山西朔州下梨园煤矿副井井底车场（含工程图）3(20121152245620)

山西朔州下梨园煤矿副井井底车场（含工程图）3(20121152245620) ,茂华下梨园煤矿, 茂华投资下梨园煤矿副井及井底车场 堵水技术及安全措施 2011年12月12日 2011年12月上旬,济宁巴斯夫德矿业科技有限公司有关技术专家和领导对山西朔州茂华投资有限公司下梨园煤矿副井大巷及风井巷道、掘进面进行了全面实地考察,对该矿严重的井底车场、井筒涌水、淋水、局部结冰及局部高冒区、小煤窑遗留巷道、掘进面冒水等,与矿领导和相关技术人员进行了深入的技术交流和探讨。针对该矿缺乏比较详细的地质资料的现状,走访了附近村里老者,了解到 1、建国初期该地区有许多自然涌泉,水量丰富, 2、七十年代该地区开展农业学大寨,填平了很多沟壑,将涌泉掩埋。 3、附近有水库。 这一切增加了矿山防水治水难度,总之,该地区丰富的地下水,地表渗水对矿山开采形成威胁,对于建设现代化矿山形成阻碍,严重的影响到矿山的正常建设和开采,影响投产验收。不标本兼治,会造成不可弥补的损失。 自茂华公司领导层到矿山基层及相关技术人员都认识到需要迅速解决这些问题,实现茂华公司及华电国际对矿山尽快建成投产、达产期望,为上市公司增厚利润,实现华电国际对矿业投资的初衷。为此,在矿山综合比较后,与行业领先的济宁巴斯夫德矿业工程科技有限公司进行了广泛接触,双方进行了深入的技术探讨。了解到巴斯夫德公司技术和产品是矿山,隧道等水治理,岩层加固、瓦斯治理方面专家型企业,对下梨园煤矿重点涌淋喷水部位做出治理。 同时综合用巴斯夫德公司国内领先的加固材料艾沃赛夫对破碎顶板进行必要的加固填充,以避免有害气体积聚及煤体氧化,形成安全隐患。在掘进、回采过程中,如遇断层或破碎带等地质构造时,采用该公司高分子加固材料艾沃斯顿进行超前预注浆加固处理,预防冒顶等安全事故的发生。 一、对下梨园煤矿涌冒淋水结冰的成因初步认识 ,茂华下梨园煤矿, 1、总体分析,副井及井底车场因断层影响及围岩受开采过程,导致围岩裂隙发育,形成漏水通道,造成巷道大面积淋水。 淋水段长度约260-270米。该巷道为宽4.5米,高约5米的拱形巷道,支护方式为U型棚及锚网喷联合支护, 2、常规治理方式--喷浆,喷浆对该矿涌淋冒水的控制没有根本解决问题。 根据交换意见和调查研究,认为矿山为治理涌淋冒水进行的常规喷浆处理起到很好的堵引作用,也为煤矿建设争取到了宝贵的建设时间和空间。矿山为治水成立了探水队,设置了大容积集水池,安装了两组约日排水3000方大排量的水泵,基本保证了常规涌淋喷水排水需要。 但是,仅凭目测就会发现,喷浆后,因淋水较大,喷浆过程中造成浆液被水流冲刷,不能够成型。巷顶在喷浆后因水在岩面和固化的喷浆层形成堆积。水无孔不入,大量的水从锚孔和一些喷浆层漏洞、缝隙渗出,淋喷不断。 观察可见,用简陋塑料薄膜挂顶遮挡,简陋塑料管引流至巷道帮脚,然后挖明沟使涌淋喷冒的大量岩层水排至集水池。 考察发现井底车场及附近有近400平方米的深度10-20厘米的积水。2011年12月3日401掘进面冒水,次日观察,直径5厘米左右的导水孔水流喷涌不断。 副巷顶涌喷淋使皮带湿漉漉,输出的煤太湿,不能够随输送带运动,下泄,下滑。影响掘进。 3、在矿山锅炉房没有建成的情况下,进风巷接近井口,约有20米长度,包括顶、帮、底的结冰区,触目惊心。巷道顶板结出很多长约1米冰凌柱,帮及底大面积厚冰不规则堆积,部分有5cm厚,输送机及电器,电线附冰,祥见照片。拍照的前一天,即2011年12月6日,矿山组织全体机关人员为迎接市煤炭局领导,已经将所有的结冰铲除,7日下井调查时又形成冰凌, 由于矿井漏水对井内装备和设施具有长期的、持续不断的侵蚀作用,同时破坏了井内作业环境,加大了维护作业难度,给安全生产带来隐患,综合以上原因,作为国内在该项治理技术领先的公司,济宁巴斯夫德矿业科技公司成熟产品艾沃卡特化学浆使用后,将形成物刚柔相济的封堵效果,对出水点及导水裂隙进行封堵,能够柔性粘结亲和岩层,能够很好的解决矿井淋水问题。 