元月九日采用注浆堵水井筒安全通过积水老巷.pptx

采用注浆堵水井筒安全通过积水老巷小组名称：小组名称：建井三处第一项目部建井三处第一项目部QCQC小组小组小组类型：小组类型：攻关型攻关型 小组登记号：小组登记号：JJSCQC001 成果发布人：成果发布人：何金涛何金涛 中平能化建工集团建井三处中平能化建工集团建井三处2010年年QC成果交流资料成果交流资料目 录 一、工程概况 二、小组简介 三、选题理由 四、现状调查 五、提出多种方案，并确定最佳方案 六、原因分析 七、要因分析 八、制定对策，按对策实施 九、实施效果检验 十、巩固实施效果 十一、总结及今后打算 一、工程概况工程概况工程概况主体工程主体工程 四矿三水平回风井井筒设计全深1067m，井口标高325m,井筒净径6m，净断面28.27m2，掘进断面40.72m2，支护厚度600mm（可缩层段除外，壁厚为900mm），前830m为双层钢筋砼支护，后235m为素砼支护，砼标号均为C40。积水积水老巷情况老巷情况 根据超前钻探知道，位于井深832.4m处有一积水老巷（丁5-6老巷），高度3m，巷道净面积11.2m2，连通水域3000m，积水26000m3。选题目的选题目的 选择本课题的目的是防止发生淹井事故，确保井筒安全通过丁5-6积水老巷，并保证井筒穿过积水老巷后井壁安全可靠。二、小组简介1 1、小组概况、小组概况小组名称建井三处第一项目部QC小组成立时间2010年1月16日课题名称采用注浆堵水 井筒安全通过积水老巷活动时间2010年3月20日 2010年4月21日小组类型攻关型目标完成情况实现目标值小组注册编号JJSCQC10012 2、小组成员表、小组成员表 小 组 名称第一项目部QC小组类 型攻关型小组人数6人小组注册号JJSCQC1001课题注册号注册时间2010.1.16活动次数1次/3天活动出勤率100%课题起止时间2010.3.202010.4.21目标完成情况实现目标值课 题采用注浆堵水，井筒安全穿过积水老巷序号姓名性别年龄职称职务岗位责任1郭明周男38工程师组长负责质量管理及审核方案2刘月锋男39助工师技术负责人负责编制方案3武建国男51助工师施工负责人负责质量检查4李国栋男43工程师施工员负责落实方案5何金涛男25助工师技术员负责监督执行方案、资料整理6黄艳兵男27助工师资料员收集、分析数据、资料整理三、选题理由三、选题理由安全第一、质量为本。安全第一、质量为本。根据超前钻探知道，水头高度比丁根据超前钻探知道，水头高度比丁5-65-6积水老巷高出积水老巷高出11.4m11.4m。为防止淹井事故，确。为防止淹井事故，确保顺利通过丁保顺利通过丁5-65-6积水老巷，为此积水老巷，为此QCQC小组选小组选择了择了“采用注浆堵水，井筒安全穿过积水采用注浆堵水，井筒安全穿过积水老巷老巷”这一课题开展活动。这一课题开展活动。工程处要求工程处要求选题的理由选题的理由项目部要求项目部要求尽快通过积水老巷，保证不影响施工。尽快通过积水老巷，保证不影响施工。保证施工安全，保证施工质量。保证施工安全，保证施工质量。本工程的生产目标：争创优质工程本工程的生产目标：争创优质工程四、现状调查四、现状调查四、现状调查四、现状调查1 1、水头高度比积水老巷高出、水头高度比积水老巷高出11.4m11.4m。积水老巷内的积水老巷内的积水压力很大积水压力很大2 2、如果不采取措施，向下施工势、如果不采取措施，向下施工势必会掘出积水老巷顶板。必会掘出积水老巷顶板。顶板破开后必顶板破开后必定造成大量出定造成大量出水以至淹井水以至淹井3 3、若积水老巷死水被放出，大量、若积水老巷死水被放出，大量积水与有害气体会扩散到井下施工积水与有害气体会扩散到井下施工地点。地点。会对井下施工会对井下施工人员的安全造人员的安全造成极大威胁成极大威胁五、提出多种方案并确定最佳方案 为了实现既定目标，QC小组提出了两种方案，并对其进行了分析、论证，最终确定采用注浆堵水，确保井筒安全通过丁5-6积水老巷。