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注浆堵水安全操作规程

  来源:安全管理网 
评论: 更新日期:2020年04月20日

为了规范注浆操作行为,使钻机各司职人员在注浆施工时各负其责,避免各类事故的发生,特制订本注浆操作规程。

一、注浆工艺流程

注前压水→造浆→注浆→注后压水→透孔→再次注浆

二、注浆操作规范

1、注前压水:注浆的前提条件是钻孔中受注层位要有一定的吸水量,注前压水一是为了冲洗受注层段岩溶裂隙及破碎带裂隙,便于水泥浆顺利达到受注层位;二是检验管路系统、动力系统和机械系统能否正常运行,管路有无跑水现象,及时发现问题,解决问题,为随后的顺利注浆提供条件。压水时间视具体情况而定,一般压水体积为钻孔体积的3-5倍。

2、造浆:造浆开始先开地锅,地锅正常运转后再开射流泵,射流正常后打开水泥罐。造浆过程中尽量使浆液搅拌均匀,防止浆液上稀下稠、水泥结块等使搅拌机运转失常,待地锅中浆液有二分之一时就可以注浆了,正常注浆时浆面深约三分之二即可,不必太满。造浆时要根据要求严格控制好浆液的比重, 一般遵循先稀后稠的原则,选好射流泵泵量,定时监测比重的变化(一般为15分钟测一次),依此算出下灰量和所需添加剂的用量,一般每五分钟加入一次添加剂,最好能微量连续流入。

3、注浆:注前压水顺利,造出符合要求的浆液即可注浆 。注浆时一定要看管好、维护好设备,特别是注浆泵,随时观察泵压和泵的吸浆量,尤其是注浆后期,浆液比重较大时,注浆泵起压快,泵压超过一定数值,随时调节泵量,直至达到终压终量结束注浆。注浆时,一般先用最大泵量。如NBB250/6型注浆泵,先用250l/min的泵量,达到设计终压20min以上时,即可减小泵量至150l/min,升压至设计终压20min以上时,即可再减小泵量,依次类推,直到泵量降至 40l/min,达到设计终压20min以上,即可完成此次注浆。

4、注后压水:每次注浆结束之后,都要进行压水。压水的目的一是冲刷管路,二是冲刷目的层的岩溶和裂隙便于再次注浆。压水量不宜太大或太小,太大浆液扩散太远浪费材料,太小达不到冲刷通道、管路的目的。一般压水量为注浆管路体积加上钻孔体积的2-3倍。如果是该注浆段已达到结束标准,压水只需冲刷管路,则压水量为注浆管路容积的1-2倍左右,通常几分钟即可。压水后关闭孔口阀,若无孔口阀停泵,等泵压及孔口压力降为零后再拆除管路,冲洗管路。压水后要马上冲洗地锅、射流罐以防水泥凝结。低档长时间注浆来水管下部会凝结半圆形水泥块,破碎后易堵泵,应注意清洗。

三、注浆中所遇问题的解决办法

注浆中所遇问题主要有:突然升压,管路爆裂,泵不吸浆,地锅不正常运转,射流罐堵塞,水泥罐下灰口堵塞及电机不正常运转等,对于不同问题我们要有相应的处理办法。

1、突然升压:通常是水泥硬块、过稠浆液堵塞管路、钻孔或孔内坍塌、掉块堵塞受注体,造成突然升压。出现此类问题时必须及时停止注浆,关闭孔口阀,卸开孔口高压管,低档压清水检查管路,如果是孔内掉块或坍塌所致,则需下钻透孔。这就要求司泵人员一 定要加强责任感,密切观注泵压和泵运转中的异常变化,避免因泵压过高损坏注浆泵及管路,甚至造成人身伤害。

2、管路爆裂:由于高压管长期使用和磨损,当压力达到一定限度时,会出现局部爆裂现象,出现此类问题应及时更换耐压10MPa以上的管路,力争最短时间内恢复注浆。注浆应用无缝钢管,厚度应在5毫米以上,用丝扣连接时,必须用外接箍且紧密配合;焊接时保证焊接良好,用前试压应达10MPa以上。

3、注浆泵泵不上浆:注浆时间稍长,时常会发生泵不上浆的现象,观其原因有六:一是上水管水笼头被沉积水泥、编织袋毛毛等糊死,需提出水笼头清除,解决办法是注浆过程中要注意水笼头经常上下窜动;二是泵体活塞磨损严重,需抢修水泵,及时更换涨圈;三是水泥块支住泵体球子,需震动一下泵缸上盖(或卸开清除);四是缸筒磨损严重,需及时更换;五是来水管破损漏气,或者内层胶皮脱落,需先堵漏或更换来水管;六是球子、球子座或泵头体磨损严重,需及时更换。

4、地锅不正常运转:如果浆液比重太大、搅拌不匀、水泥结块、皮带过松或者地锅轴承损坏都可造成地锅不正常运转,所以造浆时尽量保证下灰均匀,水泥块禁止倒入地锅中,轴承要经常加油保持干净润滑,皮带忪紧可以调节并备用充足,以免因此影响正常注浆。

5、射流罐堵塞:射流泵水量过小,水泥结块,射流罐不及时清洗积灰过多,或者未开射流泵先开水泥罐都可能造成射流罐堵塞,所以注浆时要勤观察各个环节,造浆时一定要先开射流泵,待上水正常再开水泥罐,每次注浆后都要认真清洗射流罐。

