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1、xx聯合煤化有限責任公司朱集西煤礦矸石井三含下段井壁滲水治理工程施工組織設計 目 錄一、工程概況第3頁（一）矸石井井筒井壁結構第3頁（二）矸石井井筒松散層水文地質特征第3頁（三）矸石井井筒現狀說明第4頁（四）矸石井出水水源分析第4頁（五）矸石井三含長觀測孔水位觀測資料第6頁（六）矸石井出水簡要分析第6頁二、矸石井井壁治理方案第6頁三、具體施工內容和技術要求第9頁四、信號傳遞 第11頁五、勞動組織與工期安排 第11頁六、主要施工設備及消耗材料一覽表 第12頁（一）主要設備一覽表 第12頁（二）主要材料一覽表 第13頁七、施工安全技術措施 第13頁（一）綜合安全措施 第13頁（二）施工安全技術措施2、 第17頁（三）質量保證措施 第19頁八、附圖 第20頁一、工程概況（一）矸石井井筒井壁結構該井筒松散層段掘進采用鉆井法施工，井筒內徑（直徑）為5.85.2米，外徑（直徑）為6.7m，壁外充填為分段充填，充填物分別為水泥和碎石。井深0361m為鋼筋混凝土井壁，其中289.0361.0壁厚為750mm，混凝土強度為C65C70，模高6.0m； 井深361.0517.8m為雙層鋼板混凝土復合井壁，混凝土強度為C60C70；517.8521.8m為井壁底，具體如井壁結構圖。（二）矸石井井筒松散層水文地質特征根據井筒實揭資料，矸石井筒新生界松散層厚度為469.75m，從上至下可劃成四個含水層（組）和三3、個隔水層（組）。（1）第三含水層（組）（含）井深86.45382.60m，厚296.15m，該層主要以灰綠雜色中厚厚層中砂、細砂及粉土等組成，砂層區域內分布穩定，富水性中等較強。本組中部有一層厚層粘土將含水層分為上、下兩部，上部單層厚度大，粘土含量低。下部砂層單層厚度小，質不純，粘土含量較高。含水層砂層厚度159.30m，據抽水試驗資料，涌水量0.571 l/ms。（2）第三隔水層（組）（隔）井深382.60458.20m，厚75.6m。由粘土、鈣質砂質粘土組成。（3）第四含水層（組）（含）井深458.20469.75m，層厚11.55m， 砂礫層厚5.1m。該含水層以灰白色中細砂及下部礫石層4、，含粘土砂礫組成，該層富水性較弱中等，具差異性，據抽水試驗資料，涌水量0.042 l/ms。（三）矸石井井筒現狀說明2013年3月30日檢修人員發現涌水有增大現象，4月1日下午，礦相關負責人員對該井筒井壁進行巡視，安排井下進行三班觀察和每天定時進行一次井壁巡視，截止目前出水點情況如下：第一處出水情況出水位置：位于井深313米（即54模上部法蘭與該模混凝土交面）井壁北偏西處；出水范圍：水平0.1米范圍內；出水形式：涌水，水流呈針狀，水頭高度為1.1米左右；出水量：2個水眼，水量約0.1m3/h。含砂情況：無。2、第二處出水情況出水位置：位于井深347米（即59模中下部水平環形縫處）井壁北偏西處；5、出水范圍：水平環形5米范圍內；出水形式：滲水；出水量：水量約0.7m3/h；含砂情況：無。另井壁20模以下多處法蘭接茬處出現少量滲水現象，5960模存在兩處明顯的環形縫。壁座至井深920m基巖段，井壁局部有滲水現象，滲水量小，且范圍小，無明裂縫及井壁變形情況。（四）矸石井出水水源分析根據井筒揭露資料，井深313m和347m處位于松散層第三含水層下部，其中313m處地層為16.4米厚的細砂。