1、煤矿矿井工程主、副、风井筒探水注浆、井筒掘砌煤矿矿井工程主、副、风井筒探水注浆、井筒掘砌施工组织设计施工组织设计编制单位：编制单位：编编制制:审审核：核：批批准：准：二XX 年 X 月目录目录一、概况.4（一）井筒设计和施工概况.4(二)地质和水文地质概况.4（1）地质.4（2）水文地质.5(三)设计编制依据.63、xx 煤矿副井井筒预测地质柱状图.66、主井基岩段混合抽水综合成果图.68、建井工程手册.6二、探水注浆设计.8（一）探水注浆段高划分.8（二）注浆终压确定.8（三）井壁强度验算.9（四）探水注浆孔数.9（五）注浆孔布置.101第一段高 54m,计算钻孔的径向角为：.102第二段高2、 56m,计算钻孔的径向角为：.10（六）止浆垫设计.12（七）孔口管设计.13（八）探水钻进顺序和注浆方式.141、探水钻进顺序.142、注浆方式.14（九）注浆量估算.14第一段预计注浆量.14（十）注浆设备选型.151、钻机选型.152、注浆泵选型.15三、钻进、注浆施工.15（一）施工准备.151、第一段高.158 个孔口管按照设计好角度稳固好后，浇筑止浆垫。.172、第二段高.17（二）、主要施工辅助系统.17（1）排水系统.17（2）通风.17（3）敷设注浆管路.18（4）根据工作需要将下述几个系统完善好：.18（三）搭设钻机平台.18（四）孔口管、止浆垫注浆加固.19（五）钻进工3、艺.19（六）注浆工艺.201 注浆施工工艺流程.202 水泥浆配制.213 注浆.214 注浆结束标准.225 注浆效果检查.226 管路清洗.237 注浆记录.23（七）注浆结束后井筒掘砌.23(1)止浆垫拆除.23(2)井筒掘砌.24四、劳动组织及工期预计.241、劳动组织.242、工期预计.241 钻进中的钻孔需装上闸阀、球阀及防喷装置才能正常钻进。.276 钻进时要保持水泵完好，且有专人看管，井底积水及时排除。.28七、技术安全措施.29（一）、钻进技术安全措施.294 开孔钻进用90mm 钻头，扫孔、复注可用75mm 钻头.30（二）、注浆施工技术安全措施.301 对所有注浆操作人4、员应进行措施学习和操作训练。.3110 注浆工作人员必须佩戴好劳动保护用品后方准进入现场。.31一、一、概况概况（一）井筒设计和施工概况xx 矿井隶属于 xx 煤电集团，设计生产能力 0.6mt/a，立井开拓，共设计主、副、风三个井筒；三个井筒均布置在工业广场内。其中副井井筒净直径 6.0m，井筒全深 504m；井筒穿过冲积层厚度 272.2m，穿过基岩厚度 231.8m；井筒冲积层和风化基岩采用冻结法施工，冻结段井壁 304m，其底部 15m 为壁座，钢筋混凝土结构，壁座段井壁厚 1300mm,其下为 2m 的支撑圈，壁厚 700mm；壁座以上为双层井壁，钢筋混凝土结构，外壁厚 400mm65、00mm，内壁厚 700mm。井筒基岩段采用普通法施工；其井壁结构为素混凝土井壁，壁厚为400mm，混凝土标号为 C30。现已施工完壁座，壁座底板位置设计标高为-272.80m，即井深 301.5m，也是止浆垫的上口标高，止浆垫设计厚度为 3.5 米。在壁座下方再掘进 3.5m（井深 306.0m），开始架设定位圈，按设计角度绑扎、固定 8 个孔口管，均匀布置，再进行浇筑止浆垫。止浆垫浇筑好后，进行壁座和套壁施工。最后安装风水管路和注浆管路，架设钻机平台，对工作面预注浆。副井井筒于 2005 年 12 月 6 日完成冻结段外壁掘砌，开始套内壁施工，预计到2006 年 1 月 20 日套壁结束，6、转入 基岩段探水注浆施工。(二)地质和水文地质概况副井井筒基岩段在井深 304m 之下主要穿过 F3断层、31煤层及 K3砂岩等地层层位，揭露的含水层主要有：一是 F3断层下盘砂岩含水层，二是 31煤顶、底板砂岩含水层，三是K3砂岩组合含水层。（1）地质根据主井检查孔及实际揭露地层推算（见柱状图），预计副井揭露的基岩地层简述如下：1、副井井筒预计 272.49m 见基岩。2、强风氧化带为 272.49282.11m，岩石强烈破碎，灰黄色，微绿，细粒结构，块状，含少量紫斑，含少量粉砂质。3、弱风氧化带为 282.11292.37m，浅灰色微绿，块状，含少量铝质及菱铁鲕粒，岩石裂隙发育，岩石破碎。7、4、断层破碎带为 280.50295.50m，已考虑井筒直径和断层倾角，灰色、微绿，岩石有受挤压现象，中部夹 0.3m 灰绿色砂岩，岩石松软。5、煤线为 357.07357.47m；373.03373.33m；378.53378.83m。6、31煤为 383.03385.53m，黑色，碎块状，含少量粉末状，暗煤为主，少量亮煤，弱玻璃光泽，半暗型煤。7、K3砂岩为 405.58411.03m，灰白色、中细粒结构，石英为主，硅质胶结，裂隙较发育，见擦痕，岩石较破碎。8、煤线为 475.23476.07m。9、地层倾角 12。（2）水文地质据主井检查孔流量测井成果资料及副井检查孔和副井水文地质资料推8、测，副井井筒含水层可分三段：第一段为 F3断层及下盘砂岩含水层；第二段为 31煤顶板砂岩含水层；第三段为 K3组合砂岩含水层。