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神东煤炭集团石圪台煤矿22303工作面松散层注浆施工方案

神东煤炭集团石圪台煤矿

22303工作面注浆工程施工方案

（二）地层及水文地质 2

三、注浆范围及工程量 5

管涵工程施工方案（二）钻孔布置及工程量 5

（五）单孔注浆结束标准 11

（七）特殊情况的处理 11

五、施工准备及安排 12

六、施工进度保证措施 13

七、工程质量和生产安全保证措施 14

（一）工程质量保证措施 14

（二）施工质量的过程控制 16

（三）工程质量控制要点 17

（四）生产安全保证体系 18

（五）生产安全保证措施 20

（六）文明施工措施 22

八、环境保证措施 23

（一）环境保护和卫生 23

（二）环境保护措施 24

1、《石圪台煤矿22303工作面松散层注浆工程施工组织设计》

2、《神东煤炭集团石圪台煤矿22303工作面松散层注浆工程布置图》

5、《三下采煤规程》；

安全目标：切实落实各项安全防范措施，严格要求、规范操作、定期检查，确保人员、器械安全，杜绝安全事故的发生。

工期目标：本工程控制工期如下：

（1）工程开工日期：年月日；

（2）工程竣工日期：年月日；

文明施工：达到进场规范，施工有序，工完场清，不对周围环境造成污染，创安全、文明、环保施工工地。

石圪台煤矿22303工作面拟于2011年8月初开始回采，该工作面上方发育两条古冲沟，冲沟内上覆基岩厚度较薄，松散含水层厚度较大，工作面回采至该区域将有突水溃砂的危险。为确保工作面安全回采，在对该工作面进行井下充分探放水的基础上，对该工作面两个基岩厚度小于41.3m的富水区进行上覆松散层注浆加固，使导水裂隙带高度范围内的松散层固结，形成固结体；在回采顶板垮落时固结体形成块状或片状，达到上述两区域顶板加固、防止溃水、溃沙。

受神华地质勘查有限责任公司委托中国煤炭地质总局华盛水文地质勘察工程公司承担了22303工作面松散层注浆工程。

（1）上三叠统永坪组（TSY）

井田内无出露，据钻孔揭露，其厚度大于133.12米。岩性以灰绿色厚层状中细粒长石砂岩为主，局部为粗粒砂岩、粉砂岩薄层常夹有2～4层薄煤。砂岩中含有较多的黑云母，分选性及磨圆度中等，大型槽状层理，楔形层理或块状层理发育。本组为侏罗纪煤系基底。

物性特征：视电阻率曲线呈中低阻，一般30～120Ω·m；密度中高；自然伽玛值中等。各参数曲线均以呈低幅值为特征，易与上覆煤系地层相区分。

延安组为井田内含煤地层，假整合于上三叠统永坪组之上，上部地层在糖酱渠有出露。由于受原沉积基底起伏，直罗期古河流冲刷以及新生代剥蚀等原因的影响，厚度变化较大，厚128.41～207.64米，平均172.18米，平面上以柳根沟以北～考考赖沟一带厚度最大，中部沿着柳根沟方向厚度最薄。

岩性主要由灰白色中～细粒长石砂岩、岩屑砂岩、浅灰色粉砂岩、砂质泥岩和煤组成，粗粒砂岩、泥岩及炭质泥岩的含量相对较少，偶见泥灰岩透镜体及蒙脱质粘土岩

（3）中侏罗统直罗组（J2Z）

本组地层沿乌兰木伦河及糖酱渠有出露，因受沉积后期的剥蚀作用，仅残存该组下部地层，其厚度为0～81.01米，平均36.74米，在井田内自西向东变厚。

上部岩性由兰灰色砂质泥岩，泥岩、黄绿色粉砂岩及灰白色细粒砂岩组成，呈互层状，且常见紫杂色斑块。下部则为灰白色厚层状粗～中粒长石砂岩，常发育板状交错层理、槽状交错层理、并含大量植物茎化石、煤的包裹体及条带，底部有黄铁矿结核，与下伏延安组呈假整合接触。