提出多种方案提出多种方案方案一 强行排水 采用吊泵和吊桶排水，将丁5-6积水老巷中的积水排完后再进行井筒的掘砌作业，从而使井筒通过积水老巷。方案二 注浆堵水 在停头工作面进行远距离定点注浆，先下骨料再采用水泥浆-水玻璃双液注浆，在井筒轮廓线外5m形成一堵混凝土帷幕墙，将老巷积水封堵在帷幕墙外，再进行井筒的掘砌作业从而通过丁5-6积水老巷。确确定定最最佳佳方方案案 丁5-6积水老巷净面积为11.2m2，连通水域大约长3000m，则积水量为26000m3。工作面最大涌水量达到70.5m3/h，吊泵排水能力50 m3/h，主提4m3吊桶，付提2m3吊桶，主、副提平均每小时提升5次，则利用吊桶排水能力为30 m3/h，井筒综合排水能力为80 m3/h，大于工作面最大涌水量。采用强行排水的方法，理论上可行，排水时间大约为26000/80/24=13.5天。由于丁5-6积水老巷连通水域较长且不能确定是否有补给水源，如采用强行排水措施通过该积水老巷，一旦排水系统工作不正常时很有可能导致淹井；且强行排水时间较长，占用工期；而且强行通过后由于老巷内重新积水，以后势必会对井壁造成威胁，故强行排水方案不妥。而采用注浆堵水方案，在井筒轮廓线外5m处形成一道堵水帷幕，截断老巷积水涌向井筒的通道，可以保证井筒安全顺利穿过积水老巷。故最佳方案为采用注浆堵水，可以使井筒安全通过积水老巷。1 1、QCQC小组活动情况小组活动情况1、第一次PDCA循环（2010.3.202010.3.26）P P1 1计计划划阶阶段段（1）原因分析 经过对以往的注浆情况进行分析，列出各项影响注浆效果的因素分析表影响注浆效果因素统计表序号项目频数频率%累计频率1水泥、水玻璃、掺加剂6050.850.82老巷周帮岩性2016.967.73工作面情况1512.780.44浆液结石率108.588.95注浆压力86.895.76注浆孔深54.31007合计118（2 2）分析产生问题的原因）分析产生问题的原因 注浆效果影响因素有材料、人员和工艺等方面，分析注浆效果影响因素有材料、人员和工艺等方面，分析原因，绘制如下树图。原因，绘制如下树图。注注浆浆效效果果因因素素工工 艺艺操作人员操作人员操作人员操作人员技术人员技术人员布孔不合要求布孔不合要求浆液扩散半径浆液扩散半径要求不严要求不严人员人员责任不明确责任不明确孔深达不到要求孔深达不到要求掺加剂掺加剂常用添加剂达不到强凝效果常用添加剂达不到强凝效果水泥水泥结石率低结石率低注浆压力小注浆压力小材料材料材料材料配比误差配比误差（3 3）主要要因分析）主要要因分析 由组长郭明周组织由组长郭明周组织QCQC小组全体成员针对图中的末端因小组全体成员针对图中的末端因素进行了主要原因确认，详见要因确认表。素进行了主要原因确认，详见要因确认表。要因确认表影响因素分析过程结论浆液结石率低浆液进入骨料缝隙后凝结不牢要因浆液配比误差造成骨料裂隙中结合物水化流失要因掺加剂达不到强凝效果粒度及模数小要因浆液扩散半径小提高注浆初始压力要因技术人员失误缺乏经验非要因孔深不够缺乏严格监督非要因施工期间布孔较稀落实质量责任制，制定奖罚制度非要因（4 4）、制定对策）、制定对策 根据以上确定的主要原因，我们根据以上确定的主要原因，我们QCQC小组制定了对策，并对小组制定了对策，并对小组成员在活动中进行了分工。小组成员在活动中进行了分工。对策表序号要因对策标准目标时间责任人1水泥结石率低增加水泥标号严格按配合比堵水率不小于95%3.21郭明周2浆液配比有误差严格配比严格按实验室配合比3.21刘月峰3掺加剂达不到强凝效果使用超强掺加剂能达到预期强凝效果3.21何金涛4浆液扩散半径小根据不同情况适当增减压力对浆液扩散情况掌握好全过程李国栋（5 5）实施过程）实施过程 在钻孔内安装在钻孔内安装4 4寸管，然后向孔内注入细骨料（砂）然寸管，然后向孔内注入细骨料（砂）然后注入粗骨料（小石子），最后使用水泥后注入粗骨料（小石子），最后使用水泥-水玻璃双液注浆，水玻璃双液注浆，使水泥、水玻璃和骨料形成注浆帷幕，从而达到堵水目的。