鐵礦帷幕治水條件下工程施工地質超前預報實施方案

1.111.2編制范 施工組織機構及崗位職責 崗位職 32超前地質預報的目的超前地質預報的內容34長距離超前地質預報短距離超前地質預報5各種的技術要求TSP9地質儀技術要求：6地質預報資源配置人員配 儀器設 7 8 9邯鄲鋼鐵公司中關鐵礦采選工程實施方案(代初步設計)第一卷 明書(下)庫 邯鄲華北冶建工程設計二OO六年五月《礦山井巷工程施工及驗收規(guī)范》（GBJ213—90）{招標文件：河北鋼鐵礦業(yè)中關鐵礦主井-260m中段相關平巷硐室招標圖紙：中冶京誠（秦皇島）工程技術設計的圖紙《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》（GB16423-［1］邯鋼沙河市中關礦業(yè)中關鐵礦帷幕注漿工程施工設計［R］.華北有色工［3］房佩賢，，，等.專門水文地質學［M］.：地質［4］，于同超，，等礦山帷幕注漿方案研究及堵水效果綜合分析［J］.礦業(yè)的生產的TRT6000與生產的TSP203超前預報的比《鐵路隧道超前地質預報技術指（鐵建設[2008]105號技術規(guī)定（鐵建設[2010]120號）《鐵路隧道工程施工技術指南（TZ204-1.2編制范 1）-260m-260m中段為疏干放水中段，后期為鑿巖出礦中段。本段先行疏干放水后，再進行井工安全?？紤]到后期為鑿巖出礦中段，部分巷道斷面按Simba1354型鑿巖臺車通過考800×800㎜；托盤規(guī)格：長×寬×厚=150×150×106#，×寬-2.0×0.9m(網孔100×100㎜)金屬網采用壓茬方式連接壓茬不少于一個網格，8mC201、2、3號水倉及進水斜巷、水倉聯(lián)絡道、沉淀池等。水倉有效容積不162286h520立方，可容納8天正常沉砂量，沉淀池應及時清理，避免泥砂進入水倉，水倉使用礦車清理。水幕體較近，施工時必須特別注意對帷幕的破壞。-260中段相關巷道硐室工程量見表2-1-260中段相關巷道硐室工程量 表2-序號1東西車場及234砼5砼6砼1.22、降低地質發(fā)生的機率和危害程度，尤其是復雜工程、水文地質條件的施工中關鐵礦位于河北省沙河市白塔關村附近。東北距邢臺市30km，東距沙河市21km53km114°0136°55(河中關鐵礦隸屬于河北鋼鐵礦業(yè)地形地300～200～280m55～100m1‰。工程氣象條970～80%1090mm12.4～13.8℃,凍結深度0.32～0.42m，平均風速2.4～3.1m/s，風向特點是春季多東北風，夏季多東南14m/s。礦床地質與水文地距地表300～800m間，礦體分布在0～15線間，長2450m，寬200～500m。礦區(qū)內分布有Ⅰ號、Ⅲ號、Ⅳ號及Ⅴ號四個礦體，Ⅰ號礦體為主礦體，占總儲量92%。礦體頂板與突然涌水的和諸多的突水因素。水性強，礦區(qū)水具有豐富的動、靜儲量。采用帷幕注漿治理水，目前礦山正處于基建期，4條豎井同時在施工，平巷尚沒有地構含水巖組概石灰?guī)r富水性及變化規(guī)帶：頂界面平均標高-115.45m，底界面平均標高-245.39m（即灰?guī)r底板標高），平均厚度石灰?guī)r水徑流條綦村巖體阻隔，其中一部分水沿綦村巖體西側“廊道”向北流出礦區(qū)，另一部分經東部的來水，都經中關礦區(qū)向東匯集于鳳凰山降落漏斗區(qū)。水的水力坡度0.8%~1%。礦坑涌水量預表1各水平礦坑涌水量預測 萬開采水豐水平水枯水最最最最最最--帷幕注漿工程介礦井基建情況介通時轉向平巷施工，必然要經過石灰?guī)r含水層。因此礦山建設仍然存在淹井的。儲量及降壓，設計在-170、-260兩個中段布置了疏干防水巷道及硐室。