广东怀集藤铁铁矿Ⅱ号矿体帷幕注浆工程
怀集乐居矿业有限公司
帷幕注浆防治水工程注浆施工作业指导书
1.帷幕注浆孔的平面布置
本次藤铁铁矿Ⅱ矿体帷幕注浆工程帷幕线沿A-A,线布置,帷幕总长205.69m,平均孔距10m,帷幕共布置18个注浆孔和2个勘探孔,T1、T2勘探孔间距为25.06m,注浆孔钻探进尺共计约3204m,帷幕勘探孔进尺共计216m。注浆施工按逐渐加密的原则,分三序次施工,先施工第一序次钻孔,然后施工第二序次钻孔,最后施工第三序次钻孔。待A-A,线帷幕水文地质勘探施工完毕后,从揭露的地层情况再来确定采用哪种帷幕注浆方案。第一序孔5个,分别为K1、K5、K9、K13、K17,第二序孔4个,分别为K3、K7、K11、K15,第三序孔9个,分别为K2、K4、K6、K8、K10、K12、K14、K16、K18。
K5K9ⅢⅠⅢⅡⅢⅠⅢⅡⅠ序孔首次施工Ⅱ序孔再次施工Ⅲ序孔最后施工
本矿帷幕按目前的情况暂定2个检查孔,具体钻孔位置及深度视注浆情况而定。 2.注浆方式
注浆方式采用孔口封闭,自上而下分段注浆,个别孔段必要时可采用孔内封闭注浆。下行式注浆须使注浆孔钻进一段,灌注一段,前段注完后,经扫孔钻进,再注下一段,反复交替进行,直至注浆孔终孔结束。注浆的钻进和注浆交替进行的过程见图2:
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图2 下行式注浆示意图、-第一段钻进及注浆、-第二段钻进及注浆、-注浆段编号-孔口封闭器-孔口管
注浆段的段高视大理岩岩溶发育情况而定。一般情况下,注浆段高为10~30m。遇到大型溶洞,按钻至溶洞底板,立即停钻注浆。 3.注浆钻孔技术要求
注浆钻孔开孔孔径应≮φ130mm,终孔孔径φ91~φ75mm。钻孔偏斜率应不大于孔深的1.5%,为保证钻孔的孔斜率,钻进过程中,应每隔50m测斜一次,孔深50m以上及换径部位应加密测斜。控制孔斜应以预防为主,做好开孔前场地平整,钻机安装工作,天车、钻机立轴及孔位必须三点一线垂直。钻进使用长、直、重的钻具,如使用带钻铤的组合钻具或加长钻具。孔斜测量发现钻孔偏斜,应及时采取有效的纠偏处理措施。
Ⅰ序孔和勘探孔全孔取芯,含水基岩岩芯采取率不低于70-80%,破碎基岩不低于50%,并准确进行水文地质编录。其它序次注浆孔岩芯采取率不严格要求,但孔内不得有残留岩芯和岩粉,孔深误差不大于2‰。
为保证注浆质量,应做好孔口管的埋设工作。孔口管宜为φ127mm钢管,孔口管进入基岩硬质岩石不小于1.00m,孔口管底部应用0.6:1的浓水泥浆灌注,使之与基岩紧密胶接,灌注水泥浆后一般应待凝48
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小时,钻进前采用压水试验检查止水效果应良好。孔口管上部应高出地面0.2~0.4m,钻进时应戴好防护装置。 4.注浆材料及制浆
为了节约水泥,降低成本,拟采用水泥粘土浆和水泥尾矿砂浆。水泥采用P.O32.5普通硅酸盐水泥,水泥的细度要求为通过80μm方孔筛的筛余量不宜大于5%。所用水泥必须新鲜,无结块的新鲜水泥。每批进场水泥均应有出厂合格证和检验分析报告单,进场水泥应按批次或每200t送检验样一件,不合格水泥不能使用。
粘土:塑性指数不宜小于14,粘粒(粒径小于0.005mm),含量不宜低于25%,含砂量不宜大于5%,有机物含量不宜大于3%。
尾矿砂:应选用质地坚硬的尾矿砂,粒径不宜大于2.5mm,细度模数不宜大于2.0,SO3含量不宜大于1%,含泥量不宜大于3%。
水玻璃:模数宜为2.4~3.0,浓度宜为30~45波美度。 浆液的制备在集中制浆站搅拌配制,用泵通过输浆管道送到注浆钻孔的第二次搅拌桶内,再通过注浆泵向钻孔内注浆。
制浆站分纯粘土浆和水泥粘土浆或水泥尾矿砂浆的拌制两部分。配制1000升纯粘土浆的材料用量见表1。一般情况下,在制浆站只拌制水粘比为1:1的粘土浆供拌制水泥粘土浆时使用。