1、F3断层及 F3断层下盘砂岩裂隙含水层：埋深 320.50334.50m，F3断层在320.50324.55m 过该井筒，由于 F3断层与矿井边界 xx 断层相交，且该断层落差较大，倾角较大，断层附近可能发育较多裂隙，从而由井筒放炮开挖时，导通上下含水层。据xx煤矿勘探报告26-5 孔抽水试验预算 xx 断层涌水量为 1.9m3/h。且据主井检查孔流量测井成果资料，F3断层上下细砂岩含水层出水量为 10.8m3/h。正常情况下过 F3断层破碎带出水量不会太大。2、39、1煤顶板砂岩含水层：埋深 345.70350.95m，灰色微绿，细粒结构，石英、长石为主。含菱铁，裂隙发育，分选中等，坚硬。据主井检查孔流量测井资料，该段涌水量为15.9m3/h3、K3组合砂岩含水层：埋深 398.10422.24m，位于 31煤下 12.25m 左右，K3砂岩有12 层，岩性为灰白色中细粒砂岩，钻探揭露时没有发生漏水现象，该单独含水层除局部地段富水性较强外，总体上属于富水性弱至中等的含水层。该含水层未做抽水试验，不能直接预算出井筒穿过该含水层涌水量，主井检查孔流量测井成果资料显现该段涌水量为22.5m3/h。4、根据主井检查孔基岩段混合抽水试验得出副井井筒涌水量 50m3/10、h。5、xx 矿井水文地质条件属复杂型，虽然地质勘探显示矿井含水层富水性弱到中等，但考虑到周边矿井，如许疃、童亭、刘桥、卧龙湖等矿井在建井过程中，K3砂岩含水层曾多次发生突水事故，孙疃煤矿过 K3砂岩涌水量也达 38m3/h。该地区砂岩含水层裂隙发育具有不均一性，局部砂岩含水层富水性较强，因此不排除 xx 矿井筒施工中，在揭露砂岩含水层，尤其是 K3砂岩时有发生突水的可能性。(三)设计编制依据1、井巷工程施工及验收规范2、煤矿安全规程3、xx 煤矿副井井筒预测地质柱状图4、xx 煤电集团 xx 矿井井筒检查孔地质报告；5、xx 煤矿副井井筒基岩段地质、水文地质及瓦斯情况预报书6、主井基岩段混合11、抽水综合成果图7、xx 煤矿副井井筒井壁结构图8、建井工程手册（m）（m）砂岩裂隙含水层含水层及其下盘砂岩裂隙含水层砂岩裂隙433.13K 组合3333.0细砂岩夹泥岩，细砂岩以长石，石英为主，钙质胶结，裂隙发育，岩石破碎，局部裂隙未充填，泥岩含粉砂质，植物化石，较薄。据主井检查孔流量测井资料：S：35.35m，K：0.0653m/d，R：90.30m，Q：22.5m/h400.13313 顶板2.95355.2733352.3214.0332.98灰色微绿，细料结构，石英，长石为主。含菱铁，裂隙发育，分选中等，坚硬。据主井检查孔流量测井资料：S：5.25m，K：0.1974m/d，R：15712、.0m，Q：15.9m/h灰色，微绿夹少量紫斑，岩石挤压现象，裂缝发育，岩：0.756m石强烈破碎，据主井检查孔流量测井成果资料；S：35.35m，K：0.1585m/d，R：140.76m，Q：10.8m/hF 断层320.50含水层情况厚 度深 度含水层名称石子叠组下（m）系统组段层序号深 度（m）伪 厚倾角（m）真厚岩石名称标志层岩 性柱 状二石盒副井井筒地层预想柱状图二、二、探水注浆设计探水注浆设计（一）探水注浆段高划分根据xx 煤矿副井井筒基岩段地质、水文地质及瓦斯情况预报书和井筒预计地质柱状图井筒将于井深 320.50334.50m，345.70350.95m，398.10422.13、24m 分别揭露F3断层破碎带、31煤顶板砂岩、K3砂岩三段含水层（段），可见 F3断层破碎带和 31煤顶板砂岩相距较近，K3砂岩与前两含水层段相距较远，考虑到钻进设备的能力和为保证注浆效果，此次注浆段高划分为两段：F3断层破碎带和 31煤顶板砂岩划分为一段，K3砂岩划分为一段，均采用混凝土止浆垫探水注浆。各注浆段高均遵循煤矿安全规程第 31 条第二款：“注浆段长度必须大于注浆的含水岩层的厚度，并深入不透水岩层或硬岩层 510m。”的规定，由于 K3 砂岩距离下部下石盒子组中砂岩距离较近，因此第二注浆段终孔位置为超出该层中砂岩 5m。详见表 21注浆段高划分一览表注浆段高划分一览表表表 2 214、1 1段高序号含水层起止深度（m）段高（m）备注第一段F3断层破碎带和 31煤顶板砂岩30436056第二段K3砂岩38644054（二）注浆终压确定根据井巷工程施工及验收规范第 3.5.20 条规定，注浆终压宜大于或等于静水压力的 24 倍。即P0=(2.04.0)P静水压力根据主井基岩段混合抽水综合成果图，得知基岩段静止水位标高为-49.747m，埋深为 76.73m。参照我处多年在多个立井工作面预注浆施工的经验，本设计含水层取注浆终压为 3 倍的静水压力，得第一段砂岩裂隙含水层：P0=3.02.74=8.2 MPa取值 9.0 Mpa第二段 K3砂岩含水层：P0=3.03.46=10.315、8Mpa取值 11.0Mpa（三）井壁强度验算井壁强度验算公式P0(D+2E)2/4E(D+E)()：井壁允许的抗压强度（Mpa）D:井筒的净直径（6m）E:井壁厚度（m）P0：注浆终压（Mpa）1第一段井壁厚度为 1.3m，注浆终压为 9.0 Mpa，井壁设计强度为 45Mpa；计算9.0(6+21.3)2/41.3(6+1.3)=17.5Mpa井壁强度验算值 17.5 Mpa45MPa，井壁强度符合施工要求。