会宝岭铁矿副井工作面预注浆施工组织设计.docx

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1、第一章概况第一节工程概况第二节地质和水文地质概况第三节设计编制依据第二章、施工工艺第一节施工方案第二节施工设计第三节施工工艺第三章、施工协助系统第一节排水系统第二节通风系统第三节供水系统第四节供电系统第五节其他系统第四章、劳动组织及工期预料第一节劳动组织第二节工期预料第五章、设备材料安排表第六章、平安技术措施措施第一节钻孔防突水平安技术措施第二节钻进技术平安技术措施第三节注浆施工平安技术措施会宝岭铁矿工作面预注浆施工组织设计第一章概况第一节工程概况会宝岭铁矿副井井筒净直径5.5%井筒全深764.75m,井口标高+88.2m,落底标高-676.55m,井筒全部为基岩，井壁结构除井颈和壁座外，全部

2、为素混凝土井壁，壁厚为3OOmm,混凝土标号为C30。井筒设计有14个马头门和2个管子道。副井井筒现已浇筑施工到井深747.5m,施工完12个马头门和1个管子道,浇筑结束位置位于已施工的最下一个马头门一60L7m往下浇筑16模（每模3.6m）,于2009年8月21日凌晨5：12在井深750.2m工作面伞钻打眼时，发觉在西南部眼孔有涌水，且有压力，工作面水位上涨,水泵排不及,实测涌水量有10211）3h（不包括往三处联络巷内排水量20m3h）,为防止涌水淹井，不能再接着往下施工，只能实行强排水应急救援方案,现已增加安装一台50m7h卧泵,运用两台卧泵协作吊桶排水，同时对-601.7m马头门往下到

3、大模位置进行井壁壁后注浆,现在已经能够限制住水量，打算进行工作面注浆封水，为了注浆工作有序进行,特编制此设计。第二节地质和水文地质概况依据矿方供应的副井检查孔地质报告副井检查孔只打到一545.83m,以下无地质资料,依据矿方要求依据主井检查孔地质报告主井检查孔打到-678.99m的井筒预料地质柱状图推断:副井750.2m-764.75m该段地质资料为岩芯以块状、短柱状为主,次为柱状，少量长柱状。岩石坚硬、性脆,可见正长石花岗岩脉及石英团块侵入，使得岩体破裂,易掉块,工程地质条件差，裂隙发育，及岩心轴夹角分别为IOT5,35-40,裂面均不平直,具滑感，个别裂面粗糙,簇新，白色及铁氧化锈色薄膜充

4、填。施工区段岩层不含水,只有井底往下在768-774m段含水极微弱。主井井筒预料最大涌水量为52.23m3/d,而副井井筒预料最大涌水量为43.OOlm3/d,但依据现场实际揭露水量及预料水量出入较大,经过8月21日到现在的排水,并对-60Im马头门及到工作面井筒段注浆,现实测涌水量涌水量为72fh,涌水量仍较大。第三节设计编制依据一、矿山井巷工程施工及验收规范(GBJ-21390)；二、金属非金属矿山平安规程(GB16423-2006);三、煤矿平安规程(2007)；四、临沂会宝岭铁矿主、副井井筒检查孔地质报告；五、临沂会宝岭铁矿主井井筒检查钻孔水文地质柱状图；六、临沂会宝岭铁矿副井井筒检查

5、钻孔水文地质柱状图；七、临沂会宝岭铁矿主井井筒检查孔抽水试验综合成果图；八、临沂会宝岭铁矿副井井筒检查孔抽水试验综合成果图；九、会宝岭铁矿副井工程井筒全貌图；十、简明建井工程手册。第二章施工工艺第一节施工方案一、施工方案依据井筒施工现状，现在安装有两台50?/h卧泵排水系统,能够满意100m3/h以内水量的排水，故此先实行强排水究竟，查看测量工作面出水量，如工作面涌水量小于20m7h,且无压力，实行工作面干脆堵漏封孔注浆,后干脆施工，打一模注一模,采纳工作面短段探、注、掘施工，逐模推动到井窝；如工作面涌水量大于20m3h,或有压力，实行工作面封孔注浆削减水量，打止浆垫进行剩余施工段工作面预注浆

