工作面及断层注浆加固钻孔设计及安全措施
工作面过断层注马丽散安全技术措施标准版本
文件编号:RHD-QB-K9849 (解决方案范本系列)编辑:XXXXXX查核:XXXXXX时间:XXXXXX工作面过断层注马丽散安全技术措施标准版本工作面过断层注马丽散安全技术措施标准版本操作指导:该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的,并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。
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一、概况9511工作面因受F7、F8、F9断层的影响,断层处岩体为砂岩,松软,易离合,容易造成漏顶,现需对断层影响范围处岩体注瑞米进行加固,为确保施工安全作业,制定如下安全技术措施:二、施工方案及参数(一)、施工方案1、施工范围:皮带机道联络巷F9断层和九煤回风道F8、F7断层影响范围,分别从巷道两帮往顶板岩体打注瑞米。
2、施工方案:注孔采用单排眼,用风牛头打孔、封孔器封孔,利用专用注浆泵注入瑞米达到加固的目的。
注浆孔布置在巷帮距顶板300mm处,孔间距4m,孔深L=6m,以25°~30°角沿工作面走向方向打设(F9断层处沿倾向),打到顶板岩体用于加固顶板,(详见施工布置图)。
3、施工目的:通过注浆泵的高压力,使瑞米充分注入岩层,达到加固的目的,减少折帮冒顶,为顺利回采提供安全保障。
(二)、施工参数1、注浆参数:设计压力为8~10MPa。
2、浆量的估计:根据施工范围及破坏情况而定。
3、单孔注浆结束标准:(1)达到设计注浆压力,并稳压十分钟以上。
(2)虽未达到注浆压力,但从周边煤壁窜浆。
(3)注浆过程中发现异常情况,及时停泵处理。
三、注浆施工(一)、具体的施工步骤1、注瑞米施工步骤1)孔位的设计(见施工布置图);2)打孔及封孔,要求钻孔直径Φ=38mm,深度、倾角按现场情况及时调整;3)把多功能泵及其附件组装好;4)开始注浆,把两根吸料管分别插入瑞米树脂和催化剂桶中,活塞在气马达的作用下运动,由于压力的作用使原料经过活塞进入输送管,输送到注射枪内,通过注射枪注入岩层,原料渗入裂隙,进而快速反应达到加固的目的;5)注浆顺序由上而下进行,并注意观察注浆情况(压力、浆液浓度及用量、钻孔深度、封L器的位置等)及效果;6)停止注浆,用树脂冲洗管路和混合枪;7)换孔注浆,重复2-5的步骤;8)注浆完毕后,用清洗剂清洗多功能泵和附件。
井下掘进工作面过断层的影响因素分析及应对措施
井下掘进工作面过断层的影响因素分析及应对措施断层不仅制约着煤矿掘进的进度,而且是安全管理的难点,文章针对断层的影响因素进行了分析,并提出应对断层的措施和注意点。
标签:掘进;断层;影响因素;措施地质断层是影响井下巷道掘进过程中的重要因素,为此有必要对断层对掘进的影响因素进行进一步的了解和分析,希望能找到解决掘进过程中过断层的难题,可有有效指导生产。
1 断层对掘进的影响因素煤矿生产实践表明,断层对掘进的影响因素主要有断层落差、煤层厚度、断层倾角、断层走向、断层个数。
在此,我们选择了下面五个变量作为断层对掘进的影响因素。
1.1 断层破坏系数断层破坏系数是断层落差h与煤层厚度m的比值,即μ=h/m。
μ越大,说明断层落差越大、煤厚越小,掘进越困难,全岩掘进进尺可能越多。
在同一掘进工作面,煤厚总体来说变化不大。
因此,断层落差起决定作用。
我们将μ作为影响因素。
1.2 断层线密度断层线密度是断层个数n与巷道长度d的比值,即ρ=(n/d)×100。
显然,ρ越大,说明断层的个数越多,掘进越困难,全岩掘进进尺可能越多。
我们将ρ作为影响因素。
1.3 断层倾角β的sinβ一般认为,断层倾角越小,断层的破碎带越宽,冒顶的危险程度也越大,掘进越困难,全岩掘进进尺可能越多。
我们将sinβ作为影响因素。
1.4 断层走向与掘进方向的夹角θ的sinθ断层走向与掘进方向的夹角越小,影响掘进的距离越长,掘进越困难,全岩掘进进尺可能越多。
我们将sinθ作为影响因素。
1.5 断层的不可见度设计掘进工作面不可能完全避开所有断层,因此,掘进巷道必然通过探测断层和推测断层,我们称之为可预见断层。
在掘进施工以后,往往揭露新的断层,我们称之为不可预见断层。
断层的不可见度是不可预见断层个数n1与可预见断层个数n2的比值,即ω=n1/n2。
显然,断层的不可见度越大,地质预报的准确程度越低,掘进越困难,全岩掘进进尺可能越多。
ω与线性密度ρ有关,我们将ω作为影响因素的参考因素,不作为断层对掘进影响的评价因素。
综采工作面煤层顶板注浆加固技术
( 3 ) 注浆加 固采用分段注浆 , 即下完套管后 , 钻
进2 O~ 3 0 i n后起 钻 , 套 管 口封 闭法 兰 盘 , 用 注 浆 机 通过 套 管孔 口焖 盘上 小 闸 阀 向孔 内注 浆 , 当压 力 达 到1 0 MP a时停 止 注浆 , 待凝 固 4 8 h后 起 开焖 盘 , 用
1 i n ) ( 即原 7 三维地震反射波异常区) , 根据现场实
际揭 露地 质 资 料 , 断 层 影 响 区 域 内 岩层 较 为 破 碎 。