（4）第三系上新统三趾马红土（N2）

在井田东部边界附近有零星分布。厚度0～6米，平均1.0米，沉积为棕红色粉砂质粘土，亚粘土层间夹数层钙质结核，较致密，具粘滑感。

①第四系中更新统离石黄土（Q2）

不整合于第三系红土之上。在前石圪台分水岭地段有零星出露，厚度0～19.64米，平均6.92米。岩性为粉土质，含钙质结核夹2～4层薄层棕色古土壤。底部为沙砾石层，分选性差，沙砾石层厚0.5～2.0米。

②第四系更新统萨拉乌苏组（QM3）

厚度0～53.76米，平均18.35米。沉积物由中细沙及粉沙组成，间夹薄层状粉沙土透镜体。主要分布在柳根沟及布袋壕地带，其次分布在考考赖沟和石圪台沟。

③第四系全新统冲积层（Q4n1）

组成乌兰木伦河河漫滩和一、二、三级阶地。厚度0～11.12米，上部岩性为沙层，中下部为沙、砾石层。

④风积沙（Q4001）

分布于井田各地，厚度0～32米平均4.67米，沉积物为土黄色粉细沙，分选性好。

井田位于乌兰木伦河中游东岸。地形北东高西南低，海拔1120～1355米。黄土梁峁区、沙漠滩地及剥蚀丘陵相间。零星分布的浑圆状长梁状剥蚀基岩丘陵和黄土粱峁为井田地表水系分水岭，而沟谷两侧遍布着固定或半固定沙垄沙丘。其地表水主要补给来源是萨拉鸟苏组泉。柳跟沟、石圪台、糖酱渠是井田内主要常年性沟流。是当地浸蚀基准面，它们自东而西并列横贯井田中部，流入乌兰木伦河。

（1）全新统冲积层孔隙潜水(Q4al)

（2）上更新统萨拉乌组孔隙潜水(Q3S)

井田普遍沉积了萨拉乌苏组，平均厚18.35米。主要分布石圪台沟以东，葫芦头沟，及井田中部布袋壕，柳根沟一带，在古湖洼地，古沟槽较厚度20～50米，最厚53.76米。岩性为中细粒沙、粉沙组成，间夹薄厚粉沙土透镜体。结构松散，孔隙大，透水性强，易接受降水补给形成孔隙水。

（3）第三系红土隔水层(N2)

在井田北东边界零星分布。厚度0～6米，平均1.70米，岩性为浅红色，棕红色粉砂质粘土，亚粘土与钙质结核层互层，粘土呈块状无层理，具粘滑感，较致密。

本次注浆范围确定为22303工作面靠运输顺槽一侧基岩厚度小于41.3m的富水区范围，位于运输顺槽79~82联巷间。注浆带宽度设计为60m，以工作面运输顺槽正帮为界，向工作面内宽为48m,向工作面外为12m。

（二）钻孔布置及工程量

根据原地面控制点（一级小三角点3个）往A、B测区各引测2个一级导线点作为控制点，然后用全站仪根据各区各自的控制点放测A、B区所有孔位，共放测钻孔449个，其放样精度要满足《煤矿测量规程》要求。

X=431665.83；Y=4366966.63

X=431785.34；Y=4367035.63

X=431674.02；Y=4366964.44

X=431798.73；Y=4367036.44

X=431677.02；Y=4366959.24

X=431812.16；Y=4367037.18

X=431690.41；Y=4366960.04

X=431820.32；Y=4367035.04

X=431698.61；Y=4366957.85

X=431828.51；Y=4367032.85

X=431712.00；Y=4366958.65

X=431841.91；Y=4367033.65

X=431720.20；Y=4366956.46

X=431850.10；Y=4367031.46

X=431733.59；Y=4366957.26

X=431858.30；Y=4367029.26

X=431741.79；Y=4366955.06

X=431866.49；Y=4367027.06

X=431755.18；Y=4366955.87

X=431874.69；Y=4367024.87

X=431763.38；Y=4366953.67

X=431882.89；Y=4367022.67

（1）注浆孔布置及钻探进尺

在以上确定的注浆范围内，根据22302工作面布孔参数，即注浆扩散半径大于4m，本次设计钻孔间距仍按照6×6m，呈正方形布置。

以工作面运输顺槽正帮为界布1列，向工作面外布1列，向工作面内布9列，共计11列，列长以基岩40m等厚线圈定。该区合计布孔279个，预计钻探进尺12090m（其中松散层段10974m,基岩段1116米）。