使水泥、水玻璃和骨料形成注浆帷幕，从而达到堵水目的。对策实施中各项要求对策实施中各项要求对策实施中各项要求对策实施中各项要求 （1 1）针对工作面涌水情况，在总结以往探水经验）针对工作面涌水情况，在总结以往探水经验的基础上，提高钻孔成孔率，以加强注浆效果。的基础上，提高钻孔成孔率，以加强注浆效果。（2 2）由技术负责人刘月锋组织技术部有关人员，）由技术负责人刘月锋组织技术部有关人员，使用新型材料进行多种配比试验，得出各种配比情况使用新型材料进行多种配比试验，得出各种配比情况下的浆液初、终凝各项数据，从中选择最佳配比方案。下的浆液初、终凝各项数据，从中选择最佳配比方案。（3 3）向工程处提出选用骨料）向工程处提出选用骨料+水泥水泥-水玻璃双液注水玻璃双液注浆的可行性方案，两天内从新乡市教育化工助剂厂采浆的可行性方案，两天内从新乡市教育化工助剂厂采购到了新型水玻璃。购到了新型水玻璃。（4 4）采用技术人员同行政人员跟班负责制，根据）采用技术人员同行政人员跟班负责制，根据不同涌水情况，现场确定布孔方案、骨料下放时间、不同涌水情况，现场确定布孔方案、骨料下放时间、注浆压力等注浆参数，以保证堵水效果。注浆压力等注浆参数，以保证堵水效果。C1C1C1C1实施效果检验实施效果检验实施效果检验实施效果检验 2010 2010年年3 3月月2626日，第一阶段注浆结束，我们日，第一阶段注浆结束，我们QCQC小小组对注浆堵水情况进行了检查分析，注浆结束后涌水量组对注浆堵水情况进行了检查分析，注浆结束后涌水量为为8.7m3/h8.7m3/h，堵水率为，堵水率为87.6%87.6%，未达到预期目标，经过综，未达到预期目标，经过综合分析，得出原因统计表。合分析，得出原因统计表。序号项目频数（点）频率%累计频率%A岩层裂隙5045.545.5B注浆孔深1816.461.9C注浆孔距1513.675.5D浆液扩散半径1210.986.4E塌落度10994.4F浆液结石率55.6100H合计1102 2、第二次、第二次PDCAPDCA循环循环（2010.4.172010.4.212010.4.172010.4.21）六、原因分析六、原因分析（1 1）找出所存在的问题）找出所存在的问题 根据工作面涌水情况看，帷幕孔有不严密的地方，根据工作面涌水情况看，帷幕孔有不严密的地方，在砼帷幕上还存在一些细小的导水通道。在砼帷幕上还存在一些细小的导水通道。（2 2）分析产生问题的原因）分析产生问题的原因 根据实际情况可以得知，帷幕漏水是主要原因，绘根据实际情况可以得知，帷幕漏水是主要原因，绘制如下树图。制如下树图。帷帷幕幕漏漏水水工工 艺艺责任心不强责任心不强责任心不强责任心不强布布 孔孔注浆压力注浆压力人人 员员浆液早凝强度较小浆液早凝强度较小未严格按照规定操作未严格按照规定操作孔深较浅孔深较浅浆浆 液液浆液扩散半径小浆液扩散半径小材材 料料孔间距大孔间距大七、要因分析序影响因素分 析 过 程 结论1未严格按规定操作掌握正确的操作方法才能保证注浆质量 非要因2浆液早凝强度小结合物水化流失 要因3孔间距大不能形成有效的砼帷幕。非要因4套管较短浆液不是直接注到骨料中，浆液不是直接注到骨料中，而是落入水中导致浆液被水冲淡而是落入水中导致浆液被水冲淡要因5塌落度太大不能有效形成砼帷幕要因八、制定对策以及对策实施序号要因对策标准目标时间责任人1浆液强凝效果差掺加强凝剂达到预期强凝效果堵水率不低于95%2010.4.5何金涛2套管较短深浅套管结合深浅套管交叉使用2010.4.6黄艳兵3塌落度大重新配比增加膨胀剂严格按实验室配合比2010.4.6刘月峰对策实施阶段对策实施阶段对策实施阶段对策实施阶段 （1 1）20102010年年4 4月月6 6日，对策制定后，日，对策制定后，QCQC小组当即向小组当即向工程处提供计划，购置北京煤科总院新研发的尿醛树工程处提供计划，购置北京煤科总院新研发的尿醛树脂化学浆，进行补强注浆，于脂化学浆，进行补强注浆，于4 4月月1717日到达施工现场投日到达施工现场投入使用。