第五节 煤矿注浆工安全技术操作规程

一、一般规定

（1）煤矿注浆施工必须有严密的组织和严格的管理。注浆前必须对各岗位的工作人员进行上岗训练，考核合格方可准予上岗。

（2）注浆作业可分列以下岗位：

工程总指挥工程项目的质量、技术安全与组织管理。

值班技术指挥协调技术作业，负责当班的质量、安全，并处理班上事务。 施工领班按值班指挥的指令组织实施。

浆液配制岗按施工领班的安排、按照指令要求配制浆液。

司泵按领班指令进行作业，停泵时间负责检修设备，保证完好运转。 管路系统岗按领班指令连接和变量注浆管路系统。

水文地质观测岗按设计规定，在注浆工地进行水文地质观测。

机电运转岗保证作业时间内设备正常安全运转，停机时间内进行日常保养、 检修工作。（3）煤矿注浆封水工作开始之前首先应编制好与施工设计。为了避免设的繁琐，对注 浆施工中具有共性的措施、方法与要求，凡本技术作业规程已有的规定的，均可按本规程执行，不必在设计中重复列出。

二、注浆封水不水文地质观测与资料积累

（1）矿井发生突水后，为了进行治水复矿，必须进行不间断的水文地质观测试验与分析工作。

（2）矿井发生突水后，对重点地面观测的水位，矿井突、涌水量要定时观测，并绘制动态曲线。如矿井被淹，要详细记录淹井过程中的突水量及治水量，定时观测、记录矿井淹没水位。

（3）在钻探过程中,要仔细观察和记录注浆段岩芯的喀斯特裂隙情况,上钻后、下钻前应观测水位各1次。

（4）钻进过程中，对孔内冲洗液消耗量、漏水深度， 以及遇断层、喀斯特溶洞、换层、掉块、掉钻等情况要详细记录，作为分析钻孔情况、指导注浆的依据。

（5）注浆过程中，对邻近暂不注浆的孔要加密观测水位、水色、浑浊度等情况，以便确定注浆孔之间是否串浆和是否需要采取相应措施。同时还要观察矿井下涌水点是否变浑、有无水泥浆。以确定是否跑浆。有条件的 矿井，应设专人在井下突水点附近观察，以便了解各注 浆孔与突水点的连通关系，确定跑浆时间，指导地面注浆。

三、注浆钻孔准备

（1）钻孔位置、结构、止水层位、钻孔偏斜、孔深等均应按施工设计严格执行。受注层为喀斯特裂隙或松散含水层时，终孔直径一般不小于91mm；受注 层为砂岩裂隙或松散含水层时，终孔直径一般不小于110mm；便于足够揭露含水裂隙的断面，以利注浆封堵。注浆孔口必须下入孔口管和注浆层段上部的护壁止浆套管。孔口管和护壁管和直径应满足终孔钻孔直径的需要。孔口的深度应视地表冲积层及风化破碎带之厚度而定，一般情况下均应下列基岩 位置。注浆层段以上的护壁套管一般应下至注浆层位以上1米处，并用水泥封 固止浆、止水，以防钻孔坍塌、掉块堵塞注浆惨无人道和串浆、串水，为了保证止水、止浆质量，套管下入并进行封固后，应扫孔至孔底；并进行注水和压水耐压检查。压水耐压检查的孔口压力应略大于注浆时的终孔压力，并保持稳压15min，耗水量Q稳定不大于20L/min为合格。若发现随压水时间增加，耗水量有增大趋势，应延长稳压时间，直到测得最大值为止。若此时Q超过20L/min消耗量，则应用稀水泥浆注浆封堵，然后扫孔，再作试验，直到合格为止。

（2）各钻孔下提扩孔套管止水之前，必须随钻进行测斜和一次测井分层。若发现孔斜与设计要求不符，要随时组织纠偏，必要时要返工。打突水点的钻孔，要求孔底达到出水点标高，落点与设计落点的水平偏差不得超过3米。后期加固点的落点的水平偏差距不得大于5为。