注漿帷幕與礦井平圖1，中關鐵礦注漿帷幕雖然已封閉，但還沒有疏干水的水位較高。靜水壓力和帷幕內的大量靜儲量是產生突然涌水的主要。，-170m中段為例，在-170m中段將有200m高的水柱壓力（2MPa），它是首要的帷幕體內水靜儲3397m，裂隙巖溶率7‰，以-230m開采中段為例，水頭差為260m，帷幕內水靜儲量約為200萬m3，如果疏干排水期為100d，萬m3。因此說基建期帷幕內水靜儲量是第二個突然涌水的。作抽水試驗為例：抽水試驗過程中水壓力傳導快，2~3小時2000m范圍內的觀測孔都有巖體構造與含水層產生突然涌水。礦區(qū)從年至年歷經年時間中，至少有4家地質隊參加地質勘探工作，共計完含水層中都是一個器，它是造成突然涌水的重要因素。必然的，如鉆孔與掘進巷道發(fā)生，易造成突然涌水。。已封鉆孔中封孔質量未進行檢查，因鉆孔含水層溝通礦體，因此，在礦床疏干情道掘進至該地層時易產生大的空膛，加之較高的靜水壓力，易造成空膛與主要含水層，②由于井下鉆孔深度受限制，為縮短放水鉆孔深度，放水硐室平面上需布置在靠近含水③根據水文地質條件，放水鉆孔最好進入含水層不小于50m，一個硐室可布置多個不同方加強前期地質資料研究工作，施工巷道編錄，隨時修改地質圖件，指導施工加強水動態(tài)觀測和巷道排水記錄，觀測巷道出水點的特征和規(guī)律，指導施工防水的位置，應考慮人員和豎井安全兩個因素坑內優(yōu)先完成防排水陣地工程，如：水倉、泵房、水泵、管道安裝、防水等。在形成排d)坑內放水是最直觀檢查帷幕注漿堵水成果的方法。望建設單位組織好有關部門共同做好9)為保證井巷作業(yè)的安全，要求疏干水位下降到擬施工項目的標高以下，該項目方可動工。11)施工組織機構及崗位職責 為使整個標段的超前地質預報工作合理、有序的，成立以項目部總工為首的超前超前地質預報小組負責總體規(guī)劃本標段隧道施工中的地質工作，確定地質預報工的工作進行指導，并對地質預測預報結論進行，提出施工建議一般情況下若幾樣預報同時進行還需要各負其責本項目超前地質預員組成如下設超前地質預報項目1名，1名。，地質組：負責實施地質探測工作，組長1名，工程師1名，技工3名26183人。鉆探人員配2名。崗位職 5-25-2工種人數(shù)職責員2無TSP20321名工，1工2無地質23負責地質現(xiàn)場數(shù)據和室內數(shù)據的分1/3～6（班·鉆機孔況的觀測及鉆孔柱狀圖的繪制、鉆孔報告無3-1級，不同級別的地段采取不同的預報，以達到既預報準確又節(jié)省有限預報資源的目的正正正總工正正總工程深孔水平鉆TSP或HSP長距離預地質綜合判超前水平鉆短距離預紅外探中長距離預地質素地質分析異加深孔探加深孔探地地施工施工方隧道施3-1根據地質對隧道施工安全的危害程度，分為以下四級A級：存在重大地質隱患的地段，如大型暗河系統(tǒng)，可溶巖與非可溶巖接觸帶，軟弱、BD不同地質地段的預報方式為等進行綜合預報。首先以地質分析法進行長距離預測預報，然后采用中長距離TSP和B級預報：采用地質分析法、TSP，輔以紅外探測、地質，進行必要的超前水平鉆孔。A級要求實施。DA200m以上，TSTSPTSP100m前后兩次應10m上，以便前后兩次重復地段對比分析，另隨著預報距離的增大，地質異常帶的位置和寬度誤差也在增大。短距離預報是在中長距離預報的基礎上采用掌子面素描、紅外探測、地質和超前鉆孔等投影作圖、TSP長距離探測、紅外探水、地質超前探測貫通為主；褶皺核部及其時采用地質檢底。具體方法如表3-1。3-11（平方公里2地質素描（米34紅外探水（次5地質超前6（延米7地質檢（測線米地質1、目2、范，根據勘察單位提供的隧道工程地質圖范圍主要為隧道及隧道中線兩側各500～1000m的范圍。