为 防 止工作 面 后期 回采 过 断 层 期 间 出 现 抽 冒压 架 , 确保 1 2 1 3 0 3工作 面安 全顺 利 回采 , 提前在风巷 1 1 钻 场对 该 区域 进行 煤 层 顶 板 注浆 加 固 J , 同时通 过 所 施工 钻孔 对 断层 发 育 情 况 进 一 步探 查 , 了解 煤 层
钻机 重 新扫孔 钻进 , 在 原有 深 度上 再 次 钻进 2 O~ 3 0
3 1 1 1 ) 、 D F 2 8 / _ _ 5 0 。 ~ 7 0 。 ( H= 0—3 m) 及 风巷 、 高抽
巷 实 际揭露 正 断层 k f 1 2 1 3 0 3 - 0 1 /3 0 。一 5 0 。 ( H= 0~
现
代
矿
业
M ODERN MI NI NG
总 第5 7 9 期 2 0 1 7 年 7月 第 7期
综 采 工作 面煤 层 顶 板 注浆 加 固技 术
张 猛 李 帅
( 中煤新 集 能源股 份有 限公 司 口孜 东矿 )
摘 要 口孜 东矿 1 2 1 3 0 3工作 面断层 影响 区域 内岩 层较 为破碎 , 为防止 工作 面后期 回采过 断
断层局部注浆加固施工方案及流程
断层局部注浆加固施工方案及流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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25213采煤工作面过断层加固方案
25213采煤工作面过断层加固方案一、概况25213采煤工作面走向全长1000m,工作面倾角37°~45°,倾向长度55-60m,安装34组液压支架,现工作面已推进140m,遭遇逆断层,现工作面上端头已揭露断层,运输巷距断层约35m,工作面上端头三组支架顶部断层面破碎带跨落导致冒顶,冒顶高度约8m。
随工作面推进断层破碎带向工作面下部延伸(目前已延伸到25#支架,且煤壁片帮达1.2m),为防止冒顶面积继续扩大需超前工作面对顶部破碎带进行超前加固。
上端头、回风巷已揭露断层顶板节理发育、受压力不均、遭遇逆断层的影响造成32#-34#支架冒空,有130立方米左右的冒空区需要填充,运输巷下端头距断层位置35米,为了在回采过程中好控制板煤帮,经研究决定进行注浆加固二、施工方案(1)上、下端头注浆加固方案(使用加固材料)由于25213工作面回风、运输巷已揭露断层处顶板节理发育、受压力不均、需对两巷进行超前注浆加固,回风巷注浆加固方案:在回风巷下帮打眼,沿工作面倾斜方向进行注浆加固,一组三孔,分上、中、下分别对端头处的顶板、煤壁进行注浆加固,孔径Φ=42mm,孔深10m,每组孔间距3m。
根据断层走向长度,超前加固10m。
A.钻孔参数确定1#孔:开口位置,沿下帮顶角进行开口;孔深10m;仰角15°;2#孔:开口位置,沿下帮开口;孔深10m ,距顶板0.3m ;仰角0°;转角0°。
3#孔:开口位置,沿下帮底角开口;孔深10m ;仰角-7°,转角0°。
(见下图)2#3#1#注浆孔剖面图煤矸互层煤层运输巷注浆加固方案:在运输巷上帮打眼,沿工作面倾斜方向进行注浆加固,一组三孔,分上、中、下分别对端头处的顶板、煤壁进行注浆加固,孔径Φ=42mm ,孔深10m ,每组孔间距3m 。
根据断层走向长度,超前加固10m 。
断层交界线以东各孔参数如下:1#孔:开口位置,沿巷道顶板中部进行开口;孔深10m ;仰角69°;2#孔:开口位置,沿巷道顶板中部进行开口;孔深10m ;仰角52°;转角0°。
综放工作面过断层构造带注浆加固技术应用
第42卷第11期能 源 与 环 保Vol.42 No.11 2020年11月ChinaEnergyandEnvironmentalProtectionNov. 2020 收稿日期:2020-06-05;责任编辑:陈朋磊 DOI:10.19389/j.cnki.1003-0506.2020.11.036作者简介:王中州(1987—),男,河南焦作人,工程师,2009年毕业于河南理工大学,现从事煤矿安全管理工作。
引用格式:王中州.综放工作面过断层构造带注浆加固技术应用[J].能源与环保,2020,42(11):165 169.WangZhongzhou.Applicationofgroutingreinforcementtechnologyinfully mechanizedcavingfacecrossingfaultstructuralzone[J].ChinaEn ergyandEnvironmentalProtection,2020,42(11):165 169.综放工作面过断层构造带注浆加固技术应用王中州(河南能源化工集团焦煤公司宝雨山煤矿,河南伊川 471300)摘要:针对宝雨山煤矿12141工作面过断层构造带回采期间,工作面出现顶煤松散破碎、煤墙片帮严重,工作面支护难度大,顶板维护管理困难等问题,根据煤体注浆加固技术机理,提出超前在工作面上下巷道超前切眼向断层破碎带影响范围内的煤体中施工注浆钻孔,向钻孔内灌注注浆液对煤体进行超前注浆加固的技术方案,同时根据注浆孔的位置、深度、角度等参数的不同,提出了4种注浆孔布置设计方案。
通过对4种方案进行分析比较后,选取了混合布置注浆孔的方式对顶部煤层进行注浆加固,结合现场实际情况,合理了设计注浆孔参数和施工方案。