2第二段井壁厚度为 0.4m，注浆终压为 11.0 Mpa，井壁设计强度为 30Mpa；计算11.0(6+20.4)2/40.4(6+0.4)=49.7Mpa井壁强度验算值 49.7 16、Mpa30MPa，井壁强度不符合施工要求。为此决定从第二段探水位置止浆垫的底部开始，往上 5m 范围内增加井壁厚度为 0.6m，同时提高井壁砼的强度到 C40，来满足井壁强度验算的要求。验算11.0(6+20.6)2/40.6(6+0.6)=36Mpa调整后的井壁强度验算值 36 Mpa40MPa，井壁强度符合施工要求。（四）探水注浆孔数N=(D-2A)/LD:井筒直径（6.0m）L:孔间距（m）孔间距 L 在注浆直径大于 65mm 时，大裂隙中取 23m，中小裂隙中取 1.52.0m,孔间距 L 在注浆孔直径小于 65mm 时，大裂隙中取 1.52.5m，中小裂隙中取 1.0m1.5m,根据17、钻机钻进孔径，孔间距取值一般为 1.8m。A:注浆孔与井壁的距离（0.5m）考虑到孔口管的安装和埋设，开孔位置布置在距井帮 500mm 的位置。1第一段探水考虑到将揭露 F3断层及 F3断层下盘砂岩裂隙含水层和 31煤顶板砂岩含水层，裂隙发育；钻孔孔径为 90mm，取孔间距 2m；计算3.14(6-20.5)/2=7.85（个），取 8 个2第二段探水考虑到 K3组合砂岩含水层是整个矿区的主要含水层，赋水性较强，在中、大裂隙中，裂隙非常发育；钻孔孔径为 90mm，孔间距取 2m；计算3.14(6-20.5)2/2=7.85（个），取 8 个即两段探水的探水注浆孔数均设计为 8 个，最终以最大涌18、水量的钻孔扫孔结果作为注浆结果的检查依据，不再设计专门的检查孔。（五）注浆孔布置斜孔径向倾角公式=tg-1（S+A）/H：斜孔在径向上与竖直轴线的夹角S：终孔位置在径向上超出净径的距离，（m）S=E+mE：永久井壁厚度(0.4m)m：终孔位置超出荒径的距离（2.5m）A：开孔位置至井壁的距离（0.5m）H：注浆段高（第一段高 54m；第二段高 56m）1第一段高 54m,计算钻孔的径向角为：=tg-1（S+A）/H=tg-1（3.4+0.5）/54=40既要考虑到尽可能多地穿过纵向裂隙、横向裂隙，以及裂隙的连通性，同时又要兼顾到施工的难度和精度，由于第一段位于断层破碎带附近岩石裂隙发育，设计上19、不再考虑切向角；针对主要的 K3组合砂岩含水层，第二段注浆孔布置时采取径向、切向斜孔，以满足封水效果。2第二段高 56m,计算钻孔的径向角为：=tg-1（S+A）/H=tg-1（3.4+0.5）/56=40切向布孔的切线角可采取 110135，本设计将切向角取值为 120。说明：1.图中尺寸单位为mm;2.地层产状为4012五沟煤矿副井(第一段）探水注浆孔平面布置图五沟煤矿副井（第二段）探水注浆孔平面布置图说明：1.图中尺寸单位为mm;2.地层产状为4012（六）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，第一段选砼等级为 C30，第二段砼等级为 C40。见单级球面形止浆垫20、示意图。止浆垫厚度按公式BnP0r/(m)Bn:单级球面形止浆垫厚度（m）P0：注浆终压第一段 9.0，第二段 11.0(MPa)r：井筒荒半径3.4(m):R3-7/kR3-7为混凝土 C30、C4037 天的极限抗压强度，通常取 28 天抗压强度的 2/3，K 为安全系数，取 K=2，第一段为 20Mpa，第二段为 26.67Mpa。通过计算，第一段止浆垫厚度为 3.06m，取 3.5m；第二段止浆垫厚度设计为 2.8m，取3m，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 0.5m，总厚度3.5m。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。301.521、m350060001060015301000五沟煤矿副井第一段止浆垫施工设计图说明：1.图中尺寸单位为mm;2.止浆垫砼强度设计为C30。（七）孔口管设计孔口管设计要确保探水工作的安全，并对排放水能做到有效控制，保障注浆终压的完成。孔口管采用1086mm 无缝钢管加工而成，外焊与 4 寸 16MPa 高压闸阀配套的法兰盘，全长 4.2m，埋固 3.6m，外露 0.6m，以便高压闸阀和注浆三通盘的安装。孔口管管身焊接数个钢筋倒刺，以增加孔口管管身与周围围岩的磨擦力。89108902600(4000)5009孔口管结构示意图1245761-卸压阀2-闸阀3-压力表4-法兰盘5-136mm 孔壁6-22、90mm孔径7-水泥砂浆8-注浆把鞘9-防喷装置81000108100209060653089（八）探水钻进顺序和注浆方式1、探水钻进顺序根据煤矿安全规程的要求，工作面探水孔的个数不应少于 3 个。F3断层倾向北东，倾角 65，首先在 F3断层面倾斜方向的上方施工 2 个探水孔，即 5#和 7#孔，然后再在 F3断层面倾斜方向的下方施工一个探水孔，即 2#钻孔。对于第二段高，则首先在岩层倾斜方向的上方打 2 个探水孔，即 5#和 7#孔，然后再在岩层倾斜方向的下方打一个探水孔，即2#钻孔。