
我队将在33041巷进行注浆加固施工。为确保施工安全顺利进行,特制定以下施工安全技术措施。
一、现场概况
33041巷为矩形断面,采用锚网梁联合支护。毛宽5.0米,毛高4.5米,净宽4.8米,净高4.4米。现33041巷工作面往外35米范围内顶帮受矿山压力影响出现顶板下沉和帮鼓现象,需对此段进行注浆加固和注浆堵水施工。
二、施工区域及施工技术要求
(一)施工区域:33041巷局部顶帮压力大区段
(二)注浆技术要求
(1)、施工材料及设备
注浆材料构成
使用525#普通硅酸盐水泥配合XPM注浆添加剂,制备素水泥浆。将净水加进拌料桶内,再按比例加进经过筛选(格栅)的水泥,搅拌均匀,然后开始注浆。开始时水灰比从小到大进行试用。
注浆材料配比
1、低压浅孔注浆:注浆时采用高渗透性、高强度的水泥浆液为主,可采用52.5级普通硅酸盐水泥,水灰比控制在0.5~0.6,掺加水泥量0.7%的XPM纳米灌注剂,浆液结石率不低于92%,强度不低于20 MPa。添加剂为XPM纳米灌注剂,用量为水泥的8%~10%。
2、高压深孔注浆:注浆时采用高渗透性、高强度的水泥浆液为主,可采用52.5级普通硅酸盐水泥,水灰比控制在0.5~0.6,掺加水泥量0.7%的XPM纳米灌注剂,浆液的结石率不低于95%,强度不低于30 MPa。
电动注浆泵1台(型号:ZBY1.8/12.0-11,最大工作压力12MPa)、水泥、φ25mm高压胶管(6m,最大承受压力21MPa)、管钳(1把)、1m锚索钻杆、帮锚杆钻机及φ30mm钻头,高压液压球阀(Q11F-CDN20,DN20 PN6.4MPa)。
(2)钻孔注浆参数
两帮注浆孔:采用深浅孔交替布置。
西翼胶带巷:浅孔注浆眼布置:钻孔排距2000mm,间距1200mm,孔深2000mm,距顶板350mm,距底板不大于400mm,采用埋孔口注浆管,全长一次注浆。
浅孔注浆压力:注浆压力1—2MPa,根据现场情况进行调整。
深孔注浆压眼布置:呈矩形布置,钻孔排距2000mm,间距1200mm,孔深5000mm,距顶板350mm,距底板不大于400mm。深孔布置于两排浅孔中间,采用埋孔口注浆管,孔内安装白塑料管,长度3000mm,全长一次注浆。
深孔注浆压力:注浆压力控制在3.5MPa左右,不超过4Mpa,根据现场情况进行调整。
附图1:西翼胶带巷浅孔、深孔注浆眼布置示意图
成 孔:使用MQS-50帮锚杆机进行打眼施工,钻头φ30mm。打眼时逐排进行,先打浅孔,后打深孔施工。
(3)注浆技术要求
(1)、采用打眼及注浆相结合自下而上、左右顺序,分段作业的方式进行施工。打眼时候,可以一直施工第一排1号孔,4m一个小循环,40m一个大循环,打完第二排1号孔后,打第一排3号孔;注浆时候,先注第一排1号孔,注完之后注第二排1号孔,然后再注第一排3号孔,依次循环。
注浆前,将注浆管与高压胶管联接后,必须用木堵头或白布把注浆管孔临时封严,防止糊孔堵塞,施工人员退至注浆点5m外,注浆孔正前方禁止站人,然后开泵注浆,同时注意观测注浆情况,出现漏浆情况及堵管情况,及时停泵卸压处理;注浆时,派专人观测压力表,注浆压力达到规定值时,先停注浆泵,再关闭截止阀,然后卸压。
(2)、施工前,对注浆泵进行检查,试运转;必须使用经生产技术部检验合格的注浆各种设备,准备好注射的各种零配件及高压软管,先用水冲洗管路,以防管路堵塞,确保施工顺利进行。
(3)、开始注浆时,控制好速度,使水泥浆有序地渗进煤体中,同时防止高压注射液瞬间霹裂煤体渗出,注浆终止压力控制在2~4 MPa。
(4)、施工过程中人员严禁正对注浆孔,以防高压高温的水泥浆喷出伤人。
(5)、换孔时,需安排熟练的操作工卸压后进行卸和装,以防堵塞注浆管路。
(6)、当需要更换孔注浆时,开泵人员必须认真操作,听清前方换孔卸人员的指令,及时开、关注浆泵的卸载阀,以防高压高温液体伤人。
