采用煤矿用坑道钻机ZDY-1200S型钻机打眼，L=60mm,“十”字型合金钻头。在工作面井壁周边布置四个探水孔，探水孔孔径42mm，使用三翼型钻头.探水过程中出现顶钻现象时，将钻杆留在钻孔内，不得拔出钻杆，汇报调度室。情况危急时将人员撤出井筒。钻杆由高压孔口管中心钻进，孔口管安装压力表和流量表。探明采空区的水压和涌水量.防水时必须专人监测钻孔出水情况,测定水量水压做好记录,若水量突然变化，立即汇报调度室.
工作面采用两台(另备用两台）30 m3/h污水泵向上地面抽水，由专职水泵工管理.
地面排水： 井筒排出的水经过广场排水沟,排放至甲方指定排水点.
三、工作面预注浆设计
1、注浆段高的确定：原则上注浆施工的起始深度应超过含水层顶板隔水层10m，设计终孔位置应深入底板泥岩隔水层10m,施工中应根据钻孔实际揭露地层情况进行修正.
本次注浆预计注浆区段：工作面注浆区段12。5m—35m，注浆段高3。5m. 2、终压的确定
经钻探该采空区不存在积水,取注浆压力为0。75kg/m
施工中注浆前应实测钻孔水压，及时调整注浆终压。实际注浆时在孔口注浆管上安装压力表,和注浆泵表压对应。
3、注浆孔布置
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注浆参数：
钻孔终孔圈径： 17。27m； A为孔口距井筒净径距离,A=0。4m； L为孔间距：
本含水层取顶部L=1。44 m,底部L=3。2 m，终孔间距＜4m扩散半径.风井周圈布置注浆孔数14个，中间布置检查孔一个，共计15个。
4、止浆垫厚度
止浆垫采用单级平底型止浆垫，混凝土选用C30素混凝土，添加早强减水剂.
止浆垫厚度设计为0.8m，实际采用1。2m。施工中，在注浆前应对混凝土止浆垫及其下滤水层进行注浆加固，使其能够达到注浆施工要求。
5、注浆量
注浆量按公式Q=NλπR2Hηβ/m计算。
式中：N为注浆孔数；λ为浆液损失系数1.5；R为浆液有效扩散半径；H为含水层段高；η为岩层裂隙率，取η=2％；β为浆液的有效充填系数，取β=0.8；m为结石率，取m=0。8.
预计本次注浆量为
Q=15*1.5＊3.14＊17.27＊22。5＊0.02＊0.8/0.8=549m3,施工中应根据注浆的实际情况及时调整。
7、浆液配制 水泥单液浆：
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首先做压水试验，注浆孔吸水率大于0.005公升/分。米.米时，采用单一水泥浆添加水泥质量0。5%的氯化钠和0。05％的三乙醇胺。按照水灰比1：1配制,每立方浆液水灰用量:水750kg，水泥750kg.
四、工作面预注浆施工 1、注浆管安装
注浆管安装考虑两种方法：孔口管上口焊有法兰盘,下方焊上注浆管并安装高压闸阀,经过高压快速接头连接注浆管.
2、止浆垫施工 （1）施工准备
将工作面按照止浆垫设计刷大，对工作面进行清理。准备排水设备、管路。
（2）孔口管固定
地面加工，井下组装的槽钢定位圈固定梁在工作面组装好，并按设计位置找正找平,用2根I20工字钢固定在模板上。然后依次将15个孔口管就位并调整好角度后固定在圈定位梁上，孔口管下口可用混凝土简单固定。孔口管为φ108的钢管加工而成，长度4.5m.孔口管上口焊有法兰盘,下方焊上5~6道环行钢筋。孔口管上口下方焊上注浆管并安装注浆高压闸阀。
（3)止浆垫浇筑
为保证止浆垫浇筑质量,必须铺设滤水层,采用碎石、砖块为滤水层,滤水层厚度1m。
止浆垫设计砼标号为C30，施工时可适当降低水灰比，同时在混
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凝土中添加0。7％NF1-1早强减水剂。止浆垫施工必须保证连续作业，加强振捣.
3、钻机平台搭设
钻机采用煤矿用坑道钻机2LJ—350型潜孔钻机。止浆垫养护好并将工作面清理干净后，将固定孔口管的2根钢梁提到距止浆垫1。6m处在模板上生根固定好。然后利用这2根钢梁搭设钻机平台。按照注浆孔的位置将钻机摆放好并调整好角度,利用卡子固定在平台梁上，然后可以开始钻进。
4、止浆垫加固
先将孔口管上的出水管接上法兰盘、三通并关闭阀门,对止浆垫进行加固，注浆以低压、浓浆、缓注为主。如吸浆量过大或止浆垫有跑浆的地方可考虑注水泥—水玻璃双液浆.