当 3 个探水孔的每个单孔涌水量均小于 0.3m3/h 时，说明该探水段的赋水性较差，停止探水施工，恢复正23、常的井筒掘砌。否则，继续钻探其余各孔。据施工现场提供地层的产状为 4012。2、注浆方式第一段高，为保证 31煤顶板砂岩含水层的注浆效果，本段高内采用下行分段注浆，当钻孔钻进到破碎带以下稳定岩层 5m，无论是否出水，均对破碎带进行预注浆。对 F3断层破碎带采取低压注浆，取静水压力的 2.0 倍，即注浆终压为 5.5Mpa。第二段高，原则上一次钻至设计终孔位置，一次注全高；但当钻孔的单孔涌水量大于3.0m3/h，应停止钻进，提钻注浆；否则一次钻至终孔结束，然后提钻注浆。各段钻注工作均打一孔，注一孔，原则上打钻和注浆不采取平行作业。（九）注浆量估算注浆量按公式 Q=NR2H1/m 计算。式中：N 24、为注浆孔数，取 N=8；为浆液损失系数，取 1.5；R 为浆液有效扩散半径，取 R=6m；H1为注浆段高，分别为 56m 和 54m；为岩层裂隙率，取 31煤顶板砂岩含水层=2%；K3砂岩含水层=3%；破碎带=10%为浆液的有效充填系数，取=0.8；m 为结石率，取 m=0.8。将上述参数代入公式计算得：第一段预计注浆量Q1=NR2H1/m=（81.53.1462320.020.8/0.8）+（81.53.1462140.10.8/0.8）=2767m3第二段预计注浆量Q2=NR2H1/m=81.53.1462540.030.8/0.8=2198 m3两段共计注浆量为 4965m3，施工中应根25、据注浆的实际情况及时调整。（十）注浆设备选型1、钻机选型选用 MZ120-型风动潜孔钻机。该钻机功能具有较强的针对性，重量轻、人工搬运方便，扭距大、不易卡钻，钻进速度快，钻孔质量高，可调性强，适应各种岩石，可以钻进不同角度、不同孔径的钻孔。MZ120-型风动潜孔钻机工作风压 0.61.2Mpa，配置中压空压机；耗气量1217m3/min，一次推进行程 1.0m，额定钻距 120m，最大进尺速度可达 0.4m/min，最大推进力 18KN，最大起拔力 30KN。钻杆直径60mm，1m/根；主风管为50 高压管，20m/根。2、注浆泵选型选用 DBGB-30-80/80 电动注浆泵，该注浆泵的传动26、系统为齿轮传动，结构简单，性能稳定，经久耐用；操作简单；浆缸、浆缸盖、吸、排浆阀为单体结构，安装检修、排除故障便利；配置电机功率 30KW，浆缸内的缸套、活塞直径80，注浆压力最高达 32Mpa，排浆量最大 325 升/分，四级调速，可满足各种条件注浆的需要。三、钻进、注浆施工（一）施工准备1、第一段高（1）施工准备：考虑到先浇注止浆垫再浇注壁座、支撑圈，因此设计上将支撑圈部分井壁改为 1.3m 的壁厚，配筋按照原设计不变。同时井筒冻结深度为 309m，止浆垫下口深度为 307.5m，冻结的保护距离过小，施工中在掘进到支撑圈下口后，止浆垫掘进打眼时要利用伞钻施工 3 个超前探水孔，眼深不小于 27、6m。若探水眼出水，可将 1 寸注浆管打入孔中封堵出水然后浇注止浆垫进行工作面预注浆。（2）止浆垫浇筑及孔口管埋设：先将工作面按止浆垫设计尺寸刷大，利用风锤在井壁的同一水平打眼 4 个，砸进道轨橛子，用 U 型卡子将其与 8600mm 长的 I20 工字钢连接，在钢梁上方放置 16#槽钢井定位圈，采用螺栓连接。将孔口管上口与定位圈用 U 型卡固定好，下口用孔口管管卡和锚杆固定，防止浇注止浆垫时，孔口管变动。然后浇筑砼止浆垫。（见止浆垫设计图）施工时将另行施工时将另行编制止浆垫施工措施。编制止浆垫施工措施。孔口管采用预埋方式，即先在工作面按设计圈径和角度安装并固定好，然后浇筑混凝土止浆垫。钻孔设28、计径向角 4.0，预埋深度 3.6m，管口中心至井壁 500mm，孔间距 2000mm。待孔口管预埋好之后，开始浇筑止浆垫，在浇注时，所用砼由地面搅拌机严格按照砼配合比（C30、C40）进行搅拌配制，拌好后的砼经 2m3底卸式吊桶下放至工作面，风动振捣器分层振捣，分层厚度 400m。为缩短砼养护时间，在砼中加入三乙醇胺与氯化钠复合早强剂。1、第一段高现已施工完壁座，壁座底板位置设计标高为-272.80m，即井深 301.5m，也是止浆垫的上口标高，止浆垫设计厚度为 3.5 米。在壁座下方再掘进 3.5m（井深 306.0m），开始架设定位圈，按设计角度绑扎、固定 8 个孔口管，均匀布置，再进行29、浇筑止浆垫。止浆垫浇筑好后，进行壁座和套壁施工。最后安装风水管路和注浆管路，架设钻机平台，对工作面预注浆。孔口管埋设顺序如下：1)为加快安装速度，根据注浆孔的设计孔位，孔距和角度等，先在井口地面试组装和校正工作。2)架设上部生根圈，应按设计及生根圈上标注的方向编号架设，上部生根圈通过两根钢梁固定在井帮上，架设生根圈要用井筒中心线十字线找正，3）安设孔口管，按上下圈上的分组编号，将孔口管对号卡在生根圈上。4）孔口管下口要用短钢筋打眼固定在迎头底板岩石上。8 个孔口管按照设计好角度稳固好后，浇筑止浆垫。（3）、止浆垫浇注好后，继续进行壁座及支撑圈的浇注，然后进行套内壁工作。2、第二段高（1）、施工30、准备：首先将永久支护至工作面，止浆垫以上 5m 范围井壁厚度为 0.6m，砼标号为 C40；（2）淋水处理：然后处理井壁淋水；如果淋水不大，采取截导措施将淋水引入吊盘水箱；如果井壁淋水较大，则采取井壁注浆措施堵水，注浆后的剩余水再采取截导措施。