工作麵注漿施工作業規程
第一章 工程概況
回風斜井基岩段設計為直牆半圓拱型，掘進寬度為4.7 m，掘進高度為3.85m，牆高1.7 m，基礎深0.1m，掘進斷麵為16.19m2，淨寬4.4m，淨高為3.7m，噴漿厚度0.15m,淨斷麵為14.20m2，采用錨網噴支護。現已施工至256m，底板標高為+832m，預計還剩25米左右揭露11#煤底板，井筒落底。
在裏程256m處進行探水施工，探水工作麵共布置4個鑽孔，1#、2#、3#孔打鑽時間為3月19日，4#孔打鑽時間為3月27日，孔1布置在井筒正中、孔2與孔3布置在井筒距左右兩幫500mm，距底板1200mm處，孔4布置在1#、3#孔之間距1#孔1000mm，孔2與井筒方位成36°夾角布置，孔3與井筒方位成30°夾角，孔4與井筒方位成10°夾角，鑽孔傾角-20°。
打鑽情況如下：1#鑽孔鑽進14m，鑽進6m時返水為黑色(預計進入10#煤層)，14m時鑽孔出水，約30m³/h。停鑽，退鑽;2#鑽孔鑽進60m, 鑽進35m時返水呈黑色(預計見10#煤層)，至49.5m時，返水呈灰色，鑽進速度慢，51m-56m處返水呈黑色(預計見11#煤層)，56m-60m返水呈青灰色，退鑽;3#鑽孔鑽進40m，鑽進8m時返水呈黑色17m結束(預計見10#煤層)，17m-19m時返水呈灰色，鑽進速度慢，20m處返水呈黑色至29m結束(預計11#煤層)，29-40m返水呈灰色，退鑽時鑽孔出水，出水量約30 m³/h;4#鑽孔鑽進27m，鑽進14m時遇空巷，出水量約10 m³/h，空巷長度4m。
3月19日1#、3#鑽孔出水量約30m³/h，排至3月27日時鑽孔無出水， 3月27日4#鑽孔出水量約10 m³/h，鑽孔出水量逐漸減少。
為保證能夠順利恢複生產，工作麵需進行注漿堵水，並對工作麵進行預注漿，以保證井筒安全並符合開工報告批複的要求，特此編製本措施指導施工。
第二章水文地質概況
井田屬於汾河水係，處於郭莊泉域中部。主要含水層有寒武係列到中奧陶統的一層石灰岩、上石炭統太原組碎屑岩碳酸鹽岩溶裂隙含水層、二疊係山西組和下、上石盒子組碎屑岩裂隙含水層、新生界鬆散岩類空隙含水層。除奧陶係碳酸鹽岩岩溶裂隙水層富水性強外，其餘含水層富水性均弱。井田奧灰水水位標高為588-590m，井田內批準采煤層底板標高均高於奧灰水水位，但同時對采(古)空積水要有足夠的認識。湧水量根據《汾西礦業(集團)有限責任公司柳灣煤礦生產礦井地質報告》：井田湧水量小於10m3/h。
根據甲方地質資料及探水水質、湧水量03manbetx ，此次回風斜井湧水來自原井下空巷水。
第三章工作麵注漿施工方案
由於工作麵已存在明顯的出水點，本次注漿采用以下方案：
1、首先在工作麵出水點，及工作麵向後10米範圍內進行壁後注漿，堵水加固。
2、壁後注漿對工作麵迎頭、頂、幫、底板進行加固，加固後的圍岩用做止漿岩柱，防止注漿時岩壁跑漿。
3、工作麵1#、3#、4#鑽孔為疏水管，在壁後注漿完成後，利用疏水管進行頂水高壓注漿。
4、巷壁發生跑漿時，及時采用雙液漿進行加固封堵。
5、工作麵進行預注漿，布置6個鑽孔，其5個鑽孔呈放射狀包圍井筒，一個在井筒中心位置，用作檢查孔。注漿深度設計為30m。