表1 配制1000升纯粘土浆的材料用量表
水粘比 2:1 1:1 0.8:1
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粘土用量(Kg) 423 733 859 加水量(Kg) 846 733 688 浆液比重 1.269 1.467 1.547 广东怀集藤铁铁矿Ⅱ号矿体帷幕注浆工程
水泥粘土浆主要是针对岩溶裂隙发育相对较弱,裂隙细小的岩层。浆液由稀变浓,有以下配比可供选择。用纯粘土浆配制1000升不同水固比的水泥粘土浆的材料用量见表2。
水泥尾矿砂浆主要是针对岩溶裂隙较发育,裂隙宽大的岩层。浆液由稀变浓有以下配比可供选择,配制1000升不同水固比的水泥尾矿砂浆的材料用量见表3。
表2 采用纯粘土浆配制1000升水泥粘土浆的材料用量表
水固比 2:1 1.5:1 1:1 0.8:1 0.6:1 2:1 1.5:1 1:1 0.8:1 0.6:1 粘灰比 1:1 1:1 1:1 1:1 1:1 1.5:1 1.5:1 1.5:1 1.5:1 1.5:1 水泥用量 Kg 212 269 367 431 520 169 215 294 344 416 需用粘土浆量 水粘比 1:1 1:1 1:1 1:1 1:1 1:1 1:1 1:1 1:1 1:1
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加水量 Kg 635 537 367 258 104 592 483 294 172 0 水玻璃量 Kg(5%) 11.0 13.4 18.4 22.0 26.0 8.5 10.7 15.0 17.2 21.0 升 289 366 501 587 709 346 439 601 704 851 水灰比 4:1 3:1 2:1 1.6:1 1.2:1 5:1 3.75:1 2.5:1 2:1 1.5:1 广东怀集藤铁铁矿Ⅱ号矿体帷幕注浆工程
表3 配制1000升水泥尾矿砂浆的材料用量表
水固比 2:1 1:1 0.8:1 0.6:1 2:1 1:1 0.8:1 0.6:1 2:1 1:1 0.8:1 0.6:1
砂灰比 1:1 1:1 1:1 1:1 1.5:1 1.5:1 1.5:1 1.5:1 2:1 2:1 2:1 2:1 水泥用量 Kg 212 366 429 518 169 293 343 414 141 244 286 345 尾砂用量 Kg 212 366 429 518 254 439 515 621 282 488 572 690 水用量 升 846 733 687 622 845 732 686 621 845 732 686 621 水玻璃用量 Kg(5%) 10.6 18.3 21.5 25.9 8.5 14.6 17.2 20.7 7.0 12.2 14.3 17.2 水灰比 4:1 2:1 1.6:1 1.2:1 5:1 2.5:1 2:1 1.5:1 6:1 3:1 2.4:1 1.8:1 比重 1.28 1.48 1.567 1.69 1.28 1.48 1.56 1.68 1.27 1.48 1.56 1.67 5.注浆管路系统安装
本次注浆采用孔口封闭,自上而下分段注浆。
为保证注浆质量,避免采用塑料管做射浆管造成的扫孔难度,在孔深150m以上注浆段,采用内丝扣连接的φ42mm钻杆作为射浆管。在注浆过程中每隔5~10分钟,旋转和上下提动钻杆几分钟,旋转时间的长短根据具体情况掌握。其它孔段注浆则仍采用塑料(或PVC)管做为射浆管。 6.钻孔冲洗
帷幕注浆孔段在注浆前均应进行钻孔冲洗。冲洗的目的是清除钻孔中残留的岩粉、铁末和岩石裂隙中所充填的粘土杂质物。具体做法是: (1) 钻孔结束后,视孔内残留物的多少,用钻具带取粉管进行捞粉,
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