(新)振兴煤矿风井方案

青海省刚察县振兴煤矿风井

过

泥

煤

涌

出

淋

水

带

方

案

及

措

施

2012年3月27日

会审意见：

青海省刚察县振兴煤矿风井过泥煤涌出淋水带方案及安全技术措施

青海振兴煤矿有限公司位于青海省刚察县境内、外力哈达煤矿区曲古沟井田西部，属新建矿井，设计年生产能力15万吨，后扩能为30万吨矿井，按30万吨矿井建设。现在由二家公司负责井建任务，主副井由甘肃华能公司负责，风井由陕西少华建筑有限公司负责建设，从上月施工中遇到了过煤门迎头有煤泥浆涌出和淋水，同时有大量瓦斯涌出，无法继续往下掘进施工，甲方为了保证安全，要求项目部停止风井的建设。现在己时间过去一多月，瓦斯也部分释放、冰冻期也将过去了，同时考虑到矿井的施工工期，现将要对风井危险地段进行处理，为了保证安全，特编制如下的方案及安全技术措施。

一、概况：

风井是按-30度的坡度在煤层的顶板以一定的夹角斜穿层方向掘进，方位86度，全长379米，自从陕西少华建筑有限公司振兴煤矿项目部接手后，掘进施工到（揭露煤层进入煤体）210米处，遇到了煤泥浆和淋水，煤泥浆涌出的位置在迎头底板上0.6米处，口径有20mm左右，并伴有瓦斯涌出，整个过煤门段巷道顶棚都有淋水。当时对风井迎头组织了长探，1号钻孔按- 30度角度探了15米，13米过完煤层后进入顶板岩石2米。2号钻孔按- 12度角度探了19米。未见异常。从揭露和长探的情况看，该煤层煤质较软，未见采空区及采动现象，但在风井迎头上方遇到了老巷，但到迎头有一定的距离。而

矿井也没有这方面的资料供参考。根据这些情况分析，可以排除溶洞和陷落柱（是煤浆，地层不含灰岩）等地质构造，可能是遇到了采空区或有地质裂隙导通前方的采空区。

3月27日项目部等5人到现在进行了了解，过煤门的12架36#U 型钢支护段棚帮淋水点呈现冰状，底面8架长涌水伴随涌出的煤浆一起绞织垒结成了冰床，冰床受涌出煤浆向上的力的作用形成一个沿巷道轴向的裂缝。巷道右侧约50米台阶及部分道床结成冰，行人极不安全。

二、方案及程序：

通过项目部相关人员的现场考察和研究分析，同时考虑到安全因素，对风井该区段按如下的顺序进行处理。

打排放孔排放瓦斯→对过煤门段12架长巷道注浆→除冰清底出渣→超前帷幕注浆→恢复施工。

打排放孔排放瓦斯：打排放孔排放瓦斯是一切工作的前提，必须坚持安全第一，在保证安全的条件下才可以进行后续的工作。停工前上月在风井迎头作业煤浆涌出和棚上打超前钻孔时，都有瓦斯涌出，瓦斯浓度达4.6%，其中瞬间超过10%，所以在处理风井超前帷幕注浆前必须进行打排放孔进行瓦斯的排放。

瓦斯排放孔布置在工作面迎头和巷道顶帮轮廓内（规定第一架到第三架段内），瓦斯排放孔布置详见附图。孔深以穿透煤体为原则。

对过煤门段12架长巷道注浆：对过煤门段12架长巷道受煤层的

影响，压力大，局部发生形变，淋水也大，利用帷幕注浆法，双液（水泥、水、水玻璃）注浆作为煤岩层裂隙堵水加固，保证下一步工作的安全，不至于关门或继续淋水而影响后续工作的开展。

过煤门段12架长巷道采用风钻打眼，注浆孔排距为1.5米，间距为1.5米，每孔3.0米，每组布置6个，共布置5组，钻孔个数30个，钻孔总长度为90米，详见附图，该过煤门段12架长巷道注浆按超前帷幕注浆的操作。

除冰清底出渣：对迎头涌出的煤浆、冰块等杂物进行彻底清理。

清理时因有冰冻影响，难度较大，事前必须对风井风机房烧炉取暖，供应暖风，而融化冰块。

超前帷幕注浆：超前帷幕注浆孔布置在工作面迎头和巷道顶帮轮廓内（规定第一架到第三架段内），超前帷幕注浆孔布置详见附图。

孔深以穿透煤体进入岩层2米。超前帷幕注浆时因考虑到施钻时冰冻和钻孔排渣的影响，钻孔的深度是难以达到设计要求，能打多深就按要求封孔注浆，下一个循环也按此方案措施执行，以顺利安全的通过该泥煤涌出变化危险带，进入岩层，恢复正常风井的作业。

三、超前帷幕注浆安全技术措施

A、注浆工艺及操作程序

1、打注浆孔

巷道断面尺寸为净宽3.34m，净高3.0m，注浆孔布置见后附图所示。

注浆孔可用ZY-150型液压煤矿坑道钻机打眼，钻杆直径为φ42 mm，长度为800mm/根。

水泥的标号为425#。

2、封孔

封孔方式：采用水泥锚固剂三节。

3 、注浆步骤

采用ZSY-80/90防爆双液注浆机。

ZSY-80/90双液注浆泵主要技术参数：流量80L/min ；公称压力0.5-9 ；骨料最大粒径≤5mm ；电机功率11KW ；长х宽х高1700х800х1mm 。

封孔完毕，水泥锚固剂凝固并达到一定强度后，可开始注浆。

①检查：连接注浆管路，开动注浆泵检查管路是否畅通。

②拌料：水灰比0.8:1~2:1，具体根据现场的实际情况而定，水玻璃掺入量（体积比）6.0%，泵量80升/min，注浆前及过程中浆液仍需搅拌。

③注浆：将闸阀拧紧在注浆管上，浆液搅拌均匀后，开动注浆泵，当高压胶管出浆后即停机，然后将高压胶管与闸阀连接，开动注浆泵注浆。

④注浆压力：每个注浆孔注入的浆液量可能不同，根据巷道的围岩状况，暂定注浆压力为5MP a，在注浆过程中注意观察注浆压力表，当注浆压力达到5MP a时停机，关闭闸阀，卸下高压胶管并连接到下一注浆管上。

4、注意事项

①注浆顺序：由下往上，即先注底板、两帮，再注顶板。

②注浆方式：如果钻孔打完后如果有卡孔、流水、结冰等堵塞情况时，每打完孔后要及时注浆，每次注的孔数视堵塞情况而定。

③注浆过程中注意观察漏浆情况，若发现漏浆则暂停注浆2~3min，待漏浆口浆液凝固后，再开动注浆泵。

④封孔时浆液水灰比可适当减小，待封孔结束再调至规定的水灰比。

⑤每次注浆结束或因故需停止注浆10min 以上时，均需清洗注浆管路。

⑥注浆时分工协作，观察吸浆情况，一名司机开泵，观察压力表，监控注浆状态，两名工人操作注浆管，在注浆时仔细观察周边渗漏状况，指挥司机开关注浆泵。

⑦由于注浆过程中需清洗注浆系统，有部分水流出，因此需在注浆巷道内设排水沟和排水设备。

B、安全措施：

1、由于水泥和水玻璃都是碱性较强的物质，人员作业时应戴橡胶手套。管理孔口注浆的人员，应佩带防护眼镜和口罩。

2、牢固连接注浆管路及压气管路，由于注浆管道是现场配制的，如果管路连接的牢固程度不高，当注浆压力提高后，管道可能存在脱接现象，因此必须加固管路的连接，以免出现安全事故。