现场实践和观测结果表明,对破碎的煤体提前进行注浆加固以后,提高了煤岩体的完整性和稳定性,增强了煤岩体的抗拉和抗压强度,提高了煤岩体承压能力,工作面煤墙和顶板得到有效控制,确保了工作面安全正常回采。
工作面及断层注浆加固钻孔设计及安全措施
工作面及断层注浆加固钻孔设计及安全措施工作面及断层注浆加固钻孔设计及安全措施为保障矿山的安全生产,工作面及断层注浆加固是一项必不可少的技术措施。
该项技术措施主要依靠注浆加固钻孔来完成。
本文将从钻孔设计及安全措施两个方面进行阐述。
一、钻孔设计(1)钻孔直径与深度:钻孔的直径与深度是根据具体的矿山情况来确定的。
根据国家标准GB50900-2014矿山工程钻孔设计规范的要求,钻孔的直径和深度应为30~90毫米和5~50米,具体情况可以根据采矿方法、地质条件等来确定。
(2)钻孔间距:钻孔的间距直接决定了注浆材料能够覆盖的范围面积。
一般来说,注浆钻孔的间距在1~3米之间,间距越窄,加固效果越好,但钻孔数量也会相应地增加。
(3)孔距方案:在工作面和断层区域,注浆钻孔的孔距方案应根据具体地质条件来进行设计。
如断层区域,注浆钻孔的孔距方案应更为密集,以增强加固效果。
(4)钻孔倾角:为保障注浆材料充分覆盖钻孔孔壁,注浆钻孔的倾角一般为45度。
二、安全措施(1)适当选择注浆材料:注浆钻孔应选择适当的注浆材料,保证注浆材料能够充分地渗透到矿山固体中,加强支撑作用。
(2)按规定穿戴防护用具:在进行注浆钻孔工作时,应穿戴好相应的防护用具,如安全帽、防护眼镜、手套等,确保操作人员的人身安全。
(3)检查设备:在进行注浆钻孔工作前,要仔细检查设备是否正常,以避免设备故障给操作人员带来伤害。
(4)加强现场安全管理:为保障现场安全,在进行注浆钻孔作业时,应加强现场安全管理,确保现场秩序不乱,防止发生意外事故。
总之,工作面及断层注浆加固钻孔是为保障矿山的安全生产而进行的必要技术措施之一。
在进行注浆钻孔操作时,需要进行钻孔设计及严格的安全措施,以确保操作人员和设备的安全。
大采高工作面特殊构造区域注浆加固技术研究
f | 1 ” l 。 、 a } 一 。 山 西 煤 炭 SHAN XI ME I TAN
第3 3 卷
第1 1 期
文章编号 : 1 6 7 2 — 5 0 5 0 ( 2 0 1 3 ) 1 1 - 0 0 6 2 — 0 2
大采高工作面特殊构造区域注浆加固技术研究
刘 军 锋
( 山西晋城无烟煤矿业集 团有限责任公司 摘 寺河煤矿 , 山西 晋城 0 4 8 2 0 5 1 )
要: 寺河煤矿通过不 同地点 、 不 同地质备件下的 注浆实践 , 研 究注浆施 工技 术 , 解决大采 高工作 面和 巷道过软煤
区、 断层 、 陷落柱及动压影响 区域的顸板 管理难度 大的问题 。 研究掌握注浆技 术 , 能为大采 高工作 面及巷道在遇 特殊 地质 条
3 0 。上仰。 为保证注浆孑 L 末端延伸至巷道顶板 , 钻孔设计
深度 6 m, 注浆压力不低于 1 0 MP a 。注浆材料 “ 马丽散 ” , A、 B两种组分混合使用 , 配比 1 : 1 。 根据注浆实际统计 , 每个钻孔 注浆 量平 均 1 . 5 ~ 2 t 。通 过注浆 , 有效改善 了断 层 附近煤 岩体 的强度 和结构 ,提高 了煤体抗 变形能力 , 确保 了过断层 期间的顶板安全 。 2 )工作 面末采 。寺河 煤矿 4 3 0 2工作 面在末 采前
收 稿 日期 : 2 0 1 3 — 0 6 — 0 8
作者简 介 : 刘军锋 ( 1 9 7 8 一 ) , 男, 山西晋城人 , 大学本科 , 工程师 , 从事采掘设计工作 。
6 2
第3 3 卷 第1 1 期 2 0 1 3 年1 1 月
VO I . 33 NO. 11
采煤工作面注浆加固断层技术及实践
2 F . D 断层的影响及危害 2 2 .断层 将煤 层 断开 , 成 回采 困难 。 .1 2 造 2 .造成围岩破碎, .2 2 影响顶板稳定 , 增大顶板管理难度。 2. _3与含水层 导通 , 可能造 成 回采期 间 突水 。 2 有 2 .形 成破 碎带可 能 与导通 瓦斯 , 瓦斯 释放 量增 大 。 .4 2 造成 3 改 造层位 . 3 2 F 8 - D 1 断层危害治理方法 3 二叠系太原组底层 L 灰岩 ,终孔深度要求距离 b灰岩底板法线 距 离不 低于 5 m。 二 10 0下J{ }对断层进行补充注浆加固。 一 3 1 f 曹6} { 注 浆 工艺流 程 : 4 注浆 施工 方案 41 浆方 式 .注 采用地面注浆站注浆 , 采用纯水泥为材料 , 以最大注浆量、 最大扩 散半径、 最大限度 的充填岩溶裂隙为目的, 分孔、 分次序连续注浆 。 主要 注浆采取渐进式注浆 , 一级套管要求过二 煤层底板 1m, 8 试验压 0 a持续 0分钟 。 二级 套管 下入 后进行 耐压 试 验 , 流程为:地面制浆一注浆泵一 地面输浆管路一 主井— 下输浆管路一 力 为 1MP , 时间 不低 于 3 讲 孔 口 + 水层 。 含 二级套管试验压力为 1 M a持续时间不低于 3 0 P, 0分钟 , 耐压试验合格 后换用 + 5 m钻头钻进。