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1、国投新集能源股份有限公司新集二矿风井井筒注浆堵水施工安全技术措施编 制 人：审 核 人：编制单位：中煤三建二十九工程处注浆公司编制时间：二一一年五月二十九日新集二矿风井井筒注浆堵水施工安全技术措施一、概况 （一）风井井筒概况新集二矿风井井筒位于工业广场内，井筒净直径为6m，表土段采用钢筋双层井壁支护、混凝土井壁，基岩段采用钢筋单层井壁支护、混凝土井壁。中心点坐标为：X：3619581.915，Y：39461757.367，Z（井口标高）：+25.30，井深480.3m，其中表土段125.3m，基岩段355m（基岩风化带25.3m），冻结深度157m。经调查，本井筒在井深130m、210m、25
2、2m处出水，水源为片麻岩地层中的裂隙水，出水渗入井筒内，影响回风效果，涌水量约为30m3/h。（二）一次注浆施工情况 新集二矿风井井筒一次注浆采用地面预注浆方案，注浆工作于2009年5月28日开工，12月9日竣工。针对风井井筒一次注浆堵水工程，为检验注浆堵水效果，矿组织人员进行了调查。1、调查范围为0360m风井井筒位置，井筒梯子间内主要出水点210m处、252m处涌水量分别为7m3/h, 5m3/h。2、风井井筒从0130m位置时水量较小，约为10m3/h，从130m向下开始水量逐渐增大，直至260m位置时，水量增加为30 m3/h，从260m360m出口位置井筒水量无明显增大现象。 3、通
3、过本次调查，风井井筒-360m以上能够观测到的水量约为30m3/h，因此风井井筒共计水量约为30m3/h。（三）现风井井筒涌水情况2011年2月21日，应新集二矿的邀请，我单位组织人员到达二矿，在矿领导的安排下，和矿王总及技术科李磊、机电保运队张正业一起从回风井上口沿梯子间下井查看井筒出水点情况，观测到在井筒35层和42层梯子间东侧井壁各有一处大的出水点，每一个出水点目测涌水量约10m3/h，呈喷射状态；35层以上梯子间侧有少量出水，42层以下梯子间侧无明显出水点；梯子间以外井筒因雾气大看不见对面井壁；因回风井风速大，从井底无法精确测量水量，从风井井筒下口目测井筒涌水量约30m3/h。（四）编
4、写措施的依据1、新集二矿风井井筒注浆堵水方案及施工组织设计2、矿提供的新集二矿风井井筒涌水调查情况说明。3、施工作业技术规范和煤矿安全规程二、风井井筒二次注浆堵水施工方案因一次注浆封水效果不明显，井筒涌水较大，影响回风效果，危及到矿井的安全。应矿方要求，利用2011年7月份矿井检修期间，在井筒内对主要出水点进行二次注浆处理，从而达到封水目的，确保井筒的安全。二次注浆堵水施工方案：1、设计、安装井架、稳绞车及吊盘等提升设施，构建井筒注浆堵水提升系统。2、自上向下对井筒垂深约130m、210m和252m集中出水点处进行注浆堵水，从而为井筒充填加固创造条件。3、对垂深100-300m段布孔充填加固注
5、浆，层间距10-20m，每层均匀布置5-6孔，采用上行式注浆方式。4、自上向下检查到-450m，对其他集中出水点增加布孔进行注浆堵水。风井井筒堵水注浆施工设备图详见附图1。三、施工步骤及方法（一）注浆施工前的准备工作内容及安排1、所有设备及加工件按计划准备到施工现场。2、施工稳车、绞车基础及井架基础。3、安装绞车、稳车及井架。4、安装天轮平台、吊盘及挂钢丝绳。5、挂装井筒内照明、通讯、信号电缆。6、调试提升及信号系统，利用吊盘检查井筒，并根据检查情况编制施工补充措施。7、安装搅拌站及注浆系统。（二）井架及稳车、绞车基础施工1、由矿方技术部门在井上口标定平行于梯子间主梁的井筒十字线，根据矿方提供
