壁后注浆施工方案及总结

壁后注浆施工方案及总结
矿井掘砌工程壁后注浆施工方案及总结一、工程概况
__公司__铁矿东副井掘砌工程井筒净直径5.8m井口标高
+74.5m井口深度1.5m为砖砌锁口井底目前掘进标高-40m支护标高-37m支护情况:标高+49.5m～+46.0m段高3.5m为800mm 钢筋混凝土；标高+46.0m～+39.7m段高6.3m为600mm钢筋混凝土；标高+39.7m～+23.5m段高16.2m为400mm素混凝土。

二、工程、水文地质情况： 1、井筒标高+49.5m～+30m 岩性为__岩：白色～灰白色中细粒结构块状构造主要矿物成分为方解石。

岩体超大溶洞和宽溶隙较发育溶洞宽1m～2m高
2m～4m溶隙宽0.2m～1m由黄泥充填或半充填个别溶洞见粗砂充填物在施工过程中溶洞充填物曾发生多次大量跨塌和冒落。

溶洞、溶隙上下沟通性很强。

雨季地表水下渗汇积于回填层曾发生多次溶洞突水最大一次是11月4日井深44.5m溶洞涌水量高达156m3/h。

2、井筒标高+30m～-40m岩性为__岩：灰白、浅灰～灰色中细粒结构块状构造或层状构造主要矿物成分为方解石。

岩体溶洞和溶隙较发育由黄泥充填或半充填个别溶洞见粗砂充填物。

含水、导水性很强在井筒掘进过程当中井壁沿溶洞、溶隙
持续发生涌水并且随着井筒下掘延伸井筒涌水量逐渐增大到目前于井深110m位置经实测井筒涌水量已达到56.63t/h。

三、施工方案及注浆方法 3.1.施工方案选择 3.1.1工作面预注浆根据现场情况目前在标高为+49.5m～+23.5m井筒段方位为东侧至南侧井壁外有较大面积的塌空区并且在距井口25m～114.5m处有多处涌水点分布而且涌水量呈上升的趋势为了防止井筒在下掘过程中出现较大涌水造成淹井事故本方案采用工作面预注浆及井筒璧后注浆相结合的方案。

为此上述区段及井底以下 45m划为重点注浆区域。

工作面预注浆首先进行止浆垫的浇筑待混凝土强度达到后再进行长探及注浆。

3.1.2井筒璧后注浆壁后注浆在一定段高范围内应上下注两遍才能达到理想的注浆效果。

注浆过程中还应着重封堵每次浇注井壁的接茬确保该部位不渗水漏水。

3.2.施工方法 3.2.1工作面预注浆施工方案 (1) 止浆垫的施工：首先在井底形成止浆垫厚度（＞2.5m）根据现场情况确定但必须和上部井筒砼联接在一体。

止浆垫采用Ｃ30混凝土支护。

浇筑止浆垫的同时埋设长探孔口管一般沿井筒周边布置12个孔口管采用Φ108无缝钢管长2500mm。

因井底工作面有涌水且携带泥沙为保证止浆垫的浇筑质量止浆垫混凝土浇筑层下面,应先垫一层石子过滤层过滤层厚0.8m中间部位埋设一根过滤排水管长4500mm采用Φ400mm无缝钢管上口带法兰
下口加工过水孔并配备与法兰相配套的缩口盲板用以注浆时封堵止浆垫下部涌水。