6、,封堵涌水后,一次施工究竟。二、施工依次（一）工作面短段探、注、掘施工依次1、先强排水到井底，采纳484mm无缝钢管加工注浆管干脆砸到原打眼出水的眼孔内，进行封闭工作面涌水注浆；2、伞钻下井，运用长4.7m钻杆协作直径55的钻头探水，沿荒径周圈平均布置8个眼,再在原出水的西南位置距荒径500mm布置2个探眼，打眼时钻杆要打究竟；3、探眼时，如眼孔无水，则干脆运用伞钻打眼,运用50的钻头打眼，眼深不超过2.5m,探眼在装药时眼底要回填到眼深不超过2.5m,进行装药放炮；如眼孔内有涌水,打究竟后干脆用484mm无缝钢管加工的带球阀长1.5m的注浆管砸到眼孔内，采纳ZDW-22-60/45中型多功能

7、卧式电动高压注浆泵,注浆结束后，再用伞钻再在原探眼间打探眼，如有水,则再注再探,直到探孔内没有水,再打2.5m浅眼放炮；4、如此反复,每一炮都坚持先探后掘，先注后掘的施工方法,探眼孔深应大于循环进尺不小于2m,施工时边探、边注、边掘,直至施工究竟。在施工过程中如打探眼时，涌水超过排水实力，要停止接着探眼钻进，先将涌水量大的眼孔提钻，砸好注浆管，关闭球阀，要依次处理，不得同时将有水的眼孔同时提钻,全部砸好注浆管后进行注浆。处理过程中如注浆管砸不住,且水压大,涌水量增大,就不再提出钻杆,干脆卸掉，收伞钻上井,进行打止浆垫工作面预注浆施工。（二）工作面预注浆施工依次1、先强排水到井底,采纳484mm

8、无缝钢管加工注浆管干脆砸到原打眼出水的眼孔内，进行封闭工作面涌水注浆；2、脱模,拆除大模刃角，提升大模底口距浇筑好的混凝土下口不小于1米；3、浇筑止浆垫前，先按预定止浆垫宽度刷帮找底,再焊接固定预埋7个孔口管，孔口管距井壁O.5m,周圈平均布置，间距2m,考虑该段为黑云变粒岩，岩石完整性较好,且纵向裂隙较明显，布置时实行径向角7,切线角120斜孔，以满意封水效果,孔口管采纳1086mm无缝钢管加工而成,外焊及4寸25MPa高压闸阀配套的法兰盘,全长4.1m,埋固3.5%外露0.6m,以便高压闸阀和注浆三通盘的安装。安装后要采纳混凝土将底部浇筑固定；4、打止浆垫封工作面，止浆垫总厚度为3.5m,

9、先铺65Omm的石子滤水层,再铺一层一般砖，最终浇筑强度C30混凝土，止浆垫压井壁800mm,施工止浆垫时，中心要预先采纳铁桶做为滤水桶，下部650Inm的桶身上要打眼做滤水孔,确保水流通畅,用做铁桶作为吸水小井进行排水，铁桶要高于止浆垫上平面不少于200mm,最终运用混凝土一次性封闭，如发觉水大时,也可埋一个注浆管,最终及其他注浆管一起进行工作面预注浆；5、在等待止浆垫强度达到要求的过程中，搭设钻机平台,采纳钢木结构,平台底口距离工作面迎头高2.2m,平台梁上设置两圈槽钢，以便利钻机安装及移动,槽钢外圈圈径以不影响钻机安装为准；6、运用MZ12OTI型风动潜孔钻机进行钻孔打眼，该钻机额定钻距

10、120m,采纳Im/根直径60mm的钻杆，9OnlnI钻头钻孔,钻孔深度28m;7、在钻机平台上安装ZDW-22-60/45中型多功能卧式电动高压注浆泵,配置电机功率22KW,注浆压力最高达22Mpa,浆液在井口配置,通过底卸式吊桶下放到钻机平台上的铁桶内进行注浆，注浆压力要求达到15MPa,注浆以先稀后浓为原则进行注浆。注浆结束标准为注浆压力达到设计终压,其值并保持20分钟以上；达到终压时吸浆量V40升/分；8、止浆垫拆除,采纳钻爆法施工，由于止浆垫混凝土的强度比一般岩石的强度要高，施工中可以实行分次爆破，首先在井筒中心掏槽，增大自由面，然后爆破注浆孔布置圈径内的断面，最终按井筒净径刷帮；9

