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1、1 前言潘三矿二水平延深及安全改建工程由煤炭合肥设计院设计，确定在潘三矿工广内施工一深部进风井。 根据集团公司安排确定由我处施工井筒地面预注浆工程。深部进风井与工广内现有井筒平面距离为：矸石井，259m ；主井， 358m ；副井， 430m 。本施工组织设计根据井筒检查孔地质报告及所提供资料，遵照有关规范、标准，并结合以往施工经验编制。设计编制依据主要有：（ 1）淮南矿业集团潘三矿深部进风井井筒检查孔地质报告 ；（ 2）矿山井巷工程施工及验收规范 （GB50213-2010 ）；（ 3）煤矿井巷工程质量检验评定标准 （MT50511-2010 ）；（ 4）煤矿防治水规定（ 5 ）其它与本工程
2、施工相关的规程、标准、手册，以及技术要求和施工经验等。深部进风井井筒地面预注浆总体施工方案设计如下：采取内圈直孔 + 外圈“ Y”型钻孔的施工方案。注浆段高划分为13 段（包括岩帽段），总段高为 758m （其中岩帽段20m ）。内圈布置（注浆及布孔圈径 13.8m ）8 个注浆直孔，注浆深度为 334 555m ，划分 4 个段高（包括岩帽段），段高总长 221m ，分两轮施工。外圈采用“ Y”型钻孔，地面布孔4 个，注浆深度为 545 1092m ，划分为 9个段高，段高总长547m ，分两轮施工。第一轮施工Z9 、Z11、Z13 、Z15 四孔，待该四孔钻探注浆到孔底（1092m ）后封
3、到孔深435 m 后进行定向钻进，分叉为Z10 、Z12 、Z14 、Z16四孔，再钻探注浆到孔底（1092m）。Y孔的注浆深度与内圈直孔注浆深度重合10m。Y孔造孔与内圈直孔在孔深545m 处对接。通过注浆后的单孔压水试验预计井筒剩余涌水量。内圈8 个直孔全部钻注结束后，透开其中一孔对334 555m注浆段进行压水试验，预计井筒334 555m段的剩余涌水量；外圈 8 个“Y”孔全部钻注结束后，透开其中一孔对555 1092m注浆段进行压水试验，预计井筒555 1092m 段的剩余涌水量。全井筒剩余涌水量为两段剩余涌水量之和。总工程量：造孔 11436m ，注浆量 29707m 3 （其中单
4、液浆 1169 m 3）。其中内圈造孔 4440m ，注浆量 10127m 3 （其中单液浆 1169 m 3），外圈造孔 6996m ，注浆量 19580m 3 。固管：总计 4412m ，其中，内圈孔2672m ，外圈孔 1740m 左右。注浆质量标准，井筒基岩注浆段注后剩余涌水量不大于6m 3 /h 。2 井筒技术特征 ( 见表 2-1)井筒技术特征表表 2-1井筒X3633762.808井筒净径（ m ）8.6中心Y39476085.793井筒深度（ m ）坐标标高23.2第四系深度（ m ）267.40井底车场标高风化带深度（ m ）330.70（m ）马头门标高（ m ）硐室标高（
5、 m ）3 井筒地质及水文地质特征3.1 井筒地质井筒区域总体地层走向N20 60 W ，呈扇形展布，倾向南及南西，为平缓的单斜构造，地层倾角3 5 。新生界第四系地层第四系地层厚267.40 291.35m ；（1）砂层、砂砾层层数多、厚度大，单层厚度大于 5m 的有 16 层，最大单层厚度达 13.40m ，砂、砂砾层总厚 175.85m ，占新地层总厚的 68.7% ，显示沉积颗粒大的特点；（2 ）底部以砂砾层为主，夹粘土层，分选性差，一般砾径 6-8cm ，最大达 20cm 。煤系地层主检孔揭露基岩厚度 781.46m ，层位为上石盒子组 ,上起 18 煤顶板，下至 1 煤下砂泥岩互层
6、 ,含 0.5m 以上煤层 13 层,属潘集矿区第一第六含煤段。构造与不良地质现象构造主要断层有 F47 ，另有 Fa、Fb 两条小断层。F47 断层为正断层，走向 N78 87 W ，近东西走向，倾向南，倾角 25 35 ，平均 30 ，落差15 20m ；F47 断层上盘煤层走向 N43 62 W ，倾向南西，倾角 4 5 , 断层下盘煤层走向 N20 40 W ，倾向南西，倾角 3。F47 断层可能是一个断层带，由多条断层组合而成，断层面复杂，破碎带较宽，附生次级小断层发育。Fa 断层为正断层，走向N35 W ，倾向北西，倾角60 ，落差68m ，断层可靠较差。Fb 断层为正断层，走向N