6、鑽孔采用ZYL-400鑽機，注漿采用PIH-22-75/45型氣動雙液注漿機。
第四章 注漿設計
一、壁後注漿
1、布孔方式：工作麵退後10m範圍內，在無淋水的位置，巷道兩幫、頂板及底板，以間排距2.0m進行全斷麵三花布孔。出水點附近進行密集布孔，視出水情況，鑽孔間排距在200~500mm之間調整。(注漿管布置見附圖)
2、鑽孔尺寸：采用風錘鑽孔，鑽孔直徑φ42mm。鑽孔深度3m。
3、花管(注漿管)：花管選用1寸半無縫鋼管，即外徑為φ40mm無縫鋼管。注漿管長度為1.5m。注漿管埋入深度1.4m，在注漿管其前段1m段內，每5cm均勻布置三個φ10mm的孔，以利於漿液擴散。花管外端連接1寸半高壓球閥，再加工一變節，將球閥再與高壓注漿管相連。高壓球閥，用以注漿完成後封閉注漿管。
4、注漿壓力：設計注漿終孔壓力4MP。注漿時視跑漿情況，可適當調整注漿壓力。
5、漿液的選擇：采用42.5R普通矽酸鹽水泥、水玻璃雙液漿， 水泥漿水灰比0.8：1，水泥漿與水玻璃體積比為1：1。
二、工作麵預注漿
1、布孔方式：采用放射狀巷道孔布置。終孔位置超出巷道荒斷麵輪廓線3米左右。
2、鑽孔數量：工作麵現有出水點，均為10#煤層空巷水，並且出水集中，出水量約10m3/h。表明裂隙導水性好，裂隙較大,有利於漿液擴散，因而本次預注漿布置6個鑽孔。附圖《注漿孔平剖麵布置圖》
3、鑽機與注漿泵的選用：鑽孔選用ZYL-400鑽機，配Φ42mm×800mm鑽杆鑽進。鑽頭選用φ65mm與φ133mm兩種，分別用以注漿鑽孔與孔口段鑽孔的鑽進。
4、孔口管的選擇：孔口管采用Ф108×4mm無縫鋼管加工，加工長度3.0m。鋼管中部電焊麻點。防止鋼管在孔內滑動，鋼管上部焊高壓法蘭盤。其中埋設2.8m，外露200mm。
5、漿液選擇與造漿
水泥漿漿液濃度為2：1、1.5：1、1：1和0.8：1，根據壓水試驗選擇漿液初注濃度。選用40波美度的商品水玻璃。水泥造漿先在攪拌池內加入定量清水，再按照配合比摻入水泥，進行攪拌，將初步攪拌好的水泥漿放入二次攪拌池內進行攪拌。
初注為單液水泥漿，每個孔注漿水泥漿的濃度先稀後濃度。設專人詳細記錄注漿泵壓力、工作麵壓力、流量等數據，正常吸漿量為吸水量的80%為正常，根據實測注漿壓力和吸漿量調整漿液濃度。
複注時添加30～45%的水玻璃，吸漿量過大或跑漿時，增大漿液濃度的同時，可注入水泥、水玻璃雙漿液，濃度為1：0.6～1：1。
6、注漿終壓
取P=2.0Pz=2.0×3=6Mpa
P-結束注漿時受注點最大壓力，Mpa
Pz-靜水壓力，Mpa
目前工作麵湧水情況，對鑽孔的靜水壓力進行實測，根據實測靜水壓力確定終孔壓力。本設計暫按工作麵出水點與地表水或甲方采空區存在聯係，靜水壓力取3Mpa計算。
7、漿液擴散半徑
根據工作麵出水處裂隙大小及甲方資料提供資料，漿液擴散半徑取6-8m。
8、擴散半徑驗算:
R=(2～3)L,式中：L=(120～150)r
R式中取2L，L式取120r
L=120×18=2160mm
R=4320mm
R-漿液有效擴散半徑mm
L-爆破裂隙長度mm
r-藥包半徑
在注漿完成後的掘進施工中，實際擴散半徑能夠滿足爆破施工的要求。
9、止漿墊厚度
采用預留止漿岩柱法，依據計算公式
