龙塘沿矿南风井注浆方案09.03.20.docVIP

龙塘沿矿南风井-108米井筒工作面涌水的封水治理方法及中深孔预注浆施工 施工组织设计 攀钢集团冶金工程技术有限责任公司 特种分公司 二00九年三月 汇签表 工程名称：和成矿业龙塘沿铁矿井巷及井下相关工程 总包单位：中钢集团马鞍山勘察设计有限公司 施工单位：攀钢集团冶金技术有限公司 方案名称：南风井-108米井筒工作面涌水的封水治理方法 及中深孔预注浆施工方案 内 容 签 字 日 期 审 核 施工负责人 编 制 人 技术负责人 质量负责人 安全负责人 龙塘沿矿南风井-108米井筒工作面涌水的封水治理方法及中深孔预注浆施工方案 一、工程施工概况： 龙塘沿铁矿南风井设计净直径3m,井深128m(其中由于-120m中段平巷掘进排碴及排水的需要，井筒需增加延伸长度8m)，井颈段+6.8m至-68.65m，井壁砼300×2=600mm，为C40钢筋砼井壁；壁座-68.65m以下为C25砼，300mm厚素砼井壁。井口封口盘盘面标高+6.8m。现井筒掘进已到-108.0m,井壁衬砌至-107.0m. 1、围岩揭露情况 从南风井现掘进位置-108m地质来看，岩性为弱风化新鲜白云岩及方解石岩，岩体较破碎，其中白云岩岩石坚硬，方解石岩则属软岩。地质预报在-112m以下岩性为含矿大理岩、角砾状大理岩，含矿角砾岩及矿体，属较软岩，层状结构或碎裂镶嵌结构，岩体较破碎至破碎，岩石强度较低。局部会有溶洞及含水大裂隙，地下水丰富，水头高。 2、涌水情况 2009年3月2日下午掘进，钻孔探水后无涌水，三点十八分响炮，一小时通风排烟后，施工人员下井出渣,发现井筒出现涌水，且涌水量较大已淹至-95m左右。随后立即组织人员组装水泵并下放至井筒抽水，在正常排水后，由我项目部施工人员测量并记录井中水位标高。3月3日经测算涌水量达180m3/h，经过连续3天不间断的排水，自3月6日开始涌水量保持在120m3/h左右，井筒内涌水量补给来源稳定，其水压将在1.1Mpa左右。 二、工作面涌水封堵方法： 1、基本方法： 由于井筒工作面的涌水较大，放炮后的松碴还未出，不能将工作面的涌水完全抽干，因此不能准确定位涌水点，本方案拟采用填碎石、浇灌砼止浆垫及盲注水泥浆封水的方法，为下一步工作面采取中深孔预注浆创造条件。 2、排水： 先用潜水泵将井筒内的水抽至最低水位（距松碴面约2米左右）。为了缩短抽水时间，应加大水泵抽水能力并保证两台水泵同时抽水，抽水量应大于最大涌水量三分之一以上。当井筒内的水位抽至最低水位后，用一台水泵维持抽水。根据已经实测的最大涌水量，此水泵应选用流量Q=180m3/h的多级潜水泵，并需另外准备一台备用。备用水泵应将电缆线及排水管接头联接好、放在吊盘下层盘上随时备用。 3、下放水泵滤水套桶： 为了控制在填碎石层及浇灌砼止浆垫时期的涌水水位，保证在此期间的施工不受影响，在井筒水位降到最低水位后，立即下放和固定水泵滤水套桶，并将水泵放入滤水套桶内继续抽水。滤水套桶采用δ=8mm钢板预先卷曲并焊成直径D=500mm的圆桶，滤水套桶下端2.2米长的周边用火焊割成直径15mm～25mm滤水孔眼，孔眼间距=100mm～200mm。滤水套桶长度根据填碎石层及砼止浆垫厚度决定，本方案确定长度为6米。在滤水套桶的上口，还需加设封闭桶盖，在封水注浆时当套桶内涌水降低至3m3/h时，停止桶内抽水，桶盖用φ16mm螺栓与套桶密闭联接。 4、埋设注浆套管及填碎石层： 当使用地表卷扬下放和固定水泵滤水套桶后，先要埋置注浆套管。注浆套管使用φ108mm钢管，长度5.8米，管头处接有4吋闸阀（抗压力大于4Mpa）。注浆套管下端2.2米长的管壁用火焊割成花网孔眼。注浆套管埋设间距为1.5米，共需埋设5根，上口安装DN100的闸阀5个。然后即可开始填碎石层。碎石层填2.5米厚。填碎石时要均匀摊铺，用已有的溜灰管从井口下料，从吊盘处用串筒接至作业面，操作人员在吊盘或吊桶上控制串筒口的溜放位置。碎石为混凝土用粗骨料，颗粒度越大越好（40~80mm）。在填碎石层时，注意水泵的排水正常，以及水位的上升速度和高度。 5、浇灌砼止浆垫： 碎石层填到规定厚度以后，立即开始浇灌砼止浆垫。砼止浆垫浇灌厚度根据经验数值确定为3米。采用C40砼浇灌并振捣密实，砼料在地面搅拌、仍用溜灰管及串筒下料。为了增加砼止浆垫与原有井壁砼之间的摩擦力及接茬的密实性，应将原砼井壁人工凿毛。为了提高砼止浆垫的早期强度，可在砼搅拌时添加早强剂。 6、工作面封水注浆： 当砼止浆垫浇灌完毕并达到设计强度的50%时，开始通过预先埋设的注浆套管对碎石层进行封水注浆。此封水注浆为单液水泥浆注浆。注浆参数选择如下： ①水泥浆水灰比：0.5：1～