风井井筒注浆堵水工程方案.docx
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风井井筒注浆堵水工程方案
铜川矿业鸭口煤矿
一、工程概况
煤矿井筒设计净直径Φ4.5m，井筒设计深度为454m，井筒结构为单层井壁素灰混凝土结构,壁厚500mm。
整个井筒的永久设施装备（其中包括永久罐道梁、梯子间），井筒的提升系统已完成安装。
在建成后全井筒的总涌水量经测定为20m3/h。
施工方于2012年7月11井筒现场查看,整个井筒均为分散类型水和渗水点，没有明显大的出水点。
根据“《煤矿安全规程》”和《矿山井巷工程施工及验收规范》中“井筒建成后总漏水量不得大于5.0m3/h，井壁不得有0.5m3/h的集中漏水孔”之规定，经矿方研究决定对井筒进行注浆堵水施工的方案研讨,根据方案结果来决定是否进行注浆堵水。
二、井筒现场查看说明
施工方在现场查看中发现如果进行注浆时主要问题有如下几点：
1、没有风、水管路；2、井筒中接茬处漏水、有很多地方漏水；3、注浆时必须加工牢固的工作盘，而且其载重要达到标准，工作盘能成为一个整体在井筒的注浆段范围内上下移动，以保证注浆时的打眼施工、人员安全、工期的保证。
4、井口的下料和设备下施受井口盘的限制。
5、此现象也说明了本井筒所处位置的地质情况比较发育，且不稳定。
以上几点对本次注浆造成施工非常困难，在下述施工方案必须解决以上问题。
依据《煤矿安全规程》《煤矿防治水规定》《矿山井巷施工工程及验收规范》《建井工程技术手册》国内著名的防治水专家王国际所著的《注浆技术理论与实践》及矿方提供的《风井检查钻孔测井柱状图》特进行编制本次施工方案
希望矿方提供《实际井筒揭露柱状图》《井筒地质柱状图》及水文地质描述，以进一步完善本次注浆加固堵水施工方案。
三、施工目的
通过本次壁后注浆加固堵水，对井筒井壁进行充填加固，封堵井壁漏水，充填壁间空隙，堵塞井壁接茬缝，充填壁后围岩裂隙，形成封水加固墙，切断水源达到堵水目的，减少井筒漏水量，提高井筒服务年限，减少冰冻对提升设施的腐蚀，防止意外事故的发生以满足安全生产的要求。
四、施工方案
利用井筒改造箕斗作为注浆操作平台，东侧箕斗要在西侧加工护栏，西侧箕斗要在东侧加工护栏（护栏高度不小于1.6米），探板要焊接牢固，箕斗改造要牢固，要严密防止坠人坠物。
注浆顺序由下至上,井壁为目的，每3造一圈孔，每圈6个孔，交叉错位布置，进行注浆。
遇到集中出水点，则顶点或在出水点附近造孔进行注浆堵水。
注浆原则：
⑴根据井壁淋水的情况，在主要出水点或渗漏部位直接造孔，采用“顶水对点”布孔注浆的方式；
⑵涌水较大时亦可先在附近打斜孔导水，然后再对点造孔注浆；
⑶注浆孔深以穿透井壁100mm为宜，
⑷注浆主要采取单液水泥浆充填，化学双液浆波雷封堵的方式进行，达到堵水和加固井壁的目的。
五、注浆工艺设计
本次注浆主要目的是加固井壁，结合目前井筒出水点情况，对整个井筒集中出水点由下至上注浆封堵。
1、注浆参数
⑴注浆段高：
风井井筒-150—-300m。
⑵布孔方式及数量：
每3m造一圈孔，每圈6个孔，交叉错位布置。
遇集中出水点则顶点造孔。
加固井壁的造孔数为（-300—-150/3*6）=300个，堵水的造孔数现场以实际为准。
有出水点的位置采取在出水点位置500~1000mm附近打设注浆孔，针对出水点水量大且压力大的部位，打设2个或2个以上注浆孔。
