破止浆垫措施.docx
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破止浆垫措施
郭屯矿主井井筒
-771.5m止浆垫、抛碴层爆破、井壁处理措施
一、工程概况
郭屯矿主井井筒自2006年12月27日施工至-806m时，出现一不明产状的断层（位置-804.5m），而发生突水，经过抛碴、注浆封堵断水层，封堵效果良好。
排水至工作面后，铺设滤水层、止浆垫，决定对-804.5断层和M6、M7、M8进行工作面预注浆，但是由于当时断层地质产状不明，加之经过突水后，其结构发生变化，在对断层选孔注浆施工过程暴露出来。
泥岩经过突水和长期遇水浸泡泥化，造成19个注浆孔都出现严重的塌孔、埋钻、顶钻；虽采取多种措施，但效果都不明显。
如再对M6、M7、M8含水层探水预注浆非常困难。
经建设单位、监理公司、施工单位会同多名治水专家分析、讨论达成一致意见。
即首先对-804.5断层进行探水预注浆，然后破除止浆垫、滤水层、抛碴层、清理下面矸石，重新铺设止浆垫，对M6、M7、M8含水层进行探水预注浆工作。
造孔、注浆情况分析：
本次预注浆共计造孔887.5米,扫孔2508米,注入浆液量1188.9m3,水泥608.85吨。
首开钻孔至30m深时（-801.5m，设计孔深47m），出现最大涌水量为67m3/h，对称开孔，第二孔在31m处出现涌水量48m3/h，分别对其进行注浆。
两孔首先顺利钻进30m深，此后各孔当钻进至27-35m时出现塌孔、埋钻、顶孔，经过反复扫、注，各孔然出现不同程度的塌孔、埋钻。
其原因分析认为：
此段岩性为泥岩和泥岩、粉沙岩互层，在遇断层突水和被水长期浸泡的作用下，其结构发生改变，松软、泥化、易流变。
注入的水泥浆掺杂在岩泥中，不能有效固结，无法形成一定的围岩强度。
当钻孔通过后，在应力的作用下，（静水压7.5mpa）迅速产生流变，造成塌孔、埋钻，埋钻后，当静水压达到一定值时，由于埋钻的岩泥碎硝强度较低，又会突然发生顶钻。
经过反复对各孔进行扫注，为保证注浆效果，在原设计注浆孔注浆结束后，经研究又在断层突水方向增加了4根8°倾角的孔口管，检查断层水封堵情况，经过注浆检查孔涌水量分别为0.28m3/h、0.08m3/h、1.74m3/h，符合设计要求。
但是考虑到此处地质水文条件的复杂性和特殊性，2007年5月5日由建设单位组织、会同监理单位、掘砌单位和有关专家，关于主井井筒-771.5m水平位置注浆效果分析及下步施工方案专题会议，经过讨论交流，达成一致意见：
结束注浆工作，转入井筒下部施工。
同时认为此段地质水文条件复杂和地质构造的特殊性，掘砌通过此段及存在一定的风险。
因此决定：
先破除止浆垫（止浆垫铺设厚度5m，设计砼强度等级为C50，滤水层厚0.5m,抛碴层设计厚度25m，实际侧得厚度为27m）并向下掘进20m至标高-791.5m位置，然后在此位置重点向断层方向打探水孔，进行探水。
探水孔埋设在井筒西南方向，埋设3-4根，倾角在15°-18°之间，视涌水量大小决定进行封水注浆，如大于2m3/h必须注浆，反之边探边掘至-810m水平位置浇筑止浆垫对M6、M7、M8含水层进行工作面探水预注浆工作。
（具体措施另编）
井壁修复：
（1）、对因突水和注浆损坏的井壁，根据原设计要求和设计变更进行恢复，-777以上的壁厚为450mm，砼设计强度为C35；-777以壁厚下为600mm，砼设计强度为C40。
井壁破除主要以风镐挖掘为主。
修复方案：
原装载硐室部位段高内的井壁为临时井壁，厚度为350mm。
如遇此段有损坏，然按350mm修复，其他部位按设计变更设计厚度施工。
（2）、立模、浇筑：
