1、河南xx煤业有限公司中央回风立井井筒地面预注浆工程施工组织设计2013年1月16日目 录第一章 地理及工程概况- 1 -一、交通位置- 1 -二、自然地理概况- 1 -三、矿井设计概况- 2 -第二章 地质及水文地质简介- 2 -一、井筒地质条件概况- 2 -二、井筒水文地质条件- 7 -第三章 注浆工程设计方案- 9 -一、工程质量要求及设计依据- 9 -二、井筒技术特征- 10 -三、总体方案设计- 10 -四、注浆材料的选择- 14 -五、注浆施工参数的确定- 15 -六、注浆材料选择技术标准及使用量- 17 -七、注浆施工工艺- 17 -八、预计总工程量- 18 -九、工程工期- 202、 -十、投入本工程主要施工机械- 23 -十一、工程供水供电容量设计- 24 -十二、管理人员及劳动力安排计划- 24 -十三、 质量目标及注浆结束标准- 24 -第四章 工程施工组织措施- 25 -一、造孔施工技术措施- 25 -二、注浆施工技术措施- 27 -三、特殊层位的注浆措施- 29 -四、质量目标保证体系及注浆质量检测措施- 29 -五、工程施工工期保障措施- 31 -六、施工安全保障措施- 31 -七、文明施工保障措施- 33 -八、环境保护措施- 34 -第五章 工程竣工验收需提交的技术资料- 34 -第一章 地理及工程概况一、交通位置河南xx煤业有限公司（鹤煤十一矿），位于河3、南省西北部，东距安阳市20km，南距鹤壁市25km，行政区划隶属安阳县伦掌乡和蒋村乡。主、副、风井工业广场位于安阳县蒋村乡双全村。鹤煤十一矿井田中心东距京广铁路安阳站约22km，安（阳）李（珍）铁路、水冶岗子窑煤矿专用铁路线均在本井田中南部通过。（北）京珠（海）高速公路和107国道从本区东部26km处通过，安（阳）林（州）公路在本区南部通过，大（赉店）白（莲坡）线公路在本区西部2km处通过，南（乐）林（州）高速公路从本区南通过；区内至安阳、水冶、伦掌、王家岭均有沥青公路相连，交通方便。二、自然地理概况地形：本区位于太行山东麓、丘陵向平原过渡地带，地势北、南两面高，中间低；西高东低。水系：本区属4、海河流域卫河水系，井田内及附近河流和水库等地表水体发育；汾红江河从井田的中部通过，为间歇性河流，发源于井田外的老爷山，上游称为湾河，流经双全水库，于东麻村汇入安阳河。大大小小水库十余个，主要水库为和本井田相邻的双全水库。气候：本区属北暖温带大陆性干旱季风气候，最高气温41.7，最低气温-21.7，年平均气温14.1；年最大降水量1182.2mm，年最小降水量271.9mm，年平均降水量556.8mm；降水集中在每年的68月份，平均降水量362.6 mm，占全年降水量的65.12%；年平均蒸发量2328.3mm，年蒸发量大于年降水量；最大冻土深度为35cm。地震：据河南省地震局和鹤壁市、安阳市地5、震办公室资料，本区及附近地区历史上未发生过大的破坏性地震。但发生在其它地区、对本区产生过较大影响的烈度在级以上的地震有20多次，本区地震基本烈度为度，其地震设防应为。三、矿井设计概况矿井设计生产能力为1.80Mt/a，服务年限为50.7a。矿井采用一对主、副立井开拓，地面自然标高为+135.5m+138.3m；井口标高为+138.5m；井底标高为：-840m。主井：净直径5.0m，装备一对20t底卸式六绳箕斗。副井：净直径6.5m，装备一对1t矿车双层四车多绳罐笼，组合钢罐道，玻璃钢梯子间。风井：净直径7.0m,井底标高-835m。矿井开采对象主要为二迭系山西组大占砂岩之下的二1煤，结构简单，6、为全区可采的厚煤层，煤层厚度4.198.66m，平均6.47m，倾角816，属低灰中灰，特低硫、低磷、高发热量的贫煤、贫瘦煤和瘦煤。煤层顶底板工程地质条件好，便于管理；瓦斯含量大，预测矿井为有煤与瓦斯突出危险性矿井；本区为地温低梯度矿井，矿井地温梯度0.4032.319/100m，属地温正常区，井田东北部和中东部可能存在I级高温区。第二章 地质及水文地质简介一、井筒地质条件概况（一）、地层情况本区大部被第三、四系覆盖，基岩零星出露。井筒穿过的地层自下而上为石炭系上统太原组（C3 t）、二叠系下统山西组（P1sh）和下石盒子组（P1x）、二叠系上统上石盒子组（P2s）和石千峰组（P2sh）、第四7、系(Q)。现分述如下：1、太原组(C3t)井筒穿过的石炭系上统太原组为一套海陆交互相沉积。厚度49m，由灰黑色泥岩、深灰色砂质泥岩、中、细粒砂岩、薄层菱铁质泥岩和薄煤层组成，其中L8灰岩较稳定，厚度为3.50m，为深灰色，隐晶质结构，含燧石结核及动物化石，该段含煤1层，煤厚0.60m，不可采。2、山西组(P1sh)自二1煤层下第一层菱铁质泥岩顶到砂锅窑砂岩底，平均厚度97m，该组主要由砂岩、砂质泥岩、泥岩和二1煤层组成，根据岩性组合特征分为四段：（1） 二1煤层段自二1煤层下部第一层菱铁质泥岩顶界到大占砂岩底，厚度为14.70m和14.23m，平均厚14.12m。