五沟煤矿副井探水预注浆施工组织设计 

孔口管结构示意图φ89φ65φ10891410002859φ85002600(4000)10810090302060761-卸压阀2-闸阀3-压力表4-法兰盘5-φ136mm 孔壁6-90mm孔径7-水泥砂浆8-注浆把鞘9-防喷装置90

（八）探水钻进顺序和注浆方式 1、探水钻进顺序

根据《煤矿安全规程》的要求，工作面探水孔的个数不应少于3个。F3断层倾向北东，倾角65°，首先在F3断层面倾斜方向的上方施工2个探水孔，即5#和7#孔，然后再在F3断层面倾斜方向的下方施工一个探水

孔，即2#钻孔。对于第二段高，则首先在岩层倾斜方向的上方打2个探水孔，即5#和7#孔，然后再在岩层倾斜方向的下方打一个探水孔，即2#钻孔。当3个探水孔的每个单孔涌水量均小于0.3m3/h时，说明该探水段的赋水性较差，停止探水施工，恢复正常的井筒掘砌。否则，继续钻探其余各孔。据施工现场提供地层的产状为40°∠12°。

2、注浆方式

第一段高，为保证31煤顶板砂岩含水层的注浆效果，本段高内采用下行分段注浆，当钻孔钻进到破碎带以下稳定岩层5m，无论是否出水，均对破碎带进行预注浆。对F3断层破碎带采取低压注浆，取静水压力的2.0倍，即注浆终压为5.5Mpa。

第二段高，原则上一次钻至设计终孔位置，一次注全高；但当钻孔的单孔涌水量大于3.0m3/h，应停止钻进，提钻注浆；否则一次钻至终孔结束，然后提钻注浆。

各段钻注工作均打一孔，注一孔，原则上打钻和注浆不采取平行作业。 （九） 注浆量估算

注浆量按公式Q=NλπR2H1ηβ/m计算。 式中：N为注浆孔数，取N=8； λ为浆液损失系数，取1.5；

R为浆液有效扩散半径，取R=6m； H1为注浆段高，分别为56m和54m；

η为岩层裂隙率，取31煤顶板砂岩含水层η=2%；K3砂岩含水层η=3%；破碎带η=10%

β为浆液的有效充填系数，取β=0.8； m为结石率，取m=0.8。 将上述参数代入公式计算得： 第一段预计注浆量 Q1=NλπR2H1ηβ/m

=（8×1.5×3.14×62×32×0.02×0.8/0.8）+（8×1.5×3.14

×62×14×0.1×0.8/0.8）

=2767m3 第二段预计注浆量 Q2=NλπR2H1ηβ/m

=8×1.5×3.14×62×54×0.03×0.8/0.8 =2198 m3

两段共计注浆量为4965m3，施工中应根据注浆的实际情况及时调整。 （十） 注浆设备选型 1、钻机选型

选用MZ120-Ⅱ型风动潜孔钻机。该钻机功能具有较强的针对性，重量轻、人工搬运方便，扭距大、不易卡钻，钻进速度快，钻孔质量高，可调性强，适应各种岩石，可以钻进不同角度、不同孔径的钻孔。

MZ120-Ⅱ型风动潜孔钻机工作风压0.6—1.2Mpa，配置中压空压机；耗气量12—17m3/min，一次推进行程1.0m，额定钻距120m，最大进尺速度可达0.4m/min，最大推进力18KN，最大起拔力30KN。钻杆直径Φ60mm，1m/根；主风管为Φ50高压管，20m/根。

2、 注浆泵选型

选用DBGB-30-80/80电动注浆泵，该注浆泵的传动系统为齿轮传动，结构简单，性能稳定，经久耐用；操作简单；浆缸、浆缸盖、吸、排浆阀为单体结构，安装检修、排除故障便利；配置电机功率30KW，浆缸内的缸套、活塞直径Φ80，注浆压力最高达32Mpa，排浆量最大325升/分，四级调速，可满足各种条件注浆的需要。

三、钻进、注浆施工

（一）

施工准备

1、第一段高

（1）施工准备：考虑到先浇注止浆垫再浇注壁座、支撑圈，因此设计上将支撑圈部分井壁改为1.3m的壁厚，配筋按照原设计不变。

同时井筒冻结深度为309m，止浆垫下口深度为307.5m，冻结的保护距离过小，施工中在掘进到支撑圈下口后，止浆垫掘进打眼时要利用伞钻施工3个超前探水孔，眼深不小于6m。若探水眼出水，可将1寸注浆管打入孔中封堵出水然后浇注止浆垫进行工作面预注浆。

（2）止浆垫浇筑及孔口管埋设：

先将工作面按止浆垫设计尺寸刷大，利用风锤在井壁的同一水平打眼4个，砸进道轨橛子，用U型卡子将其与8600mm长的I20工字钢连接，在钢梁上方放置16#槽钢井定位圈，采用螺栓连接。将孔口管上口与定位圈用U型卡固定好，下口用孔口管管卡和锚杆固定，防止浇注止浆垫时，孔口管变动。然后浇筑砼止浆垫。（见止浆垫设计图）施工时将另行编制止浆垫施工措施。

孔口管采用预埋方式，即先在工作面按设计圈径和角度安装并固定好，然后浇筑混凝土止浆垫。钻孔设计径向角4.0°，预埋深度3.6m，管口中心至井壁500mm，孔间距2000mm。待孔口管预埋好之后，开始浇筑止浆垫，在浇注时，所用砼由地面搅拌机严格按照砼配合比（C30、C40）进行搅拌配制，拌好后的砼经2m3底卸式吊桶下放至工作面，风动振捣器分层振捣，分层厚度400m。为缩短砼养护时间，在砼中加入三乙醇胺与氯化钠复合早强剂。1、第一段高

现已施工完壁座，壁座底板位置设计标高为-272.80m，即井深301.5m，也是止浆垫的上口标高，止浆垫设计厚度为3.5米。在壁座下方再掘进3.5m（井深306.0m），开始架设定位圈，按设计角度绑扎、固定8个孔口管，均匀布置，再进行浇筑止浆垫。止浆垫浇筑好后，进行壁座和套壁施工。最后安装风水管路和注浆管路，架设钻机平台，对工作面预注浆。

孔口管埋设顺序如下：

1)为加快安装速度，根据注浆孔的设计孔位，孔距和角度等，先在井口地面试组装和校正工作。

2)架设上部生根圈，应按设计及生根圈上标注的方向编号架设，上部生根圈通过两根钢梁固定在井帮上，架设生根圈要用井筒中心线十字线找正，

3）安设孔口管，按上下圈上的分组编号，将孔口管对号卡在生根圈上。 4）孔口管下口要用短钢筋打眼固定在迎头底板岩石上。 8个孔口管按照设计好角度稳固好后，浇筑止浆垫。

（3）、止浆垫浇注好后，继续进行壁座及支撑圈的浇注，然后进行套内