六、注浆施工
防水闸墙掘砌竣工后,必须对防水闸墙周围的围岩裂隙进行注浆封堵,以防止防水闸墙周围的围岩通过裂隙向外渗水或呈现小股涌水。围岩裂隙注浆不但能起到封水作用,而且也是加固防水闸墙的有效措施。为确保注浆能达到预计效果特编制注浆设计报矿审批后执行。
(一)施工工艺
1、钻机型号:选用鸡西生产的75型油压钻机。钻头直60mm、钻杆直径50mm。
2、钻孔布置:钻孔延防水闸墙、碹体之间布置两组钻孔,两组钻孔间距2m。每组钻孔沿防水闸墙、碹体周围布置6个孔,每孔间距800mm 。(详见钻孔布置示意图)
-200东二石门防水闸墙钻孔参数
孔号参数 | 1# | 2# | 3# | 4# | 5# | 6# |
仰角 | 10° | 10° | 10° | 10° | 10° | 10° |
水平角 | 30° | 30° | 30° | 30° | 30° | 30° |
孔深(米) | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 |
3、钻孔施工方法:先稳固钻机,连接好钻杆,使用60mm钻头按设计倾角、孔深进行施工。施工完毕后,再使用75mm钻头进行扩孔,扩孔长度为1000mm。施工时严禁一次将一组钻孔全部钻进完毕。严格按孔号顺序进行施工。
(二)封孔工艺
1、封孔材料:选用FYS型聚氨脂封孔材料。其特点不收缩、膨胀性大、密封性强、粘结性好及不延燃,而且操作简单。
2、使用方法: FYS型聚氨脂封孔分为卷緾药液法和压注法。根据施工地点实际情况采用卷緾药液法。
3、药液配比方法: FYS型聚氨脂封孔剂分为甲,乙两组药液,按封孔用量甲、乙两组药液按体积1:1配比。倒入混合容器内快速搅拌;当混合液由原来黄褐色变为乳白色,即药液配比完毕。
4、制备封孔管:封孔管选用Dg40mm钢管,长度1.5m。密封段长度0.8m。钢管密封段前后端焊接一个铁挡板(略小于扩孔孔径),套上略大于扩孔孔径的橡胶垫圈,并用铁线固定好,以防止聚氨脂向孔内、外流失。(具体见卷緾药液法封孔管结构示意图)
5、封孔方法:药液配比完毕后,将混合药液均匀倒在编织袋上,边倒药液边向封孔管上緾编织袋,然后将緾好药液的封孔管插入钻孔。封孔时间应在5分钟内完成。为保证密封质量必须在孔口处用水泥进行封堵,其长度为200mm。
(三)、注浆工艺
1、注浆材料: 选用425#水泥、40波美水玻璃双液浆(简称C-S浆)
2、注浆材料配比:水泥灰配比1:1、水泥灰水玻璃浆配比1:0.6,其速凝时间为30秒至1分钟,28天后结石体抗压强度约为235公斤/cm2
3、注浆泵选择: 根据防水闸墙及周围裂隙注浆后所承受的最大净水压力计算。
P=(H上- H下)×K
=[(436.5-(-200))×1.5
=636.5×103mmH2O
=6.3MPa
P: 防水闸墙及周围裂隙注浆后所承受的最大净水压力, MPa
H上:水位上限标高,+436.5m
H下:水位下限标高,-200m
K: 备用系数 ,选1.5
因此选择ZBQS-12/10型气动双液注浆泵,其额定工作压力10MPa>6.3 MPa,,注浆能力 12L/min,重量90公斤。符合要求 。
4、注浆方法:此次注浆采用单泵、双桨单孔重复注浆。注浆时严格按照钻孔顺序进行注浆。注浆泵与封口管连接好后应作压水试验,测定在一定压力下,一定深度的注浆孔,其单位时间内的注水量,以确定注浆量,并且可以冲洗钻孔内的钻削。压水试验结束后将搅拌好的注浆液通过泵、管压入到围岩裂隙中。注浆过程中随时观察表压力的数值,当发现表压力数值超过5 MPa时应停止注浆,待压力下降后再进行复注。复注结束后将封口管内浆液放掉,并用木塞及时封堵,间隔1-2天后在进行第二次注浆。(详见注浆工艺流程示意图)
(四)、安全技术措施
1、注浆钻(孔)施工时,杜绝无水打钻,严禁单人作业。
2、打钻时必须严格按照技术员所给钻孔方位、仰角、孔深、孔号进行施工。
3、打钻前必须先检查施工地点巷道的安全情况,确认安全后方可施工。检查钻机是否牢固可靠、性能是否满足打钻要求。
4、施工每个钻孔都要作好记录,内容包括打钻时间、开孔终孔的孔径、孔深、煤岩别、施工人,以及打钻过程中塌孔、夹钻等事故记录。
5、封孔材料必须按配比搅拌好在5min内緾好封孔管放置在钻孔内,并用水泥将孔口封住,并用木楔固定牢固,以防止跑浆现象发生,保证注浆效果。
6、封孔管埋设完毕后,必须进行压水试验检查封孔效果,确保封孔的严密性。
7、注浆操作严格按照操作规程流程进行作业,严禁单人作业,严格按照孔号顺序进行注浆。
8、注浆前必须检查注浆泵性能,压力表是否满足使用要求,管路是否连接可靠。
9、注浆时必须进行压水试验,冲洗钻孔内的钻削,以保证注浆效果。
10、注浆时注浆人员必须站在孔口侧面,以防止压力过大,将封孔管及浆液顶出,造成安全事故。
11、初期注浆时注浆压力不应过大,控制在2-3 MPa,以防从围岩裂隙跑浆。
12、注浆初期若压力表突然增大,这并非注浆已达终压,而是注浆孔堵塞,此时应立即停注,待浆液初凝后,重新扩孔至原深,再继续注浆。
13、注浆中发生注浆压力突然下降,吸浆量猛增,这表明可能某处碹体或支护开裂跑浆,或沿着某一大裂隙漏泄远处,这时应立即停止注浆并作堵漏处理。封堵完毕后,方可继续注浆。
14、注浆不可一次完成,须反复注浆,以保证严密封堵围岩裂隙,确保放水闸墙周围不渗水,漏水。
15、一个注浆孔注浆结束后应将封孔管内的浆液及时放净,将封孔管阀门关闭,为复注做准备。
16、待整组注浆孔注浆结束后还须自上而下再进行一次复注,以确保达到预期效果。然后将封孔管阀门卸掉并用水泥、水玻璃双液浆封闭严密。
17、其它按《煤矿安全规程》、矿井地质手册的相关规定执
七、重点说明(防水闸墙砌筑及闭前充填都要按此执行)
1、安全、施工负责人亲临现场指挥,严把安全关和质量关。
2、水灾避灾路线:施工地点→ 东大巷→地面主付井→地面。
火、瓦斯避灾路线:施工地点→ 东大巷→地面主付井→地面。