巴斯夫德公司能够为矿山提供最优化,性价比最高的治理措施和方法,达到少花钱多办事,把事情办好的目的,构建合作共赢的伙伴模式。 2 ,茂华下梨园煤矿, 双方研究制订了适宜的治理方案。 二、下梨园煤矿巷道涌水、淋水治理方案的选择 根据矿井漏水的原因及规律,井筒或巷道涌水造成淋水,一般采用截流疏导法,表层封堵引流法等,但在矿井涌水量较大或要求巷道顶板无淋水的情况下,以上方法显然不适合,属治标不治本的方法。 在煤矿安全生产中,治理井筒漏水施工传统上是使用水泥或水玻璃注入到漏水区域。水泥和水玻璃的固化物都属于刚性物质,在受到重力作用或者地层运动时易破碎,出现裂缝,致使已经封堵好的井筒再次出现漏水现象,为了保证安全必须进行多次补注施工,而采用机械性能优良,耐久性更强的化学材料,则能一次迅速地封堵水流,不需要二次施工。巴斯夫德公司生产的化学堵水材料艾沃卡特具有良好的柔韧性和可压缩性,能经受地层运动,耐腐蚀,具有与地层同寿命的特点,能更有效地加固、保护壁后围岩,持久良好地封堵水流。注化学浆堵水对保护井下设备、设施,延长其使用寿命,改善井下作业环境大有益处,可以为企业带来综合、持久的经济及社会效益。 根据工程现场状况,结合济宁巴斯夫德矿业科技公司独特产品艾沃卡特性能,采取钻孔注浆的施工工艺对漏水的破碎顶板进行加固和封堵裂隙的方法进行处理。 艾沃卡特是国内领先的一种低粘度双组分有机高分子材料,采取注入方式进行堵水 。当树脂和催化剂混合后反应或遇水迅速分散、乳化、膨胀、固结,遇水后伴随关联反应,与裂隙形成化学连接,这样固结的弹性体填充所有裂缝。高压灌注按照,比,体积比混合后,聚合生成具有高度粘合力和机械强度的树脂泡沫。它的耐久性好,可保持与地层一致的寿命,同时具有不延燃性。因此,该产品是实现煤矿生产安全、高效的一种重要产品。 该产品的高度粘合力和良好的机械性能保证其与岩体产生高度粘合,良好的柔韧性可以承受地层压力的长期作用,并且具有强抗渗性能、抗磨、抗冲击性能和抗老化性能,从而达到长久稳固岩体的目的。 三、工程目的 通过对副井井底场注化学浆堵水,使巷道顶板漏水得到控制,做到无淋水,同时对巷道帮、顶岩层进行加固处理,使矿井设备、设施不受水的侵蚀,改善矿井作业环境等。 四、注浆堵水技术方案 3 ,茂华下梨园煤矿, 1、钻孔布置 在需要堵水的区域,在出水较为集中的出水段上、下出水点向外3米各布置一排钻孔,每排7个孔,出水区域内每隔2米布置一排钻孔,每排3-7个孔,呈花眼布置,具体见钻孔布置示意图。如两帮有出水点则打孔注浆封堵,如没有出水点则只对顶板进行注浆封堵。中间注浆孔垂直顶板,两侧向巷道两帮偏斜10度,孔深均要达到4-5米,具体可根据现场前两孔注浆效果进行调整和确定,钻孔布置见施工示意图,。 图, 注浆钻孔剖面布置示意图 图, 注浆钻孔平面部置示意图 对出水区域内出水点较少,且水量不大的情况下,可以选择只针对出水点进行注浆的方式进行封堵漏水。 4 ,茂华下梨园煤矿, 2、施工准备工作, ,1,、准备动力风源要求0.4~07MPa, ,2,、准备风管,要求直径1寸,长度以能从风源接到注浆泵为宜, ,3,、准备10mDN13的高压管, ,4,、把所有的原料和设备运到现场, ,5,、安排专业人员打孔,并配备2-3名施工人员, ,6,、每班准备清水和两桶机油,20Kg,, ,7,、准备足够的棉纱和木楔用来防止原料顺裂隙流出造成浪费。 3、施工步骤, 1. 在设计的钻孔孔位置下打孔, 2. 把多功能泵及其附件组装好, 3. 开始注浆,操作人员注意观察注浆比例和注浆压力, 4. 停止注浆,用树脂冲洗管路和混合枪, 5. 换孔注浆, 6. 注浆完毕后,用清洗剂清洗多功能泵和附件。 4、注浆施工注意事项 1、针对该巷道漏水的现场实际情况,并依据艾沃卡特的性能,在注浆对漏水点进行封堵时,首先要保证封堵范围的整体连接,如果设计注浆孔各项参数在实际应用时不适合,可根据现场实际进行有针对性的调整,如注浆孔的间排距等。 2、注浆施工时,邻近出水点的钻孔不得全部打出,要实行打一孔注一孔的原则。否则可能会造成串浆,即影响施工效果,又浪费打孔的工作量。 