經水質化驗分析，該出水水源為第三含水層水。水質分析如附表。附表E/RLD4-46(2) -1水樣分析報告委托單位: 朱集西煤礦取樣地點：朱集西煤礦矸石井井筒水樣編號: 2012-181取樣位置： 313m取樣6、日期: 2013年04月 03 日取 樣 人: 李俊溫度: 無 顏色 :無色涌水量: 無氣味: 無 味道: 無 分析日期: 2013 年4月04日透明度：透明懸浮物:無 填報日期: 2013 年4月04日離 子 分 析 項 目 數 目 單 位 離 子 每 立 升 含 量 全 硬 度 4.29德國度 毫 克 毫克當量 毫克當量% 永久硬度 0德國度 陽離子 K+Na+ 461.36 20.06892.92暫時硬度 4.29德國度 Ca2+ 14.830.7403.43負 硬 度 15.31德國度 Mg2+ 9.610.7903.65堿 度 19.60德國度 Fe3+ PH 值 |H|+ Fe2+7、 游離CO2 毫克/升 NH4+ 溶 解 氧 毫克/升 總 計 485.8021.598100氟 化 物 毫克/升 陰離子 Cl- 486.1913.71563.50可溶性SiO2 毫克/升 SO42- 95.531.9899.21總礦化度 1422.05毫克/升 HCO3- 349.225.72326.50 細菌總數 個/毫升 CO32- 5.310.1710.79大腸菌群 個/毫升 NO3- 電 導 率 Us/cm NO2- 總 計 936.2521.598100 審核: 測試:曹莉莉（五）矸石井三含長觀測孔水位觀測資料月份平均值備注一月-12.577二月-12.529三月-12.405四8、月-12.415截止13日備注：以上數據采用風井三含長觀孔水位標高，距離矸石井500m左右。（六）矸石井出水簡要分析由于該井馬頭門和箕斗裝矸硐室位于累深880m以下、埋深大，與鉆井井壁鍋底相距達330m，根據礦方介紹，在馬頭門和箕斗裝矸硐室施工過程中圍巖穩定，支護結構沒有出現破壞和返修情況。所以，從目前分析來看，由下部馬頭門和箕斗裝矸硐室施工帶動上覆基巖變形而引起表土段井壁拉裂出水的可能性不大。綜合分析井壁出水情況，目前分析認為主要是由于在井壁中存在著施工冷縫或收縮裂紋和鋼板表面與混凝土結合不牢等，而壁后為碎石充填，不能起到封水作用，含水層的高壓水（33.3MPa）將直接作用在井壁混凝土表面，9、在高壓水的長期作用下，井壁中原有的微細裂紋將產生開裂、擴展和貫通，從而出現滲漏水現象。下一步將通過對地層變形觀測、水位觀測和井壁變形受力的監測進一步繼續分析井壁出水原因，最終摸清其出水機理。二、矸石井井壁治理方案結合我單位施工朱集西煤礦主、副、風三井施工經驗，對比井內壁后注漿和地面注漿優缺點，對應三含部位井筒壁后碎石充填段高情況，建議采用上行式壁后破壁注漿方案。鑒于三含含水豐富，故最下部第一排注漿孔應設置在碎石充填段下部累深355m左右粘土層處，然后交替掩護依次上行造孔注漿，注漿范圍應覆蓋第43節井壁以深整個三含壁后碎石充填段。（1）注漿方案的選定第一階段：結合矸石井實測柱狀圖在粘土層段破壁注10、漿。第二階段：在細砂層段施工補注孔驗證注漿效果。（2）注漿部位注漿部位從井深259355m（以井口標高+25.2米作為井深0米）。（3）注漿孔布置方式第一階段：對350m、340m、330m、320m、310m、300m、290m、280m、270m、260m水平壁后注漿，一排4個孔布孔，孔間距4.08m，共計40個，孔位可根據現場情況進行適當調整。