煤矿注浆站用品(内行才知道的井下注浆工艺)

Posted 2023-06-02

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煤矿注浆站用品(内行才知道的井下注浆工艺)

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一、注浆前准备工作：

1、施工地点提供持续稳定的供风能力且不低于3m3/min，供风压力不小于0.5MPa，注浆压力不小于4MPa。

2、将材料、设备及配件运送至施工地点。

3、每个注浆班安排钻机钻孔及打钻人员，并安排3～5名辅助人员运料及倒料配合注浆。

4、准备清洗剂，水和机油（15公斤），在注浆完毕后，用清洗剂将缸体、注浆管路和注射枪冲洗干净，保证下次注浆时能够正常使用。

5、携带常用工具及注浆设备小配件。

6、注浆管、混合器、封孔器及管箍。

二、危险源分析及管控措施

（一）、危险源分析

注浆期间可能会发生煤体松动、煤壁伞檐、活矸危岩砸伤，人工搬运注浆设备碰手碰脚，液压管路接头连接松动管路弹出崩伤人员，开机时接触外露的传动和转动部位易被传动和转动部位绞伤。

、管控措施

1、工作环境10m范围内确保顶帮支护安全可靠，作业前坚持敲帮问顶，发现活矸危岩及时处理。

2、工作人员要互相配合，相互照应，统一指令，同肩抬运，同时抬起，同时放下，做到轻抬轻放，严禁有碰手碰脚现象。

3、开钻前全面检查、试验，保证管路接头动态完好。

4、注浆泵开机后，操作人员严禁靠近接触，并有专人监护注浆设备。

三、施工方案

1、注浆孔布置

梯形断面，巷道规格约为：上净宽3.1m、下净宽4m、净高2.7m。设计在采帮各布置1个钻孔，距底部2m处，如需加强注浆，在距底板1m处补打1个钻孔，钻孔深度均为3.0m，排距3.0-5.0m，采帮钻孔角度斜向上15°。

注浆孔布置剖面图

注浆孔布置平面图

注：在4m或5m煤柱见老巷的地方，应根据注浆效果降低注浆钻孔深度，建议为2m深。

注浆材料

采用山西凝聚力科技有限公司FSS加固材料进行注浆加固。FSS加固材料使用时，将A、B组分材料按照1：1的体积比混合均匀后注入煤岩体中。

FSS加固材料性能参数表

序号	项目	性能指标
序号	项目	A组份	B组份
1	外观	无色至浅灰色液体	棕褐色透明液体
2	分散粘度，mPa﹒s	150～300	200～300
3	比重，g/cm3	1.30～1.45	1.1～1.3
4	闪点，℃	不燃烧	>200
5	反应时间，s	30～200可调
6	最高反应温度，℃	≤120
7	膨胀倍数，倍	≥1.0
8	抗压强度，Mpa	≥40
9	抗拉强度，Mpa	≥15
10	抗剪强度，Mpa	≥15
11	粘结强度，Mpa	≥3
12	阻燃性能	符合MT～1995技术标准
13	抗老化性能	80±2℃，168小时，表面无变化、质量无损失
14	标准砂固结体抗压强度	≥30Mpa

3、注浆加固施工设备

（1）采用2ZBQ-6/12型气动高压双液注浆泵。见下图。

2ZBQ-6/12气动高压双液注技术参数表

参数名称	参数值	参数名称	参数值
流量L/min	8.4	额定压力MPa	12
浆液组分比（可调节）	1:（1-4）	最大压力MPa	21
进气压力	0.2-0.8MPa	耗气量	2m3/min
噪声声压等级	95分贝	适用介质	化学浆液
外形尺寸	650425745mm	作用类型	柱塞