安设完注头后一个作为注浆孔，其余作为泄水孔。
同时用铁道钉、棉纱封堵井壁出水点，用双液浆封堵井壁裂隙。
1.2.2针对环形裂隙出水点，则在裂隙上下500~800mm位置，环向间距2m布孔，因注浆平台操作范围有限，则可先封堵北侧半周井壁，再封堵南侧半周井壁。
⑶孔口管长度
孔口管长度为500mm，外露长度为50~80mm。
⑷终孔位置
根据井壁厚度计算孔深，终孔位置：
穿透井壁不得超过100mm，
⑸注浆压力
初注以大于静水压力1.3—1.5MPa作为终孔压力。
复注期间考虑到复注效果，终孔压力控制在5～6MPa（经验数据）。
⑹注浆要求
①对水压较大部位可先打设450mm套管，再在套管内进行穿透内壁施工。
②严格控制注浆孔深度，冻结段严禁打穿外壁，钻孔施工完成后，及时观测水压、水量，并做好记录以备分析。
③注浆材料，本次注浆主要以化学双液浆波雷因材料为主、单液水泥浆为辅注浆，波雷因选择PN-2堵水型，水泥选择PO42.5水泥。
⑺、钻孔施工
在井壁上采用YT-28风钻打眼，钻至孔口管深度后，先用清水清洗钻孔。
将黄麻缠在注浆管牙扣的部分上，然后将φ50mm注浆管顶入孔中，注浆管外露50～80mm，外接1吋高压球阀。
封好孔口管并打压试验合格后，方可进行注浆施工。
2、注浆设备及材料
①注浆泵：
选用QZB-50/19型矿用气动注浆泵2台，一台检修备用。
②注浆桶：
利用废旧油桶截成两个半桶，共需2个清水桶，1个水玻璃溶液桶。
③混合器：
采用三通式，两种单独的注浆液经过混合器成为一种浆液，经化学反应成为胶体，注入井壁。
六、浆液性能及参数
在进行壁后注浆过程中，有些地方导水缝隙可能很小，这就要求浆液粘度要低，渗透性能要好，根据以往类似条件的注浆堵水经验，采波雷因化学加固堵水浆液。
该浆液为高分子溶液型双液浆浆液，分A液和B液两种成分，双液方式注浆，孔口或孔中混合数秒开始凝胶反映，遇水后可迅速膨胀，形成闭孔凝固体，因其为溶液型液体，可渗入微小裂隙，可取得良好的堵水效果。
6.1、化学材料和参数
波雷因堵水材料，由专用包装桶包装，每桶净重25Kg该材料的主要性能指标如下:
（1）初凝时间10～15s
（2）终凝时间50～60s（可按需要延长）
（3）固结体密度200～1250Kg/m3
（4）抗压强度过10～50MPa
（5）粘结强度3～5MPa
（6）阻燃性能阻燃
（7）双液混合比1：
1化6.2水泥浆液性质
本次注浆浆液采用（单液浆）进行充填。
水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥。
搅拌用水由矿提供。
灰浆必须经过滤后方可使用。
63浆液浓度的确定
水灰重量比为1:
1～0.6:
1，
6.5注浆结束标准以注浆压力达到设定注浆终压后即可结束。
壁后注浆预计浆液量运用公式：
Q=
●N
式中，Q——预计浆液充填量，m3；
R——浆液扩散半径，取3m；
H——平均注浆孔深度，3m；
λ——浆液损失系数，取1.1；
η——浆液在裂隙内的有效填充系数，取0.85；
n——岩体裂隙率，鉴于裂隙发育取2%；
N——注浆孔孔数；
m——结石率，取0.85
预计凿孔数在400个
浆液换算；Q=1.1×（3.14×4²×2.0×2%×0.85）×300/0.85=663m³，按照水灰比为1:
0.6计算，配制1m³浆液需要水泥600kg，则壁后注需水泥663m³×600/1000=3981T，波雷因需要10T.