注浆的起始深度为风化基岩面下2.00m，注浆的截止标高为使基岩厚度小于41.3m的区域加固至41.3m确定。单孔平均注浆高度约10.20m，预计注浆总进尺为2846m；

为对注浆的效果进行验证，本次布置验证孔3个，均布置在注浆效果最薄弱的地段，具体孔位由矿方和监理部门共同现场确定。

1、施工工艺，钻孔施工采用泥浆护壁，回转钻进成孔，工艺流程如下。

（1）钻孔孔径为φ91㎜，要求全孔取芯、泥浆钻进提浆观测水位；进入正常基岩1m终孔。

（2）按照设计给定坐标放置所有钻孔的位置，要求点位标示明显明确，平面位置高程准确。

（3）钻孔孔壁应平直完整。

（4）钻钻机安装必须平整稳固；钻机立轴必须和设计孔向一致；

（5）严格控制钻孔倾斜，垂直偏差不大于1%，发现偏斜超过要求应及时纠正或采取补救措施。

（6）每个钻孔应根据煤层顶板标高及揭露基岩顶面标高，准确的计算出需要注浆的高度。

（7）钻孔时应对岩层、岩性以及孔内各种情况进行详细记录。

（8）钻孔遇有洞穴、塌孔或掉块难以钻进时，可先进行灌浆处理，而后继续钻进。如发现集中漏水，应查明漏水部位、漏水量和漏水原因，经处理后，再行钻进。

（9）钻进结束等待灌浆或灌浆结束等待钻进时，孔口均应堵盖，妥加保护。

（10）在钻孔的同时配备套壳料，套壳料采用低强度水泥粘土浆，浆液配比为水泥：粘土：水=1:1.5:2.具体可根据现场试验调整。为便于开环，袖阀管内有孔处在套壳料灌注后形成的强度应低于无孔处强度值。

（12）注浆孔的施工应按注浆程序，按顺序分段进行。

（13）做好各项技术资料的管理、记录工作，积极配合监理工程师的工作，钻探施工期间，按期向甲方提交进度报告，并接受不定期监督检查。

1注浆方式:采用跳孔间隔全孔一次性注浆方式。采用袖阀管压力劈裂注浆方法。注浆材料为水泥及水拌合而成，如空隙较小时加入素水泥浆1～5‰的三乙醇胺。

2注浆压力：以泵压4.5～5.0Mpa为注浆结束标准。处理高度为将基岩厚度小于41.3m的区域加固至41.3m。

（2）固结注浆采用新鲜无结块且标号不低于32.5Mpa的水泥，其细度要求通过80μm方孔筛筛余量≤5%。

（3）水泥使用前应进行质量检测，不合格者严禁使用。

（4）注浆过程中要求检测回浆浆液比重，首次钻进时可每30~45min测记一次，后续钻孔可适当抽检，并于首次检测数值进行比对，及时调整。

（5）水泥浆液搅拌时间：使用高速搅拌机应大于30s，使用普通搅拌机应大于3min。浆液自制备至用完的时间不宜大于4h。

（6）注浆泵:灌浆泵宜使用多缸柱塞式，压力波动范围小于灌浆压力的20%。

（7）压力表:在注浆泵和孔口处均应安装压力表,压力表的量程应满足使灌浆压力在其最大标值的1/3~3/4之间,压力表与管路之间应设有隔浆装置,严禁使用不合格压力表。

（8）在生产施工过程中,应注意设备保养,保证各种设备能正常生产。

（9）按照矿方及监理部门要求进行注浆效果检查。

（10）本区域注浆段裂隙率:预计为0.50%。

考虑到先对外围钻孔进行施工形成一个区域性封闭的帷幕能够取得更好的施工效果，可以将注入的水泥浆有效的控制在施工目标范围内，防止出现水泥浆外渗至目标范围以外或者外围地下水的浸入而导致目标范围内的松散层固结速度放缓的不良现象。

在此基础上，按照项目部要求的施工顺序进行钻孔施工，成孔施工应遵循由内（即基岩面最低处）向外的施工的原则，在施工过程中根据钻孔揭露情况修改基岩厚度等值线，特别是粘土层厚度，若粘土层厚度大于5m的区域，就及时调整钻机，不再施工注浆孔，同时预测基岩厚度，对于其大于41.3m的区域不考虑施工钻孔。

