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成人教育學(xué)院采礦121級畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書PAGEPAGE5成人教育學(xué)院采礦121級畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書云南能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院成人教育學(xué)院畢業(yè)論文姓名:劉武坪層次:中專升大專學(xué)號:93專業(yè)班級:采礦121級設(shè)計題目:富源縣鑫龍煤礦井筒軟巖破碎地質(zhì)帶支護(hù)技術(shù)方案探討指導(dǎo)教師:杜運(yùn)夯職稱:2014年10月畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書函授站(點(diǎn))曲靖站專業(yè)年級采礦121學(xué)生姓名劉武坪任務(wù)下達(dá)日期:2014年5月21日設(shè)計(論文)日期:2014年10月8日至2014年11月1日設(shè)計(論文)題目:富源縣鑫龍煤礦井筒軟巖破碎地質(zhì)帶支護(hù)技術(shù)方案探討設(shè)計(論文)主要內(nèi)容和要求:為規(guī)范管理,提高學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(論文)質(zhì)量,云南能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院成人教育學(xué)院要求嚴(yán)格按以下正規(guī)論文部分撰寫:封面、畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書、畢業(yè)設(shè)計(論文)評語及成績評定表、中文摘要、目錄、正文、致謝、參考文獻(xiàn)、附錄、圖紙等。指導(dǎo)教師簽字:
云南能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評語(包含①基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握;②獨(dú)立解決實際問題的能力;③研究內(nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù)方法;④取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn);⑤工作態(tài)度及工作量;⑥總體評價及建議成績;⑦存在問題;⑧是否同意答辯等):建議成績:指導(dǎo)教師簽字:年月日云南能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯及綜合成績函授站(點(diǎn))專業(yè)年級學(xué)生姓名說明書頁圖紙張其它材料答辯情況提出問題回答問題答辯委員會評語及建議成績:答辯委員會主任簽字:年月日目錄摘要及關(guān)鍵詞 1第一章礦井設(shè)計基本情況 1一、礦井與礦體特征 1(一)礦井的自燃條件 11、地理交通位置 192、地形及河流水系 19(二)礦井地質(zhì) 21、井田地質(zhì)構(gòu)造 192、工程地質(zhì)條件 193、水文地質(zhì)條件 224、瓦斯、煤塵、煤層自燃和地溫 19第二章井筒過軟巖破碎地質(zhì)帶支護(hù)技術(shù)方案 16一、概況說明 16二、支護(hù)設(shè)計理論 16(一)松軟破碎巖體中巷道失穩(wěn),破壞機(jī)理 17(二)巷道支護(hù)技術(shù)對策 17(三)松軟破碎巖體中巷道支護(hù)的確定 17三、支護(hù)技術(shù)方案 19(一)、方案一:超前管棚+格柵拱拱架+錨網(wǎng)+C25噴射砼 191、支護(hù)設(shè)計及支護(hù)材料 192、施工工序及工藝流程 193、施工安全技術(shù)措施 22(二)、方案二:超前管棚+格柵拱拱架+錨網(wǎng)+C25噴射砼+壁后注漿 241、注漿方式、注漿材料及參數(shù) 242、施工工序及工藝流程 253、施工安全技術(shù)措施 27(三)、方案三:采用噴、澆、錨、網(wǎng)+壁后注漿聯(lián)合支護(hù); 301、支護(hù)設(shè)計及支護(hù)材料 302、施工工序及工藝流程 31(四)、方案四:超前管棚+18#礦工鋼/29U型鋼+錨網(wǎng)+C25噴射砼+壁后注漿聯(lián)合支護(hù) 321、支護(hù)設(shè)計及支護(hù)材料 322、施工工藝 333、施工安全技術(shù)措施 34(五)、方案五:初噴混凝土+鋼筋混泥土澆筑聯(lián)合支護(hù); 341、支護(hù)設(shè)計及支護(hù)材料 352、施工工序及工藝流程 353、施工安全技術(shù)措施: 36(六)、方案六:初噴混凝土+12#礦工鋼/25U鋼+素混泥土澆筑支護(hù) 361、支護(hù)設(shè)計及支護(hù)材料 362、施工工序及工藝流程 36致謝 38附圖 38參考文獻(xiàn) 38成人教育學(xué)院采礦121級畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書PAGEPAGE39富源縣鑫龍煤礦有限公司井筒軟巖破碎地質(zhì)帶支護(hù)技術(shù)方案探討摘要:富源縣鑫龍煤礦有限公司位于富源縣城162°方位,平距55km處,公路里程110km。