二级管试 压合格后必须带 闸阀钻进, 7r a 且钻场 } ) _ 井下使用注浆泵注浆时的主要流程为: 井 下 注浆 泵- 2 mm注 浆管 一孑 口— 水层 。 - 5 -  ̄ 十L 啥 必须备有测压装置 , 待钻孔出水n 0 - 压用。 N 3 钻探 施 工方 案 在钻孔注浆过程中, 一般要遵循连续注浆原则 , 若单孔注浆量超过 31 场 布置及 参数 .钻 10吨干料时, 5 可考虑间歇注浆, 间歇注浆期间必须及时将注浆管路冲 31 钻 场 布置 选择 在二 .10 0 采 工作 面距 离 D 1 .1 . 一 31 综 F 8断层 较 近 洗干净。 的 钻场( 1钻场平面布置图) 图 : 。 4 注浆条件 . 2 31 钻场 参数 为长 (m) .2 . 4 宽(m) (m) 4 高 4 。 注浆采取渐进式注浆, 钻孔出水 5 / m ̄ h开始地面注浆 , 若钻孔出水 31 .3钻 场外施 工 沉淀 池 和泵 窝 ,沉 淀池 规格 为 长 宽 深 小于 5 3 , . m/ 经压水后出水量大于 1m3 进行地面注浆 , h 0 / h 若压水后水量 5 0 m 10 rm 10 mm, 泵 窝 规 格 为 长 宽 } 深 小于 1m/, 0 0 m* 5 0 * 5 0 a 0 3 井下用注浆泵进行注浆 , h 达到终压停注 , 凝固 2 小时扫孔 4 30 mn 10 rm 10 mm, 0 0 r 50 5 0 现场根据水流的趋势在钻场外做一条宽 钻进 , a 如此循环 , 直至达到设 汁深度。 深 = 0 rm 30 m的水沟把钻场内钻孔水引至沉淀池内, 20 0r a a 并通过水 4 . 3注浆终孔标准 泵、 排水管排至水仓。 注浆终孔标准 :结束时要求 2档且泵量不大于 6 Im nb L & 0J i;_ 口压 孑 3 钻孔 布置 及参数 - 2 力不低于孔内水压的 3 倍 , . 根据矿井实际水文地质条件注浆终孔标准 0 3 .钻孔结构。每孔均下双层套管, .1 2 一级管 中1 6 m无缝钢管过 要求为 2 1MP ;. 4r a 档 0 ae 持续时间不低于 3 mn 0 i。
综采工作面过断层时的顶板控制措施
综采工作面过断层时的顶板控制措施□乔黎明山西兰花科创玉溪煤矿有限责任公司,山西晋城 048214摘要:综采工作面在工作时经常会遇到断裂带,由于地质构造作用引起的应力和回采应力导致工作面发生顶板破损裂开、出现片帮情况、端面距增加和工作面顶板开裂等情况.在采用液压支架对断裂带进行支挡、加固措施时,没有办法对破损区域的顶板形成阻力,同时将支架移开过程中易出现顶板掉落、倒塌等事件,导致支护效率较低,工作面安全回采不能有效进行。
综采工作面遇到断裂时,应该依照真实状况采用恰当的断裂带抑制方法。
本文对综采工作面过断层时的顶板控制措施提出了一些建议,以供相关从业人员参考。
关键词:综采工作面;过断层时;顶板控制措施0引言H前煤田开采f f理还存在一些问题,在断层开采煤炭 时,综采工作面的施工质量直接影响了煤炭开采通道的安 全,为提高断层煤田开采的效率,施1:企业就必须根据矿 井的地质情况,制定科学合理开采方案,fr:施工过程中做 好开采通道顶板符理工作,为施x人员创造安全的工作环 境,从而保证他们的人身安全,同时也保证施丄单位的经 济效益0。
1断层采煤的安全隐患煤矿开采在我国经济建设中具有极«重要的战略地 位14 \例如,我闹最大的多纪煤田地跨陕、甘、宁、内蒙古、晋五省区,东西宽400 km,南北长600 km,由于每 个省份的地质结构不一样,因此煤矿的开采会遭到地质结 构的影响,在这之中M明显的就是断裂带t断层的形成关 键是巾于地壳发生运动致使地壳产生了破裂.在进行煤矿 _工作时,情况,会使施工的难度加大甚至咸 胁到施£人员的安全:断层开采过程中会遇到的危险,主 要包括:第一,如若在开采过程中遇到断层,工作面断 层越多,顶板压力越大,最严屯的会出现坍塌怡况。
第二.由于煤矿中存在水资源和有害气体,如若通过断层时水资 源和有害气体不慎流露,将会给施工人员带来危险。
第三,支架支护效率低在进行断裂破损带区域支架m梁对破损顶板支《、加同时,顶梁形成的作用力使顶板破损程度加 大,支架的作用力越强,顶板破损的越多,从而致使形成 顶板t都破损的情况.支架支护效率低2综采工作面过断层采煤的方式为了防止断层采煤造成的不利危害,进行开采之间要 对断裂区域的真实状况开展调查.从而选取恰3的措施,O 1—.作ifii衫过S杂地质结构、断U采取如下三种方案:第-a接割煤过断层是一种相对最为常见的方式,当断 裂区地质结构较厚,矿井煤层厚度较为大时,运用这种方 式吋以防止综合工作面和断层触及第二,割顶或者割底 采煤,当断^岩块不硬时,可以采)h这种方式在施工过程中,经常有爆破的形式打扫通道中的岩块、石头,不过 品发生通逬坍塌现象,采n]割顶或割底的采煤措施能够在 处理无用岩块、石头的怡况下,增加通道内的使卬面积,能够防止•爆破造成的危宵。
百善煤矿复采工作面顶板注浆加固技术
煤 炭采 出率 较 低 , 高 1 8~ . 由此 计 算 采 空 采 . 2 0 m,
区 内丢煤在 10—12 m。根 据 对 初期 炮 采 开 采 区 . .