7、37 W ，倾向北西，倾角 65 ，落差35m ，断层的可靠性差。不良地质现象主检孔均见有多处破碎带， 主检孔自 8 煤顶板砂岩层至4-1 煤底板，出现三处破碎带，其中6 煤以上破碎带垂厚达10m 。整个破碎带垂厚达75m ，简易水文观测漏水现象明显；探构造孔8 煤至 5 煤，出现二处破碎带，岩性破碎带垂厚60m ，简易水文观测漏水现象明显。风化带结构特征潘三深部进风井主检孔风化带深度为267.40 330.70m ，厚度 63.30m ，其中强风化带厚度54.60m ；风化带内砂岩溶蚀较发育，竖向裂隙发育，岩芯破碎。3.2 井筒区基岩水文地质特征主检孔划分出 8 个含水层。含水层的岩性主要为
8、中砂岩、细砂岩及断层破碎带，含水层厚度4.80 26.35m不等。含水层划分情况见表 3-1 。深部进风井主检孔基岩含水层划分表表 3-1含水层含水层分层涌水量含水层起止深度 (m)主要岩性厚度 (m)(m 3 /h)备注编号1353.40360.30细、中砂岩6.90111.217类2439.60456.50中、细砂岩16.9029.862类3502.60507.40细砂岩4.8013.990类4596.30615.50细、中砂岩19.2017.9949类5741.80757.00中砂岩15.205.138类6869.00895.35细砂岩、破碎带26.3525.9683类7908.7591
9、8.25细砂岩9.504.289类81012.601018.25中砂岩5.652.329类含水层总厚度 (m)104.503.3井筒涌水量预计（ 见表 3-2 ）潘三矿深部进风井井筒涌水量预计成果表表 3-2含水层含水层起止深度涌水量预计（ m 3 /h ）建议水量主要岩性编号（ m ）（ m 3/h ）方法一方法二方法四1353.40360.30细、中砂岩2.209910.4175111.217111.2172439.60456.50中、细砂岩2.862513.199329.86229.8623502.60507.40细砂岩13.99013.9904596.30615.50细、中砂岩3.78
10、1017.99499.65817.99495741.80757.00中砂岩5.1385.1386869.00895.35细砂岩、破碎带5.317425.96834.47525.96837908.75918.25细砂岩4.2894.28981012.601018.25中砂岩2.3292.329合计210.78824 注浆技术方案及主要施工参数4.1 注浆孔数及布置本工程拟采用直孔 Y 孔井筒地面预注浆方案。 考虑既要保证注浆堵水质量，又要缩短井口占用工期等因素，确定注浆钻孔孔数及布置如下：注浆钻孔布置共布置 16 个注浆钻孔（钻孔孔口坐标见表4-1 ），分 2 圈布孔。内圈布置8个钻孔，布孔圈径
11、13.8m ，钻孔深度 555 。内圈钻孔中最后施工的一孔兼做注浆质量检查孔。外圈孔地面布置4 个钻孔，按 Y 形钻孔设计施工，每孔套管段以下经定向钻进分为两个孔 ,形成 8 个注浆钻孔 ,布孔位置距井心15 25，具体孔位可视地面施工条件及冻结措施工程布置而定，在条件许可的情况下，钻孔位置尽量靠近井筒，钻孔深度1092m 。外圈钻孔中最后施工的一孔兼做注浆质量检查孔。钻孔布置详见“深部进风井井筒地面预注浆钻孔平面布置图”钻孔施工顺序内、外圈各按两组孔施工。内圈第一组孔为Z1 、Z3 、Z5 、Z7 号孔，第二组孔为 Z2 、Z4 、Z6 、Z8 号孔，内圈施工完毕，即让出井口位置，可以安排井口措施工程施工；外圈第一组孔为Z9 、Z11 、Z13 、Z15 号孔，各孔达注浆结束标准后 ,套管段以下进行全封闭,采取定向钻进的方式施工下一个注浆孔,第二组孔为Z10 、Z12 、Z14 、Z16 号孔，外圈孔与最外圈冻结孔水平距离不小于3m 。4.2 注浆深度本次注浆上限放在风化带底板以下，考虑到套管需座落在坚硬岩石上，注浆上限设计为 334m ，注浆下限定于进入三灰2m ，暂定为 1092m 。井筒注浆深度见表4
