安全验证
, ?。9.3  注浆堵】水 — 9.3.1】  本?条提:出,了对井筒进》行预注浆的》主要适用条》件和要求《井筒:预注:浆是指在井筒施【工之前采用注浆方】法,。在井筒周围形成【。封闭:的隔水帷幕将—井筒:涌水:量减少至最低限【。。度使:井筒安全顺》利地通?过含水层《从而改善井筒施工】作业环境为建井工程!安全和快速》施工创造良好的【条件一般在厚—度,较大:的裂隙含水》层或虽然单》。层含水层《厚度不大但单层涌水!。量大于10m—3/h的《含水层且层数多【、层:段又较?集,中,。。的情况下选择—地面预注浆方法比较!经济合理当含水【层距地表很深又是】单一含水层时—或含水层富水性较】弱时或单层涌水【量大于?10m3/h但含水!层层数少、》层段:。分散选用工作—面预注浆方》法较为适宜 — 》 ,   井筒预—注浆应编制注浆方】案其主要依》据是:。井筒检查孔提供的】井筒附近含水—层,的厚度、层数—、水头?压力、?涌水量等资料 【    】 确定注《浆,起始深度《和终止深度的原【则是:防止含水层通—过裂隙进入未注浆段!的井筒施工工作【面 》 9.《3.2  现行【国家:。标准煤矿井巷工程】质量验收规范G【。B 50213对地!面预注浆工程、工】。作面预注浆工—程及:壁后、壁间》注浆工?程的掘进漏》水量及工程建成后】的总漏水量》及,。防水标准在防治【。水工程章节》和附录里《都做出了相》。应,。的规定 — 9.3.3】  注?。浆封堵突水点—具有减?轻,矿井排?水负担、恢复被【。。淹矿井、保护地下水!资源、改善井下劳动!。条件的作用是—煤矿防治水》的重要?技,术方法之一》为了正确选择注浆】堵水方案判断突水】水源、分析突水点位!置是首先需要开展的!工作一般确定—突水水源采》用水化学、水位动】态变化分析和连通(!示踪)试《验等方法为了确保】注浆钻?孔能够命中关—键部位分析突水点位!置显得尤为重要【通常采用直流—电法、瞬《。变电磁法《。。、三维地震等物探】方法结?合定向钻进技术进行!定点探查、验证【 9.】3.4  》帷,幕,注浆截流技术—是指沿地《。。下水集中《补给通道《断面:布,置注浆钻孔建造【帷幕状人工阻水体截!断地下水流的—一种治水《方法帷幕截流构【筑的基本《条件一是过水断【面狭窄;二》是具有?不透水?。边界:;三:是受注层具有—良好的可灌注—。性;:四,是帷幕截流工—程实施后《具有明显的经济和社!会,效,益,由于帷?幕截流具有工程【量大、?。工期长、造价高等】特点:应,该结合构《筑帷幕的《基本条件《及矿井水文地质【条,件进行可行性论【证 》 9?.3.5《  为了减少—井巷工程《施工后?的涌水量《给掘进作业》创造良好的工作环境!对于已经穿越含水层!的井巷淋水较大时应!当进行壁后注浆一】般会收到良好的效果! 9.】3.6?  注浆加固、注】浆改造和留设防【隔水:煤(岩)柱》是采掘工作面主要】的防治水方》。法防隔水煤(岩)柱!留,设与注浆加固—、注浆改造往—往,配合:使用对于具》有一定规模的充【、导水断层或陷【落柱通过计算留设一!定宽度的《防隔:水煤(岩)柱—通常是经济、合理】的对:于小型断层、裂【隙带等异《常含(导)水体【通过局部注浆—加固消除突》水隐患不《仅能够保证正常回】采而且?可以:增加工作面资源回】收量和节《省回收时间但是对】于大型断层和—陷落柱往往需要【留设:几,十甚至?上,百米的防水》煤柱使?大量的?。煤炭资源成为受【水威:胁的:呆滞资源为了解放这!部分:煤,。炭资源?通过注浆方法切【断,其与富水性》强的含水层》或水体的水力联系则!能达到提高煤炭资】源回采率的目的【尤,。其对于面临资—源,枯竭的老矿井较【为适用注《浆改造作为改变岩】体(层)水文—地质条?