(7)、当注浆软管被堵需要更换时,开泵人员必须及时打开卸载阀。
(8)、注浆时,其他非施工人员严禁在作业现场逗留,以防注浆时帮部内高压液体造成煤壁片帮和顶板掉矸伤人。
(9)、换水泥浆人员必须随时观察桶的吸液情况,严格按制好水泥浆的配比,防止注浆泵吸空。
(10)、换水泥浆人员要确保浆液清洁,以防杂物堵塞注浆泵的吸液单向阀。
(11)、注浆后或两孔注浆间隔时间较长,要及时用足够的清水冲洗2条管路,以防堵塞注浆管路及注浆泵的缸体。
(12)、打注浆孔时,钻具一定要控制好,先慢后快,以防断钻杆发生意外伤人。
(13)、达到设计注浆压力,并稳压十分钟以上;虽未达到注浆压力,但从周边煤壁窜浆;注浆过程中发现异常情况,及时停泵处理。
(14)、注浆过程中要观察是否跑浆,其它钻孔是否异常,有无串浆现象,根据注浆中的情况,随时调整注浆压力及注浆量。
(15)、如钻孔出现连续升压,则应连续注浆,直到达到结束标准。
(16)、注浆期间要设专人观察注浆管、巷道周围是否有跑浆现象,及时查找问题并通知有关人员采取措施处理。
(17)、单孔的注浆量,一排孔的注射量记录员都要记录清楚,上井后向技术人员汇报。
(18)、注浆孔的轴向偏差不大于5°,孔要成一排直线,钻孔严格按照钻孔前的位置标记进行,必须保证钻孔的深度,同时严禁来回拉动钻杆,防止扩大孔径。
(19)、注浆施工过程中,必须保证注浆压力,出现局部漏浆时采取相应措施,堵漏或压水后复注,漏浆严重导致停注的区域补打注浆孔。
(20)、注浆施工过程中对巷道两帮出现裂缝、未喷浆地点、托盘与墙体连接处裂缝、报废注浆孔堵塞严实后进行喷浆、补强后再进行注浆。
(21)、井下实行挂牌管理,需标明孔深、注浆终压值、注浆量、注浆人、注浆时间、注浆孔编号、队组名称等。队组必须建立注浆专用台帐。
(22)、清洗注浆泵前必须对注浆管路内的压力进行卸压,将吸浆笼头移至清水筒内,同时分别开闭放、注浆阀门,洗泵两分钟以上,直至放浆阀门排出的水,清澈为止。
(23)、注浆结束时,由验收员进行验收,方法为在两注浆孔中间打检查孔,检查孔注浆量不得超过相邻两孔的平均注浆量,否则视为质量不合格。
(三)喷浆技术要求:
1)喷浆机采用PZ—5B型喷浆机二台,一台正常使用,一台备用。功率为为5.5KW。
2)混凝土料配比为:水泥:砂:石子(体积比)=1:2:2(用锹进行配比),速凝剂掺量为水泥重量的2.5~4%,水灰比为0.45~0.55,喷浆厚度为150mm,混凝土强度不低于C20。
3)水泥:普通硅酸盐水泥,标号为Po42.5,无过期、受潮结块现象。
4)砂:坚硬清洁的中粗黄砂,含水率3—6%。
5)石子:清洁干净,粒径2—5毫米。
6)速凝剂:经国家鉴定合格的产品无受潮,变质现象。
7)水:不含杂质,PH值6—8。
补强技术要求:
1)巷道顶角使用5.4m锚索加六眼钢带队施工巷道进行补强加固
2)锚索布置:锚索排距1200 mm,间距950mm,外露长度不大于300mm
3)锚索锚固方式:树脂加长锚固,锚索采用三支锚固剂,一支规格为MSK2335,两支规格为MSZ2360(先放MSK2335,后放MSZ2360),钻孔直径30mm,锚固长度为1970mm,预紧力不小于250KN。
三、施工工序及施工方法
施工工序:
安全检查→防堵漏措施→搭架→敲帮问顶→打注浆眼→安装注浆管→封闭→搅拌混凝土→注浆→验收。
主要施工方法:
1、必须先进行敲帮问顶和找掉工作,在确认顶板完好后,开始进行搭架、打眼和注浆施工。
2、施工前,必须搭好稳固的施工平台,施工平台由脚手架或采用4寸管路、架板、钢丝绳进行搭设而成,人员施工帮部上部眼时,搭好施工平台后,背对西胶皮带必须用钢筋网牢固固定好。
脚手架搭设顺序:
(1)施工前,先对施工区域的底板进行平整,将杂物清理干净。
(2)将立杆竖直立在底板平整处,由两人扶住立杆,确保立杆垂直度。
(3)在两根立杆间安装水平架(或脚手板),且由两人扶住立杆,一人扶横杆。另一人用扣件对连接处进行紧固,确保螺母紧固、合格。
(4)在脚手架上垂直巷道方向全部铺设架板,且架板与脚手架用10#铁丝进行捆绑。
(5)根据巷道高度照上述步骤,可逐层向上安装。
(6)在施工平台靠巷帮处搭设梯子,且梯子用10#铁丝与施工平台捆绑牢固,以方便施工人员上下。
(7)施工中,在施工平台前后两侧垂直巷道各拉设一道金属网,防止施工人员掉落。
材料及规格选择:用钢管搭设脚手架,钢管尺寸采用φ48×3.0mm,并使用钢扣件,木板规格为:长×宽×厚=3000×250×50mm,木板数量不少于3块,且并排紧贴放置,木板跨度不大于1.0米。脚手架安装斜拉筋,形成三角形,连接露头不小于200mm。
3、搭架施工完毕后开始进行打眼施工,打眼时,操作者要站在钻机操作杆的外侧,并站在可靠支护的下方。
4、使用钻机打眼时,应先开水后开风;打完眼后应先关风后关水,打眼过程中要给水均匀。
5、打眼时需两人配合,一人操作,一人扶钻。开眼位时,需一人领钎,领钎人严禁戴手套,袖口必须扎紧,防止钻杆转动而扭伤人。
6、打眼时要采取防尘措施,必须采用湿式打眼,严禁干打眼。
7、打眼施工完毕后开始进行注浆试验,初步掌握浆液充填率,注浆量、适宜的浆液配比,浆液扩散半径,注浆终压等指标。
8、开孔位置准确,与设计位置的允许偏差为±200mm,角度偏差应符合设计要求。
9、钻孔和注浆采用隔排跳跃施工,兼顾相邻两排注浆位置趋于同一高度;施工队必须组织并详细安排每孔注浆施工顺序,并对当班注浆钻孔进行核实,不得遗漏钻孔。
10、注浆孔内下射浆管,射浆管长度:注浆孔埋设2m,每0.5m对开一组Φ8~Φ10mm射浆口, 射浆管与孔口管连接牢固,保证浆液沿钻孔全长注入周围岩体。
11、孔口管必须埋设牢固,埋设长度不小于600mm,不得在注浆过程中松动或漏浆。孔口管松动或漏浆造成注浆失败的必须补打注浆孔。
12、每孔注浆作业应连续进行,中途不宜中断。.尽量避免因机械故障、停电、停水、器材故障等问题造成的注浆中断。因大范围漏浆或浆液消耗量过大而中断注浆时,必须压水清洗钻孔,间隔12小时后复注,并在施工日志中准确记录。复注钻孔发生堵孔时,必须确保周边钻孔的注浆质量,必要时应补打注浆孔。
13、打钻、注浆过程中及时处理漏浆点。除大范围连片漏浆外,应采用人工糊缝处理漏浆点,并压注单液水泥浆。对大范围漏浆区域注双液浆堵漏时,必须对双液浆固化速度进行测试和调整,确保浆液具有较长时间的流动性。
14、注浆堵漏采取单、双液浆交替结合及间歇注浆的方法进行,每次注双液浆后及时注入部分素水泥浆,确保漏浆点被有效封堵前漏浆通道畅通,并尽可能扩大单孔封堵漏浆点范围,提高钻孔利用率。
15、注浆过程发生相邻钻孔串浆时,必须对串浆的钻孔进行交替注浆或分开管路同时注浆,禁止利用一个钻孔对两个或更多串浆钻孔同时灌注,分别记录连通钻孔注浆情况。
16、注浆过程系统运行必须可靠,随时检查压力表是否正常,发生故障及时更换,禁止在压力表故障状态下进行注浆施工。根据注浆压力控制注浆速度15~30l/min。初始采用15~30l/min的灌注速度,接近终压采用单缸15l/min的灌注速度,以利于浆液扩散。
四、安全技术措施
(一)注浆施工安全技术措施
1、注浆前必须对巷道进行喷浆,如巷道出现裂缝,对巷道进行补喷、补强后再注浆。
2、注浆人员劳保用品配戴齐全,必须戴防护眼镜及手套。
3、出现堵管现象时,必须先卸压后,再进行处理。
4、施工前,必须严格执行敲帮问顶和找掉工作并设专人观测顶板,敲帮问顶时采用长镐或撬棍,由外向里逐段检查找掉顶帮、浮活煤(岩)。所有施工工序都必须在有专人负责观山下进行,一旦发现有异常情况,立即停止作业,撤出工作面。整个施工过程中,要始终保持施工地点人员退路畅通。