行政區(qū)劃屬富源縣老廠鎮(zhèn)新堡村民委員會管轄。地理位置為東經(jīng)104°24'00″~104°25'00″,北緯25°12'00″~25°13'45″。礦區(qū)范圍由38個拐點(diǎn)坐標(biāo)圈定,礦區(qū)南北長約2.4km,東西寬約1.1km,面積為2.5551km2,開采深度由+2000m至+1100m。根據(jù)云南省煤炭資源整合工作領(lǐng)導(dǎo)小組文件關(guān)于《曲靖市富源縣煤炭資源整合方案的批復(fù)》(云煤整合【2008】44號),鑫龍煤礦為規(guī)劃項目,按新建礦井程序建設(shè)。富源縣鑫龍煤礦屬于2009年云維集團(tuán)新整合的探礦井,2013年完善所有建礦手續(xù),2014年3月正式開工,計劃2017年7月投產(chǎn)。礦井設(shè)計為斜井開拓,設(shè)計生產(chǎn)能力30萬t/a,服務(wù)年限27.5年。鑫龍煤礦現(xiàn)目前主斜井掘進(jìn)81m,副斜井掘進(jìn)70m,回風(fēng)斜井掘進(jìn)71m,均為地質(zhì)破碎帶。根據(jù)現(xiàn)場已掘、支段實際開挖情況來看,主斜井、副斜井、回風(fēng)關(guān)鍵詞:鑫龍煤礦;軟巖破碎地質(zhì)帶;井筒;巷道支護(hù);一次成巷;二次支護(hù);聯(lián)合支護(hù);全斷面一次爆破;柔性支護(hù);壁后注漿1第一章礦井設(shè)計基本情況一、礦井與礦體特征(一)礦井的自燃條件1、地理交通位置富源縣鑫龍煤礦位于富源縣城162°方位,平距55km處,公路里程110km,行政區(qū)劃屬富源縣老廠鎮(zhèn)新堡村民委員會管轄。地理坐標(biāo)(極值):東經(jīng)104°24'00″~104°25'00″北緯25°12'00″~25°13'45″。煤礦現(xiàn)有柏油路與外界相通,從礦區(qū)至老廠鎮(zhèn)28km,至富源縣城110km,至曲靖175km,至昆明305km,交通較為方便。鑫龍煤礦交通位置見圖1-1。鑫龍煤礦鑫龍煤礦圖1-1交通位置圖2、地形及河流水系1)、地形本區(qū)地貌屬中山區(qū),地勢總體為東高西低,北高南低,地形切割較大,由于構(gòu)造影響,形成一近北東向的溝谷與山脊,與構(gòu)造線展布基本一致。普魯小河以東主要含煤地段,地形坡度20~50°,一般25~35°。區(qū)內(nèi)最高點(diǎn)為巖峰洞小寨東,海拔標(biāo)高2082.0m,最低侵蝕基準(zhǔn)面位于區(qū)內(nèi)南西普魯小河,標(biāo)高1455m,最大相對高差627.0m。2)、氣象該區(qū)屬亞熱帶高原型季風(fēng)氣候區(qū),冬春干燥多霧,夏秋多雨濕潤。年平均氣溫15℃,最低氣溫-6℃,最高氣溫34.9℃。年降雨量890.5~1353.3mm,平均1169mm,每年11月份至次年4月份為干季,5月至10月為雨季,7月份降雨量最大,約占年降雨量的40%。全年風(fēng)向以西南風(fēng)為主,平均風(fēng)速2m/s,最大風(fēng)速7級(即15m/s),風(fēng)向受山形和谷地影響而多變,干季多西南風(fēng),雨季多東南風(fēng)、冬季多西北風(fēng)。3)、河流水系區(qū)內(nèi)較大的地表水體普魯小河,由礦區(qū)北東向南西匯入塊澤河后注入南盤江,塊澤河距礦區(qū)約1.5km。其它各季節(jié)性小溪流量受大氣降水的影響,流量隨季節(jié)變化較大。礦區(qū)屬珠江水系。(二)礦井地質(zhì)1、井田地質(zhì)構(gòu)造(一)、地層根據(jù)地表出露和鉆探資料,地表出露的地層由老至新有(鉆孔揭露的地層與地表相同):二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P2l)、長興組(P2c);三疊系下統(tǒng)卡以頭組(T1k)、飛仙關(guān)組(T1f)、永寧鎮(zhèn)組(T1y);三疊系中統(tǒng)個舊組(T2g)及第四系。現(xiàn)由老至新簡述如下:1、龍?zhí)督M(P2l)為區(qū)內(nèi)主要含煤地層之一。受F1斷層影響出露不全,鉆孔揭露地層厚度40.83~160.61m,平均厚度90.82m。上至M7煤層頂板,下至峨眉山玄武巖組(P2β)頂界(受F1犁式斷層的影響玄武巖缺失),根據(jù)巖性、巖相等組合特征,共分為兩個巖性段。