，3、內主要斷層、破碎帶及節(jié)理裂隙特征。斷層的產狀、性質、破碎帶寬度、破碎帶的成分、④水的特隧道開挖后及時記錄隧道洞身和掌子面地質情況的法，它是地質的細化和補充，結合勘察和地質取得的地質資料，通過地質分析，可以預測隧道前方地質情況。1④水的特巖分級，結合勘察和地質取得的地質資料預測隧道前方地質情況。3對拱頂和左右邊墻進行素描、數(shù)碼，繪制地質展示圖（60m/張TSP203+超前地質預TS203+超前地質預報系統(tǒng)是專門為隧道和工程超前地質預報研發(fā)的目前世界上在這從而加快施工進度而且可以減少隧道施工中突發(fā)性地質發(fā)生的性為隧道施工提供安全保障。TSP203+每次可探測100～200m，為提高預報準確度和精度，采取式預報，每開挖100m～150m預報一次，部分(不小于20m)對比分析，每次探測結果與開挖揭示情況對1TS203+超前地質預報系統(tǒng)是利用波在不均勻地中產生的反射波特性來預報隧道掘進面前方及周圍區(qū)域地質狀況的TSP方法屬于多波多分量高分辨率反射法地震波在設計的震源點（通常在隧道的左或右邊墻，大約24個點）用小量激發(fā)產生，當波遇到巖石波阻抗差異界面（如斷層、破碎帶和巖性變化等)時，一部分信號反射回來，一部分信號透射進入前方介質。反射的信號將被高靈敏度的檢波器接收，數(shù)據通過TSwin軟件處理就可以了解隧道工作面前方不良地的性（軟弱帶破碎帶、斷層、含水等）和位置及規(guī)模。地地或斷檢波檢波+2采用TSP203+超前地質預報系統(tǒng)，系統(tǒng)主要組成（見圖1224125μs120dB。②（檢波器：三分量加速度檢波器，靈敏度為1000mV/g±5%，頻率范圍為0.5～5000Hz，頻率9000Hz，橫向靈敏度＞1%，操作溫度0℃～65℃。③TSPwin軟件：和處理集于一體圖3- TSP203+設備全3①數(shù)量：2個，隧道左、右邊墻各一個。1m。②位置：在隧道的右邊墻。第一個孔離16m，其余孔間距為1.5m。數(shù)量：24個直徑：38mm/1.5m布置：沿軸徑向，向下傾斜10-20°（激發(fā)時水封填孔。1m。4、與分TSP203+超前地質預報系統(tǒng)分為洞內和室內分析處理兩大部分①洞內洞內主要由、數(shù)據記錄設備以及起爆設備三大部分組成。見圖3-7a、鉆孔2個，見測線布置b、鉆孔24個，見測線布置c、埋置管：將環(huán)氧樹脂放入孔中，然后將管旋轉插入孔內，15分鐘e、聯(lián)線：將設備各組件及導火線聯(lián)接好f、放、接收信TSPTSPwin軟件進行處理。TSPwin11個主要步驟，即：數(shù)據設置→帶通濾波→初至拾取→拾取處理→能量均衡→Q估計→反射波提取→P-S界面的空間位置，并根據反射波的組合特征及其動力學特征解釋地的性質。3D空間分布。524④對的初步分TSP（橫坐標為里程45分鐘左右短暫停工。7斯等特殊地段，為提高精度，采用連續(xù)式預報，按平均每次預報120m考慮。12小時內完成。3在施工隧道的隧頂和兩側邊墻的中部各布置一條測線，5m9個測點，發(fā)現(xiàn)異常后加密測點，并初步分析異常的可能原因，4紅外探測每循環(huán)可探測30m，為提高預報準確度和精度，采取式預報，20～25m探測地質探1TSP203+TSP203+2TSP203+TSP203+的預報結果確定，測線15m3-7所示。圖3- 測線布置巖溶發(fā)育地段，在隧底布置3條平線地質探底要在隧道鋪底之前完成具體探測時間由指揮部工程部安排掌子面前方探測前要求作業(yè)公司配合對掌子面進行平整處理，使天線與掌子面能有較好的耦合，移走掌子面附近其他的金屬物體。424超前地質鉆孔是對TSP203+預報和地質探測等探測到的不良地的驗證確認在工的時間（3～5小時。2在含煤地段，采用沖擊鉆進，應采用濕式取芯鉆進；其它地段采用沖擊鉆進12～3孔，遇到特大異常（高水壓、高瓦斯等3～530～50m，以探明前方地層完整性、斷層、巖溶、瓦斯、采空區(qū)及水發(fā)育情況（水量、水壓、水溫、懸浮物等。1 12 112123掌子面超前鉆孔布置圖

