莱新铁矿西风井井筒作业规程 联系客服

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含水层名称 基岩含水层 井筒探水、注浆段高的划分

探水、注浆段高 含水层起止深度 (m) 起止深度(m) 探注段高(m) 230~320 90 101.5~106.4 310~400 90 174.0~193.0 390~480 90 221.45~223.4 470~560 90 291.5~302.5 550~640 90 备 注 第一段 第二段 第三段 第四段 第五段 2.2注浆钻孔的布置参数 (1)注浆孔数:

注浆孔的孔数按下式计算:

N=π(D-2A)/L

式中 D——井筒净径为4.5m

A——注浆孔与井壁距离,为0.5m L——注浆孔间距,取1.83m。

计算得N=6.0,均取6个。 (2)径向倾角 α=tg-1【(S+A)/H】

式中:α—钻孔在径向上与竖直轴线的夹角

S—终孔位置在径向上超出净径的距离,取2.5m(超出下部掘进荒径2.1m)

A—注浆孔与井壁距离,0.5m

H—段高,110m 计算得:α=1°33′46″ 探水注浆孔布置参数见下表。

探水注浆孔布置参数表

孔间距终孔超出荒径 注浆段数 孔数(个) 距井壁距径向角 离(m) (mm) 距离(m) 1 2 3 4 5

6 6 6 6 6 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 1830 1830 1830 1830 1830

1°33′46″ 1°33′46″ 1°33′46″ 1°33′46″ 1°33′46″ 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 13

2.3注浆孔施工顺序

注浆孔6个,1#布置在正西北方向,按顺时针编钻孔序号,钻孔布置详见钻孔平面布置图。钻孔分两组交替施工1#、3#、5#孔为第一组,先行施工,封堵大的裂隙,第二组2#、4#、6#孔封堵细小裂隙及孔隙水,并作注浆质量检查孔,其中1#孔为初检孔,主要检查水量和地层的岩性,6#孔作为终检孔,检查本次探水注浆的质量。

说明:钻孔数量及其布置方式应根据注浆情况进行合理调整。 2.4注浆压力

注浆压力是浆液在裂隙中流动,扩散充塞,压实的能量,是控制浆液距离的重要因素之一。一般注浆终压取地下水压力的2.0~2.5倍,实际施工时,应根据注浆效果调整注浆压力,详见下表。

注浆起止深度,段高、孔数、钻孔径向倾角及注浆压力 注浆起止深注浆段高注浆孔数静水压力 注浆终压 度(m) (m) (个) (MPa) (MPa) 230~320 310~400 390~480 470~560 550~640 90 90 90 90 90 6 6 6 6 6 3.2 4.0 4.8 5.6 6.4 6.4~8.0 8.0~10 9.6~12 11.2~14 12.8~16 段序 1 2 3 4 5 2.5注浆材料及注入量

本井筒工作面预注浆以水泥单液浆为主,水泥单液浆采用P.S.A32.5普通硅酸盐水泥,另掺入水泥重量0.5%的食盐和0.05%的三乙醇胺作为外加剂,外加剂起速凝早强作用。如岩性破碎,涌水量较大或吸浆量较大时采用双液浆或先期注单液浆最后注双液浆封堵,水玻璃用量以实际注入量为准。

浆液的注入量按下式计算。 V=AHπR2nB/m

式中A——浆液消耗系数,取1.5

H——注浆段高H=110m

R——浆液有效扩散半径,取12m。 B——浆液充填系数,取0.85。

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m——结石率,取0.85。 n——裂隙率,取4.5%

计算得单井井筒水泥浆液量均为:V =3359m3 注浆材料:

井筒含水层工作面水泥浆液量及材料用量

浆液类型 水泥浆(m3) 水泥(T) 三乙醇胺食盐(T) (T) 水泥浆液 3359 2519 1.259 12.59 说明:由于注浆堵水工程是一项隐蔽性的工程,且地质情况较复杂,故计算出的水泥浆液注入量可能与实际用量有较大差别,应以实际注入量为准。

3、砼止浆垫

3.1砼止浆垫厚度计算

采用单级平底型砼止浆垫。砼设计标号为C30,采用P.S.A32.5普通硅酸盐水泥配制,另加砼早强减水剂。

砼止浆垫厚度计算:

根据平底型止浆垫公式:Bn=kP0r/[σ]+0.3r

式中:P0——注浆终压,西回风井80/100/120/140/160kg/cm2

[σ]——砼3~7天抗压强度,300kg/cm2

r——井筒掘进半径,3.45m(井壁厚度加厚0.4m) K——安全系数,取2.0

经计算西回风井四次止浆垫有效厚度分别为2.9/3.3/3.8/4.3/4.7m,止浆垫有效厚度可根据砼强度及井壁厚度变化进行调整。

说明:以上计算的止浆垫厚度为井壁以下的止浆垫有效厚度。施工时,先加固止浆岩帽(止浆垫下的岩帽厚度应不少于10m),使岩帽与混凝土止浆垫共同承受注浆压力。

3.2砼止浆垫施工

为防止止浆垫与井壁间漏水漏浆,要求止浆垫与井壁重叠500mm,永久井壁以下的止浆垫有效厚度不得小于设计厚度。砼由地面搅拌站配制,经底卸式吊桶下井,砼浇筑应连续施工,加强振捣,砼中可掺加早强减水剂;止浆垫上面避开探孔及提升吊桶的位置予留一个集水坑以备排水。

砼止浆垫施工前,应做好上部井壁截水及下部围岩出水点导水工作,并

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对裸露井帮进行锚喷或锚网喷支护,确保止浆垫施工质量和施工安全。

若工作面水量较大,应施工滤水层止浆垫,并在滤水层中埋设虑水箱(δ8mm钢板加工),滤水箱顶部焊接滤水管(Ф273×8mm),便于潜水泵排水。滤水层采用大粒径石子铺设,滤水层的铺设厚度应保证其空间满足中间换泵时间(≮10分钟左右)。

滤水层厚度依照下列公式计算: A=tq/3.14βr2+0.25 式中:A—滤水层厚度,m

t—停泵时间,一般取10min r—井筒荒半径,m

q—井筒工作面实际涌水量,m3/min β—碎石孔隙率,取40% 4、埋设孔口管 4.1孔口管长度取值

根据《简明建井工程手册》要求,孔口管长度应大于止浆垫厚度0.5m以上,为安全起见,孔口管长度选用见下表

砼止浆垫厚度及孔口管长度表 注浆段数 1 2 3 4 4 止浆垫砼厚度 2.9m 3.3m 3.8m 4.3m 4.7m 孔口管长度 5m 5m 5m 5m 6m 孔口管规格 Φ108×6 mm Φ108×6 mm Φ108×6 mm Φ108×6 mm Φ108×6 mm 说明:止浆垫厚度应根据砼强度及井壁厚度调整,孔口管长度可根据地层特征及止浆垫厚度调整。

4.2孔口管埋设

当井筒基岩段施工至各含水层上方10m位置时,先距止浆垫约2.0m安装工作平台,将钻机固定在模板上按设计的方位、孔径、倾角调整好角度施工3个单号孔,用Φ130mm冲击钻头钻进,在清底后的工作面向下钻进1.5m左右,用压风吹净孔内岩粉,在钻孔内灌满2:1水泥砂浆,紧接着下入孔口管,然

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