第二階段：根據注漿效果選擇合適水平施工補注孔兼檢查孔驗證注漿效果，一排2個孔布孔，孔間距8.16m。（4）注漿順序上行式注漿，造一孔注一孔。（5） 注漿壓力的確定P=K(E2+2R0 E)2(R0+E)2式中：P：注漿部位井壁能承受的壓力MPa E11、：井壁厚度（內壁）m R0：井筒的凈半徑2.6m K：井壁材料的允許抗壓強度MPa，K=R/n=60/2=30 R：井壁材料極限抗壓強度，實際混凝土配比為 C60，砼實際抗壓強度65MPa n：安全系數，n=2根據上式可以計算出：井深（m）混凝土強度壁厚（mm）校驗壓力（MPa）孔口終壓（MPa）地面終壓（MPa）備注350C707506.964.651.15孔口終壓取靜水壓力的1.5倍。340C707506.964.51.1330C657506.474.351.05320C657506.474.21310C657506.474.050.95300C607505.973.90.9290C70712、506.963.750.85280C707506.963.60.8270C707506.963.450.75260C657506.473.30.7(6)注漿量預測Q=vn/m式中：Q：水泥注入量（m3） ：漿液消耗系數1.5 v：渣層體積 1142 m3 n：充填裂隙率 50% ：充填系數 0.9 m：結合率 0.85計算得出水泥907m3。三、具體施工內容和技術要求（一）對井筒垂深259m-358m段（充填石子、三含段）進行壁后注漿。1、施工內容：（1）對350m、340m、330m、320m、310m、300m、290m、280m、270m、260m水平壁后注漿，一排4個孔布孔，孔間距4.13、08m，共計40個，孔位可根據現場情況進行適當調整。（2）根據注漿效果選擇合適水平施工補注孔兼檢查孔驗證注漿效果，一排2個孔布孔，孔間距8.16m。2、技術要求：（1）壁后注漿工藝流程：采用風鉆開孔 安裝孔口管孔口管試壓 關閉球閥連接混合器與注漿管路 開啟注漿泵進行壓水 打開球閥 注入水泥漿液 達到設計壓力封孔 關閉球閥。（2）注漿站布設：在矸井上井口附近合適地點設置注漿站，注漿設備選用2TGZ-60/210雙液注漿泵，DW320泥漿泵，LT-200拌漿機拌漿。沿矸石井井壁下放兩趟25mm的高壓軟管。（3）工作平臺的搭設：利用兩個箕斗的頂部焊接四根可以拆卸的槽鋼，用長寬厚=400030070m14、m的木質大板及8#鐵絲搭設臨時工作平臺進行施工。（4）注漿孔造孔方法：使用YT29A型風錘、42 mm鉆頭打孔，安設孔口管和防噴板，孔口管外部距絲口端0.1m處周圈焊16mm的螺紋鋼，防噴板采用10mm厚3030mm鋼板做成，居中位置挖出孔口管孔徑，在孔口管安設后用防噴板將孔口管卡牢卡實，然后將防噴板用4根16500mm的錨桿固定在井壁上，防止孔口管的噴出。待孔口管和防噴裝置安裝完畢后，采用28mm鉆頭從第一層孔口管內鉆進到壁后100mm掃孔疏通注漿通道及時閉閥注漿。（5）注漿方式：采取上行式注漿方式。（6）孔口管安裝：孔口管選用42無縫鋼管制作，長度為600mm，前部加工成450mm長的馬牙15、扣，后部加工成50mm長絲扣，孔口管與2寸高壓球閥采用長100mm的短節頭連接，孔口管的馬牙扣部位纏上生麻，用大錘與風鉆推進器，將孔口管推進孔內。