（3）清底成型：将工作面矸石出净，根据止浆垫设计尺寸，刷帮卧底使符合设计形状。（4）井壁凿毛：施工混凝土止浆垫前，将井壁与混凝土止浆垫的接触面凿毛，以便两者严密结合，避免跑浆。（5）、止浆垫浇注及孔口管埋设：止浆垫设计砼标号为 C40，为缩短砼养护时间，在砼中加入早强剂。如果工作面有出水，仅为个别裂隙出水，且不大，可采取埋管、糊缝、导水措施，即可安装孔口31、管和浇注砼止浆垫；如果工作面涌水较大，无法保证止浆垫的防水性，则采取止浆垫下铺设滤水层的方法施工止浆垫，并采取排水措施，滤水层用碎石铺设，厚度一般 0.61m，具体厚度根据工作面涌水量的大小决定，滤水层上方铺设塑料布，中间设集水小井排水，集水小井中埋设无底滤水箱，水箱中放潜水电泵排水，止浆垫浇注在塑料布上。孔口管安装见第一段止浆垫浇注及孔口管安装。（二）、主要施工辅助系统（1）排水系统为了确保井筒施工安全，副井内吊盘上布置一台 DC50807 型卧泵、4m3水箱一个，扬程 511 m 时，排量 50m3/h。井壁淋水经截水槽接至吊盘水箱内；针对工作面积水，配置12 台风泵排水，风泵排量为 2532、 m3/h，扬程 75 m。由风泵排至吊盘水箱，再由吊盘上的卧泵排至地面。地面准备一台完好的 DC50807 型卧泵，随时能够安装使用。井筒内敷设一趟1084mm 排水管，利用稳车采用钢丝绳悬吊。同时将井内吊挂的一趟1594.5mm 的压风管作为排水的备用管路。（2）通风副井井筒布置一趟800mm 高强度胶质风筒，采用钢丝绳悬吊。地面分别选用一台BKJ66-11N05.6 型风机压入式通风。（3）敷设注浆管路注浆管路为高压胶管，外径32mm，钢丝铠装，每根 20m，P=25Mpa，利用模板绳采用钢丝绳悬吊。高压胶管压好接头，利用 U 型卡子连接。（4）根据工作需要将下述几个系统完善好：井下工作33、面供水：由吊盘上水箱及井筒内原有供水管路供给。井口和注浆站加设一路直通电话和声光信号。其他辅助系统利用凿井期间的辅助系统。（三）搭设钻机平台钻机平台采用钢木结构，平台底口距离工作面迎头高 2m，平台梁上设置两圈槽钢，以方便钻机安装及移动，槽钢外圈圈径以不影响钻机安装为准。详见钻机平台示意图。具体钻机平台搭设见钻机平台安装措施。20005000第二段注浆钻机平台钻机工作平台示意图6-混凝土止浆垫；5-20号槽钢圈；4-井字梁,用2030号工字钢或槽钢制成；3-厚5070mm的木板；2-模板；1-井筒；654321（四）孔口管、止浆垫注浆加固1、孔口管埋设完毕后，经过养护，并搭设好钻机平台后，对固34、结质量进行压水检查，如发现孔口管外围有漏水现象时，采用注浆加固补强，方法：用钻机扫孔到孔口管底口以下 0.5m，定量注入水泥水玻璃双液浆到冒浆，反复 23 次，再压水试验到不漏为止。2、如果止浆垫下有滤水层，止浆垫浇筑完，并经过 37 天养护后，要对滤水层进行低压注浆固结，封闭工作面涌水，使滤水层和止浆垫结合为一体，浆液采用水泥水玻璃双液浆，滤水层注浆后，养护 24 小时，再对孔口管压水试验。（五）钻进工艺钻机开始工作时，应仔细检查风水管路是否连接牢固，不准有漏水、漏风现象，检查各部件是否都已拧紧，与钻机平台连接是否牢固可靠。首先钻进 4m 后停止钻进，拆除钻杆、钻头进行孔口管耐压实验，当压力35、大于设计注浆终压，稳定时间必须至少保持半小时，孔口管周围不漏水、牢固不活动。否则，重新进行注浆固管，直至满足要求。必要时在孔口管两侧打锚杆，用管卡将孔口管固定在锚杆上，锚杆设计为18mm2.0m，的倒楔式锚杆，楔牢后注满沙浆增加锚固力。在孔口管满足耐压实验的要求好，方可进行正常钻进。钻进之前一定要将高压球阀安装上并联接好防喷装置，方可进行正常钻进施工。开孔时，将钻机操作阀扳至推进状态，使钻头顶紧工作面开孔位置，先以较大冲击力冲击，不要开动旋转操作阀，以便于钻头定位，给予适当的水量减少粉末，待钻头钻进150200mm 时，再以全风门冲击旋转，并适当加大推进力和水量，使汽水混合物保持适当比例，进行36、正常的凿岩工作。钻完一根钻杆后，停掉冲击旋转操作，将风水调至最大，来回拉动几次，以便更多的岩粉排除。接钻杆时，要停止风马达运转和停止给冲击器送风送水，把叉字插到托钎器的钻杆槽中，使风马达反转，滑板后退，使接头和钻杆脱开，接上钻杆，按次循环连续工作，直至终孔结束。在破碎岩层中钻进时，利用清水钻进，要轻压，慢速给进均匀，少窜动钻具，防止塌孔。严禁使用弯曲钻杆，并经常检查处理。钻进过程中应定期、定时的观测钻孔水量的变化，当钻孔涌水量小于 3.0m3/h 时，一次钻至终孔深度，然后提钻注浆；当钻孔涌水量大于 3.0m3/h，停止正常钻进，进行提钻注浆，然后再扫孔、钻进，直至满足终孔深度的要求。每次成孔37、之后，都应仔细观测注浆孔的水量、水温、水压、水色、水味及携带物质，详细地记录数据，以便分析水源。（六）注浆工艺1 注浆施工工艺流程注浆泵采用 DBGB-30-80/80 型注浆泵 2 台，其中一台备用。地面在井口附近合适位置设置注浆站，注浆站设水泥一次搅拌池、二次搅拌池和清水池，二次搅拌池兼作吸浆池。水泥一次搅拌池可用原混凝土搅拌机代替；水泥浆进入二次搅拌池时，必须过筛，将颗粒过滤掉；并在二次搅拌池中接吹风管压风搅拌。