七、注浆工期及注浆结束标准
注浆工期：
按每小班注6个孔（一排）计算，一天注3排，那么理论工期300/18=16（天），第一遍上行式预计施工工期为16天。
第二遍下行式时为检查注浆，提盘时间加上注浆时间和其它影响最低不少于10天，因此总注浆工期为30天。
（筹备时间不包括在内）
注浆结束标准：
注浆结束后保证注浆段涌水量保证在4m³/h以内，力争达到最小。
说明：
根据《注浆技术理论与实践》一书中指出，要想达到完好的注浆标准：
1）井壁要有足够的注浆抗压强度；2）要具备相应的注浆条件。
3）由于地质条件或其它人力不可抗拒因素造成的原因将会达不到注浆标准。
八、工期和注浆预计材料一览表
序号
材料名称
型号
规格
单位
数量
价格
1
水泥
PrO42.5
t
1061
2
波雷因
PN-2
10
3
钻头
Φ43mm
个
40
4
钎子杆
1.0m/根
根
20
5
钎子杆
1.5m/根
根
20
6
钎子杆
2.0m/根
根
20
7
钎子杆
2.5m/根
根
10
8
无缝钢管
1″
制作插管
m
519
9
高压注浆管
40MPa
10″
m
40
10
过滤筛网
400mm×400mm
个
5
11
小铁桶
个
8
12
高压球阀
1″
个
400
13
压力表
40Mpa
个
8
14
管钳
36″
把
2
15
管钳
24″
把
2
16
管钳
18″
把
4
17
管钳
14″
把
4
18
活扳
18″
把
2
19
活扳
15″
把
2
20
活扳
12″
把
2
21
活扳
10″
把
2
22
钢卷尺
5m
个
3
23
裁纸刀
把
4
24
手钳
把
4
25
手锤
2.5镑
把
2
26
破布
Kg
200
27
道钉
100mm/200mm
个
500/500
28
三通
个
6
29
乳胶手套
双
100
30
眼罩/口罩
个/个
35/35
31
雨衣
套
20
32
保险绳
条
25
33
测绳
600m
条
1
34
机械油
Kg
50
35
黄油
Kg
20
36
排浆室
个
20
37
吸浆室
个
20
38
排浆室阀座
个
30
39
排浆室阀球
个
30
40
吸浆室阀座
个
30
41
吸浆室阀球
个
30
42
柱塞
个
20
43
连接体
个
6
44
浆缸体
个
6
45
连接盘左/右
套
6
46
塞线档
个
8
47
和灰桶
0.5m×0.5m×0.5m
个
4
九、质量管理及创优质工程保证措施
1、工程质量目标
在该工程项目上我公司将以一流的管理、一流的技术、一流的施工去实现我们对业主与总承包方的承诺，保证我方施工及管理范围内的工程质量，满足总包创优质工程的要求。
并且依靠我公司在专业分包上的管理经验和技术实力，最大限度的配合业主，与其精诚合作，配合其实现既定的质量目标：
成品验收一次合格率100%、优良率95%以上。
2、质量控制和保证的指导原则
2.1首先设立项目创优领导小组，从项目开工直至工程竣工整个施工过程进行全过程策划和指导。
2.2建立完善的质量保证体系，以人为本，明确职责，奖罚分明，强化质量管理与质量控制，严格执行总包部的质量管理体系大纲和质量管理程序。
2.3制定质量目标，并将目标层分解，分层落实，确保总体目标的实现
2.4严格过程控制和程序控制，以创“精品”为已任，树立用户至上，“业主满意”的质量意识，严把工序质量控制关，认真样板制、实施三检制、工序交接制和质量检查审批等制度
2.5建立严格而实用的质量管理和控制办法，制定切实可行的实施细则，并在项目上认真贯彻，严格执行。
达到验收一次合格率100%以上，验收中发现质量缺陷，必须在3个工作日内消除缺陷，并达到二次验收合格率100%。
2.6利用现代计算机信息管理手段，进行项目管理和质量控制，强化质量检验和验收系统，加强质量管理的基础性工作。
2.7严格科学技术管理，杜绝经验主义，技术是质量保证的关键。