5、钻孔施工
止浆垫加固好后即可转入钻孔施工。
（1)开孔钻进采用φ90钻头，后期扫孔复注可选用φ42钻头,每钻进40m，必须测斜一次。
（2）钻孔施工顺序
按照钻孔布置图施工。最先施工中心1＃孔，然后依次施工奇数孔，偶数孔.15＃孔作为终检孔，检查评价注浆质量.
（3)钻进过程中如遇涌水,应立即提钻注浆，若无水,则一次钻进至终孔深度后再进行注浆.
（4)钻进中如遇破碎地层，发生卡钻、掉钻等现象，无法钻进时,
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可提钻注浆后再行钻进。提钻前记录清楚卡钻、掉钻位置.注浆以浓浆、低压、缓注为主.注浆结束后养护4～6小时后再行扫孔钻进.
6、注浆作业 ⑴注浆工艺
在地面设置水泥池，水泥浆由搅拌机搅拌好后放入水泥池，水泥池底部安装闸阀,灰浆通过闸阀放入漏斗,然后由放浆管放到井下。搅拌好的水泥浆、双液浆通过放浆管路放至工作面灰浆桶内.井筒内放浆管采用加设一路φ50无缝钢管放水和浆液,沿放炮电缆敷设.
注浆采用在工作面放置2JGZ—60/210型注浆泵1台，通过高压胶管和混合器与孔口管上高压转芯阀连接。地面搅拌好的灰浆放到工作面灰浆池后，通过注浆泵
孔口管
注浆管
混合器
孔口阀门
注浆孔注到2#煤采空区。见附图：注浆施工工艺
流程图。
注浆前必须将孔口高压转芯阀关闭，对注浆管路进行压水试压，试压压力为注浆终压的1。2倍，当达到注浆压力并稳定10～15分钟管路不漏水后方可进行注浆作业。
⑵注浆前应先测定钻孔水量及水压.
⑶注浆前先进行注浆管路、注浆泵试验,试验压力必须达到最大注浆压力1.5倍,施压时间20min,无异常情况后方可使用。之后进行压水试验，根据压水试验的结果确定初始浆液浓度。
⑷ 结束注浆
当注浆压力缓慢上升，吸浆量逐渐减少,一直达到设计终压后，
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按照结束注浆标准,吸浆量控制在50~60L/min以下,稳定20～30分钟即可结束单孔注浆。
⑸扫孔、复注
一次注浆量如果大于50m3或注浆时间持续6个小时仍达不到结束标准,可以结束本次注浆。在注浆结束后4~6小时后扫孔，然后再行注浆。
⑹每次结束注浆时，应先将孔口转芯阀关闭,待注浆泵泵压归零后再打开三通放浆,然后压清水冲洗管路.
⑺注浆记录
每次注浆自压水试验至注浆结束全过程都必须系统观测并记录泵压、吸浆(水）量、注浆（水）量及浆液配比、材料消耗等原始数据，作为分析注浆效果的依据。记录分井上和井下两部分，井上记录注浆孔号、段高、浆液的配比和放浆时间等；井下记录表中除浆液配比外全部内容。
7、注浆效果的检查及注浆作业结束的标准
以最后施工的1＃孔作为终检孔。通过放水试验来计算含水层涌水量,若经计算含水层涌水量超过10m3/h时，应补打注浆孔，继续注浆，直至达到注浆结束标准。
五、井筒壁后注浆施工
本井筒已施工的软岩段22。5m——25m段，拟在工作面止浆垫浇筑完成后，既对本段进行壁后注浆。
壁后注浆堵水方法可以在井壁外围注浆形成一定厚度的水泥帷
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幕，因而达到封水和加固围岩的目的,减少井筒涌水量,以利井筒正常施工.
1、井筒壁后注浆部位
22.5m～25m段，注浆段高2。5m。 2、钻孔布置参数
施工时随着吊盘的上提由下向上进行钻眼注浆工作(在吊盘下层盘布置注浆设备设施）.注浆钻孔间距1。47m，眼深30m.梅花形布置,每周圈布置16个钻孔。
3、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,水玻璃浓度为40Be，模数3。0，水泥浆水灰比1：1（每立方用水泥0。75t)，与水玻璃体积比1：0.5.注浆前和建设单位、监理单位三方共同做胶凝试验和配合比试验，确定最佳配合比.