域 初步 统计 , 空 区滞 留的地质 储 量约 19 6 采 4 . 5万 t 。 而 且百 善井 田煤 系为 一 孤 立 的 向斜 盆 地 , 有 扩 大 没
( S a o l n , n e C a n lcr i ru o , abi 2 5 C ia) Ba h n C a e Wa bi o l d Eeti t G op C . Hu ie 3 5 Mi a cy 1 4, hn
Abs r c : t a t No. 3 s c n mi i g fc n 6 5 e o d— n n a e i Ba s a Co lM i h s e c une e ii g d to t e r c s r ke ih n a ne a n o tr d m n n esr y,h o k i b o n,a h c me tng nd t e e n i
Ro fG r utn i f r e e c no o y o c nd・ i i c n Ba s n Co lM i o o i g Re n o c m ntTe h l g fSe o m n ng Fa e i iha a ne
定向长钻孔在工作面过断层超前注浆参数
加固断层破碎带,提高围岩稳定性。
作用
防止断层破碎带突水、瓦斯突出等事故的发生。
注浆参数确定方法与流程
方法
现场地质勘察、钻探取芯、实验室试 验等。
流程
确定注浆范围、注浆孔布置、注浆压 力、注浆材料及配合比、注浆量等参 数。
03
定向长钻孔施工工艺及注意事 项
施工工艺流程介绍
施工准备
包括确定钻孔位置、钻 机安装、钻具准备等。
效果。
05
注浆效果评价方法与标准
效果评价方法介绍
注浆前后围岩力学性质对比
通过测试注浆前后的围岩力学性质,如抗压强度、抗拉强度、抗 剪强度等,评价注浆效果。
围岩变形量监测
通过在注浆区域布置监测点,监测注浆前后的围岩变形量,分析注 浆对围岩稳定性的影响。
钻孔涌水量观测
通过观测注浆前后的钻孔涌水量,判断注浆堵水效果。
保持通风良好
在施工期间保持工作面通风良 好,防止有害气体聚集。
04
注浆材料选择与性能要求
注浆材料种类及特点
水泥类注浆材料
以水泥为主,具有结石强 度高、耐久性好、无毒无 害等特点,适用于各种工 程。
化学类注浆材料
以化学药剂为主,具有固 化时间可调、结石强度高 、耐久性好等特点,但可 能存在毒性问题。
施工方案制定及实施过程
• 施工方案:采用定向长钻孔进行超前注浆,对断层进行加 固。
施工方案制定及实施过程
施工步骤 1. 确定钻孔位置和角度,确保钻孔能够穿透断层。
2. 使用定向长钻孔技术进行钻孔,钻孔深度需超过断层宽度。
施工方案制定及实施过程
3. 通过钻孔向断层注 入水泥浆或其他加固 材料。
施工设备:使用定向 长钻孔设备、注浆设 备等相关设备。
公路隧道穿越富水断层破碎带预注浆加固处理技术
公路隧道穿越富水断层破碎带预注浆加固处理技术摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,公路隧道工程建设越来越多。
以某公路隧道为实例,介绍了隧道涌水突泥的原因,并有针对性地提出了具体的防排水措施和治理办法,在此基础上,简要阐述了管棚结合径向注浆预支护和预加固施工技术。
施工实践证明,在开展公路隧道项目施工的过程中,应用管棚结合径向注浆预支护和预加固措施可以有效提高围岩塑性区的稳定性。
关键词:公路隧道;穿越断层破碎带;预注浆加固引言断层破碎带是我国西南部地区修建山岭隧道时经常遇到的地质灾害之一。
断层破碎带内裂隙中存在丰富的储水空间,当隧道施工开挖到断层破碎带周围时,断层破碎带内部填充的泥沙及碎石等易涌入隧道洞内,发生涌水突泥灾害。
在富水软弱围岩地质条件下进行隧道穿越断层破碎带的施工,易发生工程事故,对实际工程人员安全造成极大威胁。
因此,研究隧道穿越断层破碎带围岩稳定性影响并为实际工程提供处治方案非常重要。
1断层岩注装加固机理首先,需要深入分析断层破碎带岩体注浆加固机理:采取有效的注浆加固措施可以明显提高岩土的力学性能,进一步增强岩体的强度和密实度,且岩体的抗变形能力在注浆加固措施的应用下也可以得到明显增强。
其次,浆岩截面是加固工作的重要环节。
通常来说,注浆加固方法主要有2种:直接加固和间接加固。
直接加固主要是通过直接接触岩体结构面,提高界面强度,有效避免或者延缓破坏的发生;间接加固则是充分发挥了注浆压密作用,改善周围岩体的内部应力场和应力传播途径,进一步增强岩体整体的力学性能水平。
再次,浆岩界面黏结强度较高,因此几乎不会发生相互滑动或者错位的现象。
在界面两侧,加固物理学属性和浆脉不匹配,因此就会产生黏结约束应力,使得界面位置的应力情况发生改变,最终导致界面区域的强度受到破坏。
最后,浆岩界面因为受到外部荷载的作用,就会发生应力集中的现象,使得界面两侧的岩体内部很容易遭到破坏。
总结来说,水泥浆脉因为强度较高、变形能力较弱,其在协调断层岩变形的过程中可能会受到附加拉力,最终导致水泥浆脉发生一定程度的破损;界面两侧的岩体在相互作用的情况下会产生不均匀的应力分布情况,使得变形不够协调;如果微观拉应力大于裂缝黏结力,在这样的情况下就会产生一定数量的张拉型裂纹。
工作面预注浆施工
工作面预注浆施工一、巷道注浆的分类及适用条件根据水文、工程地质条件,巷道注浆分为:堵水注浆、固结注浆、回填注浆。
