竖井井筒止水环施工技术方案.docx
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竖井井筒止水环施工技术方案
A-05江门中微子实验站配套基建工程竖井井筒
止水环施工技术方案报审表
表号：
A-05
工程名称：
江门中微子实验站配套基建工程编号：
江基工字【2015】027号
致浙江华东工程咨询有限公司江门中微子实验站配套基建工程建设监理部：
现上报竖井井筒止水环施工技术方案，请审查。
附件：
竖井井筒止水环施工技术方案
承包单位（章）：
负责人：
日期：
专业监理工程师审查意见：
专业监理工程师：
日期：
监理项目部审查意见：
监理项目部（章）：
总监理工程师：
日期：
本表（含附件）一式4份，由承包项目部填报，监理项目部存1份，业主单位存1份，
承包单位存2份。
江门中微子实验站配套基建工程
竖井井筒止水环施工技术方案
批准：
审核：
编写：
黄河设计公司水电六局锦源建设公司联合体
江门中微子配套基建工程EPC项目部
二〇一五年十二月六日
目录
1.工程概述1
2.施工依据1
3.施工准备1
4.施工工艺2
4.1搭设脚手架2
4.2钻孔4
4.3测水压、试泵6
4.4注浆系统测试6
4.5浆液配制6
4.6注浆6
4.7清洗管路、设备7
5.施工日期7
6.劳动力组织及设备配备7
7.施工安全技术措施8
8.脚手架搭设安全技术要求9
9.施工保证措施9
1.工程概述
江门中微子实验站配套基建工程竖井位于广东省江门市西南开平市金鸡镇与赤水镇交界处打石山。
竖井深611.8m，净直径5.5m，井口高程127.5m，底高程-484.3m。
高程127.5m～117m段为钢筋混凝土，壁厚1000mm，▽117m～▽93m、▽-449.14m～▽484.3m段为钢筋混凝土，壁厚500mm，▽93m～▽-449.14段为素混凝土，壁厚350mm，混凝土强度等级C40，抗渗等级S8。
截止2015年12月06日竖井已施工232.5m，经实测井筒涌水量为49.2m3/h，影响正常施工。
井筒主要涌水为岩石裂隙水，根据已揭露的地质情况显示，竖井井筒内存在竖直向下的裂隙。
竖直裂隙有可能受爆破振动影响，自上而下形成贯通的渗流通道，岩石裂隙水沿渗流通道随竖井开挖面持续向下。
为防止上述现象继续发生，经研究决定在竖井▽-96m～▽-100.5m段设置止水环，将▽-96m以上裂隙水进行封堵，减小竖井涌水对施工的影响。
并通过施工止水环分析竖井开挖面的涌水来源，为竖井下一步防治水施工提供技术依据。
止水环施工结束后对竖井▽-96m以上渗水点进行壁后注浆，将竖井涌水量降至满足施工要求。
2.施工依据
《简明建井工程手册（下册）》煤炭工业出版社；
《煤矿井巷工程施工规范》GB50511-2010
《最新矿山井巷工程施工综合技术与标准规范实用手册》吉林电子出版社。
3.施工准备
3.1制浆机布置在井口附近，距井口不少于5m，工具分类存放在井口5m以外，注浆使用的水泥按规范要求存放在制浆机一侧。
3.2风管采用井筒施工用压风管路，供水管、浆液输送管采用原壁后注浆管路。
3.3注浆管规格为Ø25mm无缝钢管，辅助注浆管采用规格Ø14mm×5mm×2000mm软管（一端为螺纹连接封口器、一端为高压接头连接混合器）。
3.4注浆泵（2TGZ—60/210，1台）及控制设施放置在吊盘。
采用可靠的绳索把注浆泵进行固定，防止在吊盘提升期间发生移位，确保人员安全。
3.5吊盘上放置3个桶（分别为灰浆桶、清水桶及水玻璃桶）。
表3-1注浆泵技术参数
注浆泵型号
传动速度
吸浆量（L/min）
最大注浆
压力MPa
配用电机KW
重量kg
外形尺寸
长
宽
高
2TGZ-60/210
1速
16
21
7.5
1070
1750
945
1120
2速
19
18
3速
36
9
4速
60
6
3.6注浆作业在施工平台上进行,施工平台采用扣件式脚手架，使用2吋钢管搭设，搭设扣件式脚手架所需材料利用绞车+吊桶运输至工作面，人工搬运，码放整齐，堆放时不得影响脚手架站柱位置。
3.7使用YT—28型风钻3台，两用一备。
在入井前，先检查钻机的润滑和运行性能，确保完好。
4.施工工艺
注浆施工流程:
搭设脚手架→标注孔位→钻孔→安装封孔器→测量水压→连接注浆管路→向注浆孔内压水→开泵注浆→注浆完成→停泵→拆卸注浆管路→冲洗机具→结束。
4.1搭设脚手架
4.1.1脚手架材料选择
（1）钢管落地脚手架选用外径48mm，壁厚3.5mm，钢材强度等级Q235-A，钢管表面应平直光滑，不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯，新用的钢管要有出厂合格证。