孔口管安裝完畢后必須進行耐壓試驗，試驗時逐漸加壓，壓力達到5.0Mpa為合格。對造孔出現的廢孔應及時采用水泥、水玻璃封死。（7）注漿材料：注漿材料使用水泥單液漿，封孔時使用水泥濃漿，封孔效果不好時使用水泥水玻璃雙液漿。水泥使用新鮮Po42.5R水泥，水玻璃使用模數2.8-3.2，波美度40-45的水玻璃。水泥漿的水灰比為1:1-0.75:1。（8）注漿壓力：嚴格控制注漿時的壓力，壁后注漿壓力取靜水壓力的1.5倍。正常時為4.95 MPa，終孔時壓力不16、得超過5.0MPa。（9）漏漿處理與封孔方法：注漿若發生漏漿現象，采取間歇注漿或加大濃度，如發現嚴重跑漿，還應使用棉紗和道釘堵漏。（10）注漿結束標準：注漿壓力呈規律性增加，并達到設計終壓，每孔注漿終壓達到4.95Mpa時即可封孔。（11）所有注漿孔開孔前先用紅漆把全部設計孔標出，注漿結束后應掛牌標示。四、信號傳遞施工時井上下聯系同時采用對講機和電話兩種通信方式，確保施工中地面和井筒施工人員通信暢通。井筒上下之間的信號傳遞由施工單位自行負責。施工單位每班安排專人與礦方井口打點人員專項聯系，施工單位的動罐指令需以書寫方式傳達給礦方井口打點人員，矸石井絞車運行指令再由礦方井口打點人員負責傳送。五、17、勞動組織與工期安排（一）勞動組織實行項目部管理方式，選派項目經理1人，技術經理1人，工程技術人員1人。項目經理全面負責工程施工安全技術。每天施工時間為5小時，配備勞動力下表。工 種人 數備 注拌漿工10打眼注漿工3信號工2機修工1電修工1技術員1副經理1經 理1合 計20（二）施工工序與工期安排（1）工程準備2天（2）粘土層段破壁注漿20天（3）驗證孔7天（4）工程收尾1天（5）工程驗收1天六、主要施工設備及消耗材料一覽表（一）主要施工設備一覽表序號設備名稱型號規格單位數量備注1注漿泵2TGZ-60/210臺22拌漿機LT-200臺23風 鉆YT29A臺54風 鎬G10L臺55高壓膠管25mm18、米8006大 板40030070mm塊207手拉葫蘆5噸副48泥漿泵DW320臺29對講機防爆部410門鈴電話防爆部411電話線DYX-100米50012施工平臺套2（二）主要材料一覽表序號材料名稱型號規格單位數量備注1孔口管42650mm根602水 泥PO42.5R噸10003水玻璃模數2.8-3.2噸34高壓球閥2寸個2005球閥1寸個1506生麻公斤107雨衣身108水泥錨固劑箱59樹脂錨固劑Z2850箱310變徑接頭個10011安全帶副612防噴頭盔副613防噴板副414打眼防噴裝置副2七、施工安全技術措施（一）綜合安全措施1、施工前向全體施工人員傳達、貫徹施工安全技術措施，介紹施工方19、法，進行安全教育經考試合格后方可上崗。2、嚴格班前及班后會，布置和總結生產安全情況，發現不安全因素，及時匯報并積極處理。3、當班人員嚴禁班前喝酒，喝酒一律不準上崗。4、井口的材料、工具要放置整齊，其放置地點距井口不得少于10米。5、井筒作業期間，上下井口兩側必須拉設警戒線，施工過程中每班安排專人負責井上口警戒線設置看護，礦方每班安排井下口把鉤人員負責井下警戒線設置及看護。非工程施工人員，嚴禁靠近上下井口，上下井口兩側都要拉設警戒線，警戒線離井口距離10米并懸掛警戒牌。 每班開工前，施工單位通知矸石井下口信號工拉設警戒線，每班收工后，通知井下信號工解除警戒線。6、井筒上下之間的提升、運輸信號傳遞20、由礦方負責，施工信號傳遞由施工單位負責。