42.5#普通硅酸盐水泥、水玻璃选用浓度25-40Be、膨胀剂选用UEA-H-V高性能膨胀剂;注浆管选用直径40mm x 5mm无缝钢管加工成0.8~1.2米长马牙扣式;注浆管选用1寸钢网橡皮管;球阀选用1寸高压不锈钢球阀;加固注浆管及井壁用高性能锚固剂。
②、浆液配比及用量 1)、液浆配制:
水泥浆的配比为0.8:1-1:1 水泥浆:水玻璃1:1 膨胀剂掺量为水泥量的7% 2)、注浆量
注浆量是根据岩体孔系数率、浆液凝固的时间、壁后孔隙的大小及连通性确定。壁后注浆主要目的是为井筒周边2-3m范围形成无空隙的帷幕,以堵截向井筒渗水为目的,因此以充分把空隙充填饱满才能提高治水效果。
计算公式:Q = V.h.a 式中Q = 注浆量 V = 需充填体积 h = 空隙取9%(平均) a = 浆液损失取1.4
每米注浆量为(5.02-2.52)x 3.14x 9% x 1.4 x 1 = 7.42m3(根据施工经验损失在80%以上)以实际发生的用量为准。
③、注浆扩散半径
注浆扩散半径的确定对节约材料、缩短工期有决定作用,但
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由于各土层间的土质结构及间隙,井壁与土层间的结合等因素浆液扩散性相差较大,注浆目的主要为堵水,因此注浆确定扩散半径以1.5-2.5米为宜。
④、注浆压力
注浆压力决定扩散充填能力、压力的大小取决于净水压力及井壁承受能力。根据表土层的特性及过去注浆经验,压力开始取:浅孔=0.3-1.0MPa,向下继续注浆时每下降10米延米增加0.1-0.2 Mpa压力。
⑤、设备布臵方式
风化基岩段注浆设备布臵在地面,后期基岩段壁后注浆施工注浆泵及拌料布臵在吊盘上,吊盘上设有压风管及供水管供施工使用。
⑥、施工工艺流程 1)、造孔:
在需注浆层位地点用YT-28型钻孔机,Φ42mm钻孔按间排距2.5 x 3m(每层需7个孔)垂直井壁打孔0.8-1.2m深。
2)、埋管:
每打完一个孔,首先用清水洗孔,根据孔深度用打管器把加工好的Φ40mm无缝钢管打入孔内外露60-80mm长。注浆管上用棉线缠在马牙扣上并用锚固剂固定。
(3)其它防水措施
混凝土严格按照实验室提供的配合比计量,并加入5%的水泥
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基渗透结晶型材料,该材料可自动充填0.2MM的裂缝,保证井壁不漏水,同时8.4m表土段钢筋砼井壁自下而上砼浇筑一次完成不留接茬,保证井壁的整体性。达到混凝土自防水的效果。
通过以上多种技术措施联合治理井筒出水,达到了理想效果,井筒掘进过程中,涌水量保持在15~25m/h,为井筒快速掘进奠定了基础。
2、施工技术方案及工艺流程
31风井全深435.37mm,井筒净径4.0m。其中基岩段深388.87m,砼壁厚350mm~500mm,根据该井筒的施工条件,施工队伍的技术水平和机械化装备情况,本着安全、快速、优质高效的原则,决定采用中深孔光面爆破,0.4m的中心回转抓岩机配合2.0 m的吊桶出碴,段高4m整体下移模板浇注砼井壁,选用一套单钩提升,一部提升绞车,单侧溜矸仓,8T自卸汽车运碴的混合作业施工方案。
采用两掘一砌的混合滚班作业方式,即打眼放炮两次,砌壁一次,施工工艺流程如下图:
井筒施工工艺流程
下钻打眼2.5m→装药放炮→通风扫盘→出碴→清底 下钻打眼→装药放炮→通风扫盘→出碴至4.3m→立 4.0m→出碴清底 模衬砌 3、整体下移金属模板砌壁、短段掘砌支护技术方案 根据风井现有地质资料,该井筒表土稳定性较差,同时考虑
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到现有队伍的素质和现有装备的情况,决定采用一次树立大井架,上一台ф2.0m绞车配2.0m吊桶提升,整体下移金属模板砌壁的机械化配套方案,进行短段掘砌混合作业。为充分发挥机械化在施工中的作用,井筒前8.4m临时井颈段掘进采用人工开挖,钢板桩帷幕治水,井筒掘进8.4m,砌井颈8.4m,再向下施工井筒。
下部井筒段采用整体下移式金属模板,井筒施工40m,进行临时改装,各井内施工设备及设施布臵齐全,使其具备了机械化快速施工的条件,加快井筒掘进速度。
机械化配套设备
(1)、Ⅲ型凿井井架,一套单钩提升,提升为JKT2.0*1.5-20型绞车配2.0m3吊桶出碴,井架二层台座钩式自动翻矸。
(2)、掘进:采用YT28型凿岩机打眼,爆破采用T200水胶炸药,4.5m长脚线,8号复铜毫秒延期电雷管起爆,2.5m中深孔光面爆破,装岩用HZ-0.4型中心回转抓岩机。
(3)、支护:砌壁采用整体下移金属模板,有效成井段高4.0m,砼制作在地面集中搅拌钻,混凝土输送采用TDX-1.6 m3型底卸式吊桶,在吊盘上设集中分料槽,底卸式吊桶运送混凝土通过溜灰管对称、均匀进入模板内。
①、一次临时支护
根据《煤矿安全规程》第二十七条规定,采用井圈或其他临时支护时,临时支护必须安全可靠、紧靠工作面,并及时进行永久支护。当围岩条件较差时,防止片帮措施为:在出碴的同时对岩帮进行敲找,岩帮采用锚网(喷)随机支护,锚杆采用ф18×2000mm树脂锚杆,间排距800×800mm布臵,铺设δ=8mm的金属网,网压茬100mm;当岩层稳定时,将岩帮的活矸危石打掉,不再进行临时支护。
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②、二次永久支护
放炮后,矸石不全部出完,留一部分找平作为座底矸石。绑焊钢筋(有钢筋段),稳立模板,分层对称浇筑砼。
使用MJY型整体下移金属模板,模板外径D外=4050mm,全高4.3m,全液压脱模和稳模。上循环模板脱模后,下放至工作面,根据测量找平、对中,撑开模板,使井壁的垂直度及支护厚度满足要求后,稳立好模板,进行浇筑砼。
通过整体下移金属模板砌壁、短段掘砌的技术施工方案,不但保证了不稳定岩层的支护效果,而且大大缩短了支护周期,提高了井筒掘进效率。
4、爆破技术工艺
根据31风井井筒所穿岩层岩性分析,并通过科学计算论证和以往爆破经验,确定以下爆破参数:
1、爆破图表:
(1)炮眼深度:炮眼深度2.5m,炮眼利用率按85%计,循环进尺2.1m。
(2)炮眼布臵及数量:井筒荒径4.7 m,中心眼采用二阶直眼掏槽方式。
一阶掏槽眼:中心眼深2.7 m,中心眼不装药。掏槽眼深1.8m,圈径取1.2m,眼数6个,眼距600mm,每眼装药6卷。
二阶掏槽眼:眼深2.7m,圈径取2.2m,眼数10个,眼距700mm,每眼装药10卷。
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