该段下部为灰黑色砂质泥岩，含较8、多植物根部化石，局部夹粉砂岩薄层。中部为二1煤层，煤层厚分别为7.74m和7.22m，平均厚7.48m，二1煤层厚度稳定，为本井田内主要可采煤层。本段上部为深灰灰黑色砂质泥岩，含较多植物化石。（2）大占砂岩段自大占砂岩底到香炭砂岩底，厚度为39.25m和35.80m，平均厚37.53m。该段中、下部为灰色细中粒石英长石砂岩（大占砂岩），以其含大量白云母片为特征，大占砂岩不稳定，砂岩厚度和粒度变化均较大，大占砂岩之上为细砂岩、粉砂岩与灰黑色泥岩互层，泥岩中含菱铁质鲕粒。（3）香炭砂岩段自香炭砂岩底到冯家沟砂岩底，厚度为26.25m和21.70m，平均23.98m。该组一般为二元结构，即从下向上为9、砂岩、砂质泥岩或泥岩和砂岩、砂质泥岩夹粉砂、细砂岩。砂质泥岩为灰色含鲕粒。（4）小紫泥岩段自冯家沟砂岩底到砂锅窑砂岩底，厚度为13.95m和15.80m，平均14.88m。下部为浅灰色细粒砂岩或粉砂岩，含白云母片，上部为深灰色、紫红色泥岩、砂质泥岩，含铝质及菱铁质鲕粒（俗称小紫泥岩）。本组与下伏太原组呈整合接触。3、下石盒子组(P1x)本组自砂锅窑砂岩底到田家沟砂岩底，平均厚266.90m。根据岩性组合特征自下而上又分为：三煤段、四煤段、五煤段、六煤段计四个煤段组成，现分述如下：（1）三煤段自砂锅窑砂岩底到四煤底砂岩底，厚度为79.85m和87.85m，平均厚83.85m。本段以暗紫色、灰绿色10、泥岩、砂质泥岩为主，底部和中上部发育数层细、中粒砂岩，底部砂岩（砂锅窑砂岩）多为中、细粒砂岩，厚度变化大，为下石盒子组与山西组分界砂岩，亦为本井田主要标志层。其上为紫红、灰绿色铝土质泥岩，含较多菱铁质鲕粒。中上部砂岩多为细粒砂岩或粉砂岩，岩石的粒度、层厚和砂岩层数变化均较大。（2）四煤段自四煤底砂岩底到五煤底砂岩底，厚度为55.50m和55.60m，平均厚55.55m。该段主要由中、粗粒砂岩、深灰、灰绿色砂质泥岩和泥岩组成。井检孔资料统计，砂岩平均占55%，而砂质泥岩和泥岩仅占45%。在纵向上岩性的变化是：下部以中、粗粒砂岩为主，中部为泥岩夹细粒砂岩薄层，上部则以中、细粒砂岩夹泥岩薄层为主。（11、3）五煤段自五煤底砂岩底到六煤底砂岩底，厚度为46.00m和39.20m，平均厚42.60m。本段为下石盒子组砂岩最发育的含煤段。（4）六煤段自六煤底砂岩底到田家沟砂岩底，厚度为96.40m和82.95m，平均厚89.68m。本段以浅灰色砂岩与灰紫、灰绿色砂质泥岩、泥岩互层为特征，其底部为六煤底砂岩，厚度为17.10m和14.45m，平均厚15.73m，为中、细粒长石石英砂岩，厚度较稳定。本组与下伏山西组呈整合接触。4、上石盒子组(P2s)自田家沟砂岩底到平顶山砂岩底，平均厚271.80m。由暗紫色、灰绿色砂质泥岩、泥岩和灰白、灰绿色粗、中、细粒砂岩组成，局部含铝质及菱铁质鲕粒，根据岩性组合特12、征，该组分为七煤段和八煤段。（1）七煤段自田家沟砂岩底到八煤底砂岩底，厚度为117.20m和114.45m，平均厚115.83m。该段下部以灰白、浅灰色中、细粒砂岩为主，夹暗紫、灰绿色砂质泥岩、泥岩，上部则以暗紫、灰绿色砂质泥岩为主，夹中、细粒砂岩薄层。底部为一层浅灰、灰白色粗、中粒砂岩，厚度为9.60m和9.55m左右，泥硅质胶结，其下部含小砾石。 （2）八煤段自八煤底砂岩底到平顶山砂岩底，厚度为161.85m和176.90m，平均厚169.38m。该段的特点是以灰绿色、暗紫色砂质泥岩、泥岩为主，中夹浅灰色、灰绿色中、细粒砂岩薄层，底部砂岩厚14.20m和3.30m，为浅灰灰白色粗、中粒砂岩13、（八煤底砂岩），泥硅质胶结，岩石坚硬。本组与下伏下石盒子组呈整合接触。5、石千峰组(P2sh)本组保留厚度282.30m。根据岩性组合特征分为4段：即平顶山砂岩段(P2sh1)、二段(P2sh2)、三段(P2sh3)、四段(P2sh4)。现分述于下：（1）平顶山砂岩段段厚82.75m和76.40m，平均厚79.58m。为浅灰、灰白色中、粗粒长石石英砂岩，夹紫红、浅绿色砂质泥岩，底部粒度粗且含小砂石，向上粒度变细，到该段上部变为细粒砂岩，但顶部又变粗，可视为不完整的两个沉积旋回。（2）石千峰组二段段厚79.30m和88.25m，平均厚83.78m。该段以灰色、灰绿色细粒砂岩、粉砂岩与暗紫、紫红色14、砂质泥岩、泥岩互层为特征，因该段上部往往发育有泥灰岩薄层，并含有泥灰岩结核，故习惯将该段称为同生砾岩段。从旋回看，该段是平顶山砂岩段第二沉积旋回的中间部分。（3）石千峰组三段段厚57.10m和60.85m，平均厚58.98m，该段最显著特征是：全段为清一色的暗红色砂质泥岩和泥岩，偶夹泥灰岩薄层，应为平顶山砂岩第二旋回的上部。（4）石千峰组四段该段保留厚50.00m和74.65m，平均保留厚度62.33m。该段为暗紫红色细粒砂岩、粉砂岩与砂质泥岩互层。