5、所有施工人员必须佩戴防尘口罩。注浆时,人员远离注浆孔口不小于5m,防止高压浆液或注浆管突然推出伤人。
6、注浆施工时,将电缆、风水管路用彩条布包裹,浆液流到电缆、风水管路上时必须及时清理。施工后,及时回收采条布,保证巷道文明生产。
7、打眼是必须采取湿式打眼,钻孔过程中,如发现孔内阻力增大且孔内排粉能力明显减弱时,必须停止钻进,进行检查,弄清情况后再做处理。严禁强行钻进,强行拔杆,在水压正常情况下,可采用进进退退,用水来回掏孔,严禁蛮干。
8、注浆时,施工人员不能正对空口方向,防止浆液外窜伤人,换孔时施工人员必须在注浆管内压力释放后再拆卸拔。
9、与注浆无关人员及注浆前方观察人员,必须在注浆孔口6米以外,远距离观察,并佩戴好相应防护用品,随时与司泵人员联系。
10、注浆完毕后,应立即用清水清洗缸体和注浆管路,清洗完毕后应将泵、管路等规整码放整齐。
11、如注浆不慎溅到皮肤或眼睛内,应立即用大量清水冲洗,严重者应立即就医。
12、处理机电事故前,应严格执行停送电制度及机电工操作规程,必须停止上一级电源,并将其开关手把打至零位闭锁,挂停电牌,并派专人看守,送电前要通知有关人员。停送电必须由专人进行操作,严格执行“谁停电,谁挂牌;谁摘牌,谁送电”原则。
13、严格执行注浆机操作规程,避免发生堵机堵管事故,在处理堵塞的喷射管路时,喷口前方及其附近严禁有其他人员,严防突然喷射和管路跳动伤人,发生堵管时采取敲击法疏通,用压风吹通时,其工作压力不得超过0.4Mpa。
14、施工中,每次使用风动工具前均要认真检查,确保接头安全正常,使用中要规范操作,注浆机使用后要及时清洗干净。
15、注浆高压管路上至少安装两个卸压阀,必须保证首尾各安装1个卸压阀门。
16、施工过程中西胶皮带下部严禁放一切物品,井下机电队有责任和义务对本队所施工过程中的搭架过程和皮带下方的质量标准化工作进行指导。
(二)其他安全技术措施
1、所有施工人员必须经培训合格持证后方可上岗施工
2、施工前,必须组织施工人员认真学习本措施,对施工内容、施工标准、施工要求、安全注意事项作到完全掌握。
3、施工中要正确使用各种工具,时刻注意前后左右的人和障碍物,以免发生伤害事故。
4、施工中,所有施工工序都必须在有专人负责观山并监护安全下进行,施工区域5m范围内严禁有与施工无关的人员停留或作业。
5、施工中,各岗位作业人员要严格按本岗位操作规程要求进行操作,杜绝违章作业。班长、跟班干部要统一指挥,合理安排,确保施工安全顺利进行。
6、整个施工过程中,班长、跟班干部必须用便携式瓦检仪时刻检测巷道内瓦斯浓度,一旦出现瓦斯浓度达到报警浓度1.0%时,施工人员立即停止施工,撤出工作面。
7、使用风动工具后,严格执行风动工具的使用办法,必须等风管内杂物吹净后方能关风,钻孔及换钻杆时要扎紧袖扣,严禁用戴手套的手去握钻杆。
8、施工作业地点材料及工具必须靠巷道一帮码放整齐,必须确保发生事故时,退路畅通。施工过程中要搞好文明生产,注浆时流出的浆液当班必须清理干净,工作面不得有杂物。施工必须正确操作,严禁材料浪费。
9、施工过程中严格执行《手指口述》及工序管理相关规定,施工结束后要使巷道文明生产达标。
10、其他仍执行《煤矿安全规程》中的相关规定。
五、行人、避灾路线:
1、行人路线:
工作面33041巷←→33041巷联络横川←→西翼胶带巷←→33031巷联络横川←→西翼北辅运巷←→井底车场←→主斜井←→地面
2、发生煤尘、瓦斯、火灾和水灾事故时的避灾路线:工作面→33041巷→33041巷联络横川→西翼胶带巷→33031巷联络横川→西翼北辅运巷→井底车场→主(副)斜井 →地面
附图3:行人、避灾路线示意图