2.8严格执行五公司质量保证体系，认真执行总包的质量管理办法和程序。
3、建立质量管理保证体系
本工程将在该项目上严格按照公司质量体系的要求，建立标准的项目质量保证体系，并保证其持续有效的运行，以此确保项目质量目标的实现。
并且将根据工程特点，在工程开工一个月内编制出项目质量保证计划，以此作为项目质量体系的建立、运行和质量管理和质量保证的纲领性文件。
1、项目经理
1.1在公司领导的授权范围内对工程负责；
1.2保证国家有关法律、法令、条例、方针政策和总承包的各项指示以及公司政策和会议的贯彻执行；
1.3制定本项目的质量方针和质量目标，发布质量保证政策声明，批准和组织实施质量保证大纲；
1.4主持公司管理部门审查，每年对质量保证大纲的适用性和实施的有效性进行审查和评论；
1.5确保提供实施和保持质量保证体系并持续改进其有效性和所需的资源；
1.6确保在公司相关职能和层次上建立可考核的质量目标；
1.7研究改进质量保证大纲的措施。
2、工程部
工程部对核电施工质量负有直接管理和实施监督的责任，其主要职责为：
1.1负责现场工程施工管理；
1.2负责编制、修订本项目进度计划管理大纲，并组织实施和跟踪；
1.3负责工程三级进度计划管理，并根据总承包网络计划编制三级计划；
1.4负责现场施工项目管理模式方案的研究和提出以及项目管理工作的实施；
1.5负责现场工程施工安全、质量、进度控制和工程实施过程中的成本控制；
1.6负责施工人员的资格审查（技术部分）；
1.7负责工程量确认，向总承包申请进度款；
1.8负责组织施工中不符合项的处理；
1.9负责工程物资接收、仓储和场地管理；
2.0负责组织现场工程的临时和最终验收；
2.1完成领导交办的其他工作。
3、技术部
对总承包提供的图纸及其他技术性文件接收、审核、下发等活动的联系处理和实施，其主要职责为：
1.1负责设计图纸的管理；
1.2负责对设计图纸的审查；
1.3负责与总承包技术人员的沟通与交流；
1.4负责技术交底、图纸澄清与管理工作；
1.5负责设计变更和设计接口管理；
1.6参加工程临时验收和最终验收；
1.7负责组织相关技术研讨；
1.8完成领导交办的其他工作。
4、安全质保部
安全质保部负责建立和维护本项目质量保证、安全和环境管理大纲，并组织实施和跟踪，主要职责包括：
1.1负责组织本项目管理程序体系建立和完善；
1.2负责质量保证、安全和环境管理体系程序的编制和修订；
1.3负责本项目安全生产监督管理，定期组织安全检查，并落实相关班组整改；
1.4负责安全与质量事故调查与处理；
1.5参与、监督工程重要不符合项的处理、关闭；
1.6负责组织工程质量趋势分析和经验反馈工作的管理；
1.7负责各班组质保检查和监督；
1.8负责生产车间和现场消防、保安的预防、监督与管理工作；
1.9负责本项目职业健康、劳动保护和环境保护工作；
2.0完成领导交办的其他工作。
3.1建立项目质量保证组织机构
我们将建立在总包之下的专业项目质量保证组织机构，由项目经理领导，总工程师策划组织实施、专业工程师实施检查监督的管理体系，并和总包管理体系有效的结合，形成总包、分包直至施工班组的有效质量控制监控体系。
3.2质量保证措施
3.2.1组织保证措施
建立健全质量保证体系和组织机构。
项目经理为工程第一质量责任者并设专职质检员对工程全过程进行完好有效的质量管理和控制。
建立健全各级人员岗位责任制，实行目标管理，充分发挥好质检人员、施工员及班组自检员的作用，严格把关，及时发现质量问题并做到及时改正。
自检合格率达到100%。
质检人员必须做到尽职尽责，发现质检人员不能尽职尽责，一次提出警告，二次脱岗学习。
二次以上清出本现场。
坚持各工种人员的持证上岗制。
不允许无证操作。
积极开展QC小组活动，组织有关人员对重点工序进行质量控制。