注浆管、混合器、抗震压力表、吸浆管、高压胶管

① 注浆管：选用4″钢管做注浆管，其长1 -2.5m。

② 混合器：选用人字型三通混合器。

③ 抗震压力表：选用YK-1型耐压160Kgf/cm2的抗震压力表。

④ 高压胶管：出浆管选用直径13mm双层钢丝编制的高压胶管,允许压力5Mpa，进风管采用高压胶管。

（2）注浆压力

施工地点供风能力不低于3m3/min，供风压力不小于0.5MPa，注浆压力不小于4MPa。

（3）扩散半径

浆液在普通裂隙开度和孔隙率下的扩散半径为1～1.5m。

（4）注浆历时

从开始注浆到浆液完全扩散或渗透到被注煤壁中所需要的时间为一般为10～20分钟。

（5）注浆顺序

采用按顺序逐个钻孔注浆的方式。

（6）工艺特点

与其他注浆技术相比．注浆材料具有以下优点：

1）工艺简单，操作简便。多功能注浆泵体积小，重量轻．压风作动源。正常操作两人即可(一人观察巷道顶帮．若漏浆用棉纱封堵；一人更换原料。观察注射泵的运转情况)。

2）专用封口器的设计合理。封口器一端有垫片，当浆液压力达一定值时，浆垫片冲开。浆液便经注浆管注入岩层。较其他方法封口简单、省时。

3）凝固力FSS和催化剂两种原料分别用塑料桶装。携带搬运方便，便于井下施工。

注浆工艺示意图

四、注浆工艺流程：

1、施工工序

标孔→钻孔→检查钻孔质量→安装注浆管及封孔部件→封孔→准备浆液→开泵注浆→凝固→检查注浆质量→验收→进尺。

2、注浆流程

1 注浆管 2 封孔器 3 快速接头 4 专用注射枪

5 高压胶管 6 气动注浆泵 7、8注浆液

1）将气动泵放置所要注浆的地点，必须放置水平，保证工作缸与地面垂直，否则影响工作缸的正常工作。

2）连接风管：此过程由两人配合完成，在连接风管过程中要确保风管接口的牢固，将风管接入压风管接口处并插入U型卡，另一头由一人双手紧握，开风人员必须由小到大慢慢开启，等风管中没有碎物吹出的时候停止吹风，并接入注浆泵开启风阀。

连接料管：连接料管时也要注意各U型卡的牢固，避免管路扭曲、打折、交叉等。

3）配料、调试比例

首先将A、B料运之泵进料口，距泵体1m处，并将吸料管插入料桶中底部。

首先将A料气动阀门打开，当A料在出料管口流出的时候关闭气动阀门，再开启B料气动阀门，当B料流出的时候关闭B料阀门，然后同时开启A、B料气动阀门调试A、B料的流量，比例控制在1:1，在调试比例的时候A、B料流入固定的容器中，当比例调试稳定后，关闭A、B气动阀，A、B料的容器一定不能混用。（调试比例直接关系生成物，一定得细心操作）

4）安装枪支

当气动阀关闭后，迅速接入枪支，并确保U型卡的牢固。

5）把枪支放入钻孔内，打开阀门，材料经过注浆枪混合后进入孔内，经过一段时间的反应，当第一个孔有材料溢出后，换到第二个孔开始注浆，当有材料在注浆扩散半径内多次溢出后，注浆完毕，关闭风动泵。

① 充完后关掉阀门，等5min后，即可去掉进料管。

② 在充填过程中，按技术要求一次性充填完，避免多次充填。

6）注浆量及压力控制

将注浆管路与孔口管连接好，在注浆过程中，要低压进行，根据具体情况，用控制阀的方法控制吸浆量直至终压结束本孔注浆。

7)设备、管路冲洗及养护

每孔注浆结束后压油冲洗设备及管路。注浆结束后，由记录员及跟班技术员整理各孔注浆资料，填表、上报存档。

五、施工安全技术措施

（一）施工安全管理措施

1、作业前班组长、安全员、瓦斯员先进行作业现场顶帮、瓦斯等隐患排查，对查出的顶帮、瓦斯及其他隐患及时处理，确保安全后方可施工。

2、作业期间班组长、安全员现场监督，有人员通行时，必须停机闭锁，停止作业，确保安全后方可通过。

3、作业前要使用护皮、背板等材料对施工地点附近的管线、轨道进行保护，防止损坏设施设备。

（二）钻孔施工安全技术措施

1、施工人员必须熟知打钻设备的性能，掌握有关机具性能和操作方法，并经过施工操作规程培训，考试合格后方可上岗。

2、钻机使用前，修理工必须详细检查钻机的完好及各处联接头的紧固情况。

3、钻眼前，操作人员要做到“三紧”及衣襟、袖口、裤脚要束紧，不准穿长襟大袖衣服；“三看”、“二听”、“一及时”，三看即看进尺速度，看压力表和孔口上水排渣情况，看水接头情况。二听即听机器运转声和孔内震动声。一及时即发现异常及时处理。

4、打注浆前首先要严格进行敲帮问顶，并在可靠、稳定的临时支护或永久支护下作业，确认安全后，方可进行施工。钻机正前方严禁站人。

5、钻眼前，钻孔人员必须首先接好所用管路，并且吊挂整齐；预备所需钻杆，并且检查完好情况，准备齐全后方可开始作业。

6、在巷道上部钻眼时，必须在需钻眼处胶带输送机上方支设行人过桥，并且固定牢固方便人员操作。

7、打钻时要注意力集中，密切注意钻进过程中出现的突发情况，发现异常，必须立即停钻处理。

8、打钻前要保证施工地点附近的信号灵敏、电话畅通。

（三）注浆施工安全技术措施

1、注浆人员在施工期间必须佩戴防护眼镜、橡胶手套等防护用品，作业场所必须备有一定量的清洁用水。

2、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。

安装注浆管时，施工人员应站在安全可靠地点；前端要至少有两人操作，操作前，执行“敲帮问顶”安全措施，在保证安全的前提下，进入现场工作，安装管路时，一人操作注射枪，另一人负责观察现场安全情况，在出现安全隐患时要及时提醒并协助操作人员撤离安全地点；

3、前端操作施工人员和司泵施工人员要保证注射枪及其注浆泵配件联结牢靠，U行卡已安全卡到位，并在操作过程中防止u型卡脱落，随身应佩戴备用小配件；

4、注浆时，人员要避开注浆管正面位置，以防注浆管意外伤人。

5、封孔时，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枪。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、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。