掌子面超前鉆孔布置圖

掌子面超前鉆孔布置圖12312341237456掌子面超前鉆孔布置圖 掌子面超前鉆孔布置圖3-8掌子面鉆孔布置孔水平角豎直角孔深100掌子面孔水平角豎直角孔深100孔水平角豎直角孔深1左偏上孔水平角豎直角孔深1左偏上仰2右偏下俯孔水平角豎直角孔深1左偏上孔水平角豎直角孔深1左偏上仰2右偏上仰300孔水平角豎直角孔深1左偏上孔水平角豎直角孔深1左偏上仰2右偏上仰3左偏下俯4右偏下俯孔水平角豎直角孔深1左偏上孔水平角豎直角孔深1左偏上仰2右偏上仰3左偏04右偏05左偏下俯6右偏下俯7005、資料提道涌水量。對于水量大于1l/s的出水點，建立出水點，進行動③、編寫鉆探報告綜合地質分析中，常規(guī)地質預報是地質預報的基礎，只有通過勘察和地質才能從區(qū)域范圍內了解隧道通過的地層巖性、對隧道施工影響較大的地質構造、不良地質及水特征，再通過地質素描將勘察和地質得到的地質信息投影到隧道中，達到細化和補充的作用，但是常規(guī)的地質預報是用已開挖的地質信息來推測前方的地質情況，只能定測，無法達到定量。在此基礎上通過TSP、紅外探水和地質等預報，取得掌子面前方的異在的地質問題從而達到量化效果但是TSP紅外探水和地質等物探方法存在多解性，報方法為隧道施工提供了更準確的地質資料同時也為隧道施工中突發(fā)性地質建立、根據對以上超前地質預報結果，綜合分析掌子面圍巖的巖性、結構、構造和水地質工程師對TS地質紅外探水及超前探孔等超前預報工作結束后立即對預報結泥涌水等不良地質情況的可能時應立即以口頭或的形式向工區(qū)項目部指揮部監(jiān)單位及設計單位報告。當TS地質紅外探水及超前探孔等最終地質預報報告形成后應立即提交給工區(qū)度提出意見。生圈、救生管道，必要時候可設置安全防水門，并應有安全設備及人員，24小時3（1：200TSP203+⑥地質超前探測報告⑦利用其他進行超前探測的報告4在質量管理體系的基礎上按照超前地質預報實施性施工組織所制定的各項技術指標的、地質素描在每后應及時進行，對掌子面、邊墻、拱頂及底板圍巖的工程地質及水文地質特征進行詳細描述，描述要真實貼切，并輔以適當?shù)膱D形、。在開挖夠60m后1TSP203現(xiàn)場數(shù)據使用靈敏度很高的高爆速性較大應由專業(yè)工操作路爆裂，高壓傷人；高壓電路接線應由專業(yè)電工操作，一般人員不得操作。5、為便于控制超前鉆孔巖溶水時的水流及采取措施，孔口應安設孔口管和閘閥，但孔5、設備及人員組主要設5-1主要機具設備儀器表 狀TSP203報TSP100m1HY—30330m每工點1地質地質CR—20B型探達或它20～30m圍1MK—5全鉆機或其30m1232人員組探人員可以同時兼顧地質分析、紅外探測、TSP203儀器的探測、鉆孔巖芯、巖粉的鑒定及孔況的監(jiān)測，但這需要復合型專業(yè)人才，設超前地質預報項目1名程師1名，工1名，技工1名。地質組：負責實施地質探測工作，組長1名，工程師名，技工3超前水平鉆探：設隊長2人，班長6人，鉆探工18人，技術3鉆探人員配備是按多個工作面同時施工但只有兩個工作面同措施建議，地質工程師2名。施工人員組織安排如表5-2所示。