见下表二、止浆墙为防止受压浆液和裂隙水从工作面涌出,并保证浆液在最大压力下沿着裂隙有效扩散,注浆前应在工作面设置止浆墙。
(一)止浆墙的选择有混凝土止浆墙和预留岩体止浆墙两种,一般根据地质条件和施工条件确定,见下表:注:对于各种止浆墙,在使用前应该钻孔进行压水试验,达到注浆终压稳定10分钟不漏水即为合格。
(一)止浆墙形式及厚度确定:根据是注浆压力、巷道断面大小、止浆材料。
(二)止浆墙施工(三)注浆方式及注浆孔布置1、注浆方式段长的选择:含水岩层厚度大于60m时应分段注浆,段长一般为30-50m,注浆方式指分段注浆的顺序,分前进式和后退式两种,注浆小分段长度和方式,根据岩层裂隙发育程度和注浆孔涌水量确定,见下表:在破碎岩层中通常采取分段前进式,长度一般根据钻孔中冲洗液漏失量和维护孔壁难易程度而定,见下表2、注浆数目选择:注浆孔数与裂隙发育程度、浆液有效扩散半径、巷道断面大小有关,见下表:上表中,巷道断面为6-12m2,注浆孔终孔位置的孔距应满足有效扩散半径,保证有足够的注浆壁。
3、注浆孔布置:尽量使注浆孔与更多裂隙交切,见下表(四)注浆孔钻进1、钻机选型与安装注浆机具包括:钻孔机械、注浆泵、流量计、搅拌机、止浆塞、混合器、输浆管路。
钻孔机械:凿岩机、钻机;注浆泵:输送浆液的动力设备;流量计:测定注浆泵排出量大小的仪器;搅拌机:使浆液拌合均匀的机器;止浆塞:把待注浆钻孔按照设计要求上下分开,借以划分注浆段高(长);同时让浆液注入到本段内岩层裂隙部位的工具;混合器:用于双液注浆,使两种浆液相遇后充分混合,并由此引起物理、化学反应的工具。
注浆机具选型钻孔机械注:注浆孔终孔直径一般大于钻机的设计终孔直径,所以注浆孔深度应小于钻机设计的钻进深度。
2、钻进工艺注浆孔开孔直径一般为110mm,下外径为108孔口管,注浆孔直径为91或75mm,若遇到破碎层,宜用小直径钻头钻进钻机安装防止注浆孔突水及安全钻进措施在破碎岩层中钻进注浆孔注意事项:1、用清水钻进不用泥浆护壁;2、为防止塌孔和卡钻,冲洗液流量以50-100升/分为宜;3、尽量选用长芯管和铰刀式螺栓头,岩芯管长度不小于5m;4、钻孔过程要轻压、慢速、给进均匀、少串动钻具;5、严禁使用弯曲钻具;6、有超过2/3冲洗液漏失时或坍塌时停止钻进注浆。
综采工作面过断层安全技术措施
1901综采工作面过1901—5断层安全技术措施一、工程概况根据1901综采工作面实际揭露及资料分析,在回采前方将过1901—5断层,为确保设备能正常运行和施工期间的安全特编制本措施,请严格遵照执行。
二、组织措施1、综采一队主管队长对工程的施工组织、安全及工程进度全面负责组织落实。
2、技术员负责措施的编制并组织职工学习签字。
3、当班跟班队长对本班工作进度、安全及工程质量全面负责。
4、当班作业人员对自身的安全、工作进度及工程质量全面负责。
5、瓦检员加强瓦斯的巡回检查,安检员监督措施的现场兑现、落实,并对现场安全进行监督。
三、技术要求1、根据推采过程中所遇断层落差的大小、产状结构、坡度和岩石的坚硬程度以及煤层断失大小,由生产技术部两天收一次工作面剖面图,生产技术部根据断层揭露及发展情况下便函到综采一队,进行指导工作面的生产工作。
2、地质说明书提供1901—5断层为逆断层,倾向75°,倾角85°、走向345°、落差3.5m。
该断层在前期已采用固邦特(注浆料)加固。
工作面过断层时根据现场实际情况将工作面的倾角调整到20°左右。
3、工作面过断层采用采煤机割薄刀截割通过,过断层回采期间采煤机割煤时每次截割深度为200mm左右,煤机向机尾返空刀到70#支架后跟机移溜,然后再次向下按200mm截深割煤。
遇顶板托煤时必须带压拉超前架,支架的初撑力不小于24MPa。
4、采煤机割煤时必须及时拉架移溜,防止端面距超过340mm,若端面距超过340mm时及时将支架的伸缩梁打出支护顶板。
5、机头段必须降顶回采,严格按照生产技术部现场标定的腰线进行回采,支架的顶梁必须降到腰线向上1.3m处,防止回采期间工作面无法进入最低点。
6、工作面推行速度是决定工作面矿山压力的主要因素,推行速度快,工作面矿山压力小,反之则矿山压力增大,在过老巷期间,工作面推行速度应加快。
7、工作面运输顺槽上帮、2#切眼右帮15m范围内采用单体支柱配合铰接梁施工贴帮柱,一梁两柱支护顶板。
注浆加固施工安全技术措施
注浆加固施工安全技术措施一、工程概况李雅庄煤矿六采区轨道巷断层下盘37#导线点前99.8m发生底鼓出水,根据矿井生产和防治水工作需要,决定委托____市宏程工程建设有限责任公司,对李雅庄矿六采区轨道巷底板含水层开展加固改造,封堵巷道出水点水源,增强巷道底板强度。
二、工程内容及要求1、要求六采区轨道巷巷道底板下K4、K3灰岩含水层改造为隔水层,注浆加固深度不小于20米,注浆加固长度六采区轨道巷不小于120米,2、通过对六采区轨道下山过断层段底板开展注浆加固,到达增强巷道底板强度、封堵出水点的目的,要求经注浆治理后巷道残余涌水量不大于3m3/h。