见地面注浆站平面布置图。3说明：搅拌机下方设储浆池，利用阀门，通过输浆管路进入二次搅拌池；水泥浆池及清水池均采用钢板焊接，长宽高分别为1.8、1.2、1.2m；水玻璃池及储浆池也38、采用钢板焊接，长宽高分别为0.8、0.8、0.8m。注浆管采用32 高压软管，通过高压快速接头连接，从注浆站接至井下工作面，通过混合器和三通与孔口管上高压球阀连接。见注浆施工工艺流程图。注浆管采用地面接管，利用模板绳稳车下放。采用井壁吊挂、卡子固定。接注浆管前将模板撑开紧贴井壁，利用在模板上搭设的钻机平台固定好。注浆前必须将孔口球阀及放浆阀关闭，对所有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 1015 分钟管路不漏水后方可进行注浆作业。根据探孔设计的方位和角度，钻孔的落点位置都在井筒荒半径轮廓线以外，为防止迟后渗水或出水，无论探孔有无水，都要采取注浆或注浆封39、孔。注 浆 孔吸 浆 管吸 浆 管吸 浆 管输 浆 管输 浆 管注 浆 泵水 玻 璃 池水 玻 璃清 水清 水 池搅 拌 池搅 拌 机水 泥水混 合 器三 通注 浆 工 艺 流 程 图2 水泥浆配制钻孔吸水及浆液配比对照表单位吸水量（L/minm）初始浓度（水灰比）每立方浆液水、灰用量（Kg）浆量（m3）水水泥3.02:19004501.0505.01.5:18255501.0088.01.25:18126501.0291:17507501.00013.00.75:17129501.029150.6:166011001.0263 注浆注浆前要先测定静水压力，以便掌握注浆终压。然后进行注清水实验40、，压水时间为 1020 分钟，主要用来检查泵和吸排管路的畅通情况，同时加压，用清水冲洗岩石裂隙的泥质充填物和孔内岩粉，提高浆液与裂隙面的粘结程度及抗渗透性，使注浆达到很好的效果。再者根据压注清水，了解岩石的吸水率，以便确定浆液的类型和初始浓度。这次注浆以单液水泥浆为主，但每孔注浆前先压注水玻璃单液 510 分钟，其目的是润滑和疏通裂隙，以利于注水泥浆时吸浆。每次注浆均应遵循先稀后浓的原则。水泥浆浓度采用 2：1、1.5:1、1.25:1、1:1、0.75:1和 0.6:1 六个级配，视注浆压力和注浆量的变化进行调整。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。注浆初始，41、如吸浆量大于吸水量的 80%，可调浓一级配比，反之则调稀。如注浆压力持续 30 分钟不变可调浓一级配比。水玻璃浓度稀释为 3040Be。单、双液浆的使用条件和水泥浆的初始浓度根据注浆前压水量来确定，当压水量大于 250L/min 时，水泥浆:水玻璃为 1:1；当压水量小于250L/min 时，水泥浆:水玻璃为 1.25:1；当水泥浆小于 180L/min 时，水泥浆：水玻璃为1.25:11.5:1。注浆时，将吸水笼头从清水桶中拿到水泥浆液桶中，搅拌水泥要均匀，以防沉淀，加料加水要均匀和匀速搅拌，当停止注浆时，首先打开泄浆阀，然后关闭注浆阀。同时把笼头拿到清水桶中等冲洗完注浆机和注浆管路后方可停42、机。注浆过程中派专人在副井工作面负责观测迎头和井壁有无跑浆现象。若发现跑浆时，可采用提高水泥浆液浓度来缩短凝胶时间；或者注一会停一会，进行间歇式注浆等方法，必要时使用水泥-水玻璃双液浆。为提高注浆堵水效果，如果注浆压力长时间不上升，可考虑将浆液调稠一级配比；反之，如果注浆压力上升太快，可将浆液浓度调稀一级配比。4 注浆结束标准（1）注浆压力达到设计终压，其值并保持 20 分钟以上。（2）最终每孔进浆量达到预计注浆量。（3）达到终压时吸浆量40 升/分。5 注浆效果检查（1）扫孔检查，设计的 6 个孔都钻注到设计终孔位置后，要选择注浆质量较差的 23个孔，扫孔至设计深度，提钻后关闭闸阀 20 分43、钟后，再打开放水闸门，视有无涌水，无涌水或涌水微弱，效果为佳。若仍有较大涌水，待其稳定后，用容积法测量其涌水量，然后关闭阀门，测定静水压力，并进行再次复注。（2）根据原始记录（包括浆液注入量、压力情况等）帮助判断注浆效果。（3）在注浆段井筒下掘时，应复核注浆效果的结论、观察、分析岩石裂隙浆液充填规律，做好经验总结，得出正确结论。6 管路清洗每次结束注浆时，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，保证管路全部出清水为止。将放掉的浆液打进吊桶，排至地面。简易钻机支架钻机平台孔口三通高压转芯阀砼止浆垫钻孔孔口管高压胶管快速接头钻杆注浆管路水泥一次搅拌池水泥二次搅拌44、池清水池搅拌机注浆泵注浆施工工艺简图7 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。（七）注浆结束后井筒掘砌(1)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，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。(2)井筒掘砌井筒掘砌按普通基岩段掘砌施工组织，参照xx 煤电电集团 xx 矿副井井筒基岩段施工安全技45、术措施。