（3)钻孔达到可注浆的要求后，在不注浆时，孔口应加盖封闭，等待注浆或其他测试。

四、钻孔注浆前综合水文地质测试

（1）钻孔分层分段压（注）水试验 。钻孔各注浆层段若采取下行法注浆，应进行分层或分段压（注）水试验，以求得受注层段的单位吸水量（q); 若采取上行法注浆，则钻孔达到设计深度后，一次进行各受注层段的混合压（注）水试验，但在混合压（注）水试验中要进行各受注层段的垂向流速测井或流量测井，以计算出各含水层受注段的单位吸水量 （q）

（2）钻孔分层分段压（注）水试验。 q的计算方法如下：

①孔隙及较均匀的砂岩裂隙含水层的q值计算：

q=Q/h*L (1)

式中 q——单位吸水量，L/min*m；

h——注水时原始静止水位与提高水位之差值，m，若孔口起压则为压力表读数与水头值和静止水位到孔口压力表高度之和；

Q——压（注）水水量， L/min；

L——受注含水层厚度（钻孔揭露的伪厚度），m。

②喀斯特溶蚀裂隙含水层因其导水通道发育上较为孤立，不能按厚度作平均计算，故

q=Q/h (2)

③采取上行法注浆时，钻至孔深后应首先测混合水位，并在混合水位达到静止时，进行孔内各受注层段的垂向流速流量测井。例如，对具有三层受注层的孔，按以式（3）、式（4）、式（5）计算：

2

Q11-Q01 （3）

（H2-H1）*L1Q12-Q02q2含= （4）

（H2-H1）*L2Q13-Q03q3含= （5）

（H2-H1）*L3q1含=

式中 q——单位吸水量，L/min，m；

H1、H2——钻孔中注水前、后的混合水位，m；

Q01、Q02、Q03——各含水层注水前的出、进水量（进为正、出为负），L/min； Q11、Q12、Q13——各含水层注水后的进、出水量进水为正、出水为负），L/min； L1、L2、L3——各含水层或注浆段的厚度，m。

注：当为孔隙及均匀的砂岩裂隙含水层时，分母含L；当为喀斯特或溶隙含水层时，分母不含L。

（3）钻孔内各注浆层、段钻进完成后，应分别进行温度及水平流速、流向测井，以便综合确定主要导水通道的位置。

（4）为提高堵水效果，正确地判断和布设堵水钻孔，选择正确的材料配方，必要时钻孔在注浆前进行连通试验，由各注浆孔投入指示剂，在涌水点接收，以确定其连通程度与水流速度。

2

五、钻孔注浆工艺设计

（1）为了防止堵孔和保证注浆质量，在各层段注浆前均应根据水文地质试验资料及单位吸水量的大小选择注浆浆液的配比。选择配比及注浆方法见下表1.

表1 钻孔注浆浆液选择及其配比

喀斯特及喀斯特裂隙含水层q/(L/min*m) 孔隙裂隙含水层q/(L/min*m2) 0.05～0.4 化学浆 化学浆或水泥浆（单液浆），单液水浆液选择 水泥浆液稠度配比水灰比W:C 级 1 0.09～0.4 0.1～0.5 泥浆或加0.05%三乙醇胺、食盐素凝浆 化学浆或水泥浆（单液浆），单液水1.5～2 1～1.5 2 3 0.9～1.5 1.0～2.0 泥浆或加0.05%三乙醇胺、食盐素凝浆 化学浆或水泥浆（单液浆），单液水0.8～1 4 1.5～2.5 2.0～3.0 泥浆或加0.05%三乙醇胺、食盐素凝浆 0.7～0.9 5 化学浆或水泥浆（单液浆），单液水泥浆或加2.5～3.5 3.0～5.0 0.05%三乙醇胺、食盐素凝浆 0.5～0.9 6 水泥、水玻璃双液浆 注细砂（d<0.5mm）后注单液水0.5～5 5～10 泥浆 Cv：Sv=1～3 W：C=0.8～1.2， S=25°～45°Be 砂（W：S）6～10，水泥浆（W：C）0.6～0.8 7 水泥浆0.6～0.8， 砂（C：S）2.5～4 砂（d0.5～1.0） W：S=6～10， 水泥浆W：C=0.6～0.8 8 水泥砂浆 先注砂，后注水泥三乙醇胺浆 5～15 水泥三乙醇胺速凝浆、间歇8～10h再注 注砂及其他骨料后再注20以上 水泥浆或水泥浆间歇注浆