工種人數(shù)職責員工種人數(shù)職責員2無TSP20321名工，1工2無地質23負責地質現(xiàn)場數(shù)和室內數(shù)據的分析1/3～6（班·鉆機孔況的觀測及鉆孔柱狀圖的繪制、鉆孔報告無 國家安全生產監(jiān)督管理關于進一步加強金屬非金屬礦山防治水工作的意（安監(jiān)總管一〔2010〕75號、、直轄市及生產安全生產監(jiān)督管理局，有關企業(yè)、為深入關于安全生產工作的一部署和指示精神，吸取近期一些、一、充分認識進一步加強礦山防治水工作的重要性和緊迫我國地域遼闊，礦產資源豐富，地質構造和水文地質條件復雜。近年來，各級安全部門和礦山企業(yè)認真國家安全生產以及《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》（GB16423-2006）的有關規(guī)定，在礦山水害預測預報、防治水措施等方面取得很大成效，促進了礦山安全生產形勢穩(wěn)定好轉。但是，由于部分礦山企業(yè)存在對礦區(qū)水文地質工作不重視，水文地質情況不清、資料不全任制，切實防治水各項措施，堅決防范重特大水害事故，促進礦山企業(yè)安全發(fā)展。二、嚴格礦山企業(yè)防治水責任制和各項工作措先治后采的原則，組織防、堵、疏、排、截的水害綜合治理措施。職水文地質人員；有水害隱患的礦山，必須配備探放水設備，建立專業(yè)探放水隊伍（其中：要求設置排水泵站，在礦山上方和山坡排土場周圍要修筑可靠的截水溝；排土場內平臺要設置2%～5%的反坡，并在排土場平臺上修筑排水溝平臺表面及坡面匯水。礦山主要泵房進口處要裝型的三臺水泵組成，工作水泵應能在20小時內排出一晝夜的正常涌水量；除檢修泵外，其他水泵能在20小時內排出一晝夜的最大涌水量。井筒內應裝備2條相同的排水管路，其中一條工作，一條除外）。井下水倉應由兩個獨立的巷道系統(tǒng)組成，涌水量較大的礦井，每個水倉應能容納2－4小時的井下正常涌水量；一般礦井主要水倉容積，應能容納6－8小時的正常涌水量。由地面到井下（六排土場范圍內有出水點時要在排土之前采取措施將水疏出礦山礦井井口標高應高于歷史最高洪水位1“堵疏結合”原則，及時進行封堵和疏排水。（七）嚴格采掘工作面探放水工作措施。礦山企業(yè)（包括探礦企業(yè)）在積水的舊井巷、全地段，制定防透水安全措施；相鄰的礦井或礦塊，存在一個有透水的，則應在礦井或礦塊間留設安全礦柱，礦柱尺寸必須在初步設計中明確規(guī)定。采掘作業(yè)過程中，凡遇到接近水淹或積水的由副礦長以上帶班組織有經驗的班組實施。探水前，要檢查鉆孔附近巷道的穩(wěn)定性，在工作地的各種排水設備、物資和隊伍，做到機構、人員、裝備、責任四，確保搶險救災工作及時到位；要加強對礦山通訊系統(tǒng)的建設確保井下發(fā)生緊急情況時所有井業(yè)人員能夠迅速取得聯(lián)系；術優(yōu)勢，依托礦山企業(yè)加強對礦井水文地質、突（透）水機理、采礦誘發(fā)的導水通道形成機理、老三、切實做好基建礦山和改擴建礦井防治水工各礦山企業(yè)要高度重視基建礦山和改擴建礦井防治水工作，從上消除水害事故隱患。要組織制定有關安全技術措施并做好督促工作，對施工安全進行全方位監(jiān)督；施工單位要切實承擔安全生產責任，嚴格現(xiàn)場安全管理，嚴禁層層轉包、分包；監(jiān)理單位要強化，嚴格施工經批準的設計組織施工，完善礦山防排水設備設施，嚴格執(zhí)行探放水制度，同時要加強水文地質設單位報告，建設單位要及時組織相關方制定安全防范措施，組織提出修改設計并按規(guī)定重批四、強化汛期水害防治工（一）建立健全汛期防災工作機制。要成立企業(yè)主要為組長的汛期防災小組，編制汛期防災工作方案，明確任務和責任，加