7、司泵人员密切注意泵的压力和前端操作人员发出的指令，与前方操作人员通话时必须执行“有问有答”及“手指口述”指令，没有完全听到前方指令，必须再次询问，不得因模糊语言随意停或开设备现象的发生，随时与前方观察人员联系，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。注浆作业应组成专门正规队伍，注浆泵由专人负责，有专人监督压力表，注浆要加强信号联系，保证注、停及时，反应快速

9、司泵人员应保持浆液不吸空，随时观察泵的吸料情况，保持两种材料的比例正常。要根据注浆中的情况，随时调整注浆压力及注浆量。

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、注浆完毕后，应立即用清洗剂（机油和水）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。

12、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，人体不得接触化学注浆材料。

13、进行钻孔、接管、下管、封孔等作业时，应预先检查周围安全情况，防止顶板掉矸砸人，不可违章作业。

14、注浆连接管路时要保证各部位连接牢固。

15、施工前，施工地点要敲帮问顶，排除顶、帮浮矸危岩后，再钻孔注浆。

16、一旦发现有围岩松动、跑（漏）浆、注浆压力突然骤降等异常情况，应立即停止注浆，查明原因，采取措施后才可恢复注浆。

17、记录员跟班检查注浆情况，发现问题应立即停止注浆，向技术人员汇报。注浆结束后，要及时清理钻注设备，并进行检修。

18、注浆前要对整个管路系统做压水耐压试验，检查管路上的所有接头、阀门及管件的耐压能力，如有不符合要求的及时更换或调整，直到符合要求时方能开始注浆。

19、每次注浆前对供水、供电、搅拌、注浆设备等进行严格检查，注浆泵及输浆管各接头要绑紧接牢，注浆过程中，盘上工作人员应观察接头情况，并应避开孔口管位置，避免跑管伤人。

20、注浆过程精力集中，注意观察机具运行情况，钻眼过程操作人员要站在风钻旁侧，预防喷水、喷沙伤人，开放阀门、拆卸注浆管路时要避开正面方向。在注浆过程中，在注浆施工点10m范围内应避免其他无关人员进入，以防止被渗漏的浆液或压力浆液击伤。

21、如发现注浆住不进情况时，先对此注不进浆的孔进行清理，并在其周围再打一个孔进行注浆，注浆完毕后在对注不进浆的空进行注浆，如此反复三次，依然注不进则进行封孔，进行下一步施工作业。

21、任何参与注浆人员必须熟知与注浆地点相关的作业规程及操作规程要求，熟悉避灾路线并保证在实际工作中严格遵守。

（四）通风、通讯、供水、供电安全技术措施

1、注浆地点已形成全风压供风，注浆地点风速必须符合规程规定。

2、电器设备管理，严格按有关规定及安全规程执行，严禁杜绝失爆作业。

3、在施工地点附近要安设一台专用开关。要有专职电工跟班作业，确保排水系统及设备运转正常。

4、在施工现场周围必须专门安置一部直通调度室的电话。

5、开始施工前必须向调度室汇报一次工作，试验通讯的可靠性，如通讯不畅，应及时处理。

6、供水采用巷道内布置的静压水。

（五）处理钻眼时遇空巷、采空区内的有毒、有害气体安全技术措施

1、施工时，应设专职瓦检员进行现场跟班。

2、瓦检员必须配带光学瓦检仪、便携式甲烷检测仪、CO检测仪、O2报警仪及温度计等设备。

3、发现有毒、有害气体超标时，应立即停止作业、切断电源、撤出现场人员，并立即向调度室汇报，采取措施进行处理，确认无危险后方可施工。

4、根据煤矿《安全规程》规定：在施工地点，CH4浓度不大于0.8%，C02浓度不大于1.2%，CO浓度不大于0.0024%。如大于以上规定时，应停止作业，查明原因进行处理。施工地点瓦斯浓度达到1%，必须停止打眼。施工巷道内局部空间大于0.5 m³，积聚瓦斯浓度达到2.0%以上时，附近20m内必须停止工作、撤出人员、切断电源进行处理。

5、瓦斯检查人员必须执行现场跟班和请示报告制度，并认真填写瓦斯记录。瓦斯浓度超过“煤矿安全规程”有关规定时，瓦检员有权责令现场人员停止工作，并撤到安全地点。

6、通风值班人员必须审阅瓦斯班报，掌握瓦斯变化情况，发现问题及时处理，并向矿调度室汇报。

（六）预防注浆流出的措施

1、注浆施工前必须对巷帮进行检查，发现隐患必须立即处理妥善后在作业。

2、注浆前利用木板对注浆地段进行预先全断面背帮，防止注浆时注浆材料流出。

3、木板穿入棚架后要及时利用木楔进行刹紧。

4、如在注浆过程中发现注浆材料流出时，要立即停止注浆，停止3-5min后，再进行注浆。

本措施未尽事宜，严格按照《煤矿安全规程》、《操作规程》等有关规定执行。