采用组装式金属模板立模，模板规格为1000×1080mm，对破损需要处理的井壁进行立模浇筑,浇筑段高2000mm。
（3）、在处理井壁过程中如出现有集中涌水必须埋设导水管。
排水系统和排水能力，
把防突工作放在首位，确保井筒安全施工。
按照要求优化排水系统，再安装一路排水系统，做好防突前的准备工作。
（见防突预案）
二、破除止浆垫、抛碴层施工方法
（1）、采用普通钻爆法，放小炮、松动炮破除止浆垫和抛碴层，利用FJD－6型风动伞钻配六角中空钢钎打眼，眼深1500mm；爆破采用煤矿许用水胶炸药。
起爆破方法：
采用导爆索引爆（见爆破图表）。
由里相外，逐圈分次起爆。
或分别对掏槽眼和辅助眼与周边眼分两次进行爆破，减少对井壁震动和破坏。
（2）、在破除抛碴层的掘进施工中，原则上不采用爆破施工，如在风镐挖掘不动的情况下，采用中间放小炮，松动炮，配合人工用风镐挖刷的方式掘进。
（3、采用380v高压电作为放炮电源，放炮大线采用一路专用放炮电缆。
地面采用两个放炮开关，串联且电源分别断开，入盒上锁。
工作面装炮结束连上大线，人员撤至地面，放炮员将大线与一开关连接好后，即放炮准备工作结束，指挥人员向警戒人员发出放炮命令，再向放炮员发出放炮命令，放炮员得到命令即可送电引爆。
放炮结束后，拉下放炮开关，取下放炮大线拧成短路，上锁；通风三十分钟后，由放炮员、瓦检员、班长进行验炮工作，确定一切正常后，方可通知其他人员入井工作。
劳动组织：
主井井筒基岩段劳动组织表（井下）
工种
打眼工
掘砌工
混凝土工
信号工
扒钩工
合计
人员
8
30
10
6
6
60
三、火工品管理
严格执行火工品管理制度，放炮人员必须经过严格培训且持证上岗，登证造册。
领取、使用、回库必须登记清楚、签字，领取的火工品、放炮开关钥匙不得转交他人看管。
工作面使用的雷管必须清点，且与实际相符，方可撤人放炮。
严格执行《煤矿安全规程》关于火工品管理的规定。
四、安全措施
1、严格按爆破图表进行打眼装药，放松动炮。
2、装药必须由放炮员、班长和有关经验的老工人装炮，其余人员撤至地面。
3、下炮前工作面必须停电方可下炮，下炮时通知绞车房减速慢性。
4、装药完毕必须由放炮员亲自联线，且最后一个撤离工作面。
5、放炮工作准备完毕，将井盖打开，其余人员撤离井口，等待放炮命令。
放炮员得到命令后，即可起爆。
6、放炮后及时通风，且通风时间不得少于30min。
7、放炮员、瓦检员、班长必须亲自验炮，检查井帮和吊挂系统确保安全无误后方可通知其他人员进入工作面作业。
8、井筒下炮装药时，雷管与炸药必须分开入箱运输并加锁，其他人员不得和放炮员同乘一罐。
9、火工品不得存放在有电器设备的地方或吊盘上。
10、装配起爆药卷时，必须防止雷管震动、冲击、折断脚线和损坏脚线绝缘层。
11、装配时用竹或木楔扎眼，将雷管插入药卷，不得用雷管代替竹、木楔扎眼，不得将雷管插在药卷中部。
12、必须将炮眼用黄泥封实。
13、通电后拒爆时，放炮员必须先断开电源，将母线从电源上摘下，拧成短路，至少5—15min后方可入井检查，找出拒爆原因。
14、炮后吊盘上的东西及时进行清理，将吊盘起到30米以上位置，各种工具摆到安全地点，防止受震动坠落。
15、检查各悬吊物安全，对不安全的要及时作出整改。
各种管线是否有破损的现象，如有及时进行更换。
16、由于连线不良、错连、漏连的雷管造成的瞎炮，经检查确认起爆路线完好时，可重新联线放炮
17、在距瞎炮至少0.3m处，另打同瞎炮平行的炮眼，重新装药放炮。
18、严禁用手镐刨，或从引药中拉出电雷管，严禁用压风吹这些炮眼。
19、处理瞎炮的炮眼爆破后，放炮员必须详细检查炸落的矸石，收集未爆的爆破材料予以销毁。
20、在瞎炮未处理完之前，严禁在该地点进行与处理瞎炮无关的工作。