三、钻场布置及设计工作量1、钻场布置通过分析李雅庄矿的地层情况和六采区轨道巷、皮带巷前期注浆治理情况,重点考虑封堵轨道巷出水点的水源,开展巷道底板注浆加固,按照单孔注浆浆液扩散半径约10米的经验值考虑,在六采区轨道巷布置8个钻场,为G1#、G2#、G3#、G4#、G5#、G6#、G7#和G8#钻场,共施工注浆钻孔20个,钻孔设计穿过K4、K3灰岩,进入K2灰岩顶面以下5米终孔;每两个钻场中间布置一个检查注浆钻孔,共施工检查钻孔7个,检查钻孔设计穿过K4、K3灰岩,钻进至K3灰岩底板以下2米终孔;轨道巷注浆加固长度140米。
2、设计工作量该注浆加固工程轨道巷注浆加固长度140米,轨道巷设计8个钻场,20个注浆钻孔,7个检查注浆钻孔总进尺800米,7个检查注浆钻孔,总进尺300米。
断层破碎带注浆加固约需注浆量为180m3,K4、K3、K2灰岩含水层注浆加固约需注浆量为500m3,预计注浆加固总注浆量为680m3。
四、施工工艺及施工组织1、钻孔构造钻孔开孔直径φ113mm,钻进2-5米下入φ108护孔管2-5米(煤层开孔或见煤线时护孔管必须穿过煤层底板至少1米),对套管开展注浆加固。
然后换径φ94mm钻进至K4灰岩顶板之前下入φ89套管8-15米(套管必须穿过6#煤2米),对套管注浆加固后对套管做耐压试验,套管孔口压力到达4MPa以上,孔口安装闸阀后再透孔钻进。
煤矿井下注浆安全技术措施
根据煤矿井下的实际情况,确定需要注浆 加固或堵水的范围,明确注浆的具体目标 。
准备注浆设备
根据确定的注浆范围和目标,制定详细的 注浆方案,包括注浆材料、设备、工艺流 程、安全措施等。
现场布置
根据注浆方案,准备相应的注浆设备,包 括搅拌机、注浆泵、输浆管路、阀门等。
将注浆设备布置在合适的地点,确保注浆 施工方便、安全可靠。
制定详细的注浆施工方案,包括施工步骤 、时间表和可能遇到的问题及解决方案。
现场检查
在施工前进行现场检查,确保所有设备、 工具和材料都准备就绪,没有安全隐患。
施工中的安全注意事项
安全操作规程
确保所有操作人员都了解 并遵守安全操作规程,避 免因操作不当导致的安全 事故。
瓦斯监测
在注浆施工过程中,要密 切监测瓦斯等有害气体的 浓度,防止因瓦斯浓度过 高导致爆炸等事故。
注浆设备选择及布置
注浆设备选择
根据实际需要,选择合适的注浆设备,包括搅拌机、注浆泵、输浆管路、阀门等。
设备布置
根据现场实际情况,合理布置注浆设备,确保施工方便、安全可靠。
04
安全技术措施
施工前的安全准备工作
安全培训
对所有参与注浆施工的人员进行安全培训 ,确保他们了解并遵守相关的安全规定。
施工方案
谢谢您的聆听
THANKS
06
安全风险评估与应对措施
风险识别与评估方法
风险识别
通过经验判断、专家咨询、事故统计分析等方法,识别井下注浆作业中可能存在的安全风险。
风险评估
对识别出的风险进行定量或定性评估,确定其危害程度和影响范围,为制定安全技术措施提供依据。
主要安全风险分析
01
注浆作业人员未经过专业培训或 操作不当,可能导致注浆设备损 坏或人员伤亡。
煤矿掘进巷道过断层安全技术措施
加强监测监控
安装顶板离层仪、应力 计等监测仪器,实时监 测巷道围岩变化情况。
效果评估
通过采取以上安全技术 措施,有效控制了围岩 变形和顶板下沉,保障
了施工安全。
经验教训与改进建议
经验教训
施工过程中应加强地质勘查,充分了 解断层分布和围岩特性,制定针对性 安全技术措施。
改进建议
加强技术培训和交底工作,提高施工 人员安全意识和技能水平;进一步完 善监测监控系统,提高预警能力。
对作业人员进行过断层安全技术培训,提 高他们的安全意识和操作技能,确保他们 能够熟练掌握过断层的安全技术措施。
应对性措施
加强支护
在过断层区域,加强巷道的支护,采用加 密锚杆、钢带、钢筋网等支护方式,确保
巷道的安全稳定性。
实时监测
对过断层区域进行实时监测,包括巷道变 形、围岩应力、瓦斯浓度等参数,及时发
掘进巷道过断层情况
掘进工作面在推进过程中需穿越多个断层,岩石破碎,稳定性差。
施工难度
由于断层带岩石破碎,给巷道掘进带来较大施工难度,需采取特殊 安全技术措施。
安全技术措施的应用与效果
锚杆支护
采用锚杆支护技术,对 巷道顶板和两帮进行加 固,提高围岩稳定性。
注浆加固
对断层带进行注浆加固 ,使破碎岩石胶结成整 体,提高其承载能力。
现异常情况并采取应对措施。
控制爆破作业
在掘进过程中,采用控制爆破技术,减少 对围岩的震动和破坏,保持围岩的稳定性 。
应急预案
制定过断层应急预案,包括应急救援组织 、救援设备、救援流程等,确保在发生紧 急情况时能够迅速有效地进行救援。
04
案例分析
某煤矿掘进巷道过断层案例
矿井概况
某煤矿位于山区,地质条件复杂,断层发育较多。
煤矿破碎围岩注浆加固技术
煤矿破碎围岩注浆加固技术摘要:在煤矿开采过程中很容易遇到危险,为此就需要应用注浆技术,这是加固巷道围岩的重要技术,是确保煤矿安全开采的重要保障。
本文以新安煤矿5206工作面巷道围岩加固为例,对注浆技术应用进行了研究。
关键词:煤矿;破碎围岩;注浆技术;1 工程概况1.1巷道位置及采掘环境5206是新安煤矿5号煤层组成部分,处于井田西南角,是最后一个回采工作面,长度达到了1420m,所处地面标高为+1255m,工作面标高为+435m~+597m,工作面平均深度为740m。
其运输道东面临近5204工作面,材料道为实体煤巷掘进。
当前运输道已掘进862m。
本次实验选取的是5206材料道开口150m处,这个位置是断层赋存集中区域。
