归来庄探矿井基岩段打钻探水注浆设计

归来庄探矿井井筒基岩段掘砌施工方案
一、工程概况
山东黄金归来庄矿业有限公司位于山东省临沂市平邑县铜石镇。

矿区位于山东省平邑县东南约25km，行政区属平邑县铜石镇。

探矿井井口标高+137.5m（±0标高原设计为+136.0m，设计院将±0临时锁口上调为1.5m；井深1031m不包括上调1.5m），井底标高-895m，井深1031m,在-300m、-400m、-500 m、-600 m、-650 m、-700 m、-800 m、-850m、-895m 设马头门（变更后），一期装矿水平设在-650 m，二期装矿水平设在-850 m；井筒净直径6.6 m，基岩段掘进直径为7.4m，井筒正常段支护厚度为400mm，混凝土标号C30。

地质概况
根据矿方提供的地质资料及现场实际揭露岩石情况，井筒基岩段主要以花岗岩、灰岩、白云岩为主。

水文地质情况：
探矿井井筒井底标高-895m，井深1031m，马头门9个，井筒已施工177m（-40m），井筒还剩854m（-895m）。

现已施工到-40m处（井深177m），工作面涌水量为96 m3/h时，向下掘进时，严格执行有掘必探，先探后掘的原则。

根据《冶金矿山安全规程》中规定的“有掘必探、先探后掘”的原则，为消除水患，井筒顺利通过基岩含水层掘砌，特编制本施工方案。

二、编制依据：
（1）《冶金矿山安全规程》（2010版）
（2）归来庄探矿井筒检查孔成果资料
（3）归来庄探矿井井筒-30m～-40m现场实际揭露岩石情况
（4）《归来庄探矿井井筒掘砌工程施工组织设计》
三、掘砌方案
总体方案：注浆、探水、掘进三项方案
1、注浆工程量预计：多大工程量？工期如何安排？
计划井筒打钻探水注浆需要270天，每次打钻探水50m为1个段高，1个段高15天，共17个段高（因第一次工作面岩石裂隙发育、漏洞大、涌水量大，注浆难度大，计划打钻探水注浆时间为30天。

），计划854m井筒掘砌需要时间为342天（井筒每天计划掘砌2.5m），计划马头门掘砌时间为135天，共9个（每个马头门掘砌时间为15天，含锚网喷临时支护）。

计划井筒一期工程完工还需要747天。

2、探矿井从-40m向下掘进时，严格执行有掘必探，先探后掘的原则，每次探水段高为50m（井筒每次掘进不得超过50m），每次在探水前，首先将工作面浮矸清理干净，预埋9根孔口管，浇筑砼止浆垫；待砼止浆垫凝固后，用MK—4型潜孔钻机沿井筒周边均匀布置8个探眼，打探眼时必须安装好止水球阀，探眼向外倾斜4.0°，探注水1个段高为50m（掘砌1个段高时依次向下浇筑砼止浆垫及探水预注浆）。

如果探得单孔出水量大于1.5m3/h，则进行工作面预注浆，注浆后应有注浆效果检查孔；如无水，则进行封孔，灌实为止。

最后计算井筒涌水不大于6 m3/h时，方可继续掘进。

四、工作面探注水方案
（一）、探注水方案
基岩段防治水，坚持“有掘必探，先探后掘”的原则。

基岩段掘砌期间，井筒水的主要来源：一是井壁淋水，二是岩帮出水，三是工作面涌水。

施工时采用多层次的防、截、导、注并重的综合防治水措施。

若井筒工作面涌水量小于6m3/h,可通过BQF-50/25风动潜水泵将水排入矸石吊桶带到地面排掉；若井筒工作面涌水大于6m3/h、则进行工作面预注浆封堵。

（如井壁有淋水时必须采取壁后注浆）探矿井井筒基岩段向下掘砌施工，为保证施工安全，进行堵水注浆工作，井筒施工从-40m处向下开始探水注浆。

首先将工作面浮矸清理干净，预埋9根孔口管，浇筑砼止浆垫；待砼止浆垫凝固后，用MK—4型潜孔钻机沿井筒周边均匀布置8个探眼，打探眼时必须安装好止水球阀，探眼向外倾斜4.0°，探注水1个段高为50m（掘砌1个段高时依次向下浇筑砼止浆垫及探水预注浆）。