6、第四系(Q)第四系厚度13.00m，除上部不足1.00m为耕植粘土外，其余全部为粘土。（二）、瓦 斯主、副井检孔施工时均采取了二1煤层瓦斯样，15、经现场解吸和试验室测试表明，井检孔二1煤层瓦斯成分以沼气（CH4）为主，平均占81.38%，其次为氮气（N2），平均占15.2%，二氧化碳含量最低，平均仅占3.43%经检验表明，副检孔中煤的孔隙率为3.9%，煤的坚固性系数（f值）0.210.23，瓦斯放散初速度（P）5.1。经孔内瓦斯压力测试，主检孔中测量深度为928.18m，二1煤层瓦斯压力测定值为1.25Mpa；副检孔中测量深度947.17m，二1煤层瓦斯压力测定值1.26Mpa。根据上述测试结果，与1995年煤炭工业部制定的防治煤与瓦斯突出细则对照，煤的坚固性系数和煤层瓦斯压力及煤的破坏类型均达到和超过了煤层突出危险性临界指标值，但煤层16、瓦斯放散初速度则小于突出危险性临界指标值。故二1煤层非常接近突出煤层，建井中要特别注意。二1煤层突出危险性指标对照表 煤的破坏类型瓦斯放散初速度P煤的坚固性系数f值煤层瓦斯压力P(Mpa)煤层突出临界值100.50.74二1煤层实测值5.10.210.231.251.26二、井筒水文地质条件（一）主要含水层1、第四系孔隙含水层（组）井检孔揭露第四系厚度为13.00m，岩性以粘土和砂质粘土为主，偶见粉砂及少量砾石，富水性较强。主要接受大气降水及地表水的补给，水量、水位受季节性降水及地形制约。民井单井涌水量一般5090m3/h。2、基岩风化带裂隙含水层组风化带埋藏较浅，厚度16.20m，具一定的富17、水性。砂岩结构疏松，利于上部地表水垂直下渗；泥质岩类透水性差，具有隔水性。3、基岩风化带底界至二1煤层顶板砂岩裂隙承压含水层组根据该层组的岩性组合及水文地质特征，将其分为3个含水层段。（1）平顶山砂岩含水层段井检孔孔深151.500295.30m，本层段厚度为143.80m，由7层细、中、粗粒砂岩组成，砂岩厚75.80m，一般与泥岩、砂质泥岩和粉砂岩隔水层互层。砂岩硅质胶结，裂隙发育，且多被方解石脉充填。（2）七煤段下部至四煤段底砂岩含水层段该段砂岩发育，井检孔孔深531.50739.00m之间共发育有15层细、中、粗粒砂岩，总厚度110.10m；砂岩致密，为泥硅质胶结，局部裂隙发育，多被方解18、石脉充填。（3）二1煤层顶板砂岩含水段由二1煤以上135m范围内的细、中、粗粒砂岩组成，井检孔有8层，厚61m，由细、中、粗粒砂岩组成。该段砂岩致密，泥硅质胶结，裂隙不发育。该段为弱裂隙承压含水层，在正常情况下，对井筒开凿不会造成大的威胁。4、太原组上段L8灰岩岩溶裂隙承压含水层组由太原组上段L8灰岩及中、细粒砂岩组成。L8灰岩为二1煤层底板主要充水含水层，该层沉积厚度稳定，井检孔揭穿厚度3.50m，上距二1煤层38.00m，中间为泥岩、砂质泥岩、菱铁质泥岩和粉砂岩隔水层。（二）、隔水层1、本溪组铝质泥岩隔水层由铝土岩、铝质泥岩、泥岩等组成，层位稳定，厚2.2218.57m，一般8.7818.19、57m，正常情况下，可阻隔奥陶系灰岩水。在断层影响范围内及其薄弱地带，可能失去隔水作用。2、太原组中部砂泥岩隔水层系指L4L7之间的泥岩、砂质泥岩、细粒砂岩、粉砂岩等，厚17.8847.33m，平均35.05m。隔水性良好，正常情况下，能有效阻隔上、下段含水层的水力联系。3、二1煤底板隔水层二1煤底板至L8灰岩之间的泥岩、砂质泥岩、细粒砂岩、粉砂岩等，较稳定，厚20.8244.62m，平均34.93m。4、二叠、三叠系隔水层指二叠系砂锅窑砂岩到基岩风化带的泥岩、砂质泥岩、细粒砂岩、粉砂岩，厚度大于300m，能有效阻隔地表水和浅层地下水。（三）井筒涌水量预测井筒涌水量建议采用值 水m3/h筒井层20、含量水涌基岩风化带平顶山砂岩七煤段下部至四煤段底砂岩二1煤层顶板砂岩L8灰岩合计回风井1299826639201733第三章 注浆工程设计方案一、工程质量要求及设计依据1、工程质量要求：（1）达到合格标准：井筒注浆段剩余漏水量不大于6m3/h。（2）注浆后凿井荒径外形成有效帷幕，帷幕厚度不小于6米。（3）“S”型注浆钻孔落点必须达到设计的“靶域”，钻孔各水平切面孔位间距应分布基本均匀。2、设计依据：设计依据主要根据招标文件要求、井筒检查孔地质、水文地质及井筒设计技术参数确定；并遵循以下规范、标准及法规等。