四、劳动组织及工期预计四、劳动组织及工期预计1、劳动组织井下地面全部实行三八制作业，工作人员要求技术熟练，具体人员和工种见下表劳动力组织图表序号工种名称人数备注小班圆班1钻工（注浆）7212记录员133观察员134司泵工265机修工266电工137龙头工268电焊工29吊盘信号工1310班长1311井口信号工1312把钩工2613大班机电修1014管服人员16合计912、工期预计因探水注浆段水文地质条件不清楚，故在工期预计上，只能按正常情况下钻注 8 个孔和扫孔复注 4 个孔的工程量来预计。预计每段工期 34 天，合计共需要 68 天。详细情况见下表：探水注浆工期预计表序号工序名称指标46、工程量时间（天）备注1施工准备22止浆垫刷砌13浇筑止浆垫2/34养护止浆垫6包括清理搭设钻机平台2/3止浆垫养护期间安装钻机1/3安装注浆管路1安装孔口导向管8 根2止浆垫加固1各种工、器具的试运转15钻孔正常钻进1 天/孔56m88 个孔6注浆0.7 天/孔58 个孔7扫孔、复注4考虑 4 个孔8钻机平台、止垫拆除4/3包括清理合计34五、五、设备材料计划表设备材料计划表打钻注浆主要材料和设备打钻注浆主要材料和设备一打钻序号设备名称规格型号单位数量备注1钻机中压 MZ120-台3含钻机底座2冲击器DHD3.5个490mm3钻头136mm个3孔口管钻进4钻头90mm个8正常钻进5钻杆60/547、0根各 906钻杆接头个807倒楔式锚杆182000mm根248孔口管1086mm4000mm根16上端焊接法兰盘9孔口管球阀4180kg/cm2个4高压，与 108 孔口管法兰盘配套10孔口密封防水装置个2见加工图11手拉葫芦3T个312108 的管卡付3中间抱 108 的管子，两边卡锚杆13大锤5kg把214钻机平台架1采用套壁的操作盘15牛腿个6固定钻机平台（见加工图）二注浆1注浆泵DBGB-30-80/80台22注浆泵QZB-50/60台2双液浆注孔口管3水泥搅拌机台1采用砼搅拌机4潜水泵100m3/h台2备用台5抗震压力表0-160/2块46抗震压力表0-100/2块47高压输浆管348、2 无缝管m900趟注浆管路8高压胶管Dg50 钢丝三层m329闸阀Z41H100Dg50只1010闸阀普通只411卡子付80井壁吊挂注浆管路（见加工图）12三通混合室个413三通盘个2一端与 108 孔口管法兰盘，靠螺杆连接14泄压四通室个215快速接头插销个10016拌浆桶只5用钢板焊接加工而成17麻皮kg2018铁丝8#kg5019筛网0.80.8mmm2520搅拌器根2三辅助设施1压风路12供水路13通风路14照明路15提升路16排水路17通讯路2四主要材料1水泥P0.42.5T4000新鲜普通硅酸盐水泥2水玻璃30-45Be桶5300kg/桶3食盐kg40004三乙醇胺kg400五劳49、动保护1防护眼镜付402防尘口罩付403乳胶手套付404棉纱Kg若干5黄油Kg若干六、六、钻孔防突水措施钻孔防突水措施1 钻进中的钻孔需装上闸阀、球阀及防喷装置才能正常钻进。2 钻孔前孔口管、法兰、螺栓、防喷装置，钻机具等要认真检查，安装要仔细认真，一丝不苟。3 工作面要准备管子割刀，当出现钻孔突水，来不及抽出钻杆等意外情况下及时割断钻杆，闭阀止水。4 钻进时应密切注意孔内水量变化，一旦发现顶钻等突水征兆时及时停止钻进，抽出钻杆，关闭阀进行注浆封水。5 井底工作面要设专人看管开关阀门，要准备专用板手，且要熟练使用。6 钻进时要保持水泵完好，且有专人看管，井底积水及时排除。7 为了确保井筒施工安50、全，副井内吊盘上布置一台 DC50807 型卧泵、4m3水箱一个，工作面配置 2 台风动潜水泵排水；地面准备一台 DC50807 型卧泵备用。井筒内敷设一趟1084mm 排水管，采用钢丝绳悬吊。同时将井内吊挂的一趟1594.5mm 的压风管作为排水的备用管路，以防不测。123410001081-密封压盖；2-密封胶圈；3-法兰；4-放水闸阀（4寸）；5-放水三通孔 口 密 封 防 水 装 置65注：各法兰耐压不小于40589七、技术安全措施七、技术安全措施（一）、钻进技术安全措施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51、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。2 开孔前必须在导向管上安设高压球阀，以便在钻孔出大水时封住钻孔涌水，等待注浆。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。4 开孔钻进用90mm 钻头，扫孔、复注可用75mm 钻头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。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。7 正常钻孔施工之前，必须安装孔口管和高压球阀，孔口管埋入长度符合设计要求，孔口管必须进行耐压试验，压力达52、到注浆终压的要求，不漏水不松动，方可进行正常钻进。8 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。