B=PSλ/[τ]ι=6×14.2×1.2/2.5×14.3=2.86m
B----止漿岩柱厚度
P---注漿終壓MPa
S----岩柱斷麵積m
λ---過載係數，取1.2
[τ]----岩柱允許抗剪強度MPa，(甲方資料表明，10#煤頂板砂岩抗剪強度為3.5MPa，另在預注漿前經過壁後注漿加固，考慮岩層不均衡，此處取值2.5MPa)
ι----巷道周邊長度
本次止漿墊主用采用對巷道圍岩注漿加固，根據注漿長度及漿液擴散半徑，止漿墊能夠滿足要求。為保證注漿效果，在預注漿前，需進行止漿墊效果檢驗。檢驗方法采用關閉疏水管，以及在注漿前進行壓水試驗，無跑水現象方準進行注漿。否則需對跑水處進行壁後注漿堵水、加固。
第五章 施工準備
1、施工前，拆除工作麵耙矸機，並運至地麵，為施工創造空間。
2、清除工作麵向後二十米範圍內浮矸，因為本次注漿需在底板布置較多鑽孔，浮矸必需清淨至硬底。
3、工作麵左幫施工深1m寬1m長2m的泵窩，放入潛水泵。並保證工作麵有足夠的備用水泵。
4、料場準備好水泥與水玻璃。
5、鑽機、注漿泵等鑽孔注漿設備在地麵檢修完好，並試運行正常後，入井。
6、工作麵退後15m處，設注漿站。注漿站處設兩個水泥攪拌池，一個水玻璃池。水泥攪拌池可采用兩個1.5t的U型礦車，利用斜井坡度，在第一個礦車底部設一閥門，第一個礦車內漿液攪拌完成後，將漿液放入第二個礦車內繼續攪拌。注漿籠頭放入第二個礦車吸漿。
7、在施工前，風井至工作麵全部按永久支護方式支護完成，迎頭麵也需按永久支護方式進行支護。
第六章 壁後注漿施工
1、鑽孔施工
鑽孔選用YTP-26風錘施工，配φ42mm鑽頭，鑽進長度3m。施工時先從工作麵退後10m處鑽孔，以2.0m間排距全斷麵三花布置。在有湧水部位，要密集布孔，從湧水點周圈向湧水點包圍打孔注漿。將湧水集中到一點，在集中出水點再埋設一根疏水管，疏水管要采用錨杆固定，在疏水管周圈注漿加固完成後。利用疏水管頂水注漿。
2、花管安裝
鑽孔直徑為42mm，鑽孔施工完成後，將花管靠近孔口300~500mm處外圈纏上麻絲。然後用大錘墊上木板將花管砸入鑽孔，外露長度100mm，並安裝上閥門。
3、注漿
每施工完成一個鑽孔，即進行注漿，注漿完成後再進行下一個鑽孔的鑽進施工。注漿采用PIH-22-75/45型氣動雙液注漿機，壁後注漿全部采用雙液漿。
每一個花管上安裝一個高壓閥門，注漿完成後關閉閥門。注漿完成時壓注一定量的清水，衝洗注漿管路，清水注入量為注漿通道體積的1.5倍。
壁後注漿終孔壓力暫取4MPa，施工時應實測靜水壓力，終孔壓力比靜水壓力略大1~2MPa。施工時注意附近跑漿情況，一旦發現跑漿，應減小注漿壓力，增加水玻璃摻量。或重新布孔注漿。
第七章 工作麵預注漿
一、鑽孔施工
1、孔口管的加工
孔口管采用Ф108×4mm無縫鋼管加工，加工長度3.0m。鋼管中部電焊麻點。防止鋼管在孔內滑動，鋼管上部焊高壓法蘭盤。在孔口管外側距高壓法蘭盤100mm位置焊Ф15mm測壓管。(見孔管口加工圖)
2、搭設鑽機平台