止浆垫凝固好（4天）后进行注浆预埋管压水实验。

经过压水实验注浆预埋管能承受2.5倍静水水压且不漏水时才可进行长探施工否则重新进行双液注浆加固注浆预埋管直至符合设计要求为止。

（2）操作平台的搭建：操作平台离工作面2.5m左右用两根主梁和一根副梁构成平台主架主梁和副梁用I20工字钢。

主梁长5m用Φ36mm的圆钢锚杆固定在井壁上；副梁长4.5m用U型卡子固定在主梁上。

在主梁上铺木板并用铁丝绑牢构建成操作平台。

（3）长探和工作面预注浆：长探钻机固定在操作平台副梁上。

此次长探孔设计深度为45米长探时为防止探水过程中卡钻的情况出现造成淹井事故（涌水量较大时）应先在孔口管上安装高压闸阀在高压闸阀后面装配高压密封装置。

在钻进过程中未达到设计深度出水时视水量大小决定是否采用前进式分段注浆方法即边钻边注如水量较大应立即停止长探进行注浆。

注浆时采用单液注浆待注浆结束达到设计强度后（4～
6h）再进行透孔复注透孔时钻头直径应小于孔口管直径选用Φ91钻头进行施工直至此钻孔达到设计深度。

依次类推直至工作面完成探水注浆工作最后根据注浆的效果是否追加施工长探孔再另行商定。

注浆参数与注浆压力同壁后注浆。

3.2.2井筒璧后注浆施工方案井筒璧后注浆采用单钻单注的施工方法根据地质编录的溶洞、溶隙发育段及出水的地方用Φ42mm的钻头开孔孔深1.5m预埋长0.4米的注浆管注浆管上端口焊接1.2寸的丝头以联接球阀注浆管外壁车马蹄扣以增大孔口管与钻孔内壁间的摩擦力用单液浆或双液浆进行注浆工作。

进行注浆的方法为：先在钻孔内进行压__试验确定可注性了解裂隙沟通情况。

然后先注稀浆后注浓浆增大单孔吸浆量。

水泥浆液浓度采用大于1：1；当浆液从较高处流出后调整水泥浆浓度为0.5：1进行封堵注浆。

水玻璃浓度为25 Be´～38Be´;水泥浆液与水玻璃浆液的体积比为1:0.5～1:0.7,当达到堵水的效果后就可以进行换孔注浆。

注浆时要根据表压适当调整注浆速度。

当注浆压力达到2.0～2.5倍静水压力时,并稳定15分钟后,便可停止注浆。

如此进行达到设计要求为止。

注浆效果的检查为：确保井筒内无大于0.5m3涌水点,确保井筒能够顺利向下掘进。

为保证注浆质量准确控制凝胶时间及浆液扩散范围提高井壁外侧结石率及堵水效果首先采用单液浆必要时采用水泥与水玻璃双液浆的方法。

注浆方式采用上行式。

根据井筒实际情况利用吊盘从下至上对井筒进行全程壁后注浆工作在溶洞、溶隙区及集中含水层段加大注浆孔密度之后
再由上至下复注一遍在每个施工缝处均埋设注浆管采用双液封堵注浆。

集中出水点宜针对出水点布孔注浆。

在注浆过程中如在施工缝或出水点处漏浆应采取间歇性注浆或者调整水泥浆与水玻璃浆液的配合比以控制凝结时间。

也可根据现场情况采用麻或棉纱配合木楔堵缝。

注浆过程要对注浆压力、注入量、浆液浓度及配比做好详细记录以指导注浆工作和检查注浆效果每次注浆结束后向管路内压入__冲洗管路直至返回__。

注浆完毕应将超出井壁部分的注浆管割去防止挂碰吊盘等设施造成事故。

四、注浆设备及材料选择 4.1设备布置用2TGZ-
60/210型双液调速注浆泵采用15m3/h立式水泥浆搅拌机三个0.2m3储浆罐、一个0.4 m3蓄水罐一个2m3吊桶。

混合器选用孔口球阀混合器。

注浆泵安置在吊盘上水泥浆搅拌机安置在井口将制好的水泥浆液利用吊桶下放到吊盘上的水泥储浆罐内再通过注浆泵从高压胶管输送到三通送接到混合管中导入注浆孔内。

输浆管路各接头要连接严密以防漏浆。

4.2工作面预注浆孔布置注浆孔钻采用KQJ90浅孔钻机探水孔口管一般布置12个每个孔深45m在钻进过程中如出水情况复杂则加补探水孔采用Φ110钻头钻进布置好孔口管后用
Φ91钻头进行施工。