对现场人员进行质量意识教育，首先开工前由项目经理对全体人员进行质量意识教育，其次由项目技术负责人结合工程特点对全体人员进行质量交底及意识教育，最后各专业工长会同项目专职质检员对各班组进行详细的交底和教育。
3.2.2质量保证程序
基本要素质量工作质量
施工质量预控及专项质量保证措施
为杜绝结构隐患，确保结构安全，给业主一个放心工程，我们将按核电优质工程的要求进行施工。
根据本公司近几年的经验，各分项工程层层交底、层层落实、记录完整，做到“凡事有章可寻、凡事有人负责、凡事有人监督、凡事有据可查”，对每一重要分项工程都编制了管理流程，保证精品工程。
3.2.3技术管理保证措施
施工准备保证
（1）认真做好图纸、资料的会审及验收工作，做好图纸会审，设备随机图纸设备质量证明书及其它使用说明书的验收工作。
（2）确认施工及验收规范和产品质量检验评定标准。
（3）确认工程项目划分，在项目质量保证计划中列出单位工程，分部工程及分项工程一览表。
（4）划分工程类别，确认一般施工过程，关键过程和特殊过程。
（5）确认工程质量记录表格。
（6）编制施工组织设计，编制质量保证计划，确保整个施工过程质量始终处于受控状态。
（7）编制重点项目施工方案及技术措施，并及时向有关人员进行各级技术及质量交底。
（8）编制工艺标准，作业指导书及其它技术交底。
（9）落实工序前后检查工作：
检查施工环境条件是否满足要求，机具和计量器具是否经过检验并在有效期内，工程材料及设备验收等是否满足要求。
（10）根据图纸对土建基础外型尺寸、标高、螺栓孔中心偏差进行验收，要求土建及时提供资料，做好复测记录，及时办理中间交接手续。
（11）做好技术培训。
施工过程中的质量保证
（1）严格执行逐级技术交底制度，要按规定分层次分阶段地进行。
要有文字记录和交底人及被交底人的签字手续。
交底内容要有针对性，突出重点及施工关键，明确有关的施工资料依据，严格遵照执行，杜绝无椐修改。
（2）要定期检查施工机具，设备的配备是否符合要求，计量器具和检验、试验设备是否有检定标识和标准记录，定期对设备进行必要的维护和保养，如有不符合要求的情况，应做好记录，并报告有关部门处理
（3）把好原材料的质量关，坚持严格的进货检验、试验制度，搬运、储存、发放制度。
安装前，施工单位要向监理工程师申报，经监理工程师检查后方可使用，对于业主提供的设备、材料要认真核实其材质文件及检查外观质量，存在的问题要记录在案，并提出处理意见。
（4）在产品的验收、运输、储存、安装、交付各阶段应按适当的方法进行标识，以便追溯和更正。
（5）工长要带领作业人员对施工质量进行自检，坚持开展“三工序”活动，即检查上道工序，保证本道工序，使工序过程始终处于受控状态。
（6）如分项工程施工中出现了重大质量波动，主任工程师应及时组织有关人员对过程能力进行分析，找出原因，制定纠正及预防措施，进行改正，并做好记录。
（7）分项工程完成后，由单位工程负责人组织工长、班组长对分项工程质量进行检查评定，专职质检员核定质量等级。
（8）经理部对质量要阶段性的组织大、中、小型的检查、评定活动，对存在的问题有针对性的质量教育，施工过程中坚持实行自检、专检、交接检的三检制度，加强中间交接履行签字确认手续，工程的最终检验，试验应邀请业主，设计、监理、质量监督部门代表参加，办理相应的检验、核验手续。
（9）施工技术资料和质量验评资料与施工同步，及时做好资料的收集整改的汇总工作。
（10）对关键过程的质量控制要与一般的过程控制不同。
a主任工程师组织有关技术、质检人员及工长，对关键工序所配备人员，施工机具、设备、计量器具和检验设备做全面的评定和检查，对所要求的工作环境进行检查，并保留检查记录。
b关键工序的质量检测点要列出名细表，在进入检测点前由工长通知专职质检员，保证及时检测。
c如关键工序施工质量出现了重大的波动，主任工程师应及时组织技术、质检等人员进行分析研究，找出主要原因，并采取相应的纠正措施，并经过验证或认可。