（1）煤矿井巷工程施工规范GB50511-2010（2）煤矿井巷工程质量验收规范GB50221、132010（3）煤矿井巷工程质量检验评定标准MT5009-94（4）煤矿建设安全规范AQ1083-2011（5）煤矿安全规程最新版（6）煤炭工业建设工程质量技术资料管理规定（7）工程建设标准强制性条文（矿山工程部分）（8）注浆孔施工技术规范MT/T11502011（9）预注浆效果压水试验检验方法MT/T10572008（10）煤炭工业煤矿井巷工程建筑安装工程单位工程质量保证资料评级办法（煤规字199934号）及条文说明二、井筒技术特征 中央回风井井筒主要技术特征表 序号名 称单位中央风井1井口坐标纬距X4005200.000径距Y38510975.0002提升方位角3井筒倾角904井口标高+22、138.5005落底标高-8306井筒深度m968.57井筒直径净m7.0掘进上段m8.1下段m8.28井筒断面净m238.5掘进上段m251.5上段m252.89砌壁厚度上段mm550下段mm600材料素砼10回风回风11井筒装备玻璃钢梯子间三、总体方案设计由于建井时间紧张，中央回风井施工采用井筒地面预注浆堵水与井筒掘砌工程部分或完全平行作业的方法。注浆方案的确定应以不影井筒整体掘砌施工为原则，井筒地面预注浆采用如下技术方案：采用“两同时”施工(即直孔与“S”型孔同时施工)最大限度的缩短井筒地面预注浆的时间来保障建井的整体工期。井筒地面预注浆工程设计方案采用（直孔+“S” 孔）的施工方法，先23、造6个直孔0445m及3个“S”孔的上部孔段0435m；而后6个直孔完成15m445m的注浆施工，3个“S”型孔下好套管后(深度435m)继续钻进造孔及注浆435980m段，采用上行、下行相互结合的注浆工艺对445980m段进行注浆。待直孔段施工结束后钻机设备撤出井盘，井盘空间留给掘砌单位施工，钻机在外围进行另外3个 “S”型孔0980m的造孔注浆施工至全部注浆工程结束。 （附：钻孔轨迹示意图及钻孔平面布置图）、（所谓“S”孔，就是钻孔的轨迹不是直线的，人为的使其弯曲以达到人们预期的目的。就本工程而言，在地面井口附近一定范围的空闲地方布置钻孔孔位，摆放造孔设备，进行钻孔。由于让出了井口，使得地24、面布孔圈径较大，但井筒需要注浆的范围较小，要达到这个目的，从剖面上看钻孔的轨迹是曲线及斜线，考虑到钻探工艺和施工方面的原因，将轨迹设计成“S”形状。故名“S”型孔。）在适宜位置建立制浆站及注浆站，安装注浆泵、注浆管路等使之形成注浆能力用以完成整个井筒的地面预注浆施工。四、注浆材料的选择1、岩帽段注浆浆液的选择岩帽是整个注浆施工的基础，是限制浆液上窜的屏障，且施工工期短，必须选择强度高、终凝时间短的浆液，才能符合施工的要求，故此本工程岩帽段注浆采用单液水泥浆。2、基岩段注浆浆液的选择基岩注浆段采用成本低、适宜高效注浆的粘土水泥浆是目前国际和国内广泛使用的一种新型注浆材料。 粘土水泥浆是综合注浆技25、术所采用的注浆材料，其成份主要由粘土、水泥、水玻璃组成的悬浮液，主要成分为粘土。其特点是材料价格便宜，就地取材，与水泥浆相比，水泥用量可节省70%以上，而且该浆液悬浮稳定性好、不易沉淀、不易被水稀释而冲散，抗水稀释性强，有良好的流变性输送过程中不凝固，停止流动后很快具有塑性强度，在爆破或岩石轻微移动时不开裂，克服了单液水泥浆只有强度但抗震性差的缺点，有良好的抗震性同时具有很好的隔水性和耐久性，对防止在井筒开凿过程中由于放炮造成的新生裂隙，封堵迟到涌水起着很好的作用。CL-C型粘土水泥浆由于注浆压力较高，浆液在裂隙中的充填率可以达到85%以上，所以对提高工程质量，减短工期都有积极作用。十几年来，26、经我国几十个井筒地面预注浆工程中的应用已证实，粘土水泥浆是一种堵水和加固效果十分理想的材料。五、注浆施工参数的确定1、段高的划分及注浆压力的确定注浆段高的划分是依据注浆工艺、含水层特征、岩性以及注浆设备、注浆材料品种等诸多因素综合确定。注浆压力是使浆液克服各种阻力，使浆液在岩石裂隙中充填、扩散的动力。它是了解浆液是否充满被注层裂隙的一个重要指标。注浆压力在注浆过程中同时又受诸多因素的影响，依据岩石性质、水文特征及本地区的经验值设计,在施工过程中应根据实际情况进行必要合理的调整，来满足注浆质量的要求。（井筒注浆压力为23倍的净水压力）井筒注浆段高情况表 序号段号深度（m）段高(m)备注1岩帽1527、2510岩帽段单液浆21258560粘土浆3285150654315022070542202957565295375807637544570直孔注8744551671985165856910958565065111065071868121171878668131278685266141385291361151491398067含煤层设计终量：粘土水泥浆Q250l/min为合格标准。单液水泥浆Q100l/min为合格标准，稳定时间不小于30min。2、注浆钻孔数量的确定注浆钻孔数量的确定是依据井筒规格、岩层裂隙发育形态及浆液品种等参数来确定，该井筒设计为6个以满足注浆堵水的要求。3、注浆有效扩散28、距离确定依据井筒基岩注浆段的最大开凿荒径（8.3m）、爆破影响带厚度（2.5m）左右和隔水帷幕厚度9m的要求，注浆浆液扩散距离（半径）为不小于15.65m。4、浆液注入量预计浆液注入量是分析、评价注浆质量的重要指标，是保证堵水帷幕质量的关键。要获得高质量堵水效果，必须有足够的防水帷幕体。