某煤矿巷道高压注浆堵水施工方案

三
（一）注浆方式及段长的选择
XX工作面预注浆段长定为40m，允许掘进30m，每一分段内采用分段前进式，段高为5m，或是钻孔涌水量大于3m3/h时，停钻注浆，反复扫孔，反复注浆，根据第一段注浆摸索的经验，再进行注浆段高的调整。
（二）止浆墙
在工作面迎头煤层2m范围内砌筑止浆墙，厚度2m，采用料石砌筑，并按设计预埋Φ1″×1000mm的钢管。止浆墙底板掏槽200mm，两帮掏槽500mm，沿顶底板和两帮打两排锚杆，锚杆规格Φ20*1000mm，间排距1000*1000mm，并用Φ20mm钢筋将锚杆纵横连接。
（三）注浆参数
1、注浆压力：10Mpa。
2、浆液扩散半径：3～5m。
3、布孔方式与参数
注浆孔均匀布置在巷道净断面内，所有注浆孔都是带有3～5°径向角的辐射孔，这样布孔有助于揭露更多的岩层裂隙，并保证浆液有一定的扩散范围。
全断面布置注浆孔16个，孔间距1000mm，顶、底部各5个，中部两个，两帮各两个,在止浆墙上布置的注浆孔深40m，在岩层中布置到注浆孔深45m。
（二）水文地质概况
1.区域水文地质概况
本区属温带大陆性气候，冬冷夏热，冬春干旱多风，夏秋温和多雨。降水量年平均571.85mm，多集中在六、七、八、九月份。蒸发量年平均1931.4mm，是降水量的3倍左右。
井田内无常年地表水体及河流，仅在雨季沟谷有短时流水。流量与降水量有关，对地下水补给较缓慢，反映在矿井井下涌水量的变化上存在滞后性。
井田内主要含水层由老至新分述如下：
（1）奥陶系碳酸盐岩岩溶裂隙含水层
奥陶系在井田内地表未有出露。岩性为灰色厚层状灰岩及泥灰岩，裂隙、溶洞较发育。主要含水层为中奥陶统灰岩，井田内ZK2-1号水文孔对本层含水层进行了水位观测，其水位标高为923.49m，按千分之二的水力坡度推测井田内奥灰水水位标高在920.00－925.00m之间。
钻机：MQKJ90/25型潜孔钻机2台
注浆泵：2TGZ-90/140型双液调速注浆泵2台
搅拌机：LJ-200立式搅拌机2台
凿岩机：YT-28气腿式凿岩机
四
（一）工作面加强支护
在进入工作面前，要对工作面迎头进行加固处理，保证钻场、注浆站支护良好、安全可靠。
（二）注浆站布置
注浆站靠近工作面，便于注浆施工。（附图3）
第四系中、上更新统广泛分布于井田梁峁上，其含水层连续性差，补给条件为大气降水，单位涌水量0.17 L/s·m，属富水性中等的含水层。
2、井田主要隔水层:
（1）XX组隔水层
XX组上部、下部有稳定连续沉积的泥岩、砂质泥岩、薄层细砂岩地层，平均厚度10m左右，有相对隔水作用，可作为太原组灰岩含水层和XX组含水层之间良好的隔水层。
（2）本溪组隔水层源自文库
本溪组为一套泥岩、粘土岩、铁铝岩为主的地层，夹薄层灰岩和砂岩，砂岩一般为泥质胶结，地层平均厚度17.00m，隔水性能良好，是含煤地层和奥陶系地层之间重要的隔水层。
二
根据目前掌握的地质及水文资料以及现场所了解的情况，在XX掘进至预留防隔水煤柱位置处，采用工作面预注浆方法，对前方可能存在的导水构造进行堵水加固。
（3）二叠系XX组碎屑岩类裂隙含水层
该组井田内地表有少量出露。含水层多为中、粗砂岩，平均厚13.35m，井田内ZK2-1号水文孔对本层以上含水层进行了抽水试验，单位涌水量0.0100L/s·m，渗透系数0.0256m/d，水位标高为1333.68m，属富水性弱的含水层。
（4）二叠系上、下石盒子组碎屑岩类裂隙含水层
（2）石炭系太原组碎屑岩夹碳酸盐岩岩溶裂隙含水层
该组井田内地表有出露。含水层主要为四层石灰岩，K21、K22（四节石灰岩）、K3、K4石灰岩及中粗粒砂岩，四层灰岩平均厚度14.4m，井田内ZK2-1号水文孔对本层以上含水层进行了抽水试验，单位涌水量0.0085一0.0169L/s·m，渗透系数0.02367一0.03850m/d，水位标高为1335.20m，属富水性弱的含水层。
XX集团XX煤业有限公司
XX掘进工作面预注浆施工组织设计
二O一三年七月十九日
XX集团XX煤业有限公司
XX掘进工作面预注浆施工组织设计
一
（一）工程概况
XX集团XX煤业有限公司XX，为半煤岩巷，煤厚1.5m，沿9#煤顶板掘进，已掘进成巷210m。巷道为矩形断面，净宽5m，净高3m，净断面15m2。2013年6月27日进行打钻探水，钻孔布置在煤层中。6月28日，其中一个探水钻孔出水，探水长度为42m，钻孔涌水量为30m3/h。出水钻孔距巷道顶板0.6m，距巷道右帮2.2m。根据当前探水情况，预计工作面前方有导水构造，XX底板承受水压为3Mpa，为摸清工作面前方构造形态，保证XX安全掘进，经公司领导研究，先对探水钻孔进行注浆封堵，然后煤层掘进至防隔水煤柱位置，岩层滞后5m,进行工作面预注浆，封堵该导水地质构造。
下石盒子组井田内出露面积较小，上石盒子组井田内大面积出露。含水层岩性为中、粗粒砂岩，该含水层埋深浅，风化裂隙较发育，易接受大气降水入渗补给，由于地层切割，在低洼处常以泉的形式溢出地表排泄。单位涌水量0.012 L/s·m，渗透系数0.029m/d，属富水性弱的含水层。
（5）第四系松散岩类孔隙水含水层
（三）风、水、电、通讯准备到位
注浆前检查准备风管、水管是否畅通，连接注浆泵、搅拌机、电话等设备。
（四）砌墙、埋孔口管
按设计砌筑止浆墙，预埋孔口管和Φ1″×1000mm无缝钢管，砌墙完成后，通过预埋的Φ1″×1000mm管注浆加固止浆墙，保证止浆墙和孔口管周边不渗、漏水，注浆时不跑浆，并能满足出水钻孔注浆终压。
（五）打钻、固定孔口管
布置好钻机，按设计方位在止浆墙下部打钻固定下部孔口管。
（六）连接注浆管路
将注浆系统与孔口管连接，准备注浆。
五
注浆前先检查注浆泵及管路，确认畅通后连接系统。按配比制浆，水泥浆通过30目的筛过滤。出水量小的钻孔进行压水试验，出水量大的钻孔不进行压水试验，根据压水或出水情况确定起始注浆量，启动注浆泵注浆，直至达到终量终压，注浆结束，卸下注浆系统并清洗。
4、注浆结束标准：注浆泵降到最低档时，终压达到10Mpa。
(四)注浆材料
水泥：P.O 42.5普通硅酸盐水泥；
水玻璃：模数2.8～3.1，波美度45°Be′以上；
外加剂：工业级三乙醇胺和氯化钠；
孔口管：Φ108×4×2500mm的无缝钢管；（详见附图1）
胶管：高压胶管，耐压强度30Mpa。
（五）设备选型：