21、放炮员必须经专业安全作业培训，考核合格后取得放炮作业操作证书的人员担任，并持证上岗，爆破作业必须遵循“一炮三检”和三人连锁放炮“制度。
22、放炮员及时清点剩余雷管、炸药，进行退库登记，并汇报调度。
23、止浆垫破除后，井筒恢复掘砌工作。
24、未尽事宜按照《煤矿安全规程》执行。
五、防突预案
根据郭屯矿《主井井筒-771.5m水平注浆效果分析及下期施工方案》
会议讨论达成一致意见。
由于此段-804.5m断层地质条件的复杂性和特殊性，必须加强工作面防突水等重大地质灾害的发生。
因此，必须在施工至-791m前改造、优化排水系统，增加一路排水系统，增大排水能力，及在吊盘上安装一台DG85-80×12型号的卧泵，并形成一个独立的排水系统。
腰泵房和吊盘的排水系统以及一级、二级排水系统都要有独立供电系统。
确保正常情况下排水能力不得小于100m3/h，应急情况下排水能力不得小于160m3/h，并做到“台台水泵完好、件件设备可靠”，确保排水系统安全可靠。
具体方案
1）.确保排水系统安全可靠，保证排水能力
A．保证临时转水站两台DG85-80×12型卧泵正常运转，地面备用泵两台、电机一台，并确保完好，能及时更换、使用，且备足充分的零配件。
B．一、二级排水系统电潜泵机200QJ40-30型、250QJ60-180型电潜泵各备用四台，正常使用各两台。
及时更换、维修，零部件充足。
C．新增加一路排水系统，为了满足最大排水，经研究决定在井筒东北方向下放一路管经为Φ108mm的排水管，使用双25吨凿井稳车悬吊（稳车布置见图）。
DG85-80×12型卧泵安装在第三盘东喇叭以口上。
应急时在其下面悬吊一台250QJ60-180型流量为60m3/h，扬程为180m的高扬程电潜泵。
具体见供电系统、两套排水系统图。
（附图）
D．地面注浆系统不变。
2．确保注浆围幕安全，防止地质灾害发生
A．由于地质水文条件的复杂性和特殊性，防止原始应力对围岩的破坏，抛碴层尽可能的使用风镐人工挖掘。
困难较大时宜放小炮、松动炮配合人工挖掘。
B．如出现涌水，必须采取导水法，将水导出至模板外，保证井壁质量。
C．掘砌段高原则上不超过2m，若遇涌水较大或围岩过于松软时，掘砌段高以1m为宜。
且每班必须有有经验的老工人、班长，跟班人员时刻观察岩壁变化情况，发生问题及时汇报、处理。
3．其他材料准备
A．注浆系统设备应正常维护，确保完好。
滤水桶加工一个备用。
各种排水胶管必须有备用等。
中煤二十九处郭屯项目部
二零零七年五月五日
爆破参数表
圈
别
炮眼
名称
眼
号
眼数（个）
圈经
（m）
眼距
（mm）
眼深
（mm）
炮眼角度
每孔装药量
起爆顺序
连线方式
备
注
卷数
（个）
重量
（kg）
1
掏槽眼
1-5
5
1
785
1700
90
2
0.72
1
串
联
采用T100水胶炸药Φ35*400
重360g
2
扩槽眼
6-17
12
2.2
576
1500
90
1
0.36
2
3
辅助眼
18-37
20
3.6
565
1500
90
1
0.36
3
4
周边眼
38-62
25
4.8
450
1500
89
0.5
0.18
4
合计
62
20．97
郭屯矿主井井筒
-771.5m止浆垫、抛碴层爆破措施及防突预案
编制：
陈杰
项目负责人：
宋文鹏
中煤二十九处郭屯项目部
二零零七年五月六日
编制：
审核：
安调：
机电经理：
技术：
项目经理：
目录
一、工程概况
概况
造孔、注浆情况分析
井壁修复
排水系统和排水能力
二、破除止浆垫、抛碴层施工方案
三、火工品管理
四、安全措施
五、防突预案
六、计划工期
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