施工單位每班安排專人與井口打點人員專項聯系，絞車運行指令由井口打點人員負責傳送。 7、井筒施工人員都必須配戴安全帽、系好帽帶安全帶，將安全帶系在箕斗護欄上，所有工作平臺上的材料必須安放牢固，風錘及大件工具都要用繩栓牢，系在護欄上，小工具妥善放置在工具箱內，手頭工具要系留繩。8、每班施工前，礦機運部對井口10m范圍內的雜物進行檢查清理，防止雜物墜入井筒傷人。每班接班下第一罐時，帶班班長必須對井壁是否存在其他雜物進行詳細檢查，發現對安全存在隱患的雜物必須停罐進行清除，清除后才能進行施工。9、矸石井井口打點人員與絞車司機應認真聽從施工單位指揮，積極配合工作。121、0、作業期間，因故需要停風、停水、停電，須提前1天通知施工單位。11、對于井筒內發出的啟動指令，井上下信號聯系必須明確，方可指揮絞車啟動，否則需要再次聯系，確認指令后方可操作。12、施工中，井筒內上下嚴禁平行作業，以防墜物傷人。13、每次收工后及時對井筒進行檢查，對存在問題及時處理。14、每天施工情況要及時向礦調度指揮中心匯報。15、注漿管路系統必須安裝牢固，每班下井人員，下井都要對井管的內管路懸吊情況進行檢查，發現問題及時處理，嚴防井內事故，當天施工結束工作后施工平臺一定要收牢固。16、工作地點設專用電鈴、電話直通到井口注漿泵房，保證通信、信號線路暢通。17、每次注漿前應對供水、供電、攪拌、22、注漿設備及井筒提升、信號進行嚴格檢查，還應對管理系統進行耐壓試驗，注漿結束后，應及時對管路進行沖洗，嚴防堵管現象。18、注漿時，非工作人員嚴禁在現場，注漿人員必須佩帶勞動保護用品，19、注漿過程中注意觀察井壁，鉆眼過程中預防孔中噴水傷人，開放閥門，拆卸注漿管路人員，要離開正面方向，特別是打鉆時，人要站在風鉆側旁。20、注漿泵司機應嚴格執行注漿泵操作規程，注漿壓力不得超過終壓。21、地面注漿泵操作人員應密切注視壓力變化，經常與井下聯系，不得隨意提高壓力，嚴格超壓破壞井壁。22、注漿時應嚴格監視跑漿情況井壁異常情況，一但發現異常，應立即停注，并及時通報礦方。23、箕斗升降要三次信號確認無誤后才準啟23、動。24、不論地面還是井筒，每班都要做到完工后隨即清理余料及時回收工器具。機械設備要擦洗，始終保持清潔，施工場地打掃干凈，達到文明施工要求。25、操作平臺注意事項及防墜制度25.1施工人員工作時，所用的手頭工具，必須裝包攜帶，使用時用細繩子系在手腕上，注漿時工具應放在專用工具箱內。25.2起鉤信號發出后不準上下人或拋擲物料工具。25.3在箕斗上操作平臺施工人員，保險帶必須生根，生根在箕斗上的護欄上，每次使用前必須檢查，損壞時立即更換。26、人員下井作業，提升要慢速行駛（不大于2m/s），以便確定停罐位置。27、施工期間，箕斗上面不得超過3人。 28、施工前的供水供電壓風需事先聯系好礦相關部門，24、在礦方允許的情況下才可以正常安裝使用。29、其它未盡事宜按煤礦安全規程、煤礦安全技術操作規程及有關規程規定執行。（二）施工安全技術措施 1、每班施工前由機運事業部認真清理矸石井口20m范圍內的雜物及鎖扣盤大梁上的浮矸，注漿施工單位設置警戒線，再由機運把鉤工專人看守警戒線，防止人員進入，準備工作做完整后注漿施工人員方可入井作業。 2、每班施工前必須安裝好施工平臺，施工平臺采用四根拖底槽鋼，槽鋼固定在箕斗兩側，槽鋼與箕斗的連接處必須連接牢固，然后在槽鋼上面架設70mm厚的大板，大板之間的連接用扒釘固定好，確保平臺牢固后方可施工。 