件的方法与手段其】。基本原理是》浆液在一定压力【、,。一,定时间内《受注层原来被水占】据的空隙或通道【内脱水、固结或【胶凝使结石》体或胶凝《体与围岩岩体—形,成阻水整体将—富水:性强的含水层与煤】层,之间的?薄含水?。层(一般小于1【0m)?改造成隔《水,层,或相对隔水层从而增!加,煤层底板隔》水层厚度提》高其阻水抗压能力 !  —   无论选择留】。设防:隔水煤(岩)—柱或:注,浆加固、注浆—改造等方法中的哪一!。种或其中多种方【法,。的结:合在技术可行—、经济?合理、安《全可靠的前》提下应该进》行技术经济》比较后确定 — ?。 9.3.7【  :无,论采用?。哪一种注浆方法均需!要通:过物:探、:钻探:相互配合以钻探为】主查明采掘工作面】水文地质条》件为前提并》验证注浆效果由于物!探存在专家解释的主!。观性和对水文地【质条件认识》不足的?客观:性等因?素影响因此》以钻探?验证:来提高安《全性是必要的 【 《 9.3.8—。  注浆堵水系统的!建设:与矿井?的分期应一致 】 ? 9.3.9  本!条是关于选》择注浆堵水系统及】其,能力的原则和要【求矿井的注浆量【设计指标取决于【矿井开拓布》置、受水害威胁程度!以及:同时需?要,注浆的钻孔数量一】般情况下《当矿井水文》地质条件《复杂构造发育充水】水,源以动储量为主水量!充沛导水通道分【布广泛的《情况下选择地—面固定式注浆堵水】系,统比较经济》合,理当矿井水文地【质条件简单构—造,不甚发?育充水水源》以静储量为》主导水通道分—布有:限的情况下选用井下!移动式注《浆,堵水系统较》为适宜当影响矿【井注浆堵水系—统的关键因》素存在一定差异时】在设计过程中—。应通过技术经济比较!后选择?适合矿井条件的注浆!堵水系统 !。     矿—。井,堵水注?浆,量是影响注浆堵水】系统选?择的重要因素—地面固定式注浆【站造浆方便》注浆系统连续—性好适用于较大流量!的,注浆当?矿井堵水注浆—量较大时需要—大量的注浆浆液【地面配置《相对容易还可—以通过管路》。输送:因此采?用地面?固定式?注,浆系统较为合—。理当矿井堵水注【浆,量较:小,且注浆点分布范围】广可选用井》下移动式注》浆堵:水系统 《 :   》  地?面注浆站选址—应满足井下注浆【能力、注《浆压力和浆液输送能!力,等要求根据调—查注浆管《路的合理《。长度一?般在:1000m~400!0m较?为理想管《。路过长会《增加管路系统的【输浆阻力容易造【成管路堵塞事故因此!当注浆管路长度超过!40:00m?时宜分区建站以满足!矿井多个采》区注浆?需要通常《较,大矿井按区》域建设两个或三个】地面注?浆站:来解决井《田多区域注浆的问】题 : 9.3】.1:0  注浆材料的】品种很?多,一般根据注浆效【果和使用要求可【选,用纯水泥浆、纯黏土!浆、黏?土水泥浆和粉煤灰水!泥浆等?组合材料但必须【满足环?境保护、注》浆,效果及施工》等要求 — :     》预,注浆、?衬砌前堵水注浆【注浆情况比较复杂】裂隙孔隙有大—有小裂隙宽度大【于0.2m》m的岩层或砂子平】均粒径大于1—.0mm的粗—砂,地层可采用水泥【。浆,、水泥-水》玻璃浆;裂隙宽【度小于0.》2mm?的岩层或平》均粒:径小:。于1.?0mm的中细—砂层且堵水要—。求较高可采用—超细水泥浆超细【。水泥-水玻璃浆【特殊情况下可采用】化学浆液也》可,将水泥?。浆和化学浆》配合使用《根据调查和众多的地!面注浆工程证实【对于裂隙《性,注浆只有当注浆材】料的粒度是》裂隙宽?度,的1:/4以?下时才能被挤—入黏土浆液中黏土】胶体颗粒粒径在【5μm以下》而,。。黏土浆?液,中的含有较多的砂粒!砂,粒粒:径在0.2》。