本次共采空区钻孔18个,总钻孔长度为2388.5m,注浆量2992.5m3(采空区注浆量和采空区裂隙补强段量注浆量之和)。
(2)在可钻性为 3--8 级的岩石中钻进,钻头压力为40~60MPa。
注浆施工要根据设计的注浆终压和注浆泵量进行选取,选用压力、流量可调节的专用注浆泵。根据该工程的实际情况,选用一台ZBY80/8-15型注浆泵,额定流量80L/min,压力8MPa,功率15kw。
注浆孔孔深应低于煤层采空区以下1.0m 处。由于原来技改时200m、300m掘有巷道且有切割巷道(属于探煤),故K21煤层采空区在200m水平以上。
注浆材料:水、水泥、粉煤灰及速凝剂、砂,水泥用32.5号矿渣水泥,砂的粒径最大不超过2.5mm,砂浆强度按M15要求。水泥粉煤灰浆的水固比1:1.2 ~1:1.7,水泥与粉煤灰比为 2 :8~3 :7。砂浆的水砂比为 7 :1~10 : 1,水固比 1:1.5~1:2.5。
根据该工程的实际情况,选用JQW-350X型矿用浆液搅拌机,耗气量为3m3/min。
止浆塞选用单管异径止浆塞,止浆塞的胶塞直径为90~130mm、胶塞长度为150~200mm、最大压力6~10MPa、胶塞数量2~4个、下放速度5~15m/min、胶塞承压30~50kN。
(8)从偏斜部位上部用加重管带铲孔钻头以垂直冲击的力量,将偏斜的部分铲掉,每次冲程 2m左右,边铲边转动钻具,铲完 1~2 圈后,再进行开云网址 kaiyun官方入口第二冲程,铲出台阶后,再利用扩孔钻头,扩大己 铲 过的一段,铲扩交替,直至铲不下去,再扩孔到底。铲孔时要注意找正三点一线,防止提升中心偏斜,影响铲孔。
(9)用其他方法处理偏斜无效时,在设计允许前提下参考邻孔偏斜情况 ,可向偏斜方向移孔纠偏。
钻孔设备采用ZDY-2300型煤矿用液压坑道钻机进行钻孔,钻机的主要技术参数见表3-3-3-1。
2、生产技术科:负责安排技术指导人员执行现场技术指导并负责收集各类地测资料。
4、通风科:负责施工过程中的“一通三防”安全管理工作,负责瓦斯管理工作,杜绝瓦斯超限和微风、无风作业。
(5)如果一次处理无效果,须按上述方法重新处理,直至符合要求方可恢复正常钻进。
(6)利用翼片较多的扫孔钻头,慢慢从偏斜处上方往下扫孔,如有台阶不要滑掉。
(7)换用比原来钻头大的钻头扩大孔径,修正钻孔。扩至原深度再换用原钻头,将钻具悬吊 lm 左右,慢慢下放钻出一个新孔 ,钻进1~2m 测斜合格,再转入正常钻进。
浆液的浓度使用由稀到浓,逐级采用5 :1、3 : 1、2 : 1、1 : 1、0 .8 : 1、0 .7 : 1、0 .6 : 1 等 7 个浓 度比级。根据工程目的、施工现场 的具体情况 ,可选用其中 3 个或 4 个浓度比级。当采空区充水时 ,宜采用浓度较大的 3 或 4 个浓度比级 ,反之 ,则从浓度较稀的比级开始 。本方案初步确定浆液的浓度选5 :1、用3 : 1、1 : 1、0 .8 : 1浓度比级。注浆时先注水泥粉煤灰浆,然后再注砂浆。
6、施工队每天必须由队长安全、技术部门汇报一次。以便对发生的情况作相应的调整和布置。
根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》(煤行管字[2000]第81号)(以下简称“三下”规程),结合双庆煤矿采空区的实际情况,本方案设计采用钻孔间歇式充填压力注浆方案。
(2)封堵材料可用42.5号水泥,加乙醇胶复合外加剂 ,水灰比为 0 .75 : 1 至0 .6 :1。
(3)封堵孔斜与正常注浆方法相同,压力达终压后应维持 20min,以提高封堵质量,当不能达到终压时,要增长养护期。