3、注浆遵循由稀到稠的原则，水泥液浆中可加入1～5‰的三乙醇胺作为早强剂。其配料表见表5

不同浓度水泥液浆1m3配料表表5

浆液比重（g/cm3）

1、本次注浆采用单液注浆系统，要求每台钻机应配备一台一次搅拌机、一台二次搅拌机，搅拌机有效容积不小于1m3，搅拌机的转速和能力应分别与所搅拌浆液类型和注浆泵的排浆量相适应，并能保证均匀、连续地拌制浆液。

2、注浆泵性能应与浆液类型、浓度相适应，容许工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍，并应有足够的排浆量和稳定的工作性能。本工程要求采用和换挡的变量泵，以便调节泵量，最大排量200~300L/min，最小排量50~90L/min，额定最大压力6~11Mpa。

3、注浆泵和注浆孔口处均应安装压力表。使用压力宜在压力表最大标值的1/4~3/4之间。压力表应定期进行检验标定，不合格的和已损坏的压力表严禁使用。应采用带有隔浆装置的抗震压力表。

4、应配备孔口封闭器或专用高压灌浆塞混合器。要求安设逆止阀，防止孔内浆液回流或拆卸管路时喷浆伤人。

5、制浆材料必须称量，称量误差应小于5%，特别是首次钻进完成后注浆时，对添加制浆材料的称量应特别注意，做到心中有数。

6、现场应配备有比重计、量筒等常用仪器，以便测定浆液比重、精确称量添加剂的掺量。

7、纯水泥浆液的搅拌时间，使用普通搅拌机时，应不小于3min；使用高速搅拌机时，宜不少于30s。浆液在使用前应过筛，浆液自制备至用完宜小于4h。

（五）单孔注浆结束标准

1、孔口注浆压力：以泵压4.5～5.0Mpa为注浆结束标准。

2、注浆量标准：当注浆压力达到结束标准后，应逐次换挡降低泵量，直至泵量达到50L/min，并维持30min。

3、在设计压力下,当吸浆量≤1L/min，继续灌注30min,可结束灌浆.

4、灌浆过程中发现浆液回浓现象,应改稀到回浓前水灰比的新浆进行灌注,若效果仍不明显,延灌30min,即可结束。

采用水泥浆或水泥砂自下而上注满钻孔的方法。

1、钻孔、冲洗、压水试验和灌浆过程中,若发现砼与基岩面之间漏水、漏浆、冒浆的应采用嵌缝、表面封堵等待渗漏点被封堵后,方可进行正常的钻灌工作。

2、灌浆过程中因故中断灌浆,应在30min内恢复灌浆.否则应重新冲洗钻孔,若冲洗无效应扫孔复灌。恢复灌浆时，应使用开灌水灰比，如注入率与中断前相近，则可用中断前水灰比灌注。若注入率较中断前减少较多（小于1/2）。但吸浆量正常，则应按正常灌浆的程序灌注至结束，若注入率较中断前减少很多（大于1/2），且短时间内停止吸浆，则认为此孔段不合格，需另行补救。

3、对于大漏量的孔段，应采用低压、浓浆、限流、限量等方法处理直至正常结束。具体由技术员现场指导进行。

4、如果发生孔口涌水，则首先测定涌水压力和涌水量，灌浆时增大灌浆压力，灌浆结束后采取在设计压力下继续灌注60min，并进行闭浆

为了确保施工质量，按计划完成任务，做到文明施工，安全生产，创造良好的经济效益，根据本工程具体情况，做如下部署：

本次注浆应于开工前10天准备充足的浆材、管材等材料，做好水、电等的供应。注浆用水泥标号不宜低于32.5，注浆用水水温应不超过40℃，水质应符合相关规范要求。停水、停电要提前通知。

为了高质量的完成本工程，拟成立项目部，项目部下设项目经理、技术负责、质检员、安全员、预算员及其他人员等，施工钻机20台，钻探施工人员60人。

钻探设备：钻机、泥浆泵（注浆泵）、∮50mm钻杆、∮89mm岩芯管以及施工所需的各种规格、类型钻头。

注浆材料：水、水泥等。供应数量根据施工情况而定，保证施工要求。

利用拟建场地空闲位置设临时办公室及生活区，其中临时办公室包括施工指挥办公室、质量办等。

根据该工程工期紧、任务重特点，采用由外向内的钻孔注浆顺序进行注浆施工。

1、根据本工程的特点和以往施工经验,按照“先紧后松”的原则安排，能提前安排的项目尽可能早安排，给后续施工留有足够的余地，以确保目标工期的实现。

2、配备高素质的管理人员和技术人员，成立强有力的管理机构，从人员的质和量上满足工程施工需要。

4、根据施工总进度计划编制月生产计划，根据月生产计划编制周生产计划,再根据周生产计划编制日生产计划，在周生产计划和日生产计划中，将每项工作落实到个人。每天晚定时由项目经理组织召开机长级以上的生产协调会,对当天的工作进行小结及安排第二天的生产任务。