3、造孔前應將風錘生根在箕斗上方的護欄上，接通風水后先調試下風錘，然25、后找準合適的角度進行開孔。4、注漿安裝孔口管施工，用風錘鉆孔孔深嚴禁超過600mm，必須在鉆桿上焊接一圈8mm的鋼筋作為限位標志；再換用釬頭，用28mm釬頭從孔口管中透孔時，孔深嚴禁超過800mm。5、制漿前必須檢查各種設備是否完好，運轉部位防護罩是否齊全，各閥門開關位置是否正確，供水系統是否暢通，供電系統是否正常，否則必須先處理好后再施工。6、制漿前，首先檢查水泥是否結塊，結塊嚴禁使用。所制漿液必須過篩方可使用。攪拌人員要嚴格掌握漿液配比，嚴防其它雜物進入漿液內，并由專人看管吸漿籠頭，以防糊堵。7、注漿壓力嚴格控制在設計終壓以內。8、孔口管露出長度嚴禁超出井壁50mm。當班如有已安裝好的孔口26、管，但因為時間關系未進行注漿時，下班前必須在孔口管上安裝球閥，并必須將球閥關閉。9、注漿前，應對注漿泵、輸送管路系統、孔口管系統進行檢查和做耐壓試驗，達到規定后方可施工。10、注漿期間，要有班、隊長跟班統一指揮，并認真做好原始記錄，原始記錄由礦跟班人員填寫，內容包括“孔深、注漿孔位置、注漿孔的深度、漿液配比、雙液漿配比、孔口的注漿壓力、地面注漿壓力及工時利用及注漿量（單液漿、雙液漿及水玻璃的量），注漿原始記錄經建設方簽字后生效。11、注漿過程中，確保風、水、電正常運轉，嚴禁中途停風、停水、停電。12、注漿時，作業人員不準正面對著注漿高壓膠管接頭處和球閥注漿作業，防止漿液灼傷或飛濺傷人和防止拔管27、傷人。開閉閥門及拆卸注漿管時，人員要避開正面方向。制漿和注漿作業人員必須佩帶風鏡等必要的勞保用品。13、注漿時應嚴格控制注漿壓力，注漿期間設專人密切觀察井壁，注意觀察井壁是否有跑漿及井壁穩定情況，發現異常及時停泵，并采取措施處理。14、漏漿處理與封孔方法：注漿若發生漏漿現象，采取間歇注漿處理，如發現嚴重跑漿，還應使用棉紗和道釘堵漏。以上堵漏如果不起效應立即停止注漿。15、地面注漿站盛漿池內的廢漿液，等漿液沉淀后清理。16、地面制漿人員必須配戴防塵口罩。17、對報廢的注漿孔和注漿結束的孔必須用水泥錨固劑搗實密封，以免造成后患。18、沖洗管路的漿液要排放到箕斗內，嚴禁排放至井筒內，每班結束之后必須28、及時清理掉箕斗內的殘漿防止水泥漿結塊損壞箕斗。19、注漿封孔達到終止壓力之后，先關閉孔口管上的球閥，放掉注漿管路里的水泥漿，嚴禁在封孔過程中壓入清水。20、在井筒注漿、地面注漿站、井口及工作平臺都應搞好文明施工和環境衛生，地面注漿設備整潔完好。注漿結束時，要及時清洗注漿攪拌機、注漿機及注漿管路等。注漿的水泥袋，應及時收集疊放，不準隨地亂扔亂放，做好防塵工作，做到文明施工。（三）質量保證措施1、建立質量崗位責任制和工程質量檢測制，工程技術人員跟班，做到班班有原始記錄，嚴格控制好注漿工藝參數，嚴格按照施工組織設計措施進行施工。2、嚴格控制水泥、水玻璃原材料的質量，嚴禁用失效結塊水泥、攪拌人員嚴格掌握漿液濃度，嚴防水泥、紙屑及其它雜物入池，放漿口設過濾網。3、控制水泥漿液攪拌時間不少于5分鐘，存放時間超過1小時以上漿液嚴禁使用。4、注漿過程中嚴禁停電、停水。5、注漿堵水加固施工結束后，如實編制竣工資料及時通知甲方組織驗收。八、附圖1、朱集西煤礦矸石井出水處井壁展開圖2、水平注漿孔布置圖3、防噴板示意圖4、矸石井布置平面圖5、孔口管及注漿設置圖6、施工平臺圖圖1圖2圖3圖4圖5圖6