详见附图 4.3井筒壁后注浆钻孔布置注浆孔钻进采用7655型气腿式凿岩机配长1.5m～2.0m直径22mm 六角中空钎杆和Φ42mm一字形钎头。

钻孔布置以溶洞、溶隙区及出水点位置为主注浆孔深度以穿透支护井壁为止。

插入注浆管时要用适量的麻丝缠绕在注浆管上防止注浆时将注浆管顶出注浆管外露长度为50mm外口用水泥水玻璃双液封堵。

详见附图 4.4注浆参数注浆时水泥采用PO.52.5普通硅酸盐水泥水玻璃用25～38玻美度模数2.3～2.8之间。

（1）注浆浓度：水泥浆水灰比1:1～0.5:1；水玻璃浓度25Be～38Be （2）C:S=1:0.3～1:0.7 根据现场情况据实调整水泥浆液浓度及CS比例。

五、注浆孔布置和参数确定在混凝土施工缝处应调整钻孔位置采用密集式钻孔梅花型布置孔深穿透混凝土支护层为止。

在溶洞、溶隙区及集中出水点上方或侧方约0.5m处打注浆孔并使注浆孔底正对溶洞、溶隙区及出水点。

对于集中出水点钻孔若注浆过程中出水点返浆说明注浆孔钻得合适。

否则另钻孔直到找到与出水点相沟通的钻孔（有时通过钻孔出水情况可直接判断钻孔与出水点沟通情况）。

其它注浆参数注浆终压、浆液浓度、浆液注入量等根据井筒实际穿过岩层裂隙及井壁情况现场确定。

六、浆液材料消耗量估算根据《矿山井巷工程施工及验收规范》对工作面预注浆及壁后注浆所需量进行估算浆液的有效扩散半径为6~8m。

工作面预注浆段45m及井筒壁后注浆段90m采用0.5～1：1水泥浆容重1.49吨/m3。

水泥浆与水玻璃配比为1：
0.5～0.7。

40Be/的水玻璃容重1.385吨/m3。

35 Be/的水玻璃容重1.318吨/m3。

注浆量分别为： 6.1工作面预注浆量计算浆液注入量可按下式计算：Ｑ＝AπR2HnB/m
=1.35×π×82×45×0.0 5×0.93÷0.85= 668
m3 式中A ——浆液消耗系数为1.2～1.5取1.35； R——以井筒中心为基点的浆液有效扩散半径（6m～8m）；
H——注浆段高（m）；
n——岩层平均裂隙率为0.01～0.05；
B——浆液充填系数为0.9～0.95
m——浆液结石率为0.85 6.2壁后注浆量计算
Q= AлR2Hn/Bm=1.35×3.14×42×90×0.
05×0.93/0.85=334.1m3 式中: Q—浆液消耗量
m3 A—浆液消耗系数为1.2~1.5取
1.35 R—浆液扩散半径m。

为保证各注浆孔的浆液
扩散范围相交取4m。

H—井筒注浆范围取90m n—岩层平均裂隙率为0.05 B—浆液充填系数为0.9~0.95取0.93 m—浆液结石率为0.85 水泥和水玻璃在注浆过程中实际使用量与理论计算有着很大的出入它们与岩体的裂隙实际发育程度密切相关。

七、主要设备及材料汇总表序号名称规格型号单
位数量备注 1 注浆泵 2TGZ-60|210 台 2 配套完
整 2 7655钻机 7655型台 2 配套完整 3 浅孔钻KQJ90 台 1 配套完整 4 水泥浆搅拌机立式15m3/h
台 1
5 木楔子20×50×250 个 100
6 高压球阀 1.2寸个 200
7 储料罐 0.4m3 个 4 自制 8 棉纱
kg 20
9 道钉
kg 15
10 水泥 PO.32.5 t 710 以实耗为准 11 水玻璃40Be t 327 以实耗为准 12 麻
kg 10
13 无缝钢管 41mm 个 480 长0.4m车马蹄扣 14 丝头 1.2寸个 480
15 混合器三通式个 4
16 钻头 42mm 个 5
17 木板厚70mm m² 0.5
18 铁丝 8# kg 2
19 工字钢 I20 kg/m 419/15
20 圆钢Φ36 kg/m 192/24
21 高压闸阀Dg100mm×10MPa 个 5
22 无缝钢管Φ108mm 根/m 12/2.5
23 无缝钢管Φ400mm 根/m 1/3.5
八、注浆进度计划注浆总工期 67天。