脚手架采用扣件连接钢管。
扣件采用直角扣件，即垂直钢管搭接所需扣件。
脚手架里排立杆与结构层之间均应铺设木板：
板宽为200mm，里外立杆应满铺脚手板，无探头板。
脚手板须用18#铅丝双股并联绑扎，不少于4点，要求绑扎牢固，交接处平整，铺设时要选用完好无损的脚手板，发现有破损的要及时更换。
脚手板必须满铺到位，不留空位，不能满铺处必须采取有效的防护措施。
脚手架搭设完成后，施工下一工序。
（2）本工程钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件，应符合建设部《钢管脚手扣件标准》JGJ22-85的要求，由有扣件生产许可证的生产厂家提供，不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷，扣件的规格应与钢管相匹配，贴和面应干整，活动部位灵活，夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。
钢管螺栓拧紧力矩达70N•m时不得破坏。
4.1.2脚手架搭设
脚手架搭设初期高度为3m，第一圈钻孔注浆结束后，搭设下一层，搭设高度1m，直
至最上层施工结束。
脚手架立杆应在坚硬岩石处进行搭设，钢管与底板接触一端焊上200*200*10mm厚的钢板使整个平台更加稳固。
脚手架立杆纵距1.5m，横距0.8m，步距1.8m，水平4.5m（即两步三跨）。
图4-1脚手架搭设平面图
图4-2脚手架搭设立面图
4.2钻孔
4.2.1注浆孔沿井壁圆周布设，设计为四层，孔间距1m，层间距1m，孔深5m，钻孔偏角9°，采用双液浆进行注浆封堵，使浆液扩散凝固。
图4-3注浆孔布置示意图
说明：
1）钻孔深度5米，间、排距为1米。
单环18个孔，共4环。
2）钻孔偏角为9度，每层钻孔偏向相同。
3）第一层、第三层为逆时针偏角，第二层、第四层为顺时针偏角。
4.2.2钻孔前由技术人员按照设计标注孔位，采用两部YT-28型风钻对向同时钻孔，采用Φ42mm合金钻头，顺时针依次施工，钻孔角度偏差不得大于1°。
4.2.3钻孔结束后即安装Ø25mm的注浆管（无缝钢管）及阀门，安装完毕后方可施工下一钻孔，待该层一圈钻孔全部钻孔完成后再逐孔进行注浆封堵。
4.2.4先施工最下一层注浆孔，待该层注浆封闭完成后再施工上一层注浆孔。
4.3测水压、试泵
在阀门上安装压力表，观察压力表的变化情况，待压力读数稳定3min之后，即确定该读数为该孔水压，并记录该压力数据，作为后续注浆压力确定的依据。
4.4注浆系统测试
用清水测试注浆泵及注浆管路，确保注浆系统运行良好。
管路系统连接好后，关闭进浆阀门、打开各管路阀门，开泵用清水试压。
当压力达到1.5倍注浆终压，并维持10分钟无漏水则为合格。
4.5浆液配制
4.5.1注浆材料
水泥：
用42.5级以上的普通硅酸盐水泥。
水玻璃：
双液浆的水玻璃婆美度为30~40Be'，比重1.42～1.45，模数2.4～2.8。
拌合水：
采用饮用水。
4.5.2配合比控制
水灰比（W/C）为0.8：
1~2：
1之间，根据实际测量参数及时调整注浆水灰比；水玻璃稀释浓度为25～28Bé；双液体积比（C/S）为1：
0.5～1：
1。
严格按浆液配制比例配制，并搅拌均匀，搅拌5min～10min后注浆，注浆过程中仍要不断搅拌。
4.6注浆
水玻璃预先用吊桶运至吊盘上，地面制浆机制好水泥浆液后，通过输浆管路将浆液输送到吊盘料桶中。
用25mm高压软管将注浆管与注浆泵连接，先向孔内压水以冲洗岩石裂隙，扩大浆液通路，增加浆液冲塞的密实性，核实岩石的渗透性。
开启注浆泵注浆，注浆过程中，应做好详细记录，包括：
注浆日期、孔位、数量、水压、注浆压力变化、注浆终压、浆液用量等。
对于富水断层破碎带清孔后，先压水泥浆液，再压双液浆。
注浆压力参照下列经验公式确定；
Pa=P0+（0.3～0.5）；
Pb=P0+（0.5～0.8）；
Pc=P0+（0.8～1.3）；
式中：
Pa——开始注浆压力，MPa；
P0——静水压力，MPa；
Pb——正常注浆压力，MPa；
Pc——注浆终压，MPa。
浆液浓度变换：
初压下，吸浆量为吸水量的80%时，视为正常，否则调浓或调稀一级；压力不变，连续注入30min后吸浆量不变，可调浓一级；压力缓缓上升，吸浆量逐渐减少为正常，直至达到终压时，按标准结束注浆。
注浆时应掌握的原则：
当岩层吃浆量很大，在低压或无压情况下即能顺利地注入浆液时，应控制住注浆率不能太快；当岩层吃浆量较小、注浆困难时应尽快提升灌浆压力，不能长时间在低压下注浆。
