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淄博市高阳铁矿钻孔注浆

山东岩土工程勘察总公司第二工程处

三、施工设备和工器具选型配套及采用的施工工艺

某大楼改造工程施工组织设计七、施工工艺的技术要求

淄博市高阳铁矿钻孔注浆

矿床地层主要由第四系松散堆积层，石炭、二叠系变余砂岩、角岩，奥陶系灰岩及燕山期闪长岩等组成。其中第四系地层厚度约130m；石炭、二叠系地层总厚度约200m。奥陶系灰岩在矿床中钻探揭露较少，主要分布于矿床西侧，其中21－3号钻孔揭露厚度约30m,离突水点较近。

通过对该区的地质勘探资料进行分析、论证，结合施工经验，提出了以下两套堵水方案：

1、第一种方案：钻孔揭穿巷道注浆，形成堵水墙

钻孔揭穿巷道后，通过在钻孔中投入骨料至巷道中并进行注浆,在出水点处形成一个堵水墙，从而起到暂时的堵水作用，待巷道积水疏干后，再对出水点或掌子面进行预注浆处理。

钻孔落点布设在巷道中出水点内侧约5m范围内，钻孔1～2排，垂直于巷道走向沿掌子面平行布设，钻孔数量3～5个（视注浆效果决定钻孔最终数量），终孔孔径为219mm。

堵水墙形成后，能将出水点与巷道的水力联系隔断，能达到疏干矿井及巷道积水目的。

①只能形成暂时的堵水墙，不能达到长期的堵水效果。

②巷道疏干后，仍需对出水点及掌子面进行预注浆处理。

③形成的堵水墙强度较差，在15kg以上的水压下,有溃破的危险。

④堵水的成功率较低，一旦在堵水墙上出现少许空洞或裂隙，则堵水效果大大降低。

2、第二种方案：在出水点外围的破碎带中进行钻孔注浆

设计钻孔3～5个（视注浆效果决定钻孔最终数量）。首孔落点布置在距巷道出水点外侧10m处的构造破碎带内，若首孔注浆效果不错的话，则第二个钻孔布置在沿构造破碎带向外10m处；第三个注浆钻孔布于1～2#孔之间。根据前三个钻孔的注浆压力及效果，再决定是否施工4#及5#钻孔。各孔终孔孔径不小于110mm。

若首孔未能揭露到导水的构造破碎带，则第二个或第三个钻孔围绕第一个钻孔呈扇行分布，间距约5～15m。

孔深设计为300m/孔，预计钻探工程量900～1500m/3～5孔；水灰比1：1，注水泥约600～1000t；1：1水灰比每吨造浆量为1.33m3；则注浆量约798m3～1330m3。