首先在工作麵將ZYL-400型鑽機組裝完畢，並試運轉，運轉正常後,根據鑽孔位置，用寬×高×長=120×120×1200mm的道木打“井”字架將鑽機底座墊實，將上釺卡孔對準探孔口位置。然後在迎頭麵適當位置打4根Ф22×2200mm高強樹脂錨杆並卡上短鋼絲繩套掛上3個手拉葫蘆與鑽機底盤四角拉緊固定牢固。最後根據鑽孔方位及角度調整鑽機導向架。
3、孔口管的埋設
在工作麵壁後注漿完成養護6h後，即可進行注漿孔的施工。
開孔前根據鑽孔位置先將鑽機安裝牢固並將鑽機角度按探孔角度調整好後方可鑽進。鑽進深度3.0m，直徑133mm。停鑽用水將孔內岩漿衝洗幹淨，退出鑽具。插入孔口管並在距法蘭盤500-800mm處纏上厚10-20mm的麻絲，然後用大錘墊上木板將孔口管打緊，孔口管埋設深度2.8m，外露0.2m。然後用四根Ф22×2400mm高強樹脂錨杆和四股8#鐵絲將孔口管拉緊固定牢固。最後向孔口管埋設孔內注水泥水玻璃雙液漿。注至孔口均勻冒漿、無氣泡後停止注漿。注漿機采用PIH-22-75/45型氣動雙液注漿機，注漿液配比，水泥漿配比為水泥：水=1：0.8。雙液漿配合比為水泥漿：水玻璃=1：1。孔口管注漿結束8h後方可用Ф65mm鑽頭掃孔，掃孔深度4.0m。掃孔完畢後對孔口管打清水作耐壓實驗。實驗壓力為預終孔壓力6Mpa，並穩定30min，孔口管周圍不跑水為合格，否則重新補注。
4、注漿孔鑽進
1)鑽機選型
選用一台ZYL-400型鑽機，配Φ40mm鑽杆鑽進，選用φ65mm與φ133mm合金鋼鑽頭兩種。
2)鑽進前準備
檢修鑽機完好情況，發現故障立即處理;接好鑽機供水管路，準備好排水係統，檢查工作麵附近的井筒支護情況，孔口管裝好高壓閥門，確保施工安全;鑽機下至鑽機平台，按設計的位置和角度把鑽機固定好，采用地錨滑輪固定牢固。
3)鑽進順序
注漿孔施工按照對角施工，鑽注單行作業，鑽機施工鑽孔完畢，注漿泵立即向孔內注漿。按附圖所示，注漿順序為1號→5號→2號→3號→4號，注漿時必須時觀察鑽孔情況，一旦發現鑽孔跑漿，必須立即停止注漿，及時處理。
二、注漿施工
1、注漿準備工作
注漿前的準備工作有：注漿材料到場、機電設備檢修、管路安裝及安全檢驗。
1)備足水泥(42.5R)和水玻璃。
2)注漿設備試運轉：注漿泵放置於工作麵，附圖《注漿係統平麵布置圖》。注漿機選用PIH-22-75/45型氣動雙液注漿機，注漿機及管路係統滿足設計的最大注漿壓力和流量的要求，經試運轉及耐壓試驗，設備無異常響聲，管路不漏水。
3)注漿泵的使用方法：
①、電源和吸排管接通後，變速器置於空檔，啟動電動機試運轉，達到正常後，打開高壓管路上的卸壓閥，檢查泵的運轉和吸、排漿管路的暢通情況。
②、把變速手柄扳回到需要的檔位上，若掛不上檔，用手轉動電機和變速器的聯軸器，即可順利掛好
③、每次注漿結束，用清水衝洗10分鍾左右，把輸漿管和泵體清洗幹淨
4)衝洗：鑽孔施工完畢，加大水量上下拉動鑽杆衝淨鑽孔內岩漿，衝孔時間不得小於30min。
5)鑽孔水量、水壓測定：衝洗完畢，在孔口注漿管上裝接壓力表和閥門，測定鑽孔最大流量和靜水壓力值，要求測定水量壓力穩定，數據可靠。
6)壓水試驗：連接注漿管路，采用注漿泵壓注清水，衝洗岩石裂隙中的岩漿和填充物，以提高漿液結石體和岩石裂隙麵黏結強度及抗滲能力，壓力時間為20～30min，並測定注漿段高、壓水流量。