9 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。10 在准备打钻探水的同时，应积极做好工作面预注浆的各项准备工作。11 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，否则不予上岗。12 钻孔时，必须有瓦斯检查员现场跟班，检查气体成份，如沼气或其它有害气体超过煤矿安全规程规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并向项目部汇报，采取措施。13 钻机短时53、间内停止工作，要给予少量的压气，需较长时间停止工作，必须将冲击器提升到跑孔底 12m 处再固定，工作中应注意冲击器的声音和机器的运转情况，发现不正常应立即停机检查，加接或拆除钻杆时要严防杂物掉进钻孔内，保持孔内清洁。14 操作中应随时注意气，水供给情况，各部分螺钉、螺母、接头的连接情况及立柱和横轴的牢固情况。随时注意风马达润滑情况，尤其是钻进下孔时，岩粉不易排出，必须经常喷射气水混合物吹出孔底的岩粉，必要时可提升钻杆。15 钻进时，要随时观测钻孔的涌水情况，发现涌水量突增要立即停止钻进，拔出钻杆，关闭阀门，准备注浆。（二）、注浆施工技术安全措施1 对所有注浆操作人员应进行措施学习和操作训练。254、 注浆管路系统，从注浆泵开始逐渐降低，不得有抬高现象，以防浆液沉淀堵塞，弯管半径不得小于管径的 5 倍。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 1.2 倍，时间应持续 1530 分钟，无异常情况时，方可使用。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。5 每次注浆前，应对所有注浆机具、管路系统、压力表等进行检查，并压力表检验校正，发现问题及时处理。6 井口和注浆站，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。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。8 注55、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。9 注浆前要测定钻孔涌水量和静水压力，并依此确定注浆的初始浓度。10 注浆工作人员必须佩戴好劳动保护用品后方准进入现场。11 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。12 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。13 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。14 注浆时压力剧增，而工作面压力上升很慢或不上升56、，应立即检查管路，并将笼头移入清水池中。15 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。16 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即清洗注浆泵和管路。17 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。18 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57、浆烧伤眼睛，浆液搅拌站应有防尘措施。19 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。20 注浆全部结束后，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。21 每次注浆结束后必须压清水冲洗管路，冲洗时间以井下注浆管出清水为准。22 每次注浆结束后，应先关闭孔口管阀门，然后再打开泄浆阀把管路中的余浆放掉，再将两个吸浆笼头放入清水桶中，开泵高速运转 10 分钟，待注浆泵及其管路全部冲洗干净。23 注浆结束后，关上转芯阀后待注浆管路泄压后才可放浆，放浆时放浆三通严58、禁对人。24 注浆现场操作人员必须佩带好防护眼镜和防尘口罩，乳胶手套等劳动保护用品。23 加强现场管理，明确岗位责任制。工作面探水预注浆期间，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。24 其他未尽事宜参照煤矿安全规程、建井工程手册及xx 煤矿主副井井筒施工组织设计。工作面预注浆记录表孔号：涌水量：m3/h孔深：m时间：时间类别注浆压力kg/cm2吸浆量L/分单一水泥浆水泥-水玻璃双液浆比重注浆量备注材料消耗水灰比水：灰水泥KgNaClKg三乙醇胺Kg水泥Kg水玻璃KgT/m3m3填报人日期工作面预注浆记录表填表人：日期注：记录由井上、下分别填写。井上填写孔号、时间、浆液配比和配浆量；井下填写除浆液配比、配浆量外的所有内容。孔号孔深m涌水量m3/h静水压力kg/cm2时间注浆压力kg/cm2吸浆量L/min注浆量m3浆液配比水泥kg水玻璃kgNaClkg