5、实行奖惩制,生产任务与机组及个人的经济挂钩,按月对机组进行考评,对未完成生产任务的机组,进行经济惩罚;对完成和超额完成任务的机组给予奖励。

6、配备足够数量、完好程度较高的施工设备，并准备充足的备件。加强维修力量，提高设备的出勤、完好率。在施工高峰期，工作面备用一台套钻孔、注浆设备，以确保钻孔注浆的进度。

7、优化施工工艺过程，合理安排施工工序，使各工序之间严密紧凑，衔接合理。

8、认真做好室内试验和现场生产性试验，确保钻孔灌浆施工的顺利进行。

七、工程质量和生产安全保证措施

（一）工程质量保证措施

质量管理机构各主要单元的具体职能：

项目经理全面负责忠实地履行施工合同中有关施工质量的义务和责任，对施工质量负直接责任。对聘用人员有指挥、解聘和因质量目标完成情况进行奖惩的权力。

副经理协助经理工作，在项目经理离开现场期间，全权负责工程的施工质量控制，代理行使项目经理的相关权力。

技术负责负责组织及实施本合同的质量管理，审查、修订有关质量的各类计划及报表，直接深入施工现场，随时发现和解决施工中存在的问题，对施工全过程的质量负责。

质检员负责执行检验试验的控制程序和有关技术规范。实施对进货、过程和最终产品的检验和评定，做好检验试验记录和检验试验状态标识，并对不合格品进行鉴定，在规定权限内提出对不合格品的处置意见，参与对不合格品的控制。

材料员负责办理订货、采购、加工等业务，确保供应计划的实施，根据材料供应目标要求，选择正确方式运输，合理运输。

施工员办理工程开工前的相关手续，搜集或索取关于工程项目和施工区域的必要资料，负责编制合理的施工组织设计，保证施工生产顺利进行；负责编制施工前的物资采购计划及做好在施工中的技术指导工作，负责施工现场管理，倡导文明施工。

各作业班组按照经理部提出的质量、进度目标和要求，保质高效地完成工程施工。

（二）施工质量的过程控制

对本标施工全过程进行有效控制，保证施工质量全过程处于受控状态。

由项目经理部技术负责组织有关人员详细阅读设计文件，透彻理解设计意图。

认真作好施工前的技术准备和物资准备工作，进行周密计划，落实好各阶段、各工序的施工措施、施工方法、施工设备、人员和所需要的物资。

作好施工测量放线，并定期或不定期的进行复核。

严格按照己批准的施工组织设计和工艺进行施工。

严禁不合格的工程材料进入工程实体。杜绝不合格的工程发生，若发现不合格的工程项目应立即返工，必须经监理工程师复检合格，否则不得覆盖或转序。

（2）施工过程中的质量控制

由项目经理部各职能部门编制、落实、检查和督促日、周、月生产计划的执行情况以及各项目施工质量目标的落实情况。

每日召开一次生产调度会，检查落实施工进度、工程质量、安全生产等工作某学生公寓工程施工组织设计.doc，协调人、财、物，控制工程的形象进度。每月召开一次质量汇报会，专门讨论工程质量的实施、检查情况，研究施工质量的落实情况和改进措施。

施工过程中严格执行三检制度。

按设计文件要求，对工序施工中的工艺和技术要点编制作业指导书。

每道工序施工前进行技术交底。

灌浆工程施灌过程的检查与验收控制：

灌浆工程施灌过程的检查与验收应在钻孔和灌浆过程中水电新能源开发有限公司50WMp光伏发电工程 施工组织设计.doc，严格按照设计要求及相关技术要求进行。

灌浆工程完工后，应依照招标文件中相关规定申请完工验收，并提交完工验收资料。

（三）工程质量控制要点