入使用。（2 2）20102010年年4 4月月1717日当晚，日当晚，QCQC小组成员结合涌水特小组成员结合涌水特点，共同研究了具体的套孔方案，并编制了补充措施。点，共同研究了具体的套孔方案，并编制了补充措施。（3 3）在技术负责人刘月锋的带领下，技术组重新）在技术负责人刘月锋的带领下，技术组重新做浆液配比以确定合适塌落度，并决定在浆液中加膨做浆液配比以确定合适塌落度，并决定在浆液中加膨胀剂。胀剂。九、实施效果检验九、实施效果检验 2010 2010年年4 4月月2121日，我们日，我们QCQC小组对第二次注浆小组对第二次注浆情况进行了检查，井底工作面无水涌出，堵水率为情况进行了检查，井底工作面无水涌出，堵水率为100%100%，达到了预定目标。，达到了预定目标。十、巩固实施效果十、巩固实施效果1 1、技术方面、技术方面 该技术创新点在于：该技术创新点在于：将井筒穿积水老巷由被动的强行排水转变成主动的将井筒穿积水老巷由被动的强行排水转变成主动的工作面预注浆堵水，将老巷积水封堵在帷幕墙之外再工作面预注浆堵水，将老巷积水封堵在帷幕墙之外再行井筒掘砌，经济安全。行井筒掘砌，经济安全。远距离定点注浆，工作面在积水水头上方，避免淹远距离定点注浆，工作面在积水水头上方，避免淹井事故。井事故。可在全国同类条件井筒过积水老巷施工中推广应可在全国同类条件井筒过积水老巷施工中推广应用！用！2 2、质量方面、质量方面 达到了治水的最终要求，克服了水中注浆时浆液达到了治水的最终要求，克服了水中注浆时浆液流失量大、不易形成砼帷幕的缺点。流失量大、不易形成砼帷幕的缺点。3 3、时间方面、时间方面 如果采用强行排水至少需要工期如果采用强行排水至少需要工期13.513.5天，实际用时天，实际用时1111天，实际证明采用注浆堵水方案比强行排水方案至少天，实际证明采用注浆堵水方案比强行排水方案至少要节省要节省2.52.5天，并且保证了施工安全。天，并且保证了施工安全。4 4、经济、社会效益、经济、社会效益 根据不完全统计，采用注浆堵水使安全通过积水老根据不完全统计，采用注浆堵水使安全通过积水老巷，获得经济效益巷，获得经济效益228.55228.55万元万元,新增利润新增利润7 7万元万元,新增税新增税收收1717万元。并因此改善了一线职工工作环境，提高了工万元。并因此改善了一线职工工作环境，提高了工作效率，稳定了职工队伍，增加了经济效益，提高了职作效率，稳定了职工队伍，增加了经济效益，提高了职工年均收入，调动了职工的生产积极性，更便于安全管工年均收入，调动了职工的生产积极性，更便于安全管理。理。通过两次通过两次PDCAPDCA循环，我们在施工中不断取得了新经验，循环，我们在施工中不断取得了新经验，改进了工艺中的不足，同时使施工人员的技术素质和质量改进了工艺中的不足，同时使施工人员的技术素质和质量意识得到了进一步提高，总结出一套具有领先性的井筒通意识得到了进一步提高，总结出一套具有领先性的井筒通过积水老巷的成熟经验。过积水老巷的成熟经验。十一、总结及今后打算十一、总结及今后打算 通过这次QC小组活动，使我们认识到了运用QC方法是推动技术进步，提高工程质量、降低成本、提高效益行之有效的方法。在今后的施工中，将继续开展QC小组活动，解决生产施工中的难题。QC活动前后效果评价表活动前后效果评价表序号项目活动前活动后1单位声誉792质量意识683解决问题信心574个人能力575QC知识476团结精神69平煤建工集团建井三处平煤建工集团建井三处