井筒工作面预注浆段45 m 工期35天；壁后注浆90m工期30天。

注浆效果检查、补注清理 2天。

九、安全技术保证措施 9.1、注浆施工要制定岗位职责和安全操作规程不得违章作业设专人看护井口各盘口必须封闭严密。

盘口物品、工具要系牢。

9.2、严禁井口坠物。

下放材料要先稳好再下放。

9.3、注浆人员应配带防护眼镜和胶手套等劳动保护用品。

9.4、提升设备时必须扎系牢靠井上下信号要灵敏必须严格听从井下信号指挥。

9.5、注浆泵等用电设备要有保护接地严防触电。

9.6、处理堵管或堵泵时要配戴风镜防止浆液喷到眼里。

9.7、注浆时要注意注浆管防止注浆时注浆管压出伤人。

9.8、注浆时要观察井壁防止压力过大破坏井壁。

9.9、注浆实施时要根据现场实际情况制定详细的安全技术措施并向全体施工人员交底严防出现安全事故。

十、质量保证措施 1、必须严格遵守有关钻探注浆操作规程和各项技术要求及注浆孔布置要求。

2、必须认真钻孔轻压慢速均匀钻进保证孔深。

当钻孔不合格时要重钻。

3、控制好浆液“两配比”根据实际情况适当调整注浆参数每次钻孔注浆必须有详细施工记录
4、注浆泵操作人员要有足够注浆经验能准确判断出现问题的原因并能及时处理争取时间保证注浆顺利进行
5、掌握好注浆终止条件适时而止。

注浆后要观察井壁淋水、渗水情况检查注浆效果必要时要复钻复注。

直到井壁外侧塌空区及淋水量达到验收标准为止。

6、为保证注浆连续必须井下现场交接班交班清楚方可下班。

十一、注浆过程中应符合下列要求 1.当连续注浆0.5 h 不见升压或吸浆量不下降时应提高浆液浓度当水灰比小于1.0时每个浓度级可连续注入40～50min后再提高浆液浓度当双液浆液持续注浆在20min不升压时应及时调整浆液浓度与凝胶时间； 2.当注浆中段时间超过浆液凝胶时间时应在浆液凝胶前把浆液从管路系统中排出并将全部管路系统用__冲洗干净；3.注浆过程中发现压力骤然上升或浆液耗量突增应停注查明原因并处理后恢复注浆。

总结：通过此次注浆我总结出以下几点需要在以以后的实践工作中不断加强研究。

1. 对于壁后注浆在钻也过程中和控制好间距和深度间距控制在1.5米就可以深度只要穿过混凝土100—200mm。

同时注意注浆孔的布置呈菱形交错均布。

2. 对于一个注浆孔是否主要看两个参数一个是单孔注浆量另一个就是看压力表的读数。

3. 还需要控制好水灰比和浆液的凝结时间水灰比根据现场控制在0.5：1—1：1之间；当水泥浆和水玻璃浓度和温度一定时随着水玻璃用量的减少凝胶时间缩短以此控制浆液扩散范围降低材料消耗和提高堵水效果。

4. 在注浆前要先用注浆泵进行压__试验这样不但可以冲洗岩石裂隙中的泥浆及充填物而且可以据此控制注浆终压。

5. 注浆中注浆压力突然下降增大流量仍不回升属跑浆或超扩散可采用缩短凝胶时间增大浆液浓度或低压、间歇注浆或加入速凝剂和掺和料的方法来解决。

6. 由于玻璃水有较强的腐蚀性在注浆过程中务必戴好防护眼镜等作好必要的安全措施。