注浆、探放水措施
注浆、探放水措施..................................................................................................................................... 1
1 注浆技术要点 ................................................................................................................................. 1 2 探水钻机安装要求 ......................................................................................................................... 4 3 探放水安全措施 ............................................................................................................................. 5 4 探放水应急处理措施 ..................................................................................................................... 7 5 防治水应急措施 ............................................................................................................................. 7
1 注浆技术要点
1)注浆孔的长度
根据地质勘探资料,矿体倾角东区平均为20°~25°,在保证矿体顶板注浆层最小安全厚度20 m的情况下,注浆孔长75~85m。
2)注浆孔的钻进
钻孔开孔孔径Φ150 mm,钻深3 m,钻完后下孔口管,并用水泥砂浆固封,然后改为Φ91 mm或Φ75 mm口径继续钻至设计深度。
3)孔口管结构
孔口管采用D150× 6无缝钢管,长度3 m,沿孔口管纵向焊一圈钢筋环,用以加强
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孔口管与充塞水泥间的结合力。孔口管的顶部焊接法兰盘,用以安装高压阀门和压盖及密封圈。
4)孔口管的端部装置
注浆前,孔口管上需安装高压阀门,其上安装好三通和压盖,并与输浆管相连接。注浆孔口管顶部主要装置有高压阀门、缓冲管压盖、缓冲管、高压表及输浆管等。
5)注浆方式
根据目前国内矿山注浆的具体经验,考虑到本工程的具体特点,设计采用下行式压入式注浆法。当钻孔涌水量较大时,就立即停钻进行注浆,将水封堵以后,再钻到设计孔深进行注浆。
6)注浆顺序
采用隔一注一的注浆原则,即在各采准矿房每个注浆分段水平上,把注浆孔的位置按序号编好,然后先注如2、4、6、8号孔,一期孔注完后开注二期钻孔如1、3、5、7,同时对一期孔的注浆效果进行检查。
7)压水实验
钻孔成孔后,利用钻机的泥浆泵输送清水,把孔内残留的岩粉排出孔外,然后进行压水试验。
8)注浆压力
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注浆压力是浆液克服流动阻力进行渗透扩散的动力,是决定注浆效果的主要因素。一般分为初始压力、过程压力和终值压力三个压力阶段。
1)初始压力
由于注浆刚刚开始,宜采用稀浆低压注浆,使浆液慢慢的扩散、充填,因此设计初始压力为静水压力的1.0倍。
2)过程压力
出现在注浆过程的中期,此时浆液在裂隙内流动扩散、沉析、充塞,大裂隙逐渐缩小、小裂隙开始进浆充填。过程压力控制在1.2~1.4倍静水压力之间。
3)终值压力
出现在注浆末期,是注浆结束时的压力。注浆终压力为2.5~3.0倍静水压力。
9)浆液浓度
浆液浓度(水灰比)采用三个等级1.25:1(稀浆),1:1和0.75:1(浓浆)(重量比)单孔注浆时,一般浆液浓度由稀浆注浆转为浓浆。
10)注浆结束标准
注浆孔单液注浆时,在设计的终值压力下,注浆段吸浆量小于20~35 L/min,持续30 min后,即可结束注浆。
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双液注浆时,在终值压力下,两种浆液总进浆量小于40~60 L/min,持续10min后,结束注浆。
2 探水钻机安装要求
加强钻孔附近的巷道支护和加固,并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。
如安钻地点与积水区间距小于探水规定的超前距,或有突水征兆时,应采取加固措施或用止浆墙封闭后探放水。
清理巷道,挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时,必须配备与探放水量相适应的排水设备。
主要探水孔位置,应由测量人员现场标定。探放水工作的负责人必须亲临现场检查。