扩散半径的大小主要是受注入量所控制，注入量过大会造成不必要的浪费，注入量过小对帷幕的强度会造成危害，所以注入量的多少对防水堵水的效果及提高经济效益等方面都有十分重要的影响。用公式Q=AR2HnB/m确定A：不均匀扩散损失系数，取1.8； R：以井筒中心为基点的浆液扩散半径15.65m；H：注浆段长，岩帽段：1029、m；基岩段955m； n：岩层裂隙率, 3.5% B：浆液充填系数0.85m：浆液结石率：0.85岩帽水泥单液浆Q岩帽 =1.515.6520.070.85/0.85 =80.7910 =808m3粘土水泥浆Q =1.615.6520.0350.85/0.85 =43.09955m =41151m3浆液总量：41959m35、钻孔偏斜及水平分布要求在固管段不大于5，注浆段采用受控定向钻进工艺，其钻孔轨迹应顺畅，轨迹应保持各孔围绕井中心线大体均匀分布，钻孔不应超出设计靶域范围（靶域半径5m）。六、注浆材料选择技术标准及使用量主要注浆材料选用粘土、水泥、水玻璃。粘土选用工业广场耕土以下粘土层，含砂30、量经处理后应小于5%，塑性指数17以上。水泥42.5级普通硅酸盐水泥。水玻璃选用模数2.83.2之间，浓度3842Be(波美度)。粘土水泥浆水泥加入量为100kg/m3 -300 kg/m3,水玻璃加入量1040 l/ m3,其它填加类型和数量视地层的实际情况而定。粘土水泥浆比重。七、注浆施工工艺1、 注浆施工顺序及注浆方式施工顺序：直孔造孔6个孔一起施工，注浆分两组，第一组孔1#、3#、5#； 第二组2#、4#、6#，每组同时施工3个孔。注浆方式采取分段下行及上行相互配合的方式，根据施工的实际情况进行合理安排。2、注浆工艺流程及浆液配比：采集粘土制浆搅拌加入水泥、水玻璃等注浆泵输浆管路孔口装31、置钻杆止浆塞地层扫孔下一段或复注（1）单液浆配制表 水 灰 比W：C水 泥（kg）水（l）制 浆 量(m3）三 乙(kg)食 盐(kg)结 石 率(%)比 重（g/cm3）0.5:112006001.00.66991.860.6:111006601.00.555.5981.760.75:19507121.00.4754.75971.621:17507501.00.3753.75851.491.25:16508121.00.3253.25751.42（2）粘土水泥浆粘土水泥浆水泥加入量为100300kg/m3，粘土浆视密度调整在1.151.25g/cm3 之间，水玻璃加入量1040 l/ m3，32、即时加入量视地层的实际情况而定。3、成孔工艺造孔工艺流程：直孔开孔口径为244311mm，钻进到预定深度约15m（下入219mm）套管，水泥全孔固管，达到固管强度后采用118133mm钻头造孔至终孔注浆结束。“S”型注浆钻孔开孔口径为244311mm，钻进到15m下入219套管后，采用190mm钻进到预定深度约435m（下入168mm或159mm）套管，水泥全孔固管，达到固管强度后采用118133mm钻头造孔，至终孔注浆结束。4、注浆站及制浆池的布置注浆站的布置要求应靠近井筒附近，一般距井盘50m左右，面积见图，站内安装注浆设备。有独立的水泥库房或散装水泥罐来保证材料的连续供给，有排风设备清除33、灰尘。制浆池应不小于2*100 m3，储浆池不应小于2*150 m3。八、预计总工程量详细工程量如下表：序号名 称单位中央回风井井筒1直 孔米26702“S”型孔米58803注浆：单液浆立方米8083注浆：粘土综合浆立方米41151 施工工艺流程图施工组织设计技术交底，生产准备注浆站施工井盘施工设备安装验收注浆系统耐压试验设备安装验收开孔、冲积层钻进采集粘土制浆钻孔测斜，是否超偏 配浆钻孔纠斜否是 注浆下管、固管注浆段钻进注浆合格等干、扫孔否是下一注浆段施工钻孔测斜，是否超偏 注浆结束钻孔纠斜是否 压水下塞注浆质量检查合格是复注否竣工验收九、工程工期准备期15天；直孔施工工期3个月(90天)；34、“S”孔第一组工期3个月（90天），第二组工期2.83个月（85天），注浆工程总工期5.8个月（175天），直孔与“S”孔的第一组孔平行施工。十、投入本工程主要施工机械钻探、注浆主要设备表序号设备名称型 号电机功率（KW）单位数量生产厂家1钻塔22米套9石家庄2钻机DZJ500-100075台9石家庄3钻具73米9000石探4泥浆泵TBW850/50100台9石家庄5注浆泵撬装BQ35型135台2兰州6注浆泵撬装BQ50型180台2兰州7搅拌机摆线减速机15台6天津8制浆泵TBW850/50100台2石家庄9制浆机22台210震动筛7.5台211散装水泥自动供料系统7.5套312测井仪器5型套35、313铲车50台114潜水泵7.5个3十一、工程供水供电容量设计按一个注浆站预计，注浆设备装机约1600KW，施工中不得停电。水：工业用水，流量90t/h，24小时连续供应。