11、、井筒掘砌按一般基岩段起先正常掘砌组织施工。第二节施工设计一、探水注浆段高设计现在施工工作面的井深为750.2m,设计井筒深度764.25m,现要打止浆垫深3.5m,则止浆垫上平面到井底距离为17.55mo依据注浆段高均遵循煤矿平安规程第31条第二款：“井底的设计位置在注浆的含水岩层内时,注浆深度必需大于井深10m。”的规定，所以注浆段高定为28m。二、注浆终压设计依据矿山井巷工程施工及验收规范第3.5.20条第一款规定,注浆终压宜大于或等于静水压力的24倍。即P产（2.。4.0）P静水压力依据临沂会宝岭铁矿副井井筒检查孔抽水试验综合成果图，得知黑云变粒岩中静止水位12.41m,钻孔时钻口标高

12、为+87.42m,则静水位标高为+75.01m,由于注浆终孔超井底Iom计标高为-686.55m,则IWJ差为H=75.O1-(-686.55)=761.56mo计算静水压力为：P静水压力二Pgh=l.01O3kgm,9.8Nkg761.56m=7.46MPa.本设计含水层取注浆终压为2倍的静水压力,得Po=2.OP睁水压力=2.07.46=14.92Mpa取值15Mpao三、止浆垫设计止浆垫设计为单级球面形止浆垫，混凝土选用素混凝土结构,选碎等会宝岭铁矿单级球面形止浆垫示意图3007,5500,匕00说明：1.图中尺寸单位为mm;2.止浆垫砂强度设计为C30。级为C30。见单级球面形止浆垫示

13、意图如下：止浆垫厚度按公式计算：BP0r/。B：单级球面形止浆垫厚度，m；Po：注浆终压，15Mpa；r:井筒荒半径,3.05m;。:混凝土允许抗压强度,。=R3k,Mpa；R3-7：混凝土37天的极限抗压强度,依据C30协作比报告单7天抗压强度为26.6Mpa；K：平安系数,取K=2；混凝土抗压强度：=R3k=26.6/2=13.3Mpa；止浆垫厚度:B回Por=15X3.05/13.3=3.44m,取3.5m；为防止从止浆垫和井壁结合部位跑浆，止浆垫浇注时向上和井壁重合0.8,总厚度3.5mo考虑到工作面有水,为保证止浆垫早期强度，应适当的添加早强减水剂。由于工作面有涌水,为保证止浆垫质量

14、,需铺设碎石滤水层，依据工作面岩石完整性好，裂隙少，并要先注浆封堵工作面涌水后打止浆垫，现已对-601.7马头门及往下井筒段已注浆,则井筒涌水量以-601.7m往上计井筒涌水量，原实测-601.7m马头门往上井筒涌水量为30.411)3h,现往及三处施工的一601.701联络巷排水201113/，则剩余影响止浆垫质量的井筒涌水量应在1015h,依据简明建井手册表4-2-70取滤水层厚度为65Ommo四、井壁强度验算井壁强度验算公式：5z=P0(D+2E)2+4h24E(D+E)：井壁材料的实际压应力，Mpa；:井壁材料的允许抗压强度，30Mpa;D：井筒的净直径，5.5m;E:井壁设计厚度，0

15、.3m；Po：注浆终压，15Mpa;h:球面矢高，h=0.3r=0.33.05=0.915m;广井筒荒半径，3.05m；井壁材料的实际压应力，=P0(D+2E)2+4h24E(D+E)=15(5.5+20.3)2+40.91521/40.3(5.5+0.3)=87.4Mpa井壁强度验算值87.4Mpa30MPa,井壁强度不符合施工要求。则须要计算满意注浆要求的及止浆垫连接段的井壁厚度公式为E，=JO(q-4)2+P。5-氏)(。2+4h2)-D(aB)2包-)E:按注浆要求及止浆垫连接段的井壁厚度,m；井壁材料的允许抗压强度,30Mpa；代入计算得：E,=1.25m为此确定从止浆垫的底部起先，往上范围内增加井壁厚度至1.25m,同时将球面半径浇筑水平,并对止浆垫向上1Om范围内进行注浆加固，来满意井壁强度验算的要求。五、探水注浆孔数设计探水注浆孔的计算公式为N=JI(D-2A)/LN：注浆孔数量，个；D:井筒直径，5.5m；1.:孔间距，由于采纳90mm钻头钻孔，中等裂隙，孔间距取值为2m;A:注浆孔及井壁的