一. 工程概况
该井筒主要出水点在冻结段底部的大壁座段上下,并随冻结段解冻,井筒涌水量日益增加。井筒基岩段采用地面预注浆施工效果较好,实际揭露时基本无水,冻结段以下的20m范围内的基岩段井壁接茬出水点较多,根据施工时实际揭露的水文地质情况推测,该段出水点水源在冻结段的大壁座段;箕斗装载硐室及其相关井筒施工时,局部见渗水点(井筒-706m处北侧),目前,冻结段已大部分解冻,井筒涌水量达到30m3/h 左右,已具备井壁注浆条件。
根据施工合同及甲方和监理及验收规范要求,也为便于井底贯通巷道施工,决定对主井井筒进行基岩段壁后及冻结段壁内注浆堵水。
为了确保注浆安全顺利进行,特编制本措施。
二. 注浆方案
整个注浆过程利用凿井吊盘采取由下而上分段注浆方式进行,对井筒基岩段出水点和冻结段壁座及内、外壁壁间进行注浆。
三. 设备选型
基岩段及冻结段底部大壁座段壁后注浆,因注浆压力和注浆量较小,采用镇江煤矿设备厂生产的QZB-50/60型气动注浆泵,即可满足注浆要求;冻结段深度较大,且内外壁间施工时铺设单层聚乙烯塑料板,贯通性较好,注浆压力和注浆量均较大,故该段井壁采用葫芦岛市注浆泵厂生产的专用注浆泵(ZTGZ-60/210型)进行壁间注浆。
四. 注浆孔的布置与施工及注浆参数
1、 基岩段注浆孔的布置:
基岩段注浆采用壁后注浆的方式,根据井壁淋水的位置,主要在漏出水点或渗漏部位直接造孔,采用“顶水对点”布孔注浆的方式;涌水较大时亦可先在附近打斜孔导水,然后再对点造孔注浆;对砼井壁接茬漏水,采用挖补接茬布孔注浆方式;
注浆孔每个水平布置不少于6个,孔深2.5m,以穿透井壁进入围岩0.5~1.0m为宜;采取单液水泥浆充填,双液封堵的方式进行,达到堵水和加固井壁的目的。
2、 冻结段注浆孔的布置:
该段为主要注浆充填目的段,冻结段底部大壁座段(从-274m以下)同基岩段,按壁后注浆法布孔注浆;表土段(-274m以上)井筒采用壁内注浆的方式进行布孔注浆。利用冻结段内壁施工时预埋的注浆管(-274m、-134.4m、-68.8m、+21.5m水平处,每层均布4根注浆管)自下而上进行注浆;夹层注浆如果上部有渗漏浆情况,采取间歇注浆或者加大浓度。
3、 注浆参数
⑴ 工作压力:达到该处静水压力的1.2倍,3.0Mpa。
⑵ 注浆终压:达到该处静水压力的2倍,5.0Mpa。
⑶ 浆液配比:
单液浆配比:水灰比:1:1~0.8-0.6:1;
双浆液配比:C:S1为1:0.3~1:0.6,水玻璃浓度为36~40Be。
⑷ 注浆量:以实际注入量为准。
五. 注浆站布置
1、 壁后注浆设备的布置:井筒内布置压风管、供水管、通讯信号照明电缆、两路风筒及三层吊盘。风钻、注浆管路、注浆泵及浆液桶等机具布置在吊盘上,打眼施工等工序在中层盘上进行,注浆工作在下层盘进行,下吊盘实行全封闭状态;采用风动和人工搅拌水泥浆,要确保注浆连续进行。机具布置如附图所示。
2、 壁间注浆设备的布置:风钻、注浆管路等机具布置在吊盘上,打眼工作同上,注浆泵及浆液池等布置在地面,通过井壁固定的注浆管路对冻结段壁间进行注浆,设备布置如附图所示。
3、 布置原则:
① 在保持吊盘平衡条件下注浆设备布置在下吊盘适当位置。
② 储浆桶安设在泵缸入口附近,距入口越近越好。
③ 吸浆管包沙网,以防堵塞,各接头连接严密,防止漏浆。
④ 各种设备不要占用吊桶提升位置,保证吊桶正常提升。
详见注浆系统布置图。
六. 注浆材料
采用P.O 42.5级新鲜水泥和水玻璃溶液(36~40Be)。
七. 注浆施工
㈠. 准备工作
⑴. 摸清出水点、渗水部位及水源情况;
⑵. 备好施工材料(水泥、水玻璃、棉纱、麻丝等)和注浆泵、输浆管路、注浆管、大锤、牙钳等,并加工好非标准件(注浆管、混合器、浆液桶等);
⑶. 编制施工措施,施工队伍培训;
⑷. 注浆前,施工用所有模板撑开,将2#模板绳随吊盘提起,为注浆后下排水大泵电缆作准备;拆除两台抓岩机;并在井筒及连接处(马头门)经甲方、监理验收合格后进行。
⑸. 注浆前,要随时观察井筒出水点及涌水量变化情况,发现异常,及时向项目部及甲方、监理汇报。
⑹. 随凿井吊盘向上起,拆除井筒南侧的辅助风筒及其固定件;北侧主风筒下部拆除90m至装载硐室上口,同时修补或更换该路风筒以上部分,以确保下部工程施工安全。
㈡. 注浆施工
⑴. 压水试验
连接好注浆管路后,开泵并运转正常后,打开进浆阀、关闭回浆阀,达到注浆压力,观察注浆系统有无漏水现象。
⑵. 注浆作业
预埋注浆管的孔,要上好阀门,安上混合器,并连输浆管路系统,要关闭进浆阀门、打开泄阀门,开泵用清水冲洗管路,一切正常后,打开进浆阀,关闭泄浆阀,向孔内压清水15分钟,然后停机,测定注浆孔静水的压力,压水试验压力要达到注浆压力的1.2倍。压水目的是为了冲洗管路及打开注浆通道。
注浆时,原则上用单液水泥浆注浆,达到设计注浆压力后用双液浆封孔。基岩段注浆时,如跑浆,则直接注双液浆;冻结段先注单液水泥浆,后用双液浆封孔。
注浆时,要设专人观察压力等数据。操作人员应随时观察注浆效果,及时调整注浆参数。
八. 注浆结束标准
基岩段针对出水点以注浆堵水为原则,先单液、后双液,达到无明显出水点的目的;
冻结段注浆孔达到注浆终压及设计浆液注入量,经检查所注范围无漏水现象,并且以上段预埋注浆管出浆为原则,再注双液浆后,即可关闭孔口阀门结束注浆,夹层注浆充填密实为目的。
九. 安全注意事项
1、 吊盘所有施工人员必须佩戴保险带并生根牢固。
2、 注浆施工人员必须佩戴防护眼镜、防护口罩及防护手套等劳保用品。
3、 每孔注浆完毕后,必须用树脂药卷封闭严实。
4、 注浆时,注浆人员要随时观察井壁情况,以及有无漏浆现象,发现异常及时采取措施进行处理。
5、 若井壁漏浆严重,可以调节浆液浓度和凝固时间,并采用间歇式点注方法进行注浆。