6、的井筒十字线按设计图放井架及稳车、绞车基础线。2、按JT1600-1224型单滚筒绞车基础图和JZ-10/600型稳车基础图施工基础，因风井井口永久设施的影响，稳车、绞车基础到井中的水平距离可根据实际进行合理调整。3、施工井架基础:因井架按型钢管井架进行了优化设计，井架高度和上下口尺寸缩小，井架基础中心距离缩小，但基础的尺寸和混凝土的强度不变化。4、井架及稳车、绞车基础混凝土的强度按设计图施工，基础施工好必须按时养护，每天进行浇水，半个月后方可进行设备安装。（三）地面设施的布置和安装1、提升及悬吊设施布置 (1）井架采用型钢管井架图进行优化设计，应根据现场条件和施工需要适当调整井架高度和上下口
7、尺寸，满足提升的需要。(2）井筒采用一套单钩提升，提升选用JT-1600/1224型单滚筒绞车，配1.0m3吊桶和3.5t钩头，提升材料和上下人员。提升钢丝绳采用不旋转钢丝绳,型号为187-24.5。(3）由于受井筒梯子间及瓦斯管路主梁的影响，吊盘只能在两梁的中间运行，梯子间主梁和瓦斯管路主梁中心矩为3502mm，吊盘宽度设计为3160mm，吊盘形状似长方形，尺寸5.43.16m。吊盘采用双层吊盘，上、下层吊盘用4根立柱连接，并用柔性钢丝绳连接作为辅助保险绳；主梁设计采用18工字钢和圈梁18槽钢加工，两主梁中心矩外面部分井筒可设计折页和吊盘连接。为减少风阻，吊盘铺板用303扁钢立放，做成404
8、0mm网格状；承载能力满足破壁注浆的需要。吊盘采用双绳双叉悬吊法，地面两台单10t稳车单独悬吊；稳绳采用一台单10t稳车悬吊，另一根由吊盘绳兼用。吊盘加工总图见附图2。考虑井筒内永久管路及其它设施，吊盘和吊桶安装完毕，首先使用吊桶仔细检查井筒内管道梁和其它设施的位置，丈量吊盘的安全距离，确保吊盘运行期间吊盘与井壁、瓦斯管道梁及其它设施的安全距离为200mm。(4）天轮平台布置见附图3。(5）地面稳车、提升绞车、搅拌注浆站布置原则上利用风井场地已有空间见缝插针，并尽可能利用现有设施，做到简化实用，安全可靠。地面稳绞布置见附图4。(6）注浆管和压风管从井筒上口防爆盖开孔下放，上部悬吊在井架上，井筒
9、内固定在梯子间上，人员从风道口上下。2、提升及悬挂设施安装(1）井架安装：在地面组装，用16t吊车进行起立。(2）绞车安装：a、研磨好基础，把主滚筒底盘进行超平找正后地脚螺栓浇灌。b、利用8t吊车进行绞车主轴、减速箱和电机三大件安装。c、基础二次浇灌。d、液压站及安全闸、工作闸、电器安装。e、绞车调试(3）吊盘组装：因风井防爆盖无法打开，吊盘不能在地面组装，在风井井下口马头门组装；组装时先用方木搭成500mm高平台进行组装吊盘下盘，然后在下盘上组装上盘。上、下盘组装好后挂吊盘绳在井筒中组装立柱，卡吊盘保险绳。(4）钢丝绳安装：根据天轮平台设计图纸安装天轮平台梁和天轮，把吊盘及稳车、绞车下绳点引
10、到风井防爆盖上，用气割把四个钢丝绳孔和两个高压胶管孔割出，孔径设计为80mm。割孔前先在要割掉的防爆盖钢板上用16mm圆钢焊接一个手把，待钢板割掉后拿走保管好，注浆结束后再恢复。每个绳孔割好后及时用两块500500mm胶带封孔，防止漏风，胶带一个中间带圆孔，一个不带圆孔，用两个螺栓固定在防爆盖，其中割好孔后及时用不带圆孔的胶带封闭，待下绳和下高压胶管后采用带圆孔的胶带封闭。下绳时通过绳孔把钢丝绳松到第一层梯子平台，挂好卸力和重锤后再向下松钢丝绳，到底后垂直固定，待吊盘三根绳全到位后挂吊盘。因井筒-360m处设有人行平台，下绳时安排专人看护。在防爆盖上割下绳孔时，为防止氧焊物被风机吸走打坏风叶，
11、施工时必须停风进行割孔作业，施工时间约20分钟，矿制定停风措施。施工单位制定烧焊措施。(5）钩头及吊桶安装：将提升钢丝绳从井架下放到防爆盖后，人工将钢丝绳穿过绳孔，至第一层梯子间，然后在第一层梯子间装3.5t钩头和滑架，沿稳绳下放，在风井井底挂吊桶。(6）-360m平台拆除、恢复：起吊盘，利用吊盘拆除-360m下人平台，井筒注浆结束后再进行恢复，措施另行补充。风井井筒注浆堵水装备平面布置图详见附图5。（四）供电、井筒通讯和信号、注浆及压风管路1、供电：设计总负荷400kw，从矿地面变电所引入一路380V电源到风井施工配电点，再由配电点向绞车、3台稳车、注浆站、照明综保等施工设备供电。2、井筒内