4、注浆参数
注浆参数主要指注浆压力、凝胶时间和注入量.注浆压力根据静水压力Po来确定：Pa＝Po+0。2mPa,正常压力P=Po+0.4mPa,终压Pc＝Po+0。6mPa.注浆量根据出水点的多少及岩层裂隙和壁后裂隙确定。注浆终止压力2。5mPa,最大压力不超过3.0mPa。注浆时由小到大进行加压，当注浆孔不再吸浆达到终压时，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。 5、注浆机具
注浆泵采用注浆泵一台。配备高压胶管、压力表、Y型管式混合
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器、高压球阀及水泥浆储料筒、水玻璃储料筒.注浆孔口管采用Ø22＊4无缝钢管加工制作.
6、注浆工艺 （1）、施工顺序
对该段井壁出水点及接茬口部位进行处理，采用水泥-水玻璃、塑胶泥进行封堵，局部地方埋设注浆导水管。按设计位置打好注浆孔，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，与注浆阀门相连,其余车成竹节形（马牙扣）.对注浆孔用清水注入清孔。段内注浆顺序采用“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，孔距保证浆液的扩散半径能够交圈.先用风钻打眼并埋设孔口管,孔口用锚固剂及麻絮塞紧。
注浆工艺流程： 风钻打眼 安设注浆管 拌制水泥浆液及水玻璃浆液 连接高压注浆管及孔口管混合 器 孔口管压入注浆孔内注浆 结束注浆. （3）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，孔口用塑胶泥封堵；对有涌水孔再次注浆,再检验。
壁后注浆机具、材料表
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序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
名称 规格 单位 数量 备注 钻机 注浆泵 搅拌筒 浆液储存筒 钻杆 钻头 高压胶管 高压球阀 压力表 高压胶管接头 孔口管 水泥 水玻璃 塑胶泥 麻丝 6″ 6″ 0—10mPa 6″ 台 台 台 台 根 个 根 个 个 个 3 1 1 3 3 15 5 20 8 10 20 180 152 50 40 L＝5*10m 无缝管 Ø22*4＊1。05m 根 42。5 40Be 吨 M3 Kg Kg
六、止浆垫拆除
采用钻爆法施工。由于止浆垫混凝土的强度比一般岩石的强度要高，施工中可以采取分次爆破,首先在井筒中心掏槽，增大自由面，
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然后爆破注浆孔布置圈径内的断面，最后按井筒净径刷帮.炮眼深度除中间掏槽眼适当深些,其他均应以浅眼为主，周边眼要尽量密，做到多打眼、少装药，以免破坏井壁。 七、施工辅助系统
1、排水； 井下铺设100mm的无缝钢管。
2、供电:排水方案中卧泵的电机电源,利用专用电源,供电线路选用3×150+1×50的矿用电缆,潜水泵和注浆泵电源利用凿井期间的动力电缆供电。
2、井下工作面供水：井筒内新设放浆管路供给。
3、地面设置水泥浆液搅拌站,搅拌站通过一路直通电话和声光信号和工作面直接联系。井筒内加设一路φ50无缝钢管作为放浆管放水和浆液，沿放炮电缆敷设。
4、其他辅助系统利用凿井期间的辅助系统。 八、劳动组织及工期安排
1、劳动组织。
实行三·八制作业，劳动组织见下表
劳动力组织
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
工种名称 钻工（注浆) 记录员 观察员 司泵工 机修工 电工 龙头工 电焊工 人 数 小班 4 1 1 1 1 1 1 11
圆班 12 3 3 3 3 3 3 1 备注
9 10 11 12 13 14 吊盘信号工 班长 井口信号工 把钩工 大班机电修 管服人员 合计 1 1 1 1 3 3 3 3 2 10 55 注浆工期安排
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 工序名称 孔口管制作 安装孔口导向管 浇灌止浆垫 养护止浆垫 安装注浆管路 搭设钻机平台 安装钻机 打第一个钻孔 注浆（扫孔、复注) 注浆 止浆垫拆除 合计 工程量 15根 时间（天) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 12 备注 同期进行壁后注浆 2、工期计划
本次注浆工期计划为3天. 九、技术安全措施
1、钻进工作
1。1钻机必须在地面试运转，机械性能完好后方准下井，固定钻机必须按设计钻孔施工次序和倾角就位找正，使钻机立轴中心线与导向管中心线重合，然后将钻机固定牢固,以免运转时移动或改变钻机方位。
1。2开孔前必须在导向管上安设高压阀门，以便在钻孔出大水时封住钻孔涌水，等待注浆。
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1.3钻具使用前必须严格仔细检查钻头、钻杆等如有丝扣损坏或弯曲者严禁使用.