①在出水点附近的破碎带内注浆，能封堵导水通道可使出水点的涌水量大幅度减少。

②钻孔注浆能在一定范围内逐渐形成一个永久性隔水帷幕。

③能一次性将出水点及附近的导水破碎带处理好。

b、弊：可能有少量余水。

综上所述，以采用第二种方案即在出水点外围的破碎带中进行钻孔注浆为宜。

1、施工、注浆期间，主井应停止抽水，以免水泥浆液沿巷道大量流失。

2、若出水点附近的构造破碎带是主要导水通道，通过钻孔注浆将截断进水来源，堵水效果预计可达80%左右。

3、若突水点附近的破碎带不是导水的主要通道，而是巷道底板奥灰突水,通过钻孔注浆也将大大减少矿井涌水量。

三、施工设备和工器具选型配套及采用的施工工艺

为提高钻探效率、保证钻孔的垂直度及落点的准确性，拟采用金刚石钻探工艺。

1、每钻探一个深300m的钻孔约需17天的时间，每孔注浆时间3天，则施工一孔需20天的时间。因此，整个堵水工期约需60天的时间（三个钻孔）。

2、若施工五个钻孔，则施工工期约需100天的时间。

工地成立项目部，优化组合上岗。针对注浆堵水工程的特点，计划投入人员23名。其中钻探人员20人，管理人员3人。各岗人数、职责范围及岗位责任见下表：

各岗人数、职责范围及岗位责任表

负责总体规划，施工管理，对外联系，成本控制等全面工作。

负责编写施工组织设计，技术交底，工程质量监督，签字验收，施工总结报告的编制等工作。

对施工工艺及质量负责。

全面掌握钻探成孔及高压注浆施工工艺，明确施工技术要求，负责组织好机台的生产、安全、设备维修及各项记录。

对本机台的生产质量及安全负责。

全面掌握钻探成孔及高压注浆施工工艺，明确施工技术要求，负责组织本机组的生产、安全，设备维修及各项记录。

对本班组的生产质量及安全负责。

负责钻机的安装、钻探、制浆、注浆等工作。

严格执行操作规程，保证施工质量。

负责监督项目的安全工作，做好安全活动和记录。

对项目的安全负主要责任。

对施工期间的用电安全负责。

开孔采用Φ146mm的地质钢管护孔口，另用Φ127mm钢管护第四系地层，这样5个钻孔约需Φ127mm的管材750米、Φ146mm的管材约60米。

Φ150mm合金钻头5个；Φ130mm合金钻头15个；Φ110mm金刚石钻头30～50个。

根据现有设备状况，计划选用Φ60mm的普双钻杆，钻杆总长度约需400m。钻具采用Φ146mm、Φ127mm及Φ108mm三种管材，长度分别为7m、2.5m、1m三种规格。

工程总用电功率为163Kw，实际实用功率为65Kw，结算时以电表计量为准。

7、水泥筹备（矿山负责提供）

施工现场就近筹备水泥始终保持在50吨以上，水泥型号采用525号普通硅酸盐水泥。

七、施工工艺的技术要求

各项工作准备就绪后，采用Φ150mm合金钻头泥浆护壁钻进，穿表土层后，下入Φ146mm套管护壁，改用Φ130mm合金钻头泥浆护壁钻进，穿过第四系至完整层，下好Φ127mm套管后，换成Φ110mm金刚石钻头钻进，直到终孔。

钻孔终孔后，应立即组织人员进行注浆，根据注浆压力情况可准确推断出本孔的注浆效果，以确定下一个钻孔位置及技术参数。

注浆堵水以采用单液水泥浆为主，必要时可加入一些速凝剂。选用的材料为Φ525#普通硅酸盐水泥，要求新鲜无结块。浆液起始水灰比为1:1，逐级加浓，结束水灰比为0.6:1。

①备齐注浆材料,由矿山负责运至注浆现场存放；

长时间不起压可采用间隔注浆法，或在浆液中添加速凝剂使水泥浆液速凝。当注浆过程中注入量与压力呈规律性变化，压力升至设计终压，注浆量也减少到设计终量（单液30L/mim），维持10分钟后，注浆即可结束。

1、金刚石钻头、扩孔器的选择和使用

②选用扩孔器时：应先选用外径大的，后用外径小的。选用钻头时，先选用内径小的，后用外径大的，排队轮换使用。

2、金刚石钻进参数的选择

3、金刚石钻进操作技术要求

①金刚石普双钻进要掌握“三必提”原则，即“下钻遇阻轻提无效、岩芯堵塞、钻速骤降”时，必须提钻，严禁打懒钻。

②正常钻进过程中要随时观察“泵压、钻压及电流表”三块表的变化，发现问题及时处理，防止烧钻事故发生。

③及时检查水泵上水情况，严防泄漏，保证水泵上水性能良好。

④要随时检查钻具、钻杆的磨损情况，对不符合要求的应及时更换。

钻孔注浆属隐蔽性施工技术复杂的工程，必须认真贯彻总公司“采用先进技术、实行科学管理，组织高效施工，提供满意产品”的质量方针，实现“工程达到现行规范和规定要求，验收合格率确保100%”的质量目标。为保证注浆质量，获得较好的堵水效果，应从开始钻探施工至注浆结束，对全过程的每个环节都应注意质量的检查与鉴定。具体质量保证措施如下：

1、坚持质量教育，不断提高全员的质量意识，通过质量教育使全体职工牢固地树立起“质量第一、用户至上”的思想，认真贯彻执行总公司质量方针，并建立《工程质量保证体系》，实行责任管理。

2、加强技术管理，认真学习，严格执行施工技术规程标准及总公司各项质量管理制度，落实各个环节的管理责任制，做好技术交底。使全体职工都做到对工程的总体要求明确，对本岗位职责、质量要求胸中有数，并落实到工作中。

