NBT 51030-2015 煤矿井巷工作面注浆工程施工与验收规范.pdf
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2. 0.2工作面预注浆
在凿井和巷道掘进过程中,从工作面对地下岩层进行的浆 作业。
井筒采用双层井壁支护时,为预防或封堵并壁漏水,对两层 井壁之间的空隙进行的注浆作业。
井巷工程掘进后检测试验,对井巷壁内或壁后空隙、岩体进行的注浆 作业
对井壁外侧和围岩裂隙、孔隙进行的注浆作业。
对井壁外侧和围岩裂隙、孔隙进行的注浆作业
注浆孔一次钻至设计深度自下而上分层或分段依次进行的注 浆作业
2.0.7下行式注浆downward grouting
2.0.9 止浆垫 grouting cushion; grouting pad
立井井筒工作面注浆时,预先在含水层上方构筑的、能够承 受最大注浆压力并防止向掘进工作面漏浆、跑浆的混凝土构
2. 0. 10止浆岩帽
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井巷工作面预注浆时,暂留在含水层上(前)方,能够承受 最大注浆压力并防止向掘进工作面漏浆、跑浆的岩柱。
在巷道中需要注浆的地段,预先构筑的能够承受最大注浆压 力并防止向巷道中漏浆、跑浆的构筑物
组成浆液的各种材料的比例。
在钻孔孔口一定深度范围内安装的能承受最大注浆压力、可 连接孔口注浆装置,并能起到防塌和导向作用的钢管
将一组钢管沿开挖轮廓外预先打入地层内,并通过钢管注浆 加固地层,使钢管、浆液和岩层共同支承地压的支护工艺。
2. 0. 19 化学浆液chemical g
用于注浆工程的有机系注浆材料与水玻璃(硅酸纳)类浆液 的统称。
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3.0.1从事煤矿井巷工作面注浆工程施工的单位应具备相应的 资质,施工现场应满足相应的技术要求,有健全的质量管理体 系,并应有经审批的施工组织设计、施工作业规程或施工安全技 术措施等技术文件。 3.0.2从事煤矿井巷工作面注浆工程施工的人员应经过煤矿安 全培训,并持证上岗。 3.0.3注浆工程施工前应收集施工区域内相关的水文地质、工 程地质以及设计、施工等技术资料。 3.0.4注浆工程施工前应根据注浆工程量、工期、技术复杂程 度等情况,编制相应的施工组织设计、施工作业规程或施工安全 技术措施,并按规定进行审批。 3.0.5施工组织设计、施工作业规程应包含下列主要内容: 1 工程概况; 2 地质及水文地质条件; 3 施工目标、要求; 4 施工方案(包括主要技术参数); 施工工艺; 注浆效果检查与评价; 施工材料要求及用量预测;
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13附图(抽水试验综合成果图、地质柱状图、钻手 面图、钻孔剖面图等)。
面图、钻孔剖面图等)。 3.0.6 施工安全技术措施应包含下列主要内容: 1 施工安全技术保障措施; 2 工程质量技术保障措施; 3 特殊情况的应急处理; 4 避灾路线图。 3.0.7 施工设备应满足工程施工需要,确保连续作业,并符合 有关规范和产品质量标准。 3.0.8施工所用材料应符合产品质量标准及环境保护要求。 3.0.9注浆钻孔施工前,应加强钻孔和注浆作业场所的井巷支 护,配备足够能力的排水设备和设施。 3.0.10施工工期应按注浆施工组织设计严格执行,施工工期应 包含施工准备、止浆垫(墙)的浇筑与凝固、孔口管的埋设与凝 固、止浆垫(墙)与井壁(巷道)的加固、注浆孔钻进与扫孔、 注浆与凝固、注浆效果检验等工序所用的合理时间。 3.0.11施工结束后,应编制施工总结,内容包括工程概况、地 质条件分析、工程量、材料量、施工工期、效果检验、工程评 价、问题及建议
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4井巷工作面注浆工程验收程序