d关键分项工程完成后，由主任工程师组织技术质检人员和工长参加，对分项工程质量进行检查评定，专项质检员核定质量等级，必要时报顾客代表或工程监理认可。
施工中的质量控制点
为保证施工质量，对施工中可能出现的问题，特制定如下控制点，控制点必须经过验收合格方可进行下道工序
（1）材料检验：
材料到场后根据图纸及规范要求，检验材料的合格情况，不合格材料拒绝领用。
检验合格的材料方可领用。
（2）放样控制点：
班组根据技术交底和图纸要求进行放样，经技术员和质检员复核后确认准确无误，方可根据样板在正式材料上进行画线。
（3）清理现场，必要部位进行防护，以免被破坏。
质检人员职责：
1、组织质量见证点的先决条件检查和开启；
2、组织见证点的关闭；
3、绘制完工图；
4、负责检验批、分段工程、分项工程质量验收工作；
5、填写分部工程质量验收；
6、负责把已有检查结论的工程验收表提交质量检查员核定，已经签字的分项、分部工程质量验收资料，报质检部；
7、向质检部提交各单位工程本专业满足质量控制资料核查表，质量控制核查表；
8、编制本专业各种质量验收表；
9、填写本专业各种施工记录表、控制记录编号。
十、经济保证措施
保证资金正常运作，确保施工质量、安全和施工资源正常供应。
同时为了更进一步搞好工程质量，引进竞争机制，建立奖罚制度、样板制度，对施工质量优秀的班组、管理人员给予一定的经济奖励，激励他们在工作中始终能把质量放在首位，使他们能再接再励，扎扎实实能把工程质量干好。
对施工质量低劣的班组、管理人员给予经济惩罚，严重的予以除名。
十一、合同保证措施
全面覆行工程承包合同，加大合同执行力度，严格监督施工队伍的施工过程，严把质量关，同时热情接受建设监理的监督。
十二、安全与文明施工
1.作业的安全措施
1.1安全施工措施
1.1.1进入施工现场必须正确佩带安全帽,必须着装整齐，正确挂好安全带，登高作业人员穿软鞋，系好安全带，安全带在作业上方，作业方便，牢固可靠。
1.1.2所有施工人员必须经过三级安全教育,方可进入施工现场。
1.1.3所有施工人员必须经过身体检查合格后,方可进入施工现场。
1.1.4严禁酒后进入施工现场。
1.2安全施工要求
1.2.1材料在搬运过程中设专人负责指挥，搬运过程中严防装卸人员受到伤害。
1.2.2使用电动工具，手枪电钻、角向砂轮等，佩戴劳保眼镜，设有漏电保护器开关箱等电气设备，所有电动工具必须使用插头保证使用安全。
1.2.3施工所需电源，电源盘及电源箱设置应科学合理，使用方便，设置往往不影响其它单位施工作业及车辆通行，电气设备必须有接地措施良好、可靠。
1.2.4施工作业人员严禁洒后作业。
1.2.5夜间施工、照明充足，严禁常明灯，作到人离灯关。
1.2.6施工电源线不许乱接及私接。
1.2.7施工当日施工用的铁件当日用完，多余料存放及可靠位置，避免下落伤人。
1.2.8严格执行施工机械安全操作规程。
1.2.9施工现场做好文明施工、工完场清。
1.2.10施工现场设安全监护人。
安全管理体系组织机构图
（1）项目经理为项目安全生产第一责任者，对项目安全生产负全面领导责任。
领导制定并组织实施年度及阶段安全生产目标与规划，对安全专职机构设置与人员配备负责。
（2）项目生产经理协助项目经理全面负责经理部安全生产工作，保证安全技术措施费用及时到位，按规定审批各项劳动保护费用和安全生产奖励资金。
领导制定并组织实施年度及阶段安全生产目标与规划，决定和批准安全管理工作重要活动及重要决议、决策及文件的制定、贯彻与执行。
（3）项目总工程师对项目安全技术管理负领导责任，组织领导各项安全技术措施的编制、审定和批准，使其符合有关安全规程和技术规
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