1、峰峰集團有限公司梧桐莊礦 182311工作面底板預注漿加固設計礦長:總工程師 :水文副總 :治水中心 :審核 :編制:日期 :2006年11月15日1/10梧桐莊礦 182311工作面底板預注漿加固設計一、前言182311工作面位于梧桐莊礦470水平三采區，工作面標高為178m 340m，工作面走向長 1600m，傾斜長 155m，煤層平均厚度 3.5 m，工作面可采儲量 108.4萬噸。工作面跨韋武神崗背斜兩翼，地層形態比較復雜，背斜軸南翼地層走向SW25oSW78o，傾向 SE，傾角 0o28o，平均 15o，背斜軸北翼地層走向 NE6 o NE60 o ， 傾向 NE ， 傾角 0 o

2、18 o ， 平均 10 o 。斷裂構造比較簡單，巷道掘進過程中共揭露 7條斷層，除回風巷里段外側的 SF53斷層落差較大 。工作面巷道掘進揭露的7 條斷層及四號陷落柱均未發現導水，為確保工作面通過四號陷落柱時生產安全，先后在井下施工鉆孔10 孔其中 5 孔揭露陷落柱， 2 孔揭露陷落柱附近野青灰巖、山伏青灰巖，另 3 孔在陷落柱附近大煤底板終孔， 10 孔均無水），鉆探工程量 841.9m；地面施工鉆孔一個主孔 2 個分支孔 在大青灰巖頂面以上揭露陷落柱無水，揭露大青灰巖無水，奧陶系灰巖弱漏水），鉆探工程量 989.23m，注水泥 565 噸。根據上述情況和梧桐莊礦采用的工作面底板綜合防治水

3、方法，我們采用物探和鉆探方法查明工作面底板斷裂或裂隙薄弱帶，并進行底板注漿加固治理及局部疏放水來防止工作面底板出水，同時對工作面臨近的SF53 等斷層和四號陷落柱作進一步探查和注漿加固治理，為此編制182311 工作面底板預注漿加固設計。二、 工作面底板預注漿加固設計：（一）注漿鉆孔布置：本工作面上下巷貫通后，進行了工作面底板音頻電透視物探工作，此外，為探查四號陷落柱等地質構造進行了部分鉆探工作，上述物探成果資料及鉆探成果資料是本工作面底板注漿加固鉆孔布置的主要依據。鉆孔布置原則：1、結合工作面已有的底板音頻電透視物探成果資料布置鉆孔，物 探的異常帶范圍作為布孔的重點，并兼顧一般地段。2、工作

4、面內斷裂構造與底板裂隙發育地帶作為布孔的重點，在斷層破碎帶和底板裂隙發育地段多布置鉆孔，鉆孔設計方向盡量和斷裂構造的3/10發育方向垂交或斜交，以盡可能多地揭露構造破碎帶與底板裂隙。3、以斜孔為主，使鉆孔揭露的底板隔水層與含水層段較長，有利于查明工作面底板隔水巖層厚度、巖性、受構造破壞影響程度等特征和含水層厚度、富水性、水溫、水壓等特征。根據以上鉆孔布置原則，除已施工的探四號陷落柱的10個鉆孔及探 1、 X141，本次設計鉆孔 42孔，鉆探工程量 4120m，鉆孔設計施工位置、方向、傾角、孔口管長度及預計孔深等參數見附表一和附圖一。此外，為檢查注漿加固的效果，需在工作面注漿加固范圍內施工檢查孔

5、，按注漿孔數的15確定檢查孔數量，單孔孔深90 m，預計檢查孔鉆探工程量630 m /7孔，檢查孔主要布置在：1、分析認為注漿質量較差的地段。2、注漿孔比較稀疏的地段3、構造發育的薄弱地段根據注漿鉆孔的實際施工情況和注漿情況具體研究布置。因此，本次工作面總設計鉆探工程量4750m/49孔。二）鉆孔施工序次：鉆孔施工分序次進行，并根據具體施工情況對設計進行調整補充，以便有針對性地進行工作面底板水文地質條件探查和底板注漿加固工作。1、第一序次：初步探查工作面底板野青灰巖的導含）水裂隙薄弱帶及隔水巖層完整性、構造發育等情況。2、第二序次：在第一序次基礎上對工作面底板野青灰巖富水區、底板斷裂和裂隙薄弱

6、帶、野青灰巖水文地質異常部位重點布孔，以便對工作面內4/10重點地段進行注漿加固治理,另外延伸部分野青灰巖孔至山伏青灰巖層位，探查工作面底板山伏青灰巖水文情況3、第三序次：對底板預注漿加固的效果進行鉆探驗證補注。根據具體施工情況，需在揭露斷裂構造、野青灰巖水量較大，水文情況異常的鉆孔周圍增加鉆孔，由防治水中心編寫技術業務聯系單對設計進行補充。三）單孔設計及鉆孔施工技術要求：單孔設計： 鉆 孔 127mm 開 孔 鉆 進 ， 孔 深 超 過 設 計 的 108mm孔口管長度 1m 后 ， 沖 凈 孔 內 巖 粉 ， 按 設 計 要 求 下 入 108mm 8m孔口管 , 并使用標號 425#以上

7、的硅酸巖水泥漿固管 , 水泥凝固后用75mm孔徑掃孔至原孔深，進行注水耐壓實驗 , 實驗壓力要求達 8MPa，穩定 30 分鐘以上鉆孔四周不跑水為合格，以下 75mm裸孔鉆進至終孔。鉆孔施工技術要求：1、嚴格按設計要求的位置、方向、傾角施工鉆孔，按照設計要求注漿固結孔口管和進行孔口管注水耐壓實驗，保證鉆孔孔口管注漿止水質量。2、鉆孔孔口管注水耐壓實驗合格后繼續鉆進，必須安設水門，水門耐壓要達到 8 MPa以上。3、施工中要提高巖芯采取率，巖芯采取率要不小于75，取出的巖芯要分日期和班次編號擺放整齊。4、要做好鉆孔巖芯資料編錄工作，鉆孔換層深度、厚度和巖性特征等地質資料必須收集齊全。5、鉆孔揭露