十二、管理人员及劳动力安排计划工程实行项目经理负责制，人员配备具体如下：序号岗位职务职称人数1管理经理工程师12管理生产副经理工程师13管理技术负责人工程师14管理安全员工程师15管理地质、注浆工程师36管理钻探、测斜工程师67生产机械维修工98生产钻探工1089生产注浆工1510生产其他人员8合计153十三、 质量目标及注浆结束标准1、本工程质量执行GB50213-2010煤矿井巷工程质量验收规范、GB50511-20136、0矿山井巷工程施工规范在凿井爆破影响圈以外形成有效帷幕，有效帷幕厚度不小于6m。注浆段井筒剩余涌水量不大于6 m3/h。钻孔孔斜：直孔固管段孔斜5，定向孔段达到设计靶域，且钻孔轨迹大体分布均匀，保证注浆浆液分布合理。注浆结束标准：各注浆段必须达到设计终压、终量及稳定时间的要求。注入总量达到设计总量的90%以上。2、注浆质量检查原则：一个孔同一注浆段本次注浆检查前一次注浆效果，同一注浆段后续孔检查先行孔，二组孔检查一组孔及检查孔检查。全井检查结合成井中间过程检查。（1）、钻机就位后进行孔位复测，每注浆段造孔结束后进行孔深丈量工作及孔斜测量工作，按照设计孔径选取合适钻头钻进。（2）、根据单孔实际注37、浆量的大小、每次注浆前压力的变化等参数，分析其裂隙充填程度及堵水效果。（3）、根据注浆前的简易压水试验得到的时间、流量、压力数据，估算出压水吸水率大小，根据经验，检查孔注浆前的压水吸水率小于0.005/min.m时，其注浆效果是可靠的。（4）、对检查孔（以二组孔最后一个注浆孔兼）进行抽水或压水试验，对井筒剩余涌水量进行竣工评价。（5）、最后进行成井后检查，测定井筒剩余涌水量。第四章 工程施工组织措施一、造孔施工技术措施1、造孔设备根据注浆深度、孔位、孔径确定造孔设备为：DZJ500-1000型钻机、TSJ-2000、TBW-850/50、TBW-1200/7泥浆泵。2、钻场基础施工钻机平台：本38、工程为直孔施工，把钻机布置在灰土井盘上，要求场地平整，防止钻塔歪斜，影响工程质量。3、钻塔、在安装时，作到周正、水平、稳固。使钻机转盘中心、注浆钻孔中心、提引器中心三点在同一垂线上，钻塔螺丝应紧固，防止落物。4、钻进方法及冲洗液使用要求本工程全部采用旋转钻进，冲积层采用牙轮钻进，进入基岩后，钻孔采用牙轮钻头钻进。冲积层采用不小于244mm孔径，钻具采用73mm或(89mm)钻杆105mm钻铤+牙轮钻头。钻进成孔后下入219mm或(168mm或159mm)套管并固管。注浆段采用118133mm钻头钻进，成孔后注浆，钻具采用73mm或(89mm)钻杆105mm钻铤钻头。冲积层钻进采用泥浆护壁，在钻39、孔不漏失时，应利用钻孔本身造浆机能造浆钻进，但钻孔漏失时，应采用优质泥浆充填护壁，进行堵漏，防止钻孔坍塌。基岩钻进时，可采用低固相泥浆或清水钻进。5、下管、固管松散层护壁套管固结深度以进入较稳定、完整基岩为准。基岩护壁套管必须下到预定深度位置以保证钻孔的施工安全。为防止套管下沉和浆液沿套管外壁返浆，必须对套管认真固结，封闭好管外环状间隙，具体固结方法如下：钻孔钻进到下管深度后，确定岩石完好，趟孔后即可下入219mm或(168mm或159mm)。待套管下入到预定深度后，采用孔口加盖（或带尾杆或下入对应口径的止浆塞，位置距套管底头510m）方法固管，先用注浆泵压入清水置换出孔内泥浆，即可压入水泥浆40、，固管使用0.6：1的单液水泥浆（加入水泥重量5的NaCl和0.5的三乙醇胺作为早强剂），最后压入定量清水待套管外壁返出浓浆，即可结束固管工作，后养护48小时，转入下一工序。6、钻孔测斜与防斜、纠偏为防止钻孔过度偏斜，在钻进过程中应严格遵守技术操作规程，并且及时对钻孔轨迹进行监测，采用5型测斜仪，每20m取一个测斜点，必要时进行加密观测，并且把数据及时、准确计算后，绘制到钻孔偏斜平面图上，以便根据钻孔偏斜情况及时采取纠偏措施，冲积层套管下入前、每个注浆段注浆前必须有准确的测斜记录，符合设计要求后，方可下管或转入注浆施工，以确保注浆质量。7、钻孔定向钻进方法定向注浆孔钻具组合：造孔钻头+螺杆钻具41、+斜向器+钻杆注浆垂直段钻具组合：钻头+扶正器+钻铤+钻杆，以上钻具组合视钻孔情况随时进行调整。要求钻孔轨迹光滑平缓以确保孔内顺利下放套管、止浆塞及钻具等。8、测斜仪器因各孔所注浆液均有一定的扩散距离，因此钻孔所达到的位置在井筒周围大致均匀分布即可满足注浆需要，直孔段在钻进过程中使用陀螺进行监测，取得准确测斜资料后，分析孔斜情况，及时绘制孔斜平面图以便指导定向纠偏工作，使钻孔沿设计要求的轨迹方向钻进。9、采用依据地质及水文地质工作是注浆堵水施工重要的原始依据，关系到整个注浆施工的质量好坏，必须认真对待。根据设计可采用井检孔资料指导施工。二、注浆施工技术措施1、建立制浆站及注浆站，稳固注浆设备。42、临时设施用地表序号用途面积（平方米）位置需用时间1造孔、注浆2制浆、注浆站3500距井筒50m整个注浆工期3生活区2000适当位置整个注浆工期2、制备粘土浆将采集到的粘土运至堆土场地，然后用TBW850/50泥浆泵高压射流造浆（或将粘土通过皮带机运至制浆机，加水制浆），存于储浆池内备用，在使用时充分循环粘土浆液，使其保持悬浮状态，并测定粘度、比重，调配成所需原浆，比重1.101.30。