7)注漿機工作油溫10~65℃，如低於10℃，應預熱;超過45℃，應接冷水。油溫超過70℃，應停止工作。外露運動部位加少量機油。
8)工作時整機應放置水平，放置在堅硬的地麵平台，工作過程中不應下陷。
9)其他按照注漿機使用說明書內容使用。
2、注漿
1)漿液選擇與造漿
水泥漿漿液濃度為2：1、1.5：1、1：1和0.8：1，根據壓水試驗選擇漿液初注濃度。選用40波美度的商品水玻璃。水泥造漿先在攪拌池內加入定量清水，再按照配合比摻入水泥，進行攪拌，將初步攪拌好的水泥漿放入二次攪拌池內進行攪拌。
水泥漿現場配製表
2)注漿濃度的變換
采用先稀漿、後濃漿逐級加濃的原則進行漿液濃度的變換。
3)壓注漿液
初注為單液水泥漿，每個孔注漿水泥漿的濃度先稀後濃。設專人詳細記錄注漿泵壓力、工作麵壓力、流量等數據，正常吸漿量為吸水量的80%為正常，根據實測注漿壓力和吸漿量調整漿液濃度。
複注時添加30～45%的水玻璃，吸漿量過大或跑漿時，增大漿液濃度的同時，可注入水泥、水玻璃雙漿液，濃度為1：0.6～1：1。
注漿時如注漿表壓直線上升不下降，溢流閥自動卸壓時(溢流閥壓力為注漿終孔壓力，根據每個鑽孔實測的靜水壓力，取2.0倍。)，關閉注漿閥，將管子內漿液放入井筒內，以免堵塞管路，注漿時如其它孔冒灰應立即關閉球閥，待表壓持續不下後，可打清水強行注入，如果表壓還是持續不下，則停止注該孔，轉入其它鑽孔。
單孔注漿注漿壓力達到設計壓力，注漿孔吸漿量小於30L/min,穩定20～30min即可結束注漿。
4)定量壓注清水：每次每孔結束均壓入定量清水，將注漿泵均壓入定量清水，將注漿泵及輸漿管中的漿液壓入孔內，清水注入量為注漿通道體積的1.5倍。
3、養護、複鑽、掃孔與複注
關閉孔口養護5～6h，測定水量、靜水壓力。檢查注漿效果，重複上述注漿步驟，每段隔眼掃孔檢查前一個注漿孔的注漿效果，測定單孔湧水量小於1.5m3/h時，可結束注漿，否則掃孔複注。直至終孔深度，後一個孔可作為前一個孔的檢查孔。
4、注漿效果檢查
1)施工情況和資料的03manbetx
根據注漿中實測記錄的數據檢查鑽孔深度、漿液濃度、注漿的連續性、注漿流量、注漿終壓和總注入量檢查是否符合規定;
2)位置巷道中心的鑽孔最後施工，兼做本次注漿的檢查孔，如鑽孔內湧水量大於1.5m3/h，其它鑽孔需進行掃孔複注，或增加注漿孔重新注漿。
第八章 輔助係統
(一)、供電係統
采用原工作麵供電係統
(二)、排水係統
耙矸機後設置截水坑，工作麵積水采用QBF-50/20風動泵排入耙矸機後截水槽，然後采用潛水泵排入臨時水倉，最後經MD25-30×9型臥泵排至地麵。排水管采用Φ108mm無縫鋼管。排水管利用壓風管托管或道钁一同托起，與壓風管平行吊掛，托管或道钁富餘伸出鋼管邊沿以不超出5cm為宜，每50m利用“U”卡固定於托管或道钁一次。
(三)、供水係統
使用原有供水係統。
(四)、輸漿管路
從工作麵敷設兩趟1.5寸高壓軟管作輸漿管路，下部接一趟注漿鋼管，上部與注漿泵混合器連接。
第九章 勞動組織及人員、設備配備
1、人員配備
本次施工主要由項目部防治水領導小組組織施工，並成立專業注漿施工隊。注漿施工隊由項目部技術經理賈實林任隊長，崔傑年、任建橋、趙愛華、宋金益任副隊長，122隊工人為注漿隊隊員。采用“三八”製作業。