4.0.1工作面注浆工程应按工序进行验收,并形成质量验收 记录。 4.0.2用于工作面注浆工程的主要材料、设备、设施等应进行 现场验收,并经建设单位或监理单位确认。 4.0.3工作面注浆工程验收应由建设单位或监理单位组织有关 人员参加,参加质量验收的各方人员应具备相应的资格。 4.0.4工作面注浆工程竣工质量验收合格应符合下列规定: 1 注浆工程各工序质量应验收合格; 2 质量控制资料应完整; 3 注浆效果应达到设计或合同要求。 4.0.5当注浆工程工序验收不合格时,应按下列规定进行处理: 1对于可以进行处理的不合格工序,应及时进行处理,直 至验收合格后方可进人下一道工序施工; 2对于处理难度较大,但对后续工序施工及注浆安全和质 量影响不大的不合格工序,经建设单位或监理单位确认后可进入 下一道工序施工,待全部注浆工程结束后对原不合格工序进行评 价和处理; 3对于处理难度较大,且严重影响后续工程施工的不合格 工序,应通过专家论证,制定专项处理措施后方可进入下一道工 序施工
5立并井筒注浆工程施工与验收
5.1.1在立并并筒施工中,对穿过的主要含水层(段),可选用 注浆堵水的施工方案。
1含水层单层涌水量大于10m3/h时,应进行井筒工作面 预注浆; 2含水层单层涌水量小于10m3/h,但含水层层数较多且 集中,累计涌水量大于10m/h时,应进行井筒工作面预注浆; 3制定注浆堵水施工方案时,应综合考虑采用冻结法、钻 并法的施工深度及其他因素。 5.1.3立井井筒采用工作面注浆,工作面静水压力大于1.0MPa
5.2.1工作面注浆段高的确定应符合下列规定:
5.2.1工作面注浆段高的确定应符合下列规定: 1工作面注浆段高可根据井检孔资料,结合含水层厚度、 含水层数量等因素综合确定,一般为30~50m,单个段高不宜 大于100m; 2采用止浆岩帽注浆时,注浆工作面位置应保证孔口管底 部到含水层的距离应符合以下规定:基岩段中安全距离不小于 10m,冲积层中安全距离不小于15m; 3注浆段的终止位置应进入隔水层5m以上;当含水层较 厚,分若干注浆段施工时,上下注浆段长度应重合10m以上。
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5.2.2注浆段高确定后,应根据开高直径、工作面右性、含水 层水压等因素设计注浆孔数、注浆孔圈径、孔径、角度等参数。 1注浆孔数应根据注浆浆液扩散半径和幕厚度确定,注 浆孔的终孔位置间距应保证浆液有效扩散范围相交,形成注浆 幕,其有效厚度宜不小于4m; 2注浆孔圈径按照注浆孔孔口位置与井壁的距离不小于 0.5m确定; 3注浆孔孔径宜不小于75mm; 4注浆孔角度,采用切向角时,宜为110°~130。 5.2.3注浆钻孔施工前应在含水层上方设置止浆垫或预留岩帽, 也可采用止浆垫和预留岩帽相结合的形式。 5.2.4止浆垫的厚度、结构形式,应根据注浆压力、混凝土强 度等参数计算确定。 5.2.5单级球面型止浆垫厚度,可按式(5.2.5)计算,其计算 示意图如图5.2.5所示
.5单级球面型止浆垫厚度计算示意图
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B 止浆垫厚度,m; 注浆终压,MPa; Y 井筒掘进半径,m; 球面矢高,m,计算中常取h=0.3r; 球面内半径,m; α 边界线夹角,(°); [] 混凝土允许抗压强度,MPa; R3~7一 混凝土3~7d的极限抗压强度,MPa,一般取 28d强度的三分之二,或按试件实测数据取用; K一安全系数,取2~3。 单级平底型止浆垫厚度可按式(5.2.6)计算,其计算示 如图 5.2.6所示。
式中B.一止浆垫厚度,m; P。注浆终压,MPa; r一井筒掘进半径,m; [o]一混凝土允许抗压强度,MPa。 5.2.7双级柱型(水下)止浆垫厚度可按式(5.2.7)计算,其 计算示意图如图5.2.7所示。
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图5.2.7双级柱型(水下)止浆垫厚度计算示意图
2.6单级平底型止浆垫厚度计算示意图
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5.2.8当采用止浆岩帽注浆时,其厚度可按式(5.2.8)计算:
5.2.8当采用止浆岩帽注浆时,其厚度可按式(5.2.8)计算
B=P.D. 4[]
式中B一止浆岩帽厚度,m; P。一一加固岩帽时的注浆压力,MPa; D。一一井筒净直径,m; [t]一一岩石允许抗剪强度,MPa。 5.2.9采用止浆垫和止浆岩帽相结合的形式时厚度的设计可按 照岩帽的计算方法确定,混凝土止浆垫的厚度宜为1.5~3m。 5.2.10在工作面有涌水的情况下浇筑止浆垫时,应设置滤水 层,滤水层的空隙应能容纳15min的工作面涌水量
5.2.11并壁强度验算
当止浆垫与并壁砌筑在一起,靠并壁支撑时,用式(5.2.11) 对井壁强度进行验算:
(5. 2. 11)
式中 并壁材料的实际压应力,MPa
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5.2.12工作面注浆压力设计宜按静水压力的2~4倍计算;
壁注浆压力可按终压大于静水压力0.8~1.3MPa计算,但不得 天于井壁的承载能力。
5.2.13工作面注浆材料的选取可根据岩石裂隙发育情况、含水 层水流速度等因素确定。常用注浆材料及配合比可按下列规定 执行: 1单液水泥浆液:注浆起始浓度可按表5.2.13执行。
5.2.13工作面注浆材料的选取可根据岩石裂隙发育情况、含
表5.2.13单液水泥浆液注浆起始浓质
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根据现场试验数据进行适当调整。 3化学浆液:在水泥浆液难以注人的细微裂隙、空隙性含 水地层可选择化学浆液。浆液配制可按照化学浆液的特性现场 配制。 5.2.14根据不同用途,井下注浆工程水泥浆液配合比可按表
5.2.14根据不同用途,井下注浆工程水泥浆液配合比可按表 5.2. 14的规定选取,
5.2.14根据不同用途,井下注浆工程水泥浆液配合比可按表
表5.2.14井下注浆工程水泥浆液常用配合比
5.2.15裂隙含水层中工作面预注浆浆液注人量,可按式 (5. 2. 15) 计算 :
NA元RHnB O / m
(5. 2. 15)
式中Q 一每注浆段的浆液注人量,m" N一一注浆孔数,个;: A——浆液消耗系数,一般取1.2~1.5; 注浆段高,m; R一一浆液的有效扩散半径,一般取2~4m; 岩石的裂隙率,根据岩芯实际调查选取,在砂岩、 砂质泥岩地层取1%~3%,断层破碎带地层可取 5%~10%,岩溶发育地层可取5%~10%及以上; β—浆液的充填系数,一般取0.80.9; m—浆液结石率,单液水泥浆液取0.56~0.99。 5.2.16双层井壁壁间注浆浆液注人量,可按式(5.2.16) 计算。
5.2.16双层井壁壁间注浆浆液注入量,可按式(5.2 计算:
(5. 2. 16)
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5.3.1混凝土止浆垫应与井壁一同浇筑。止浆垫混凝土强度达 到设计要求后,应对止浆垫及以上5m范围内井壁采取注浆封闭 加固措施。
5.3.2孔口管的长度应符合以下
1采用岩帽进行注浆钻孔施工时孔口管长度应符合表 5. 3. 2 的规定。
表5.3.2注浆钻孔孔口管长度参照表
2采用止浆垫进行注浆钻孔施工时孔口管长度应根据止浆 垫厚度、含水层水压、含水层与止浆垫的垂直距离确定。 3孔口管顶部应高出止浆垫0.3~0.5m。 5.3.3预注浆钻孔施工工艺应符合以下规定: 1孔口管应进行耐压试验,其试验压力不应小于注浆压力 的1.2倍,试压时间不小于30min; 2孔口管埋设后,未进行耐压试验或耐压试验不合格的, 不得进行注浆钻孔施工;
3注浆钻孔施工前应在孔口管上安设控制闸阀、防喷装置。 5.3.4注浆钻孔施工中,钻孔涌水量达到10m/h时应停止钻 进,进行注浆。
5.3.5注浆工程施工过程中应对以下资料进行收集、整理
1注浆钻孔数量、深度、直径、方位、倾角、孔口管长 度等; 2注浆钻孔揭露的岩性、岩层厚度、岩石硬度、裂隙发育 情况等; 3注浆钻孔出水位置、水量、水压、水温、特殊气体涌出 等情况; 4注浆材料、注浆量、注浆终压、工作面附近漏浆情况等。 5.3.6浇筑水下止浆垫可采用抛渣注浆或水下浇筑混凝土的方 法,在浇筑前井筒内水位应达到静水位。
5.4立井井壁注浆钻孔施工
1钻孔应沿井壁圆周均匀布置,注浆孔间距、排距根据堵 水加固面积、浆液有效扩散距离确定,注浆孔排列宜按三花眼或 五花眼布置,孔距应保证浆液在有效扩散范围内相交; 2注浆孔数量应根据堵水需要确定,在含水层上下界面位 置或裂隙含水层中的注浆孔宜加密,加密注浆孔应与井壁漏水裂 隙相交; 3漏水的井筒段壁后为含水岩层时,注浆孔宜进人岩层 1.0m以上; 4井壁漏水量较大的基岩段井筒,宜布设导水孔和泄水 (压)孔; 5注浆过程中,在集中渗水、漏水影响范围内应进行补孔 注浆。
简漏水量符合验收规范规定
5.5.4双层并壁壁间注浆应符合以下规定
1冻结井壁夹层温度不低于4℃,且冻结壁仍处于未完全 解冻状态; 2注浆孔上方应设置注浆泄压观测孔; 3应采用上行式注浆,必要时增加下行式复注; 4注浆材料宜采用单液水泥浆液,井壁漏浆明显时可采用 双液浆进行封堵; 5注浆结束标准:各注浆孔的注浆压力达到设计压力;进 浆量小于10L/min;涌水量符合井筒建成后总漏水量的标准。 5.5.5井壁注浆结束后,应对注浆管露出井壁外的部分进行处 理,使其满足安全要求。