水泥浆W：C=0.6～0.8 砂（d=1.0～5.0）水泥浆加三乙醇胺W：C=0.6～0.8 9 如按上述选择注入10min后，就有升压过快现象，说明选择过稠，应选用降低1～2级的浆液再注。 若注入后30min不起压或不变化，应改变配比， 提高一级稠度再注。

（2）采用上行法注浆时，在注浆前应先选择孔壁完好地段正好止浆塞，若下止浆塞而无法注入骨料或砂，则宜采用间歇注浆法。

六、造浆注浆系统的准备及运转

（1）造浆系统的准备。造浆系统应具有机械化程度高、信号集中控制、操作方便、低污染、劳动作业环境良好等特点。它包括以下设备及设施：胶带运灰机或螺旋输灰机； 一次搅拌机（射流搅拌，机械搅拌，风动搅拌）；二次机械搅拌；高位水箱；中压清水泵及清水管路。单位时间造浆量应该是可调的，以满足不同注浆量的要求。一次搅拌液必须经过筛选后才能进入二次搅拌池。

（2）造浆系统的运转与维护。首先开动中压泵，输送清水，再开动胶带运灰机或螺 旋运灰机、搅拌机，最后启动储灰仓开始上料。如需要加入添加剂，则可在搅拌池内按一定的时间加入一定的添加剂。造浆系统的停止顺序与启动顺序相反，首先关掉储 灰仓，等胶带上或螺旋槽中的灰料全部进入搅拌池后，再关掉中压清水泵及上料机，最后关闭搅拌机。若造浆系统某一环节再现故障，首先应关掉储灰仓与上料机。造浆系统各部分要有专人负责，每次注浆后，要清洗一搅、二搅，打扫造浆现场，设备出现故障要及时修理，保证造浆系统正常运行。

（3）注浆系统的准备。注浆系统至少配有可调注浆泵两台，其中一台备用。可调水玻璃泵两台，其中一台备用。配有一个清水池。一个水玻璃调配池。注浆泵龙头应包有过筛网。公用注浆管路部分可采用直径50mm或42mm钻杆，通向各个注浆孔孔口装置的管路要用直径25～50mm的高压胶管，胶管之间用快速接头连接。选用胶管能承受的最大压力应为最大最大泵压的两倍以上。

（4）注浆系统的运行与维护。注浆系统的运行要与造浆系统一直集中管理，开始注 浆后，司泵工应注意观察泵压，发现异常立即通知值班班长。注浆过程中，龙头要一 直摇动，以免堵塞龙头。注浆管理要人专人来回巡视。

（5）造浆系统各种显示仪表须有专人维护。注浆过程中要按一定的表格定时记录上 灰量、水量、泵量、泵压、浆液流量、孔口压力、添加剂量、水玻璃量等，作为注浆原始资料存档，记录表格式见表2.

表2 钻孔注浆记录表 年 月 日

浆 时间 量/ 水量水泥相对密度/(kg 水灰水波美度°Be 水泥浆孔口压力/MPa 比（W：玻C） 璃添加剂/kg 骨料/m3 备注 (m3/h) /m3 量/t /m3) 体积/m3 与水玻璃体积之比 食三乙体积 水砂比 时 分 盐 醇胺

记录员 班长

七、注浆作业

（1）临注浆前的压力，注浆前要用注浆泵向注浆孔内再作一次注（压）水，压入水 量为钻孔管路体积之和的3～5倍。其作用在于冲洗并检查注浆泵、注浆管路，检查注 浆孔是是否通畅，有无堵塞现象，并冲洗受注层的喀斯特裂隙，以利注浆。

（2）压水结束后，如压水情况和原压水试验无变化，则可根据单位吸水量选择例行 的浆液开始注浆。否则要重新进行正规压水试验，注浆过程中要观察井下是否跑浆， 其他钻孔水位是否异常，有无串浆现象。要根据注浆中的情况，随时调整浆液配比及 注浆延续时间，如钻孔属于逐步正常升压，则应连续注浆，直至达到结束标准。

（3）注浆达到结束标准后，要延续15～20min闭浆，以保证质量。然后立即向孔内 压清水，压水量略大于钻孔体积与管路体积之和，其目的在于冲洗注浆泵、管路，把 孔中浆液压入受注层中，使堵水材料充分利用，减少水泥浪费。