1。4开孔钻进用φ90mm钻头，扫孔可以用φ42mm钻头。 1。5开钻前应对井筒的排水能力，停电的应急措施,安全梯的提放以及地面供电情况等工作全面检查，确认无误后，方准施工。
1。6钻进速度很慢时,应经常提钻检查钻具，更换钻头,若钻进速度过快时，应控制速度，加强吹风、供水，防止埋钻。
1.7认真做好钻进记录和钻机维修工作，每班必须对孔深、钻具全长、余尺,钻孔出水量，水压以及岩石名称，记录准确并向下班交待清楚。
1。8终孔深度必须达到设计要求，不得任意更改，孔深达到设计深度后，必须进行冲孔,待岩粉冲洗干净后，方可起钻注浆。
1.9打钻施工前所有参与者,都必须进行本设计学习和安全教育，否则不与上岗。
2、注浆工作
2。1对所有注浆操作人员应进行措施学习和操作训练. 2。2注浆管路系统,尽量减少弯管及抬高，以防浆液沉淀堵塞，弯管半径不得小于管径的5倍。
2.3 注浆前应有专职维修人员，对注浆系统进行检查，并对注浆泵和输送管路系统进行耐压试验，试验压力为注浆终压的1。5倍，时间应持续15～30分钟,无异常情况时，方可使用。
2.4要经常检查管路联接处，发现问题及时处理，防止拨拖伤人。
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2。5每次注浆前,应对使用的压力表检验校正后方可使用。 2。6井口和水泥浆搅拌站,应设置直通电话和声光信号，以便快速联系,出现问题及时采取措施。
2.7建立健全各种岗位责任制,严格执行井下、地面现场交接班制，保证注浆工作的连续性。
2.8注浆前,必须对止浆垫和孔口管进行压水试验，试验压力为注浆终压的1。2倍。
2。9注浆工作人员必须佩戴好劳动保护用品后方准进入现场。 2.10拌浆人员应严格掌握浆液浓度,配浆时倒灰要过筛，防止杂物混进浆液，结块过期失效散灰严禁使用。
2。11池内浆液要淹没笼头，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池及笼头窝进行清洗.
2.12 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，泵压突然下降并不回升，吸浆量增大,说明岩缝漏浆，可采取降压，调整浆液浓度的办法处理。
2。13 注浆时压力剧增，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。
2。14注浆过程中应有专人观察压力表，观察井壁和工作面情况，发现异常，立即报告当班技术员和队长,同时如止浆垫和井壁鼓坏时,应采用钻孔补注，加固止浆垫和井壁后，再行注浆。
2。15注浆时不得随意停水、停电，必要时必须事先通知，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
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即清洗注浆泵和管路.
2.16注浆记录人员应认真记录压力、流量、时间等原始数据，注浆结束后要对压力、流量（吸浆量)随时间变化情况进行汇总分析上报。
2。17井下工作盘,应保持干净，杂物一律上井。施工机具堆放整齐,位置合适,方便使用.注浆时井下人员必须佩戴防护眼镜、乳胶手套和口罩，以免窜浆烧伤眼睛，浆液搅拌站应有防尘措施。
2.18 跟班技术员对本班技术工作负全面责任,应检查记录人员的工作情况，确保原始资料的完整和准确,对注浆工程中所发生的问题，要认真分析及时处理，难于处理的要及时汇报领导和调度室。
2。19注浆结束后，必须检查注浆效果.分析鉴定合格后,方可拆除止浆垫,开凿井筒。
2。20每次注浆结束后必须压清水冲洗管路,冲洗时间以注浆管出清水为准。
2.21每次注浆结束后，必须将注浆泵及吸浆管路清洗干净. 2.22注浆结束后,关上孔口阀门待注浆管路泄压后才可放浆,放浆时放浆三通严禁对人。
2.23加强现场管理,明确岗位责任制。探水及工作面预注浆期间,项目部要成立专门班子，应有领导值班，并派专人负责、统一领导。
其他未尽事宜参照《煤矿安全规程》、《回风立井施工作业规程》。
钻孔吸水及浆液配比对照表
单位吸水量初始浓度(水（L/min·m） 灰比)
每立方浆液水、灰用量（Kg) 水 水泥 15
浆 量 （m3）
3.0 5。0 8。0 13.0 〉15 2:1 1。5：1 1.25：1 1：1 0。75:1 0。6:1 900 825 812 750 712 660 450 550 650 750 950 1100 1.050 1.008 1.029 1。000 1.029 1。026
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