当注浆孔不再吸浆，并已经达到注浆终压时，即可关闭孔口阀门，结束该孔注浆。
打开三通混合器的减压阀排浆，卸下混合器换注另一孔。
停泵后，立即关闭水玻璃阀门，防止混合液堵塞高压注浆管。
4.7清洗管路、设备
当班注浆结束后，为防止浆液在管路中胶凝，拆下软管之后，要压清水0.5min～1min冲洗管路、注浆泵等。
5.施工日期
根据注浆堵水要求，施工工期预计为2015年12月6日至2015年12月20日，注浆时间根据井筒打孔出水情况实际情况可能会有所变动
6.劳动力组织及设备配备
表6-1劳动力组织
工种
钻工
注浆工
制浆工
辅助工
电工
合计
数量
3人
4人（含班组长）
5人
3人
2人
17人
表6-2材料设备配备表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
双液调速注浆泵
2TGZ－60/210
台
1
2
手风钻
YT-28型
台
3
两用一备
3
灰浆搅拌机
台
1
4
空压机
40m³/min
台
1
5
发电机
1120kw
台
1
6
注浆管路
Φ50mm
m
220
7
脚手架
2吋钢管
m³
142.5
7.施工安全技术措施
1.为维护职工的生命安全和人身健康，确保安全顺利施工，必须使职工牢固树立起“安全第一”的理念，严格遵守《煤矿安全规程》的相关规定和要求。
2.作业人员下井前必须认真学习相关操作规程，加强职工业务技能培训，使工人熟练操作规程，在每一工序中时时注意安全防范。
3.下井前必须严格检查劳动防护用品是否穿戴整齐，严禁饮酒后上岗。
4.注浆施工所使用的材料要在吊盘上固定好。
易滚动或倾倒的设备必须用棕绳或铁丝固定牢固。
5.在施工期间，井口把钩工、信号工、绞车工必须坚守岗位，严禁脱岗，听好、传准信号。
6.井筒内作业人员必须系牢安全带，安全带必须固定在牢固物体上。
7.钻孔出水情况及水压由班组长负责把钻探实际情况详细填写记录。
8.在钻进过程中要密切注意孔内情况，发现钻进异常或涌水异常，要立即向汇报。
9.吊盘上安装一部直达井口的电话或者使用电铃、对讲机进行联络。
10.注浆时密切关注注浆管变化，防止因断管或脱管现象伤人。
11.在注浆期间必须掌握好注浆压力，随时观察井壁变化（在打钻孔时记录好井壁的厚度和质量，以便在注浆时能够掌握注浆压力），发现井壁变形立即减小注浆压力或停注，调整方案。
12.钻孔、注浆施工人员要经过培训，要熟悉设备各种性能和操作程序以及简易故障的处理方法。
13.在安装注浆管封口器前，先检查注浆管安装是否牢固，封孔是否严密，并在将软管与送浆管连接完好后，撤离至安全地方后方可开机注浆。
14.注浆泵司机在注浆泵启动前应提前检查电机接线盒是否密闭，电缆线是否悬挂和有无裸露，并检查注浆泵固定是否牢固、稳定，在确定安全无误的情况下方可开机。
在机器运转中时刻注意仪表读数，出现异常情况立即停机检查。
15.井筒设施的维护：
施工时钻孔要求钻杆及其它钻具要摆放整齐，安装及拆卸钻杆时要稳拿稳放，拆下的钻杆要摆放在工具夹内，防止坠落。
16.凿岩机运转时，操作人员要站在钻机两侧，人员必须与旋转的钻杆要保持一定的距离，严禁站在钻机的正后方。
17.各机械设备由专人负责，非机械操作人员不得擅自启动任何设备。
开工前操作人员要对钻机进行试运转，通过听、看等手段确认钻机是否完好，注浆机旋转部分必须加上防护罩。
18.汇报请示制度
19.注浆期间，班组长定时向地面值班人员汇报施工进度，有特殊情况随时汇报。
20.在壁后注浆的时候，井筒工作面不得平行作业。
8.脚手架搭设安全技术要求
1.架子搭设完毕，用合格密目安全网铺于架子的底部。
2.钢管与扣件进场前应经过检查挑选 ，所用扣件在使用前应清理加油一次，扣件一定要上紧，不得松动。
3.该脚手架作为工作面作业时安全防护屏障及工作面作业平台，严禁将注浆的输送管道等固定在脚手架上；脚手架严禁悬挂起重设备。
4.脚手架的安全性是由架子的整体性和架子结构完整性来保证的，未经允许严禁他人破坏架子结构或在架子上擅自拆除与搭设脚手架各构件。
9.施工保证措施
1.组织有丰富施工经验的管理人员组成现场施工管理机构，统一指挥，统一调度；
2.施工正常进行时，保证有两台钻机开钻。
3.加强设备的检修和维护，保持各种设备的完好的状态；
4.对参加该工程的职工进行必要的安全技术知识培训，提高操作熟练程度；
5.抓好材料的采购、管理、协调各方面的关系，保持施工的正常进度；
6.积极推广新技术、新工艺、提高施工效率，保证施工质量。
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