mm~1.5mm】之间1mm的砂粒】堆积后就会很快堵塞!3mm以下的裂隙】形成孔塞因》此黏土浆液》除砂效果是影响【注,浆效果的关键一环黏!土精细?浆液制浆系》统可以很好地—解,。决黏土?除砂问题 》。 》   ? 水泥颗粒粒径【。在30μm~50】μm之?间正:常情况下这个粒【度对于宽《度,200μm以下裂隙!注浆时可以注进去的!但是不同的制—浆方法?对注浆效果有很【大,的影响?如果是?。射流法制浆浆—液中水包《灰或灰包水的—这种灰包含量很【多灰包极易》堵塞裂隙如》果是1mm的灰包就!会因颗粒《堆积很快堵塞3mm!以下的裂《隙形成水泥塞严重影!响注浆量和注浆改造!效果而高速制浆是指!制浆设备采用—涡流原理液流速度高!冲击大水流回—转速度1000转】/min以上并且】。水流多次经过了高速!叶片在高速》叶片及强涡流的【共,。同作用?下水泥被充分分【散,并降低?其表面活性防止其重!新凝聚高速制浆技】术制取的浆》液材料分散均匀【无灰包浆液流—动性好?进浆量大注浆效果】好高速制浆》的核心设备是高速制!浆机 — ,    《 选用黏土精细制浆!和高速涡流制浆站】制取:的浆:液细腻、流》动,性好、质量高对含水!层改造?充填的效果好—能确保大流量制【浆和大流量注浆是提!高注浆?改造工?程质量的《基础 》     防水!混凝土?衬砌一般孔》隙小、?裂缝细微普通水泥】浆颗粒?大难以注入》必须选用《。特种水泥浆或化学浆! , ?     —特种水泥浆是除【普通水?泥浆之外的其他【水泥:浆如超细水泥浆【自流平水泥浆—。、硫铝酸盐水—泥浆等 《    】 在注浆材》料选:择过程中除要考【虑浆液的注浆效果】外还需要对浆—液的:配制及施工难易程度!浆液:本身对环《境的:影响程度进行评价】优先选用注浆效果好!施,工便利?环境影?响小:。的注浆?材料 《 , ?9.3?.11  根据现】场调查?注浆终孔压》力一般?。为水压的1.5【倍~3倍故要—求注浆终孔压—力高于?水压的1.5倍且】不引起围岩》破裂、变形》设计最好要求注浆施!。。工过程中《逐步加压以观察注浆!效果:不,应一次将注浆压【力升高到设计注【。浆压力 】 9.3.12【 , 矿井?注浆堵水系统一般】由注浆管《路系统、注》浆泵、制浆设—备和:注浆:站等组成根》据矿:井注浆堵《水需要注《浆堵水?系统类?型,有,井筒井巷预注—浆、工作面底板【含水层裂隙、溶隙的!注浆加固和充填改造!注浆、突《出点封堵注浆—、帷幕注《浆、:陷,落柱、采空区—或其他较《为,开放的空间注浆等几!种类型各种》注浆堵水系》统要求的注浆量、】注浆压力《不同几种注浆堵水】类,型有可能同时并【存;另一方面堵水】材,料,类别有注黏土浆【、水泥浆、水—泥和:黏土或其他材料混合!浆等这样要求—选用各自相应—注浆系统设备— ,  —。   矿井生产能力!与,注浆堵水系统的制浆!量,、注浆泵的数量、单!台注浆?泵的压注《能力、输浆管路的】趟数和管路的—输送:能力之间存在科学】、,。合理:的匹配和平衡关系其!中制浆能力、—输浆管路趟数—的多少、管径的合理!性是注浆《系,统的关键《环节它?如同矿井《采煤量提高后—运,输提:升,能力不足时的—情况相似必须高【度重视 —   》  注浆《泵的选择应根据注】。浆量、输浆管路趟数!、输浆管《路系统阻力及—注浆钻孔终孔压【力要求计算》确定注浆泵》应与注浆管路—匹配宜采用1泵1】管,注浆泵宜选用耐磨性!能好:、压力高的》柱塞式泥浆》。。。。注浆泵可分多—档调节泵的流—量和压力《泵的最高工》作压力可满足—高压注浆条件—并留有?足够的裕量 !     —选,择单台注浆泵的流】量,主要取决于受注对象!如果是底板改造【或注浆堵《水则需?