5、浆液的选择:采用42.5R普通硅酸盐水泥、40波美度的商品水玻璃双液浆, 水泥浆水灰比0.8:1,水泥浆与水玻璃体积比为1:1。 二、工作面预注浆
1、布孔方式:根据巷道掘进方向与K4石灰岩斜交,裂隙分布不均匀,因而采用放射状巷道孔布置。相关钻孔方位( )终孔位置超出巷道荒断面轮廓线13~15米左右。
2、钻孔数量:根据矿方施工需求,首先在工作面布孔3个,扫孔后根据情况补打2个。
钻机与注浆泵的选用:钻孔选用ZLJ-200A型钻机,配Φ42mm×1000mm钻杆钻进。钻头选用φ75mm与φ130mm两种,分别用以注浆钻孔与孔口段钻孔的钻进,注浆机:ZTGZ-105\\120双液四档型。
3、孔口管的选择:孔口管采用Ф108×4m无缝钢管加工,加工长度4.0m。钢管中部电焊麻点。防止钢管在孔内滑动,钢管上部焊高压法兰盘。其中埋设3.8m,外露200mm。 4、浆液选择与造浆
水泥浆浆液浓度为2:1、1.5:1、1:1和0.8:1,根据压水试验选择浆液初注浓度。选用40波美度的商品水玻璃。水泥造浆先在搅拌池内加入定量清水,再按照配合比掺入水泥,进行搅拌,将初步搅拌好的水泥浆放入二次搅拌池内进行搅拌。
初注为单液水泥浆,每个孔注浆水泥浆的浓度先稀后浓度。设专人详细记录注浆泵压力、工作面压力、流量等数据,正常吸浆量为吸水量的80%为正常,根据实测注浆压力和吸浆量调整浆液浓度。
复注时添加30~45%的水玻璃,吸浆量过大或跑浆时,增大浆液浓度的同
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时,可注入水泥、水玻璃双浆液,浓度为1:0.6~1:1。 5、注浆终压
取P=2.0Pz=2.0×3=6Mpa
P-结束注浆时受注点最大压力,Mpa Pz-静水压力,取静水压力为3Mpa 7、浆液扩散半径
依据矿资料所述,7#煤层上覆石灰岩理极发育,呈破碎与极破碎状。因而浆液扩散半径取10m。 7、扩散半径验算:
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-浆液有效扩散半径mm L-爆破裂隙长度mm R-药包半径
在注浆完成后的掘进施工中,实际扩散半径能够满足爆破施工的要求。 8、注浆量
单个预注浆钻孔注浆量(初注单液浆,复注双液浆) Q钻=aπR2Hηβ/m
=(1.2×3.14×102×70×0.03×0.85)/0.67 =1004m3
a--损失系数1.2
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R--扩散半径10m H--注浆段长度70m η--岩石裂隙率3% Β--注浆有效充填系数0.85 m--结石率0.67
Q总=nQ钻=6×1004=6024m3
单个壁后注浆孔注浆量(双液浆) Q钻=aπR2Hηβ/m
=(1.2×3.14×22×3×0.03×0.85)/0.67 =3.87m3
a--损失系数1.2 R--扩散半径3m H--注浆段长度70m η--岩石裂隙率3% Β--注浆有效充填系数0.85 m--结石率0.67
Q总=nQ钻=110×3.87=425.7m3
在实际施工中,注浆量受地质情况影响较大,注浆量按现场实际使用量为准。
第四章、工作面预注浆
一、钻孔施工 1、孔口管的加工
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孔口管采用Ф108×4mm无缝钢管加工,加工长度4.0m。钢管中部电焊麻点。防止钢管在孔内滑动,钢管上部焊高压法兰盘。 2、搭设钻机平台~
首先在工作面将ZJL-400型钻机组装完毕,并试运转,运转正常后,根据钻孔位置,用宽×高×长=120×120×1200mm的道木打“井”字架将钻机底座垫实,将上钎卡孔对准探孔口位置。然后在迎头面适当位置打4根Ф18×2000mm高强树脂锚杆并卡上短钢丝绳套挂上3个手拉葫芦与钻机底盘四角拉紧固定牢固。最后根据钻孔方位及角度调整钻机导向架。 3、孔口管的埋设
开孔前根据钻孔位置先将钻机安装牢固并将钻机角度按探孔角度调整好后方可钻进。钻进深度3.0m,直径113mm。停钻用水将孔内岩粉冲洗干净,退出钻具。插入孔口管并在距法兰盘500-800mm处缠上厚10-20mm的麻丝,然后用大锤垫上木板将孔口管打紧,孔口管埋设深度2.8m,外露0.2m。然后用四根Ф18×2000mm高强树脂锚杆和四股8#铁丝将孔口管拉紧固定牢固。最后向孔口管埋设孔内注水泥水玻璃双液浆。注至孔口均匀冒浆、无气泡后停止注浆。注浆机采用ZTGZ-105\\120型双液注浆机,注浆液配比,水泥浆配比为水泥:水=1:0.8。双液浆配合比为水泥浆:水玻璃=1:1。孔口管注浆结束8h后方可用Ф75mm钻头扫孔,扫孔深度4.0m。扫孔完毕后对孔口管打清水作耐压实验。实验压力为预终孔压力6Mpa,并稳定30in,孔口管周围不跑水为合格,否则重新补注。 4、注浆孔钻进
1)钻机选型选用一台ZLJ-200A型钻机,配Φ42mm钻杆钻进,选用φ75mm与φ130mm合金钢钻头两种。
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2)钻进前准备
检修钻机完好情况,发现故障立即处理;接好钻机供水管路,准备好排水系统,检查工作面附近的井筒支护情况,孔口管装好高压阀门,确保施工安全;钻机下至钻机平台,按设计的位置和角度把钻机固定好,采用地锚滑轮固定牢固。 3)钻进顺序
注浆孔施工按照对角度施工,钻注单行作业,钻机施工钻孔完毕,注浆泵立即向孔内注浆。注浆顺序根据打钻固管顺序,注浆时必须时观察钻孔情况,一旦发现钻孔跑浆,必须立即停止注浆,及时处理。 二、注浆施工 1、注浆准备工作
注浆前的准备工作有:注浆材料到场、机电设备检修、管路安装及安全检验。 1)备足水泥(P42.5)和水玻璃。
2)注浆设备试运转:注浆泵放置于工作面。注浆机选用ZTGZ-105\\120四档液压双液型注浆泵,注浆机及管路系统满足设计的最大注浆压力和流量的要求,经试运转及耐压试验,设备无异常响声,管路不漏水。 3)注浆泵的使用方法:
①、电源和吸排管接通后,变速器置于空档,启动电动机试运转,达到正常后,打开高压管路上的卸压阀,检查泵的运转和吸、排浆管路的畅通情况。 ②、把变速手柄扳回到需要的档位上,若挂不上档,用手转动电机和变速器的联轴器,即可顺利挂好
③、每次注浆结束,用清水冲洗10分钟左右,把输浆管和泵体清洗干净 4)冲洗:钻孔施工完毕,加大水量上下拉动钻杆冲净钻孔内岩粉,冲孔时间
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