3、注浆前的准备工作及管路打压试验注浆施工前准备工作主要包括注浆站的建立、注浆管路系统的形成、水、电、材料来源的确定以及注浆管路系统的打压试验。所有注浆系统形成以后，应进行打压试验，注浆段管路打压压力应超过设计最43、大压力1.5倍，稳定15min以后，无异常即可投入运行。4、止浆方法及止浆塞下入要求注浆钻孔施工需要分段进行注浆，本工程采用KWS系列止浆塞止浆，止浆位置依设计注浆段高、岩层岩性等要求来确定。止浆塞下入前要认真检查各丝扣是否紧密、完好，卡瓦是否灵活，拉筋是否平直、对称，胶筒是否完整、有弹性，内管是否畅通等。有问题的要及时修理，完好后方准下入孔内。孔内下入止浆塞时，要均匀、慢速下入，遇到卡、阻现象时，缓慢串动，不得生拉硬串，必要时拉出止浆塞，再次扫孔、趟孔后再下。5、注浆方式注浆方式采用上、下行相结合的方式，岩帽段或破碎段采用下行式注浆。大部分孔段采用下行式注浆，局部孔段也可上行，可根据实际情况44、合理调整。岩帽段或破碎段必须采用下行式注浆。6、注浆复注、扫灰时间要求不小于12h。7、注浆前的压水试验每次注浆前例行压水1020min，为的是检验注浆系统工作是否正常，同时把裂隙中的松散充填物推到注浆范围之外，以保证浆液充填密实饱满。并检查止浆塞止水效果，防止浆液上窜埋塞而造成孔内事故的发生。每段第一次注浆前要求做正式压水试验，获得水文地质参数，了解含水层的渗透性、连通性、裂隙的发育程度，据此合理调整每一次的注浆参数。试验中要求记录准确、详细、内容真实。8、注浆闷塞时间及止浆塞提拉注浆闷塞时间具体要求：单液水泥浆闷塞：34h，粘土水泥浆闷塞：45h。闷塞时间结束后，要马上解塞、提塞，解塞时要45、认真观察拉力表的变化情况，细心操作，准确判断止浆塞是否已解开，解开后要缓慢、平稳提拉至孔口。三、特殊层位的注浆措施为了提高下部薄层灰岩的注浆效果，应根据注浆施工时的注浆参数的变化情况及时的对施工数据进行修正；如有必要，可在相关位置增打短分枝孔以确保对灰岩的注浆堵水效果。对含煤层孔段在注浆前要压足够的清水，最大限度的减少瓦斯对掘砌的影响为揭露煤层奠定基础。四、质量目标保证体系及注浆质量检测措施本项目实行项目经理制，责任到人。从项目经理到施工工人，各个岗位责任明确。上岗前，进行岗位责任制培训、技术讲座,使每个职工明确其岗位技术要求、工作方法，牢固树立质量第一、信誉第一的思想。严格按照国际ISO9046、02质量认证体系进行注浆施工管理。对注浆施工中的各个环节层层把关，在施工中遇到问题及时解决，不留后患，重大技术问题的处理及方案修改及时通报监理及建设方。对不同阶段的注浆及时进行总结，并指导下一步的施工参数调整，使整个工程施工更加科学化。注浆过程中加强浆液质量的检测，内容为原材料质量检测及浆液浓度、流量、注浆量累计检测，保证注浆浆液质量符合设计要求。认真向职工贯彻施工组织措施，树立以质量为企业生命的思想理念，在施工工艺各环节严把质量关，对决定和影响工程质量的所有因素严加控制，避免盲目、被动施工。做好施工的调度工作，监督作业计划的实施，调整协调各方面的进度，监督检查施工准备工作。将作业内容下达到施47、工班组，明确具体的任务、工艺、措施、质量要求。注浆质量检查采用系统观点，应用多项评价方法，不是单一的一种指标，从而增加了技术上的可靠性。注浆质量评价指标包括：是否自检（单孔在注浆过程中其注浆流量、压力随时间的变化及单孔注浆前后的压水试验情况）；根据后期的取芯检查，观察岩石裂隙大小及浆液充填情况。各个职能部门、小组的班组长分别对本职工作的质量进行自控，树立质量第一的方针。质检组在注浆过程中，要加强浆液的质量检测，保证注浆浆液配比、流量、注入量等符合设计要求。机修组负责注浆设备的检测与维修，保障设备完好率。注浆质量评价指标包括：是否按设计要求施工、设计更改的原因及执行情况、特殊问题的处理、单孔施工48、质量自检、根据后期检查孔的岩芯裂隙及其充填情况、抽压水试验预测剩余涌水量等。生产钻机严格按照技术人员的要求执行扫灰、下塞、等干的时间及扫灰、下塞深度。注浆时，现场人员统一归注浆员调度指挥，各尽职守，严格按照技术要求准确制备浆液，准确计量浆液参数（如水量、灰量）。各钻孔的施工应协调统一，按时钻进，按时注浆，不得拖延或冒进。发现擅自改变、瞒报、谎报各项技术指标的人员，将给予严厉的处罚。五、工程施工工期保障措施实行项目经理责任制，强化生产指挥系统；实行岗位责任制，做到分工明确，调度指挥有力，工序衔接顺畅，设备维护完好。建立生产目标管理制度，加大奖惩力度，并严格执行。做好注浆及钻探设备的保障工作。注浆49、及钻探设备的性能及正常运行是施工工期的重要保证。拟采用的QB-350及500 型注浆泵、粘土浆制浆机、KWS系列止浆塞性能稳定； 冻注千米钻机钻进效率高。因此拟采用的注浆及钻探设备能够足以保证完成施工工期。