(4)一般经48h养护后用轻压、慢转扫斜,钻出的新孔偏斜及方位角均符合要求时 ,方许转入正常钻进。
4、制浆材料投入一级搅拌池的顺序是:水、水泥和粉煤灰;如加水玻璃(速凝剂)时的顺序为 :水、水玻璃、水泥和粉煤灰 。
6、同一地段的采空区注浆,必须先帷幕孔后注浆孔的顺序进行 。注浆钻孔必须按分序加密的原则进行钻进和注浆。
7、当某一浓度浆液的注入量已达设计量的10 %~20 %以上或灌注时间已达2h,而注浆压力和吸浆量(泵量)均无改变或改变不显著时,浆液浓度应加浓一级或两级。
钻孔深度为到达煤层采空区以下1.0m为宜。钻孔孔距为8m,共布置4个钻孔,详见钻孔剖面图3-3-3-1~3。
根据双庆煤矿采空区分布情况,设计注浆标高范围为400m~199m, 终止标高为采空区(200m标高)以下1.0m处。双庆煤矿开采急倾斜煤层,倾角平均为70°,故斜长为201÷sin70°=214m,对于顶、底板裂隙带,设计采用压密注浆对岩层强度进行补强。
(9)控制回次进尺,及时提钻,提高岩芯采取率,并防止脱落岩芯。如岩芯脱落,应及时捞上来再钻进。
钻孔遇塌孔、掉块或卡钻无法钻进时,可采用跟管钻进或采用注浆法处理,然后再钻进。终孔下止浆装置前,必须测量孔深与静水位,如实测孔深小于终孔深度5m以上时,必须扫孔后再下止浆装置。对于塌孔严重的注浆孔宜在孔内下入直径为50mm 的注浆花管至孔底,注浆花管的长度不宜小于采空区垮落带的高度。
水泥:选用水泥标号不应低于32.5号,应优先选用矿渣水泥。若采空区水对浆液体有腐蚀性,则采用抗硫酸水泥。注浆用的水泥必须符合国家质量标准 。
(4)使用磨损的钻头钻进,钻头焊接平整,孔壁 较好时,钻杆间加导向箍,减弱钻杆甩度。变径时要采用导向措施。
(6)开孔时要使天轮中心、立轴中心、钻孔中心 3 点在同一垂线上。立轴导管与主动钻杆空隙过大时要及时更换。
阀门选用高压回浆阀,耐压13MPa、材料为45#钢。压力表选用YK-1型抗振压力表,测压范围为10--40MPa。
输浆管路采用两层钢丝编制的高压胶管,胶管公称内径为45mm、胶管工作压力为80MPa、试验压力为100MPa。
注浆孔的排距、孔距一般经现场试验确定。当无法进行试验时 ,宜根据采煤方法、地层结构及岩性 、煤层采出率、顶板管理方法、垮落带和断裂带的空隙、裂隙之间的连通性,然后进行现场试验修正。
根据四川省煤炭设计研究院2017年6月《达县旭阳工贸有限公司友谊煤矿、五一煤矿关闭后原,水害治理实施方案实施过程中遇到的问题论证及优化方案》、四川巴山煤矿工程技术有限公司2017年12月《达州双庆矿业有限公司双庆煤矿采空区钻孔间歇式充填压力注浆堵水实施方案》和通川区安监局《关于达县友谊煤矿、五一煤矿关闭后原“水患治理实施方案”实施过程中遇到的问题论证及优化方案的批复》(通区安监[2017]174号)文件精神,。为确保水患治理工程的顺利进行,由于采用堵水的方式(钻孔注浆)封堵友谊煤矿的积水。根据设计要求对400m主平硐K21煤层南已经形成的钻孔巷道,向下采空区钻孔注浆。
③钻进及成孔工艺:注浆钻孔开孔直径为153mm,钻至8m 后,下入133mm 套管护壁,变径为94mm钻至采空区中以下1.0m终孔。下套管后一律用清水中循环液 。每个注浆钻孔至少测孔斜一次,终孔孔斜要求不超过 2°。
B、注浆前注水冲洗钻孔,将受注段岩石裂缝、裂隙中的充填物带走,使浆液扩散范围加大。
D、注浆孔采用连续注浆和间歇注浆相结合的方法;但当吃浆量很小或采空区裂隙、空隙不发育时,也可采用连续注浆法注浆 。
F、单孔注浆结束标准:当孔口管压力在 1.0~1.5MPa ,泵量小于 70L/min ,稳定10~15min以上 。