6、水泥罐下灰口堵塞或罐体电机不正常运转:水泥在水泥罐内存放时间过长、雨雪进入罐内会结块,射流罐堵塞水向上涌进入下灰口,都会造成水泥结块下灰口堵塞,严重时影响电机正常运转,甚至烧毁电机,所以雨雪天气要防雨,平时防潮,水泥存放一段时间后再次注浆前,应先用大牙钳转动水泥罐,待正常运转后,再用电机带动。不注浆时,罐口用塑料布密封;注浆时,配电柜、水泥罐、水泵等要有专人看管,各负其责,互相照应,严防发生问题,影响工作正常进行。

7、射流泵突然起压:主要原因是泵体内残存的水泥块未清净或水龙头太靠近池底吸入碎渣、杂物堵塞喷嘴所致。须卸下喷嘴取出堵塞物即可。注前水泵要清净,水龙头离开池底30cm为宜。

四、注后冲透孔应注意事项

注浆过程中孔内堵塞,或注浆一个阶段之后造成孔内有一定压力,都要进行冲透孔。冲透孔时不可一次加尺过多,而且要勤上下活动钻具,上下提升高度不得小于最长的一个单根长度,冲至返清水后再加尺,防止孔内水泥浆抱死钻杆或堵死孔内漏水通道。透孔时低档运转,严防甩脱钻具,另外有时透孔扒车现象较为严重,要严防孔内事故。因此冲透孔前切记选好钻具(不符合要求的钻具、接箍、接头等严禁下井),操作上要找经验丰富者,严防跑钻,下钻时钻具要尺寸准确,透孔时随时观察孔内情况,并作详细记录。每次起钻时卡头都要上紧,以防止下钻时卡头松脱跑钻。

五、浆液配比及运算方法

水泥浆由水泥、水、添加剂混合而成,通常所说的比重是指水泥浆的比重,水灰比指水泥浆中水与灰量之比。注浆前,根据实际情况 ,会要求注入多大比重的浆液,根据要求的比重,选择适当的射流泵泵量、喷嘴直径及水泥罐下灰量,以达到技术要求。造浆时,测出比重,由比重与水灰比的关系公式,d=(1+ρ)/(ρ+0.32)(其中d为比重,ρ为水灰比),算出或查出相应的水灰比,由已知泵量(l/min)可知单位时间内用水量,另由公式:单位时间内下灰量= 单位时间(分钟)泵量/水灰比/1000,算出单位时间内下灰量(吨),食盐及三乙醇胺的加入量可按灰量的千分之五和万分之五计算,即单位时间下灰量(吨)× 5等于单位时间应加入的食盐量(kg),食盐量除以10即为三乙醇胺的加入量。这在注浆时应按要求填入相应表格,以便计量和查阅。

六、注前、注后压水所应注意事项及其体积计算

注前压水是为了冲刷岩溶裂隙及细小裂隙,同时又能监测注浆泵及注浆管路是否正常,孔内受注段通道是否畅通。压水时一定要注意泵压及孔口压力变化情况,及时反馈给现场地质人员,以便及时调整浆液比重。注前压水量一般为钻孔体积的3-5倍。注后压水要严格控制水量,不可多压,一般为注浆管容积加钻孔到受注段体积的2-3倍,其具体的计算方法为:管路体积=孔口器外高压管长度 × 内圆面积(3.14 × D2/4,D为高压管内径(m)),钻孔内体积为:钻孔深度(m) × 钻孔截面积或套管内径面积。注后压水时注意注浆泵压力表,防止压力过大,损害设备及管路甚至伤人。

七、钻孔、套管内及钻孔套管间体积的计算

钻孔、套管都视为圆柱体,依圆柱体体积公式截面积 × 高来换算。钻孔通常不是一径到底,要根据不同的孔径算出各段的体积。套管容积则为套管内径面积 × 套管长度,如果套管也分好几路则要分段计算,钻孔、套管间隙体积实际是两者圆柱体积之差。另外,钻孔裸孔运算过程中注意单位统一,孔径一般为钻 头外径乘以1.15。

八、安全注意事项

1、注浆泵及与之连接的管路等,系高压物品,危险性较为隐蔽,很易伤人,因此必须加强防范。注浆泵安全阀必须完好,超过额定压力后应能立即打开卸压,多次注浆后容易被水泥堵死,必须经常检查,无效后及时更换,确保安全。注浆时必须严格按要求控制压力,发现压力骤增或超标及时关泵,待压力下降后再进行下步作业。作业人员必须戴安全帽,并远离注浆泵,防止泵体爆炸和压力表脱扣伤人。高压管路耐压必须大于泵压1.5倍以上,且接头连接牢固,快速接头的U形卡容易串出,应绑扎结实并注意经常检查。孔口器丝扣必须完好、连接牢固,并用三分以上钢丝绳固定,孔口十米之内严禁站人,以防孔口器迸出伤人。

2、地锅周围及上方必须有护栏和防护网,主筋必须用角铁或16毫米以上钢筋、2毫米以上钢网制成,强度远大于人体重量,防止人不慎跌入其内。地锅皮带要安上防护罩。

3、配电盘在水泥罐附近容易荡上水泥,水泥受潮结块后容易导电,使操作盘上带电伤人。因此必须想法保持配电盘干净,由专业电工经常停电清理操作台,经常用验电笔检验是否有漏电现象。

4、水泥罐车属于压力容器,请不要乱动,以免造成伤害。

5、水泥罐又高又重,地基必须预先砌好并做好防水处理,务必保持水平,谨防倾斜或倾倒。

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