5.6注浆钻孔工程验收
5.6.1立并并筒工作面注浆所采用的止浆垫或止浆岩帽的厚度、
5.6.1立井井筒工作面注浆所采用的止浆垫或止浆岩帽的厚度、 强度均应符合设计要求,经清水试压达到设计终压。 检验方法:检查施工记录、清水试压记录和混凝土试件强度 试验报告。
强度均应符合设计要求,经清水试压达到设计终压。
5.6.2孔口管材质、规格应符合设计
检查数量:不同规格的孔口管进场后,每批次同一规格的孔 口管抽检不少于1次。 检查方法:检查产品出厂合格证和抽样检验报告,现场抽查 孔口管厚度、丝扣均匀度,接箍与孔口管的连接程度。 5.6.3孔口管结构、埋设质量、孔口管下入长度应符合设计要 求,试验压力大于注浆终压1.2倍,孔口应不漏浆。 检验方法:现场逐孔观察漏浆情况,并检查施工记录、试压 记录。
求,试验压力大于注浆终压1.2倍,孔口应不漏浆。 检验方法:现场逐孔观察漏浆情况,并检查施工记录、试压 记录。
5.6.4注浆管路应符合以下标准
注浆管耐压试验值应达到注浆终压的1.5倍,持续30
无明显漏水渗浆; 2注浆管路连接螺栓齐全牢固,注浆软管两端有二次防脱 连接装置。 检查数量:逐根检查。 检查方法:巡查注浆管路全部连接情况,检查耐压值。 5.6.5注浆钻孔施工质量应符合设计要求
连接装置。 检查数量:逐根检查。 检查方法:巡查注浆管路全部连接情况,检查耐压值。 5.6.5注浆钻孔施工质量应符合设计要求。 检验方法:现场逐孔检查,并检查煤矿井巷工作面注浆孔钻 探原始记录。钻孔施工记录宜按照附录A的规定填写。 5.6.6工作面注浆钻孔允许偏差和检验方法应符合表5.6.6的 规定。
5.6.5注浆钻孔施工质量应符合设计要求。
检验方法:现场逐孔检查,并检查煤矿井巷工作面注浆孔钻 探原始记录。钻孔施工记录宜按照附录A的规定填写。 5.6.6工作面注浆钻孔允许偏差和检验方法应符合表5.6.6的 规定。
检查数量:逐孔检查。
5.6.7井壁注浆钻孔允许偏差和检验方法应符合表5.6.7的 规定。 检查数量:逐孔检查。
检查数量:逐孔检查。
表5.6.7并壁注浆钻孔允许偏差和检验方法
5.7.1注浆材料、外加剂的质量应符合设计要求和现行国家标 准《地下工程防水技术规范》GB50108的规定。
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检查数量:注浆结束后一昼夜实测3次并筒漏水量,取平 均值。 检验方法:容积法测量,并观察检查。
检查数量:注浆结束后一昼夜实测3次并筒漏水量,取平 均值。 检验方法:容积法测量,并观察检查。
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绿色建筑标准规范范本6斜井井筒、巷道(平碱)注浆工程施工与验收
6斜井井筒、巷道(平碱)注浆工程施工与验收
6.1.1注浆孔的开孔位置、角度按设计要求由测量和钻探施 人员共同确定。
6.1.2注浆钻孔施工时根据水压大/
6.2.1工作面预注浆段长的确定应符合下列规定
6.2.1工作面预注浆段长的确定应符合下列规定: 1工作面注浆段长可根据含水层厚度、倾角等因素综合确
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定试验、检测与鉴定,一般宜为40~60m,但单个段长不宜大于100m; 2注浆孔开口位置距含水层法线距离不得小于20m; 3注浆段的终止位置应进入隔水层不少于5m(法线距 离);当含水层较厚,分若干注浆段施工时,前后注浆段长度应 重合10m以上。 6.2.2工作面预注浆孔参数设计应根据含水层与巷道顶底板或 迎头的位置关系,含水层的性质、厚度、裂隙发育情况、富水情 况及地下水水头高度,巷道断面,注浆段长度,注浆压力,含水 层类型及发育情况确定,并应符合下列规定: 1注浆孔的终孔位置间距及角度应保证浆液在有效扩散范 围内相交,形成注浆惟幕,其有效厚度宜不小于4m; 2注浆孔孔径宜大于75mm。 6.2.3斜井、巷道(平碉)后注浆孔的布置原则与方式应符合 表6.2.3的规定。注浆孔间距、排距应根据现场实际浆液扩散半 径进行及时适当调整。
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