3、注浆施工期间,根据现场帮、顶喷浆情况,确定封孔器的放置位置。若帮、顶岩层较稳固,喷浆层质量较好时,可实行浅封孔的方法进行注浆,若顶板裂隙较为发育,岩层破碎,则封孔要相对深一些,以免造成漏浆,浪费材料及影响施工效果。现场操作时,可根据现场实际情况灵活掌握。 4、注浆施工时,要根据现场情况及时控制好注浆速度,以确保注浆效果。 5、一孔注满达到封堵效果或达到压力要求时,换孔拔枪时,一定要先停泵卸压,卸压时,卸压阀不准对准人。 6、注浆施工时,封孔器前根据需要接1-2米铁花管,以保证浆液均匀扩散。 5 ,茂华下梨园煤矿, 7、按方案布置钻孔注浆结束后,如仍有漏水裂隙需补孔注浆进行封堵。 8、根据现在现场情况,可按上述注浆堵水施工方案执行,如出现其它意外情况时,可根据现场实际情况,对方案做适当调整,做到因地制宜。 5、注浆施工流程图 五、施工预期效果 根据以上施工方法进行施工,施工结束后,现有淋水点可封堵70%以上,能满足喷浆成型技术要求。 六、材料及配件预算, 根据现场实际情况和以往施工经验,每孔预计注浆6桶,根据方案设计堵水区域内预计约打700孔。本工程总计约需用注浆材料艾沃卡特4200桶,约合105吨,约需封孔器700个、注浆管2100根、注浆花管1400根、管接头3500个。(注:所需原材料要根据现场施工地质实况及施工需要做相应调增调减用量，以达到治理效果为目的，固岩用材料，填充冒空区所用材料根据实际需要置办。) 6 ,茂华下梨园煤矿, 七、注浆施工安全技术措施, 1、#管理#及人员配备要求 1. 施工前必须向全体施工人员贯彻施工组织措施、安全技术措施, 使每个施工人员都明白施工工序、施工方法和施工安全注意事 项。 2. 操作人员应配备眼罩、口罩等劳动用品,作好个人防护工作。 3. 严格贯彻执行安全生产管理的各项规章制度和岗位责仸制,以确 保注浆施工的安全、快速、优质。 4. 为确保钻注施工的安全,快速,优质,各班组均配备有经验的注浆 技术工人。 5. 施工前必须检查工作地点及周围安全情况,如有隐患不得施工, 待隐患排除后方可施工。 6. 其他未尽事宜严格执行《煤矿安全规程》等有关规定。 2、注浆操作注意事项 1. 打孔注浆施工期间,一定要派专人观察顶板状况,发现异常,及时 提醒作业人员注意或躲避危险隐患。 2. 施工期间,巷道前后要安排警戒人员,以免有车辆及行人通过影 响施工及安全,如需要搭操作平台或支架时,一定牢靠稳固,保证 施工人员安全。 3. 安装注浆管时,人员站在安全可靠地点,注浆时,人员要避开注浆 管正面位置,以防注浆管发生意外伤人。 4. 注浆前,检查管路及钻孔,检查注浆孔是否畅通,有无堵塞现象。 5. 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。 6. 要根据注浆过程中的情况,随时调整注浆压力及注浆量。 7. 如钻孔出现连续升压,则应连续注浆,直到达到结束标准。 8. 注浆人员要随时注意,当设备运转出现异常时,如压力突然增大、 注浆管跳动剧烈等,要立即停机,进行检查处理。 9. 注浆期间要设专人观察注浆管、巷道周围是否有跑浆现象,发现 问题及时通知有关人员采取措施处理。 10. 注浆人员严格执行注浆泵操作规程,佩带防护眼镜、乳胶手套,谨 防浆液对人造成伤害,注浆管路要牢靠,各螺丝扣的连接必须拧 紧,以防脱出伤人,放浆时,要注意安全,人员避开放浆阀门,防 7 ,茂华下梨园煤矿, 止高压浆液突然喷出,时刻注意压力表变化情况,发现异常情况 及时处理。 11. 注浆结束后,要及时清理钻注设备,并进行检修。 12. 注浆施工必须严格执行下梨园煤矿现有施工规定及相关 安全技术措施。 备注, 根据现场存在情况,局部有高冒区、小煤窑遗留巷道等,建议矿方使用我公司充填高分子材料艾沃赛夫进行处理,以避免有害气体积聚及 、回采过程中,如遇断层或破碎带等地煤体氧化,形成安全隐患。在掘进 质构造时,建议矿方可采用我公司高分子加固材料艾沃斯顿进行超前预注浆加固处理,以预防冒顶等安全事故的发生。 如需施工时,我公司可根据工程具体情况出具详细具有针对性的施工方案。 8