根據(jù)榮康回風(fēng)井工作面現(xiàn)場涌水量16m3/h以及預(yù)計最榮康回風(fēng)立井工作面預(yù)注漿安全技術(shù)措施大涌水量25m3/h，我項目部與礦方共同研究決定對榮康回風(fēng)立井工作面進(jìn)行注漿施工，為了保證井筒175m至235m安全施工特制定本措施。

根據(jù)含水層的賦存特點，該井筒計劃分1個注漿段進(jìn)行工作面預(yù)注漿堵水。含水層采用1米混凝土止?jié){帽，防止含水層涌水在水頭壓力作用下從底部巖石裂隙涌出，造成淹井事故。

立井工作面預(yù)注漿的段高，主要考慮鉆機能力和含水層厚度。此次注漿段高，經(jīng)綜合考慮確定如下：

注漿段垂深175m至235m，段高60m；

合計工作面注漿總長度60m。

為使注漿孔更多地揭露裂隙，提高注漿效果，決定將鉆孔布置為徑向斜孔，鉆機應(yīng)盡量靠近井壁，開孔中心到井壁距離為500mm，終孔位置在井筒掘進(jìn)半徑外2m處，采用同心圓等距布孔，一圈布孔6個，孔間距2.1m，終孔半徑4.9m。（見附圖）。

主要根據(jù)裂隙的方向及其分布情況來確定，要保證注漿孔與裂隙相交。要有足夠的漿液擴散半徑來保證止水效果。為此，應(yīng)布置徑向斜孔超出井幫一定距離，傾斜孔在徑向的傾角a可用下式計算：

a= arctan[(S+A)/H]=arctan(3/60)=2.9°

式中：S—孔底超出井筒荒徑的距離，取2米。

H—注漿段高。

A—孔口距井筒荒徑的距離，1米。

此時，每個注漿孔均按兩種角度布置。一是切線角，一般為110～130⁰，二是徑向傾角。

采用下行壓入式注漿的方法。一次鉆孔，鉆孔成型后進(jìn)行注漿。第一個鉆孔注漿的同時按鉆孔順序施工下一個鉆孔。

實際上，漿液的擴散是不規(guī)則的。由于在注漿施工過程中，對注漿壓力、注入量、漿液濃度等參數(shù)可以加以人為控制、調(diào)整，對漿液的擴散范圍，可以起到一定的控制作用。一般在含水層砂巖裂隙開度在0.5-40mm時，有效擴散半徑為6-8m，結(jié)合多年井筒工作面預(yù)注漿的施工經(jīng)驗，單液水泥漿，擴散半徑可按8m計算。如果是微裂隙或孔隙水，注漿難度較大，顆粒性材料可注性差，此時應(yīng)選擇化學(xué)漿液注漿，漿液有效擴散半徑按4m計算，適當(dāng)加密注漿孔的間距，增加注漿孔個數(shù)。

注漿終壓為靜水壓力的的2.0～2.5倍。本次工作面預(yù)注漿，揭露砂巖含水層承壓水，靜水壓沒實測數(shù)據(jù)，臨時確定注漿終壓為10～12Mpa。待含水層揭露后，實測到靜水壓數(shù)據(jù)，再定實際注漿終壓。

漿液注入量可根據(jù)擴散半徑（8m）及巖石裂隙率進(jìn)行粗略計算，僅能作為施工參考。

（1）含水層注入量

總注漿段高按60m計算，巖石裂隙率取5%（一般為1～5%）。

Q=AπR²Hηβ/m式中：

Q—總注入量；

R—擴散半徑，取8m；

H—注漿段高，按60m計；

η—由于實際揭露巖性裂隙較發(fā)育，巖層裂（孔）隙率，取5%;

β—漿液充填系數(shù)，取0.85；

m—結(jié)石率，取0.85；

A—漿液損失系數(shù)，取1.5，（一般A=1.2～1.5）

Q=1.5×3.14×8²×60×5%×0.85/0.85=904.3(m³)

以上巖石裂隙率為估計值，施工中應(yīng)按實際情況調(diào)整漿液注入量。

注漿首選單液水泥漿，單液漿起始濃度先稀后濃。當(dāng)涌水量大需要及時封堵時，可采用水泥—水玻璃雙液漿。漿液起始濃度的確定，通常根據(jù)注漿前壓水試驗時鉆孔的最大吸水量來選擇，漿液的起始濃度可根據(jù)下表一來確定。

表一?漿液起始濃度

表二?漿液配比表

孔鉆機按著注漿孔的角度開孔，孔徑φ180mm，孔深4000mm，孔口管選φ159mm×4.5mm無縫鋼管，長4500mm，孔口一端焊有和φ4′高壓閥門對接的法蘭。鉆孔形成之后，倒入水泥砂漿，插入孔口管，并且找正方向固定。待水泥砂漿終凝后，在孔口管周圍，打3～4個錨桿，用錨桿和8#鐵拉住孔口管。開鉆前對孔口管進(jìn)行打壓實驗，實驗壓力必須大于注漿終壓0.5 Mpa，防止孔口管周圍裂隙在注漿時跑漿或受力時撥出。固定孔口管水泥砂漿重量配比組成：?水泥：水：砂 = 1:1:0.7。

為便于鉆機找正定位與搬遷，保證鉆孔的質(zhì)量及鉆進(jìn)過程中正常排水和撈巖粉，要求在工作面2m以上位置，使用槽鋼和木板，搭設(shè)鉆機工作臺。工作臺要求平穩(wěn)牢固，鋼梁和立柱不影響鉆機開孔。