主要人員配備如下：
2、工期安排
首先進行工作麵注漿準備工作，進行壁後注漿，計劃4天完成。壁後注漿完成後進行工作麵預注漿工作，計劃4天完成。總工期8天。
3、主要設備、工器具及材料消耗
(一)、鑽進
1、為保證鑽孔設計角度方位等參數，鑽進壓力一般為4.0～6.0KN。
2、鑽進沿孔口管進行，初始壓力不要太大，以防損壞或鬆動預埋的孔口管
3、準確計量鑽杆根數，鑽進進尺專人記錄。
4、鑽進過程中如發現異常，如水量突然增大，應立即停止鑽進，提鑽關閉孔口管閥，確定孔底層位，測量湧水量、水壓，水量超過10m3/h時，應立即停鑽注漿。
5、鑽機時發現偏斜嚴重，鑽杆與孔口管角度不一致等應立即停止鑽進及時采取糾偏措施。
6、鑽機轉動部分必須有防護裝置，且牢固可靠。
7、鑽機司機與工作麵其他人員工作服穿戴整齊，領口、袖口、毛巾紮好。並不準帶手套。
8、接鑽杆順序為：關閉鑽機電源—鬆開給水器—接鑽杆—裝給水器—開機繼續鑽進。
(二)、注漿施工技術安全措施
1、注漿前，對注漿材料的凝膠時間要進行測定，不符合技術要求的材料不準使用。
2、為防止漿液中混入紙片及水泥硬塊等雜物而堵塞管路，在攪拌機倒灰口及出口處應設置過濾網。
3、水泥攪拌均勻後，方許放入吸漿池，吸漿池內還需設二次攪拌以防止水泥沉澱。
4、岩石裂隙中注漿，一般是先施工的注漿孔注入量大，後期注入量小，因此，一定要保證先期注漿孔的施工質量。
5、注漿過程中必須注意觀察注漿壓力(泵壓及孔口壓力表)和吸漿量的變化情況，當注漿泵壓發生突降，吸漿量迅速減少或不吸時，一般是泵的吸水籠頭或泵吸漿看球閥(低壓閥)堵塞，如果泵壓突增，而注漿口壓力上升很慢或不上升，一般是輸漿管堵塞，應及時處理。
6、注漿中注漿壓力突然下降，增大流量仍不回升，屬跑漿或超散。如是超散，可采用縮短時間，增大漿液濃度或低壓間歇注漿的方法解決。
7、作業人員要佩戴防護目鏡及膠皮手套。
8、處理管路堵塞，禁止管口對人。
9、注漿終止或結束，把注漿籠頭放在清水中，清洗管路。
10、注漿前進行注漿管路及止漿墊壓力試驗，試驗壓力必須大於注漿壓力1MP。
11、在注漿過程中，每班要派專人經常觀測和記錄注漿壓力大變化，加強止漿墊及井壁觀測，每班記錄結果要彙總工程科。
12、注漿結束後，必須檢查注漿效果合格後，方可開鑿井筒，破止漿墊前必須要掃孔，確定井筒湧水量小於4m3/h方可開炮。
13、注漿時，卸壓閥前嚴禁站人。
(三)、其它
1、施工前參加注漿施工人員應認真學習貫徹本措施，並考核合格後方可上崗。
2、施工中應定人員、定崗位、責任明確。
3、加強質量管理，確保注漿質量。
4、探水鑽進前，必須確保排水係統完好，確保正常運轉，必須有備用水泵，防止淹井。
5、打鑽注漿時井口到工作麵必須設直通電話和信號，發現異常及時聯係彙報。
6、注漿時必須設專人觀察井壁和止漿墊，發現跑漿、串漿或其他異常應立即停注，采取措施後方可再注漿。
7、嚴格按設計施工，嚴禁隨意施工。
8、作好原始記錄，要求數據齊全、準確，嚴禁弄虛作假。
9、施工及跟班人員嚴禁隨意脫崗、串崗、睡覺。
第十一章 附圖
1、《孔口管加工圖》
2、《注漿孔平、剖、斷麵布置圖》
3、《注漿係統平麵布置圖》
4、《壁後注漿孔布置斷麵圖》