12、布置一趟通讯和信号电缆，沿吊盘绳敷设。井口、绞车房和吊盘实行通讯、信号联系，并建立相应的联络制度。3、设计两趟注浆管路从注浆站经防爆盖割孔位置引入井筒，防爆盖上部悬吊在井架上，井筒内沿梯子间下放到工作面，利用吊盘下放，管路固定在梯子间主梁上。4、井筒供风引自地面压风机房，考虑打眼与注浆不能同时作业，供风管路采用一趟注浆管路兼用，兼用管路做专门标记，每次由注浆更换压风时，使用前都要对管路进行清水清洗，压风吹干，确保管内无异物，畅通时方可用作压风管。（五）130m、210m、252m三处集中出水点梯子间拆除和安装提升系统调试好，对井筒进行全面检查，定好130m、210m、252m三处漏水点位置；因
13、出水点在梯子间里，每一处出水点拆除三层梯子间，用于堵水时上下造孔。梯子间拆除和安装：在网片上挂好钢丝绳，用提升绞车吊好，切除网片固定螺栓，把网片下放到下井口，如拆除三层梯子间满足不了注浆需要，再进行上下增加，注浆结束后进行恢复，并保证恢复质量。（六）注浆施工1、注浆孔布置（1）注浆深度的测算考虑井筒内风速过快，雾气较大，采用绞车绳控制井筒深度，并用梯子间验算深度，确保井筒深度值控制在1.0m之内。为保证井筒及注浆安全，计算井筒内基岩段位置向下3.0m按表土段布孔注浆设计施工。（2）处理130m、210m、252m三处集中出水点孔的布置在井深130m、210m、252m三处集中出水点部位上下1-
14、3m范围内，布置3-5个注浆孔进行出水点降水，待原出水点无水或出水无压力时进行封堵严实（用水泥或木塞加棉纱堵），关闭降水孔，观察原出水点不出水或出水很小时接管注浆。集中出水点处理采用下行式注浆方法。三处集中出水点孔的布置详见风井井筒130m、210m、252m处出水点设计钻孔剖面图、展开图及技术参数图表6。（3）100-300m注浆段孔的布置待集中出水点处理完毕，采用上行式注浆方法，对井筒100m-300m进行布孔充填注浆加固，达到堵水目的；设计注浆段高20m，每段布置5-6个孔，上下排注浆孔按“三花状”布设。2、注浆孔施工根据矿提供资料，主要出水点在井筒基岩段，为了确保注浆堵水效果，确定本次
15、对集中出水点注浆堵水后，对100-300m井筒段，表土部分进行壁间充填，基岩部分进行壁后充填注浆加固。钻孔的结构和施工：（1）174m以上风化带及冻结段，此段为双层井壁，注浆工程施工前进行井筒检查，若174m以上无明显渗漏水时不再打孔注浆；有明显渗漏水点位置进行有针对性的布孔，设计孔深为穿过内壁进入外壁50mm即450mm，然后埋设42350mm（根据井壁厚度确定的长度）的注浆管。（2）174m以下为基岩段，单层井壁，设计孔深2.5m；施工时先打600mm深孔，然后埋设42600mm的注浆管，装阀试压合格后用26mm钎头钻进至设计深度进行注浆。井壁结构图见附图7。施工钻孔时采用7655风钻配42mm 钻头打眼。为控制孔深，施工时直接采用有效长度和钻孔长度相同的钎子进行施工。孔口管设计采用425mm无缝钢管加工，一端制作成马牙扣，一端车丝，长度为350 mm和600mm（根据井壁厚度确定长度，详见布孔技术参数图表）。埋设前，将麻丝缠绕注浆管，然后在孔口管丝扣端安设废旧闸阀，防止大锤与孔口管丝扣接触，用大锤将带有废旧闸阀的孔口管撞入孔内，注浆管外露长度不大于50mm。3、注浆压力：注浆压力的大小首先应满足井壁承受能力，其次应满足进浆的需要。根据以往井筒注浆施工经验，考虑井壁承受能力，保证施工安全，设