在预计水压大于0.1MPa的地点探水时,应预先固结套管,套管深度在设计中规定。并安装闸阀、开掘安全躲避硐室,制定撤人的避灾路线等安全措施,并使每个作业人员熟知。
钻孔内水压大于1.5MPa时,应采用反压和有防喷装置的方法钻进,并制定防止孔口管或岩壁突然鼓出的措施。
探水钻孔除兼作堵水、水文勘探或疏水用钻孔外,终孔孔径一般不得大于75mm。
探放水方法
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断层、破碎带、含水层中工作面超前探水低于或等于20m时必须停止掘进,进行探水及探不良地层作业。将工作面工具及设备移至最近的躲避硐及车场放置,并将钻机人工移至工作面安装,安装时注意钻孔高度,电工将电源接通。
钻机安装完毕后按上述进行探水,探水时,测量和技术员必须亲临现场,根据实际情况确定探水点位置、方位、角度、深度以及钻孔数目,并对施工进行监控,记录现场情况。
钻孔施工完毕后,技术员必须对单孔水量进行测量。并对现场的岩芯进行现场编录。施工人员并将钻机及工具移至最近的躲避硐及车场放置,便于工作面施工。探水工作随掘进工程的进展向前移动。
探钻施工时段,地面辅助系统保持正常运行,确保井下正常施工。
技术员在室内对现场的情况进行分析,并结合现场记录情况整理对单孔绘制出综合成果图。
3 探放水安全措施
(1)安装钻机探水前,要遵守下列规定
①加强钻场附近的支护,并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。
②清理巷道、挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时,必须配备与探放水量相适应的排水设备。
③在打钻孔地点或附近安设专用电话。
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④测量和技术人员必须亲临现场,依据设计,确定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。
(2)探水的巷道中间不得有低洼积水段。
(3)探水巷必须在探水钻孔有效控制范围内掘进,探水孔的超前距、帮距及孔间距应符合设计要求。
(4)每次探水后、掘进前,应在起点处设置标志,并建立挂牌制度。
①巷道支护应牢固,顶、帮背实,无高吊棚脚,斜巷有撑杆,使巷道有较强的抗水流冲击能力。
②探放水地点必须安设电话和报警装置。
③必须向受水威胁地区的施工人员贯彻、交待报警信号及避灾路线。
④探水巷道应加强出水征兆的观察,一旦发现异常应立即停止工作,及时处理。情况紧急时必须立即发出警报,撤出所有受水威胁地区的人员。
⑤钻孔接近老空区,预计可能有有害气体涌出时,必须有矿山救护队员在现场值班,检查空气成分。有害气体超过有关条文规定时,必须立即停止打钻,切断电源,撤出人员,并报告主管部门,采取措施,进行处理。
⑥放水工作应尽量避免在雨季进行。
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⑦探放水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。
4 探放水应急处理措施
①钻杆接口断开无法退出时,必须及时关闭探水钻机,退出钻杆,更换新钻头接口,继续钻进,与断开的钻杆进行套钻,如未能套钻,必须重新进行开孔钻探。
②探水过程中,如开、关按钮控制器失灵,必须切断电源,更换控制按钮。
③钻探过程中无法转进时,必须检查钻杆是否脱节,检查工作面回水颜色及钻探情况,退出钻杆检查钻头等。待查明原因后,方可继续进行探放水。
④探水过程中,水开始变大时,应立即汇报矿相关技术和管理部门,分析后方可进行重新探放或停止探放。
⑤探水中电机烧坏时,及时更换电机,退出钻杆,将探水钻孔口封严实。
⑥推进杆折断时,及时退出钻杆、关闭电源,进行检查、更换。
⑦发现钻探松软或有异常响声时,必须立即停止钻进,汇报调度室或矿分管领导,待研究决定后,重新进行钻探或停止钻探。
⑧对可能存在突水的工作面设置救生圈和安全绳等救生设施。
5 防治水应急措施
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①下井人数确认:班前会排队点名要认真,下井人数要详实,井口实行下井人员挂牌制,各水平作业地点作业人数记录清楚。
②井下水仓平时保持无水状态,以保持应付突然涌水时的存水能力。新增排水设备,增大排水能力,排水能力在20小时内排尽24小时的最大涌水量.
③泵房建立水泵检测制度,对经检测状态良好的水泵挂牌,在发生涌水时可根据情况直接启动水泵,缩短开泵时间。
④井下作业人员接到报警后20分钟之内撤离到井口.
⑤规定每半年开展涌水应急演习。
⑥井下各水平都有安全人行通道贯通,作为一套基本的安全人行系统,每个水平均有两个以上的安全人行通道与主副井贯通,人行通道照明充足,路标指示醒目。
⑦确保井上下通讯系统报警系统完好,以保证突发事件发生时及时报警联系。
⑧井下各作业地点在井上下对照图上明确标示。
⑨成立由经理任组长的矿山防治水领导小组,与新汶矿业集团矿山救护大队签订了非煤矿山救护技术服务协议书
⑩严格矿山事故报告制度,涌水事故发生后在规定时间内必须上报公司经理、安全生产监督部门和其他主管部门。
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