5206工作面北面和西面都是矿井边界,而且附近没有正在采掘的矿井。
东面则是5204综放工作面采空区,在远一点则是32m大煤柱,中间还存在废弃巷道。
南面是开拓大巷。
在工作面上面覆盖有两个工作面采空区,分别是1206和1208,中间是煤柱。
在1206和1208两个工作面采空区下面是运输道,在1208综合采面采空区边界媒体下放是材料道(图1)。
图15206工作面采掘剖面图1.2巷道顶底板条件5206工作面煤层厚度为10-12m,煤层平均倾斜6°,普氏硬度f=2.9,属于中硬煤层。
其中老顶粉砂岩厚度为10.53m,直接顶煤厚度为0.61m,砂质泥岩厚度为1.94m+4.59m,4煤厚度为5.62m,5煤巷道顶板煤层厚度为3-7m,呈黑色、块状和粉末状,断口参差不齐,主要为暗煤、镜煤,属于高热值煤层。
至于直接底主要由泥质粉砂岩和含砾粗砂岩组成,厚度分别为2.08m和5.16m,老底粉砂岩厚度为12.77m。
1.3地质构造实验选取的5206材料道位于断层赋存集中区域,在大概250m长度范围内一共有15个大小断层,其中有2个距巷口50m的断层落差超过了3m,还有8个断层的落差在1-3m范围内,其他断层的落差都在1m范围内。
地面注浆加固顶板封堵出水点安全技术措施
地面注浆加固顶板封堵出水点安全技术措施一、工程概况为了对5辅助煤层老巷出水点附近补给通道进行封堵处理,通防队准备通过地面注浆对井下老巷出水点位置顶板进行加固,封堵出水点,为保证钻探过程中的安全,特编制如下安全技术措施。
二、钻孔设计要求1、根据《墩阔坦煤矿老巷出水点附近实测井上下对照图》,对出水点附近导水通道顶板进行注浆加固封堵。
本次注浆钻孔按单排孔布置,开孔位置均位于实体岩石上(详见附图)。
共布置钻孔3个,终孔位置间距4.5m~16,孔深18.4m~21.4m(详见附图)。
终孔位置为进入距A5辅助煤层顶板1.2m~1.8m位置。
本次注浆预估需水泥3t,水玻璃0.2t,孔口管12m,砂子0.2t。
注浆钻孔设计参数表表12、钻探钻机采用ZDY1900S型煤矿用全液压坑道钻机,用Φ133mm孔径钻头开孔,钻进进入7m,下Φ108mm孔口管6m(根据地面与井下高差19.5m,确定孔口管长度为6m),采用无缝钢管内置丝扣连接。
用0.75:1的水泥浆全管固结。
然后用Φ75mm孔径钻头进行钻进,以便灌骨料和注浆。
3、钻场位置必须由测量人员进行标定;钻孔由测量和地质人员及区队技术负责人亲临现场,共同确定。
4、钻孔参数以生产科下发的通知单为准。
钻探人员必须按照批准的设计施工,未经审批单位允许,不得擅自改变设计。
三、施工技术要求1、钻探工严格按生产科的钻孔设计进行钻探。
2、钻机的安设要牢固、可靠且必须打齐4根压柱;压柱要压实压牢,防倒绳拴牢;各种油管连接牢固并与钻机转动部分预留一定的空间。
3、钻机操作前要对钻机的稳固性和连接的各部件进行检查并进行试运转,有问题及时处理,无异常后方可正常钻进。
4、钻进过程中,钻工要密切注意钻机各转动部件的运转情况,有问题及时停机进行处理。
钻进时钻机操作人员要看好油压系统和供水系统,出现问题及时停机进行处理。
5、施钻工要密切注意钻机钻进中的压力变化,发现压力骤然增减不可盲目钻进,必须立即停机分析原因进行处理。
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工作面及断层注浆加固钻孔设计及安全措施
一、概况
该工作面南部20-30m有正断层,该段层走向71-77°;倾角65°-76°;落差42-65m。
为防止该工作面回采期间断层突水,在下付巷掘进期间首先对正断层进行加固,然后对该面地板进行普遍加固改造。
根据工程设计,工作面标高-70~-100.0m,O2水压1.36~-1.66Mpa,工作面走向长130m,倾斜宽40m,平均煤厚4.5m,为保证工作面正常回采,根据防治水工作要求,对工作面及正断层进行注浆加固改造。
首先,待水仓形成后,在水仓西口、东口先对正断层进行加固,然后,每向前掘进50m对正断层及该面底板进行注浆加固,直至设计位置。
二、设计施工目的及要求
1、施工目的:加固正断层及该面底板岩层,充填L1-4灰岩以上至L7-8灰岩中的裂隙溶洞以及断层破碎带的导水通道,改造底板的性质,加强底板的隔水能力,降低工作面掘进及回采期间的突水危险。
2、设计要求:加固断层钻孔要穿过断层,上盘控制在L5-6灰岩内,下盘控制在L1-4灰岩内。
预计注浆扩散半径15m,一级孔口管直径127~108mm,长度10-20m,二级孔口管直径108mm,长度20-30m,
钻孔有水时采用下行式注浆,压力达到3.32Mpa,24h后方可继续钻进。
三、钻场设计
1、钻场位置:本次加固断层及该面底板加固共设计7个钻场,55个孔,在巷道内进行,具体位置在水仓西口及东口,然后,向东每隔50m不知一个钻场。
(详见工作面及正断层底板注浆加固设计平面图)
2、钻场内按不同方位设计3-13个钻孔。
(详见钻孔设计剖面图)
3、钻孔设计参数根据掘进情况及时调整。
(详见工作面及正断层底板注浆钻孔设计参数)
4、为查清该段岩层变化情况,每个钻场1#孔为取岩心钻孔。
5、每个钻场结束后对大水钻孔,构造薄弱带、富水区及注浆量少的地段要打一个注浆加固效果检查孔,检查孔水量小于20m3/h为价格合格,否则,重新加固。
四、安全技术措施。