8、標志地層、斷層破碎帶或破碎巖層及出水漏水）孔段，必5/10須詳細記錄孔深、厚度和巖性，取出巖芯實物，及時向調度室、防治水中心等有關部門匯報核對。6、鉆孔施工中的出水 漏水）孔段，要準確觀測鉆孔水量漏水情況）、水溫、水壓資料，及時向調度室、防治水中心等有關部門匯報。7、鉆孔在鉆進至目的含水層前，必須對目的含水層以上各含水和漏水孔段進行注漿隔離，注漿要求同工作面底板注漿加固技術要求，且待水泥漿凝固后掃孔至孔底要求鉆孔無水。8、鉆機班報要每班由當班班長在施工現場如實填寫清楚，各項地質、水文地質內容不得缺少。9、鉆孔終孔后，要求鉆孔測壓壓蓋、球閥及壓力表等必須齊全，并在鉆孔驗收后 3天內提交正式竣工報

9、告資料。四）注漿材料與注漿工藝：采用單液水泥漿，為了增大漿液擴散半徑，漿液水灰比要求為2：14： 1 的稀漿，并利用地面注漿站施工，注漿站由儲灰罐、螺旋推進器、射流攪拌機、二次攪拌機、注漿泵、注漿管路、供電、供水、通訊設施等組成，注漿能力為20 m3/h，主要系統如下 :1）造漿：水泥從水泥罐中放出，通過螺旋推進器進入射流攪拌機進行一次攪拌，然后流入攪拌池內進行二次攪拌，攪拌均勻后待注。 或 4 檔(167L/min, 鉆孔注漿采用連續注漿方式 , 在孔口壓力達到6MPa時, 改用 4 檔(60L/min 注漿 , 當鉆孔孔口注漿壓力達到8MPa，注漿過程中未出現影響注漿質量的異常情況時，可結

10、束鉆孔注漿。注漿量預計：工作面外部保留一個水量大的鉆孔作為放水孔，其它鉆孔單孔平均注漿量按50 噸預計，預計工作面48 個鉆孔注漿量為2400噸。三、打鉆注漿工作時間安排及資金概算：1、施工工期：1）鉆探施工：由于該工作面整修及排水設施、水溝等影響，鉆探工程從2006年11月份開始正式施工。本次工作面總設計鉆探工程量4750m，全礦施工隊伍現有外部鉆機 4臺, 單臺日進 5.5 m,礦鉆機 3臺 , 單臺日進 9m,因 182106 回風巷等地區有鉆探任務，預計可安排外部鉆機4 臺，礦鉆機2 臺投入到 182311 工作面施工，每天鉆進40m,完成4750m鉆探工程量正常需施工119天，期間考

11、慮鉆機搬家及不可預見影響時間20天，因此，在不增加鉆機臺數的情況下，為保證182311 工作面按時安裝銜接， 只能力爭在 2007 年 1 月 1 日前完成 182311 工作面里段 500m的底板鉆探工程，外段 1100 m 底板鉆探施工安排在工作面上下巷鉆窩內進行，預計全部鉆探工程在 2006年3月20日結束。2）注漿施工：總設計注漿工程量2400噸水泥，注漿按水灰比 4：1配制7/10水泥漿，地面注漿站平均每班注漿量20噸，預計需施工 40天,期間注漿系統檢修、個別鉆孔補注等不可預見工期15天，正常可在 55天內注漿完工。注漿工程從 2006年12月5日開始 , 如鉆探工程不影響可在20

12、07 年 1月 1 日前完成 182311 工作面里段 500 m 的底板注漿加固工程，剩余注漿工程量計劃在 2007 年 3月31日前結束。2、資金概算：資金分項概算：規格單位 數量單價 元） 資金 元）其它鉆探127mmm4750400元/ m1900000包括檢查孔鉆探及注漿工程75mm注漿425普通噸 2400300元/ 噸720000硅酸巖496800元/孔333200材料孔其它100000合計： 305.32萬元。8/10附表一 :182311工作面底板物探驗證與注漿加固鉆孔一覽表序號鉆孔鉆探位置鉆探方鉆孔傾孔口套預計孔備 注編號向o） 角管m）深m）o）1H1回風巷287-651

13、81102H2回風巷278-40181353H3回風巷278-43181354H4回風巷278-47181355ZX2-回風巷250-452614016H6回風巷188-56241257H7回風巷354-40241108H8回風巷222-45261159H8-1回風巷142-431812010H9回風巷333-432411011H10回風巷278-56156512H11回風巷103-42159013H12回風巷154-621811514H13回風巷44-472212015H14回風巷348-332012816H15回風巷249-30267017H16回風巷277-44185818H16-回風巷

14、315-551856119H17回風巷150-3315100序號鉆孔鉆探位置鉆探方鉆孔傾孔口套管 m）預計孔備 注編號向o） 角深m）o）20H17-回風巷224-4826115121H18回風巷126-562612022H18-回風巷175-452065123H19回風巷117-351510024H20回風巷136-4015759/1025H21回風巷82-41158026H22回風巷40-46207027Y1運輸巷226-33269528Y2運輸巷18-412212829Y3運輸巷343-302012830Y3-1運輸巷-352412031Y4運輸巷248-45229032Y5運輸巷263-252011033Y6運輸巷3