要加压注浆流量15!m3:/h5个《。档位注浆泵较好矿井!可配1套《或几套高速制浆系统!+1台或《几台流量15—m,3/h注浆》泵的组?合如果是对溶—洞、陷落柱或采【空,区的充填式注—浆30m3/h【大流量注浆泵—比较好用一般情况】下选择1套高速制】浆系统?+1台流量》30m?3/h注浆泵的组】合比:较理想在相同的【体积灌注时大流量注!浆泵可以《显著缩短注浆时间】对陷落柱多的矿【井尤:其需:要大流量注浆泵 】 ,  》   注浆泵按【其结构分为》柱塞式和活塞式2类!。柱塞:类似于液压支柱【。的内柱活塞类似于】打气筒内《的,皮塞柱塞泵耐磨性能!好高压?力状态工作稳定更】适合磨蚀性强的水泥!、,粉煤灰?等混合?料浆的输送与柱塞】比较活塞泵适—。合于输送《低密度的润滑性能】好的浆液如泥—浆、钻探冲洗液【、,水煤浆等如》果用活塞泵》输送磨蚀性》强的水泥、粉煤灰浆!液活塞磨蚀较快维修!工作:量较大 《 《 ,9.3.《。13  考虑到【井下移动式》注浆站一般配—。有防:爆注浆泵、油—压系统等电气设备要!求通风良好;—另一:方面又要《。求管路系统》阻力小运送注—浆材料?方便故井下移动式】注浆站?应设:置,在,注浆地点附近的全】风压通风新鲜风流中!并应:满足注浆设备运输、!安装及检修的要【求, 》 9.3.14  !本条对注《浆堵水管路系统设】计提出了相》关要求设计应根据】矿井开拓、开采【部署、注《浆,地点分布、》注浆站位置等综合】考虑:注浆管路的》路经走向避免和【减小中凹布置尽【量使管路布置合理在!管路最低点设置排空!阀当注浆《管路距离较长—时经方案《。比较可采用钻孔固】管下井以减》小,管路长度从而减小管!路,系统的?。输浆阻力;》。另一方面又》要求设计管》道内浆液的流速大于!临界流速以免造成管!路堵塞事故 【    【 一般情《况下矿井内同时【注浆的各个注浆【地点宜分别设—置注浆?。管路一个注》浆点的注浆量取【。决,于注浆钻孔的吸【浆量因此《单趟注?浆管路的直径应根】据注浆钻孔在受注层!的孔径大小和受【注层:的裂:隙,发育情况(吸—浆量)?按照浆?液流速大于临界流速!计算确?定;用于底》板含水层裂隙、【溶隙的注浆加固和】。。充填:改造注?浆的管路直径—可根据单个钻孔吸浆!。量、按浆液》流,速大于临界流—。速,。计算选?取  】。   对于加压注】浆的管路《直径的选择其管路】流量取决于受—注对象或受注层【。的裂隙、溶隙、【溶洞发?育情况和注浆—钻孔在注浆段的【。净直径?。据调查1985年】开始煤矿《。底板注浆改造—目,前煤矿已《施工的加压注—浆钻孔在受注层【的直径一般在50】m,m~73《mm:最大的?也没有超过80【。m,。m,注浆钻?孔在单位《时间:的,吸浆量一般在9m】3/h~15—。m,3/h如果钻孔直径!加大可?以增加注浆流量但】直径过大的钻—孔则其施工工期长】、设备能力及施工成!本均要增加其—合理性、可》行性、?安全:。性需要进一》步研究证实 】     对】于,大流:。量注:浆能满足《向陷落?柱内注浆《又能满?足向采空区或—其,他较为开放》的空间注浆注—浆管路的选型可【以考虑按30m3/!h~50m3/【h的流量选择管【路直径结合》目前的设《备制造水平》和矿井的实际应用及!施工能力《陷落柱?注浆选择DN100!的,管路即?可当管径大》于DN100—时可选用多趟管【路 《     注】浆,管路趟数的》选择:应根据矿井》水文地?。质,条件和注浆》堵,水同时需要注—浆的钻孔数量确【定并留1趟~—2趟备用管路—  【 , , ,矿井需要铺设几【趟管路才能满足【注浆工程的》需要这取决于同【时注浆的钻》孔数量建设初期必须!考虑周全并留有扩】展的空?间 ?