根据生产任务计划，提前做好水泥、粘土、水玻璃、套管等材料的供应工作。针对季节施工的特点，制定相应的工期保证措施。夏季要制定防暑降温措施；冬季要制定防风、防火、防寒、防冻、防滑、防煤气中毒措施；雨季和台风到来之前，对临时设施和电气设备进行检修。该工程所处地区夏季较长，因此要特别重视夏季施工工作。在夏季来临之前，提前做好夏季施工材料的需用计划和储备工作等。为从业人员配备充裕的夏季劳保用品，确保从50、业人员夏季能够正常施工。对各种材料、配件与监理人员一起把好进货关，实行检查验收签证制度，建立管理台账，进行收、储、运等各环节的技术管理，材料的进场要有计划，保证施工的正常使用，不能由于材料供应中断影响施工进展。督促材料供应单位按计划供应材料等，并对临时出现问题采取调配措施，结合实际情况进行必要调整，了解气候、水、电的情况，采取相应的防范和保证措施，及时发现和处理施工中各种事故和意外事件，调节各薄弱环节，定期召开现场调度会议，贯彻施工项目主管人员的决策。六、施工安全保障措施1、安全生产落实安全责任，实施责任管理。建立完善以项目经理为首的安全生产领导组织，有组织、有领导的开展安全管理活动，承担组织51、领导安全生产的责任。建立各级人员安全生产责任制度，明确各级人员的安全责任。项目经理是施工项目安全管理第一责任人。全员承担安全责任，建立安全生产责任制，从经理到工人的生产系统做到纵向到底，一环不漏，人人负责。一切从事生产管理与操作的人员依照其从事的生产内容，分别通过企业、施工项目的安全审查，取得安全操作认可证，持证上岗。特种作业人员除经企业的安全审查，还需按规定参加安全操作考核，取得监察部门核发的安全操作合格证，坚持“持证上岗”。一切管理、操作人员均需与施工项目签定安全协议，向施工项目做出安全保证。2、安全措施钻孔开孔前，准确标定孔位，钻探设备安装要牢固、周正，提引器要对准孔中，换径要轻压慢转，52、并带导向。钻进技术参数要合理，严格控制钻头压力，优化钻具组合，减少钻孔自然偏斜。钻进过程中，对孔斜及时监测，绘制钻孔歪斜平面图，发现超偏，即使纠正。注意孔内岩粉情况，超过0.50m必须捞取，防止埋钻。定期丈量钻具，及时校正孔深。每次上、下钻具，要认真检查钻具，防止老、弯、扁等不合格钻具下入孔内。下套管前，应及时调整泥浆，并用同径套管趟孔，钻具下入畅通无阻后，方可下管。进入稳斜段时，各孔段的轨迹参数必须确定，平均顶角、最大顶角、造斜孔段的水平位移、最小造斜率、每段长度等都应计算出来。做好导斜钻进的准备工作，将孔内捞净，避免导斜器下不到孔底。导斜器导斜时，钻具出入导斜器上口要平稳，且提钻时特别注意53、在没有提出导斜器上口时不要超悬重而拉死，如遇卡劲时要活动钻具试提，以免卡钻。用井底动力钻导斜时，应由双人看车，随时观察泵表压力，如遇突变，及时将钻具提离孔底，以防损坏钻具。上、下钻具及存放时，以防止碰坏或压弯动力钻具。用井底动力钻导斜时，为防止反作用力作用下向相反方向转动，回转器应锁定，保证方向可靠。用井底动力钻时，孔内应用含砂量少的低固相化学泥浆或清水。注浆前，对水泥、粘土、水玻璃等原材料的技术参数进行测定，达不到注浆要求时，不准使用。为防止浆液中混入纸片及水泥硬块等杂物，在搅拌机倒灰口及出口处，设置过滤网。注浆池、储浆池周围设危险标志。注浆前应检查注浆泵、管路、止浆塞等完好情况，进行试压检54、查，运转正常后，方可注浆。注浆过程中注意注浆泵、管路、止浆塞等完好情况，进行试压检查，运转正常后，方可注浆。施工中要注意防火、防雨、防雷电、防冻等工作。施工中杜绝“三违”，杜绝一切机械及人身事故。井筒注浆帷幕是有一定厚度的，为确保井筒开凿安全，防止井筒出水造成安全事故，在井筒开凿施工时严禁放大炮，超大段掘进。七、文明施工保障措施1、组织管理措施健全管理组织：施工现场成立的项目经理为组长，主管生产副经理、技术负责人等组成的文明施工管理组织。职责是：健全管理制度；健全管理资料；开展劳动竞赛；加强教育培训工作；积极推广应用新技术、新工艺、新设备和现代化管理方法，提高机械化作业程度。2、现场管理措施施55、工现场禁止非施工人员进入现场，不需要的物品及时清理出场，堆放物品要整洁，不能乱堆乱放，物品摆放要科学合理。施工现场要经常打扫，保持环境卫生，干净整齐，无垃圾、无污物。施工现场保持良好的施工与生活环境、施工秩序。施工中要做到文明施工，工地设备摆放整齐。施工场地要求干净、平整，道路畅通。注浆站、灰库应有防尘措施，注浆站内各种设备摆放整齐，地面干净整洁。八、环境保护措施实行环保目标责任制。加强检查和监控工作。保护和改善施工现场的环境。严格执行国家的法律、法规。防止大气污染，水泥要有管材库房。防止水源污染，废水、废浆排放到指定地点。防止噪声污染。第五章 工程竣工验收需提交的技术资料一、钻孔孔斜平面透视图二、注浆钻孔各水平浆液扩散交圈图 三、注浆成果汇总表四、抽（或压）水试验成果资料 五、工程竣工技术报告（工程现场验收后提交）