如果探得单孔出水量大于1.5m3/h，则进行工作面预注浆，注浆后应有注浆效果检查孔；如无水，则进行封孔，灌实为止。

最后计算井筒涌水不大于 6 m3/h 时，方可继续掘进。

施工中井帮出水但水量又不大时，可针对出水点预埋导水管将水导出，当吊盘过导水管时在吊盘上进行壁后注浆封堵。

（二）、探水安全注意事项该项进入安全技术措施
1、如果现场涌水量大于6m3/h，则采取工作面预注浆。

2、探放水前，技术人员和打钻人员必须亲临现场，确定探水孔的位置、角度、深度以及钻孔数目并向钻工交代清楚。

3、在非含水层施工时，遇到水文地质异常情况，遵循“有掘必探、先探后掘”的原则，进行超前探水。

4、井下设专人观察工作面岩石变化情况，以防底鼓突水，探水人员在作业时必须高度警惕，坚守岗位，备齐工具，随时准备控制较大涌水。

5、钻进时，发现钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人立即向上级汇报，然后采取措施，进行处理。

6、在井下工作面准备一台风泵，地面备用一台。

通过风泵将水排至吊桶水箱，在吊盘布置一台DC50-80×12型卧泵，通过排水管路将水排至地面。

7、钻孔过程中如发现孔内显著变软或有水沿钻杆流出时，应立即停钻检查，孔内压力较大时，应马上将钻杆固定，严禁移动或拔起。

8、探、掘设备应加强维修，保持完好设备。

9、预先规定好联络信号，将吊桶停放在不影响打钻施工的位置，以备发生突水时人员可以及时撤离现场。

10、钻孔施工好后应立即用黄砂灌实，严禁当作炮眼使用。

五、工作面预注浆
1、终压的确定
注浆的终压原则上取实测静水压力的2.5倍，根据实际情况注浆终压应作适当调整。

实际注浆时在注浆孔口管上安装压力表，测定注浆压力，同时对
照地面注浆泵压，计算地面注浆泵的注浆终压。

施工中每段注浆前应对检查孔测量静水压力，根据实测水压及时调整注浆终压。

2、孔口管
孔口管采用φ159×6mm无缝钢管加工而成。

管长3.5m，上端焊接法兰盘。

3、浆液浓度
原则上采用水泥单液浆，注浆时浆液浓度先稀后浓，逐级调节，浆液配比，水灰比：2：1，1.5：1，1：1，0.8:1，0.6：1。

浆液浓度具体根据孔内情况而定。

双液浆采用配合比，水灰比与水玻璃体积比为1:1。

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。

4、注浆效果的检查及注浆作业结束的标准
以最后施工的9#孔作为终检孔。

通过放水试验来计算含水层涌水量，若经计算含水层涌水量仍超过6m3/h时，应补打注浆孔，继续注浆，直至达到注浆结束标准。

5、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，其他均应以潜眼为主，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
井筒掘砌按普通井筒基岩段掘砌施工组织，参照《归来庄探矿井井筒施工组织设计》。

六、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φ89mm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、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。

8、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。

9、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。

10、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，否则不与上岗。

（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。

2、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1.5倍，时间应持续15~30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，应对使用的压力表检验校正后方可使用。

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、注浆工作人员必须佩戴好劳动保护用品后方准进入现场。

10、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。

11、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。

12、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。

13、注浆时压力剧增，而工作面压力上升很慢或不上升，应立即检查管路，并将笼头移入清水池中。

14、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。

15、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。

16、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。

17、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，以免窜浆烧伤眼睛，浆液搅拌站应有防尘措施。

18、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。

19、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。

20、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。

21、每次注浆结束后，必须将注浆泵及吸浆管路清洗干净。

22、注浆结束后，关上转芯阀后待注浆管路泄压后才可放浆，放浆时放浆三通严禁对人。

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。

六、其它
其他未尽事宜参照《冶金矿山安全规程》、《归来庄探矿井井筒施工组织设计》。