3、实现质量否决权，按照总公司“质量否决权设施细则”进行质量评定考核，奖优罚劣。

4、积极开展群众性的质量管理活动，成立质量管理小组，按PDCA循环展开活动。同时每周至少开一次质量例会，对施工中存在的质量问题及时总结及时反馈处理。

5、检查制备浆液的质量情况。通过浆液试验，找出浆液最佳配比。

6、在注浆过程中应不断检查浆液的比重、凝结时间、强度，以及注浆方式与耗浆量（20～30分钟记录一次）是否均匀变化。

7、后施工的注浆孔，可根据岩芯中裂隙被浆液充填的程度及注浆压力、注浆量，对先施工的注浆孔的注浆质量进行检查和评价，为保证注浆质量打下基础。

8、认真做好交接记录和施工记录，及时填写各种报表，做到当班资料当班整理汇总，记录齐全，不得有缺漏。

安全生产问题是关系到职工幸福、企业效益和国计民生的一向大问题，而在钻探、注浆施工过程中安全问题则显得尤为重要，从事钻探、注浆施工的各级人员要把安全工作放在第一位，并列入重要的议事日程。教育进入现场施工的全体职工一定要高度重视安全生产，严格按总公司《岩土工程施工安全规程》中的安全生产规定进行，严禁违章作业。具体要求如下：

2、项目部所有人员必须经过安全教育进行安全考核，未接受安全教育者不准上岗。

3、所有进入施工工地的人员都必须戴安全帽、着工作服、穿登山鞋。开工前，必须组织有关人员会同安全部门进行全面安全检查，确认各方面安全无误后，方可准备施工。

4、认真交接班，开好班前、班后会，上班前和上班时严禁喝酒。

5、施工钻机必须有班长或机长亲自操作，其他人员不准擅自操作。

6、高压注浆人员熟练掌握所使用设备的性能、操作方法，机械设备的安全防护设施必须完好。注浆泵的安全阀保持灵活可靠，安全阀卸压口软管引出，卸流方向避开人员和设备。

7、高压管的耐压能力应大于注浆泵的额定最高压力10Mpa。

8、安全标志齐全，施工现场按标志化管理要求挂标志牌。

9、其它事项严格按总公司《岩土工程施工安全规程》有关安全生产规定进行。

根据有关规定，实行按孔请甲方签字验收制度，即在钻探成孔或注浆完成后，及时报甲方签字、验收工作量，并做为结算工程款的依据。

1、项目部要以项目经理为核心，统一管理，组织有序施工。

2、在施工过程中，项目部要全力与矿山协商调整，力争使误工时间缩短在最小范围之内。

3、在确保安全施工和质量的前提下，严格落实班与班之间的工效奖惩制度，提高钻探、注浆工效。

4、搞好与二处的项目承包，节约分成制度，提高职工的积极性和主动性。

执行地质矿产部地发[1994]91号《地质勘查收费标准》。

（1）按三个钻孔计算，其预算金额642729.52元（详见预算表1）。

（2）若按五个钻孔计算，其预算金额1064615.20元（详见预算表2）。

考虑到注浆工程的不可遇见性，计划所需水泥有可能与实际注入水泥量出入较大，因此，在该预算中并未将水泥材料列入预算之内（水泥材料由甲方提供）；注浆费用亦根据实际注浆量计算费用。

山东岩土工程勘察总公司

出包单位：高阳铁矿工程名称：高阳铁矿堵水工程表1

水文钻探(φ＜200mm)

(426960.00)

钻探50～100mⅡ类

钻探50～150mⅡ类

钻探100～150mⅣ类

钻探150～200mⅣ类

钻探200～250mⅤ类

钻探250～300mⅤ类

（一～二项和）×10%

山东岩土工程勘察总公司

出包单位：高阳铁矿工程名称：高阳铁矿堵水工程表2

水文钻探(φ＜200mm)

(711660.00)

钻探50～100mⅡ类

SGBZ-0325木门窗安装施工工艺标准钻探50～100mⅡ类

钻探100～150mⅣ类

钻探150～200mⅣ类

钻探200～250mⅤ类

钻探250～300mⅤ类

（一～二项和）×10%

工程竣工后，检查、整理好原始资料，按总公司指定的《工程施工技术总结报告编写提纲》于半月内编写好《工程施工竣工报告》银城国际商住楼边坡挂网喷浆专项施工方案，整理好各项记录，交生产科审核，并做好工程回访工作。