（4）在注水泥-水玻璃双液浆时，一定要先注水玻璃娄分钟后再注水泥浆。结束时应 先停水泥泵，后停水玻璃泵。

（5）每次注双液浆，都要现场作水泥-水玻璃双液浆凝结时间试验，以便确定合适混 合浓度，一般以双液浆刚进入受注层位发生胶凝为宜。

（6）一般在连续注浆收效不大甚至起副作用、注浆孔之间相互串浆、注浆孔距出水 口很近、跑浆严重时，可改变注浆方法，如采用间歇注浆法注浆，每次间歇，注浆孔 要扫孔及压水冲孔，以利下次再注。

（7）注浆时如发生设备、管路意外事故，应启动备用设备续注，不能注时则要立即 停止注浆，下钻具冲洗钻孔，排除故障后，再进行注浆。

（8）不论体积情况，凡注浆孔连续注浆未能达到结束标准的钻孔，都要进行第二次 注

浆至多次复注，直至达到结束标准。每次停注都要冲洗管路及孔内受注层裂隙通道， 防止堵孔，以便下次再注。为此，均应压入一定量的清水，其压入量应为钻孔及管路 体积之和的5～10倍，过少容易使孔内残存浆液造成封孔，过多则浪费浆液。

（9）单孔注浆结束标准一般要求注浆压力为含水层被揭露点或突水点承受该含水层 最大静水压力的1.5倍以上。据此推算出各钻孔压水试验和注浆结束时应达到的压力值。 当注浆压力达到结束标准时，剩余吸浆量也应小于50L/min.

（10）距离突水口、巷道很近但不漏水的的注浆孔，或钻孔未揭露主要导水通道， 或注浆孔注浆效果不佳时，为了充分利用这种钻孔，可以采用对钻孔中的受注层施行 爆破后注浆。一般情况下爆破裂隙可沟通的范围不超过3米。为此，采取爆破注浆时 应考虑沟通的可能性，并选用合适的炸药量。

（11）突水口位于采空区时，要求选用粗骨料对采空区进行填充，以防跑浆过多。颗 粒的大小取决于钻孔距突水口的远近和采空区的压实程度等，水砂比为（质量比）6： 1～12：1，注骨料过程中要观察孔口吸风情况。一般开始时吸风较强，随着骨料的注 入，吸风愈来愈弱，所注骨料应愈来愈细，当吸风较弱时，应停止注骨料，进行扫孔， 以免堵孔。

（12）注骨料结束后，如需继续钻进，对采空区所注骨料要进行旋喷注浆固结，旋喷注浆要掌握好以下几点：

a.配制的浆液量要与旋喷段高和旋喷柱半径相匹配。 b.旋喷前要压清水，检查管路、旋喷嘴是否畅通。

c.先注浆液，等喷嘴喷出浆液后，再边喷边下，使旋喷头向下进入骨料堆积物之中， 下送速度为1～1.5m/min.旋喷头下送和提出骨料堆积物之前，中间不得停泵和换挡， 以免卸压造成堵塞喷嘴。

d.旋喷注浆结束后，喷头提至骨料堆积物以上后方可压清水冲洗管路和喷嘴。等凝固24h，旋喷固结体达初凝后，方可继续钻进。

（13）为了使一个钻孔能够揭露更多的过水通道，可采用定向 导斜方法进行注浆。注完浆后，封死该段钻孔，再从原偏斜拐点 向其他方向定向钻进，再进行注浆，以便提高深钻孔的注浆利用率和提高堵水质量。

（14）封堵突水点工程质量的检查分析如下： a.各注浆钻孔是否达到注浆结束标准。

b.突水水源含水层水位是否基本恢复到突水前状态。

c.物探检查。可用钻孔无线电透视法检查两注浆孔间或封堵地段是否存在导水通道。d.加密钻孔，检查过水通道的充填固结状况。 e.减少总涌水后的效果是否达到设计要求。

（15）注浆孔验收结束后可以起拔套管，进行封孔。要求用 425号及其以上标号水泥 对钻孔所揭露的所有含水层、煤层进行 永久性封闭，封一段起拔一段套管。