一、工程概况
李雅庄煤矿六采区轨道巷断层下盘37#导线点前99.8m发生底鼓出水,根据矿井生产和防治水工作需要,决定委托焦作市宏程工程建设有限责任公司,对李雅庄矿六采区轨道巷底板含水层进行加固改造,封堵巷道出水点水源,增强巷道底板强度。
二、工程内容及要求
1、要求六采区轨道巷巷道底板下K4、K3灰岩含水层改造为隔水层,注浆加固深度不小于20米,注浆加固长度六采区轨道巷不小于120米,
2、通过对六采区轨道下山过断层段底板进行注浆加固,达到增强巷道底板强度、封堵出水点的目的,要求经注浆治理后巷道残余涌水量不大于3m3/h。
三、钻场布置及设计工作量
1、钻场布置
通过分析李雅庄矿的地层情况和六采区轨道巷、皮带巷前期注浆治理情况,重点考虑封堵轨道巷出水点的水源,进行巷道底板注浆加固,按照单孔注浆浆液扩散半径约10米的经验值考虑,在六采区轨道巷布置8个钻场,为G1#、G2#、G3#、G4#、G5#、G6#、G7#和G8#钻场,共施工注浆钻孔20个,钻孔设计穿过K4、K3灰岩,进入K2灰岩顶面以下5米终孔;每两个钻场中间布置一个检查注浆钻孔,共施工检查钻孔7个,检查钻孔设计穿过K4、K3灰岩,钻进至K3灰岩底板以下2米终孔;轨道巷注浆加固长度140米。
2、设计工作量
该注浆加固工程轨道巷注浆加固长度140米,轨道巷设计8个钻场,20个注浆钻孔,7个检查注浆钻孔总进尺800米,7个检查注浆钻孔,总进尺300米。
断层破碎带注浆加固约需注浆量为180m3,K4、K3、K2灰岩含水层注浆加固约需注浆量为500m3,预计注浆加固总注浆量为680m3。
四、施工工艺及施工组织
1、钻孔结构
钻孔开孔直径φ113mm,钻进2-5米下入φ108护孔管2-5米(煤层开孔或见煤线时护孔管必须穿过煤层底板至少1米),对套管进行注浆加固。然后换径φ94mm钻进至K4灰岩顶板之前下入φ89套管8-15米(套管必须穿过6#煤2米),对套管注浆加固后对套管做耐压试验,套管孔口压力达到4MPa以上,孔口安装闸阀后再透孔钻进。
钻孔穿过K4灰岩含水层和K3灰岩含水层时,若钻孔出水,则注浆加固,待水泥凝固好后再透孔继续钻进,如果钻孔没有出水,则继续钻进至K2灰岩顶界面以下5米终孔,对钻孔进行注浆加固。待水泥凝固后观察钻孔有无出水情况,若有较大的渗水现象,需重新透孔注浆,直到完全封堵住钻孔出水点为止。检查注浆钻孔钻进至K3灰岩底板以下2米终孔。
钻孔注浆结束标准:泵流量小于40L/min,注浆孔孔口压力≧4Mpa,稳压时间不低于30分钟。
整个巷道注浆加固完毕,通过3-5天观察,巷道残余水量是否符合矿方要求残余水量不大于3m3/h的验收标准,否则需根据出水点选择钻场重新打孔注浆堵水。
2、施工工期安排
通过井下实地考察,李雅庄矿六采区轨道巷和皮带巷均具备开工条件,考虑本次工程的重点是轨道巷出水点注浆堵水工作,故第一阶段先集中两台钻机在轨道巷出水点周围进行施工,预计施工注浆钻孔10个,钻孔进尺390米,注浆量300吨,工期为20天。
第二阶段对进行底板注浆加固,预计施工注浆钻孔10个,钻孔进尺500米,注浆量380吨,工期为25天。
第三阶段,通过第一阶段和第二阶段施工情况,观察巷道渗水情况和残余水量的大小,施工检查注浆钻孔和补充钻孔,预计施工钻孔7个,钻孔进尺300-500米,注浆量50-100吨,工期为15天。
3、施工设备
施工主要设备有ZL-2800型钻机一台、ZDY3200S型全液压钻机一台、3ZB9/12-22型注浆泵两台,配套φ73钻杆70米、φ50钻杆70米,φ108套管100米、φ89套管600米,φ113/φ94/φ75无芯钻头等钻具。
4、施工组织
焦作市宏程工程建设有限责任公司在李雅庄矿设立施工项目部,负责李雅庄矿六采区轨道巷、皮带巷底板含水层加固改造项目工程施工,项目部由项目经理总负责,下设工程队队长、工程队技术员各一名,班长六名。
施工队按“三八”制作业,单台钻机每班配备钻探作业人员4名,钻机班长一人,安全负责人一人,辅助工两名。
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