驼山煤矿一号回风立井井筒 工作面探水、注浆、施工

技术安全措施

项目经理：陈志文 技术负责：张 艺 措施编制：孙 斌

编制单位：中煤三建29处骆驼山项目部编制日期：2007年5月12日

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一、工程概况

骆驼山煤矿一号回风立井井筒设计净直径为Φ6.0m，全深410m，井口标高+1288.5m，表土段深度为8.6m，基岩段深度为401.4m。根据《1#回风立井井筒检查孔工程勘察报告》显示，-8.6m以下井筒穿过的基岩段主要含水层为二迭三迭系的中砂岩地层。

07年4月20日至07年5月7日期间进行了井筒工作面钻孔注浆，钻孔注浆深度为1#孔深为55.8m，3#孔为25.3m，4#孔深为35.1m，5#孔深为55m。经钻孔对-119m的以上岩层观测，注浆效果良好。根据钻孔实际标高及所揭露岩层观测，井筒该段岩层穿过断层，断层落差为8.3m，该段岩层中穿过井筒东西倾斜、南北走向，倾斜角a=750~850，断斜长为37m~39.5m，裂隙延伸至粗砂岩。

于07年5月7日7：40分开始井筒掘砌施工，07年5月12日井筒施工至-89.9m，工作面伞钻打眼时再次出现涌水，经分析：根据有关资料推断，粗砂岩的水经断层裂隙向上补给而出，拟定井筒工作面封水注浆。为了安全、顺利施工，根据《骆驼山煤矿一号回风立井井筒施工组织设计》及有关规程规定，特编制本工作面注浆施工、安全、技术补充措施。 二、地质及水文地质概况

2·1地层结构

根据井筒检查孔及实际施工所揭露的地层岩性，结合区域地质资料，对410米钻探深度范围内所揭露的地层划分如下：

第① 层松散地层（Q）：由黄褐色湿岩性粉土、粉细砂、中粗砂

等构成。

第② 层二迭三迭系地层（PT）：由紫色、绿色等杂色泥岩、粉砂

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质泥岩及杂色细、中、粗砂岩构成；

第③ 层二迭系地层分为上二迭统地层及下二迭统地层； 第④ 层上石炭统地层：以灰黑色泥岩及砂质泥岩为主，夹薄层

粉细砂岩，泥岩中含有植物化石，在岩层节理及裂隙中充填有黄铁矿及方解石。

2·2水文地质

根据《1号回风立井井筒检查孔工程堪察报告资料》显示，在井筒相对标高-97.6m~103.4m之间有涌水现象。而实际施工中，在井筒掘进至-83m 时出现涌水现象，并在实际揭露中出现两个含水砂层，其中，中砂岩平均含水62m3/h、粗砂岩平均含水85m3/h。根据《煤矿安全规程》立井基岩段施工应遵循快速、打干井的原则，并遵守下列规定：

（一）单层涌水量小于10m3/h的含水层段，应强行穿过。 （二)单层涌水量大于10m3/h 的含水层段应预注浆堵水。 三、探水、注浆方案

根据骆驼山煤矿一号回风立井井筒地质资料及实际揭露岩层分析，该段岩层所穿过的断层主要含水层为粗砂岩、其注浆方案具体如下：

（1）根据水文地质及实际揭露断层条件，对一个主要含水层段施工采用二个探水与注浆段高。探水注浆起止深度为-89.9m～-159.9m，段高为70m。

（2）工作面注浆是以封堵岩溶及断层裂隙水为目的，采用人工砌

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筑砼止浆垫，预埋无缝钢管作注浆孔管，用钻机在工作面施工探水、注浆孔，将搅拌好的水泥浆液，压入断层含水层的裂隙中。 （3）由于断层倾角及裂隙太大，施工时可根据实际情况采用短钻、短注方案，依防涌水太大，造成淹井事故。 四、注浆工程设计

本措施针对实际揭露的井筒断层裂隙，所穿通的粗砂岩含水层的相应位置，进行的工作面注浆，而对于其它位置出现的涌水则需在探水后根据具体情况另行编制注浆措施。 （1） 注浆起止深度及注浆方式

根据该段水文地质条件，确定探水注浆起始深度（见下表）。注浆深度进入不透水层约5.5m；注浆方式为，分段高下行压入式注浆。钻进过程中，当钻孔涌水量大于10m3/h时，暂停钻进，先注浆封水，钻孔水量减少至10m3/h以下时恢复钻进至终孔。 井筒 风井 风井 含水层名称 中砂岩 粗砂岩 注浆段起止深度（m） 注浆段高（m） -89.9～-119.9 -119.9～-159.9 30.0 40.0 各含水层的注浆起、止深度表

（2） 注浆孔的布置及径向倾角

根据各含水层的水文地质条件、井筒特征、类似工程的施工经验计算出含水层的注浆孔数为9个。钻孔的径向倾角为1.50。 （3） 注浆孔施工顺序

注浆孔9个，4#孔布置在井中正北方向，顺时针编钻孔序号，孔间距均匀布置。（见钻孔平面布置图）。注浆孔施工采取对称、分组施工的原则，施工顺序为2#、6#～4#、8#～1#、3#～5#、7#， 9#做质量检查孔。 （4） 注浆压力

注浆压力是驱动浆液在裂隙中流动、扩散、充塞压实的能量，是控制浆液距离的重要因素之一。详见下表。

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注浆起止深度、段高、孔数、钻孔径向倾角及注浆压力

段高 段次 1 2 3 注浆起止深度（m） -89.9~-94.5 -89.9~-119.9 -119.9~-159.9 注浆段高（m） 4.6 30.0 40.0 注浆孔数钻孔径向注浆压力（个） 倾角（0） （MPa） 9 4 4 1．5 1．5 2.0 2.4～4 2.4～4 注浆压力为工作面表压力，前期封堵大裂隙注浆取低值，后期针对小裂隙注浆取高值，注浆终压取4.0MPa。 （5） 注浆材料及浆液注入量

本次注浆选用单液水泥浆。采用P.O425R普通硅酸盐水泥浆液，含水层水泥浆液量及材料据现场注浆量实际情况调整，确保达到注浆封水效果。 （6）复合型止浆垫

砼止浆垫为单级平底型，砼设计标号为C30。配合比为水泥：砂子：石子：水=1：1.58：2.93：0.48（水泥选用P.O42.5R水泥）。止浆垫厚度2.5m,碎石垫层厚度为2.0m，养护期3天。

为防止止浆垫与井壁间漏水漏浆，要求止浆垫砼与井壁重叠500mm，且在重叠段，将井壁周圈用风镐刷出一道槽，槽深300mm，槽高350mm。砼浇筑，采用井筒施工的地面砼配制，经底卸式吊桶下料浇注。浇注要连续施工，加强震捣。 五、注浆孔施工

注浆钻孔采用1台MZ120-Ⅱ型锚固钻机，配Ф60mm钻杆，与DHD3.5冲击器施工，钻头Ф90mm，用清水作循环液。在打钻前，要在Ф108mm孔口管上安设Ф108mm高压球阀，以防钻进时含水层突水造成淹井事故。

打钻施工是在工作面上进行的，钻进过程中，钻孔涌水量超过10m3/h，或因岩石破碎塌孔难以钻进时，停钻注浆，否则一直钻进直至终孔深度。终孔时要核实钻具长度，确保钻孔深度符合设计要

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