⑴龍?zhí)督M第一段(P2l1)地表分布于礦區(qū)南西部邊緣,上至M9煤層底板,下至玄武巖頂界,受F1犁式斷層的影響,區(qū)內(nèi)本段缺失不全。據(jù)地表及鉆孔資料,所見地層厚度僅存有6.00~78.60m,平均厚度31.80m,巖性為灰、深灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖及粉砂質(zhì)泥巖,局部含1~2層不可采煤層,含少量黃鐵礦結(jié)核及顆粒。與個舊組地層呈斷層接觸。⑵龍?zhí)督M第二段(P2l2)為區(qū)內(nèi)主要含煤地層,地表主要分布于礦區(qū)西部,上至M7煤層頂,下至M9煤層底板,出露厚34.83~82.01m,平均58.42m,含煤3~6層,一般4層,其中M7、M8、M9三層為可采煤層。以M9煤層底板作為龍?zhí)督M一、二段的分界線。巖性上部以灰色、深灰色含菱鐵質(zhì)粉砂巖為主,中厚層狀,巖石較為堅硬,節(jié)理裂隙發(fā)育,局部含1層不穩(wěn)定不可采薄煤層,下部以粉砂巖為主,底部3.0~8.0m(M9煤層頂板)為菱鐵質(zhì)粉砂巖與泥巖近等厚相間出現(xiàn),單層厚一般1~6cm,俗稱“排骨狀”砂巖。2、長興組(P2c)為區(qū)內(nèi)主要含煤地層,上界至M1煤層頂板卡以頭組底界,下界至M7煤層頂板,地表及鉆孔揭露厚度為56.50~147.94m,平均102.34m,含煤5~10層,一般6層,其中M3、M5兩層為可采煤層。巖性上部以灰、深灰色粉砂巖、細(xì)粒砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖為主,節(jié)理裂隙發(fā)育,中部以灰、深灰色粉砂巖、細(xì)粒砂巖、泥巖、泥質(zhì)粉砂巖為主,薄~中厚層狀,巖石較堅硬、性脆,含M3煤層;下部以灰、深灰色粉砂巖為主夾薄層狀泥質(zhì)粉砂巖,薄~中厚層狀,節(jié)理裂隙發(fā)育,含M5、M6兩層可采煤層(M6煤層厚0~2.10m,不穩(wěn)定)。以M7煤層頂板作為長興組與龍?zhí)督M地層的分界線。3、卡以頭組(T1k)區(qū)內(nèi)廣泛分布,為煤系地層的直接蓋層,地表掩蓋較嚴(yán)重,據(jù)鉆孔揭露:厚度148.00~164.00m,平均156.40m。上部巖性為灰綠色粉砂巖、細(xì)粒砂巖夾紫灰、灰紫色泥質(zhì)粉砂巖及泥巖薄層;下部以灰綠色粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主,夾紫灰色泥巖、硅質(zhì)泥巖薄層,底部產(chǎn)瓣鰓類動物化石,風(fēng)化后呈“蕎糕狀”,為與煤系地層的分界標(biāo)志(B1標(biāo)志層)。以M1煤層頂板(B1標(biāo)志層)作為與長興組的分界線,與下伏長興組地層呈整合接觸。4、飛仙關(guān)組(T1f)廣泛分布于礦區(qū)內(nèi),為區(qū)內(nèi)非含煤地層,厚399.71~454.64m,平均428.67m。按巖性組合、成因標(biāo)志及顏色等特征,從下至上分為四個巖性段:⑴飛仙關(guān)組第一段(T1f1)本段厚122.00~130.00m,平均厚126.67m,巖性以紫紅、紫灰、灰紫色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖為主,夾薄層狀粉砂巖及細(xì)粒砂巖薄層,巖層中以含大量鈣質(zhì)條帶及蠕蟲狀方解石為特征(b4標(biāo)志層),為T1k與T1f2+3分界標(biāo)志。產(chǎn)Plaeoneilosp動物化石。與下伏地層呈整合接觸。⑵飛仙關(guān)組第二、三段(T1f2+3)呈北東~南西向帶狀分布于礦區(qū)中東部F2斷層以西,厚171.21~194.64m,平均182.00m。以灰紫、灰黃色粉、細(xì)粒砂巖為主,夾薄層泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及泥巖,薄~中厚層狀,節(jié)理裂隙發(fā)育,泥巖中富含舌形貝化石,中下部含0.05~0.15m厚的泥質(zhì)灰?guī)r2~4層。局部夾含銅砂巖,經(jīng)采樣化驗最大含銅量0.2~1%。⑶飛仙關(guān)組第四段(T1f4)僅分布于礦區(qū)南西部及外圍,地層厚度106.50~130.00m,平均120.00m。以紫灰、灰紫、黃灰色粉、細(xì)砂巖為主,夾薄層泥質(zhì)粉砂巖及粉砂質(zhì)泥巖,薄~中厚層狀,節(jié)理裂隙發(fā)育,底部有5~15m厚的紫紅色含鈣泥巖(b3標(biāo)志層),為與下伏地層的分界標(biāo)志。5、永寧鎮(zhèn)組(T1y)廣泛分布于礦區(qū)F2斷層以東,地層厚度431.00~618.50m,平均534.00m,從下至上分為三個巖性段:⑴永寧鎮(zhèn)組第一段(T1y1)分布于礦區(qū)南東部邊緣,厚度175.00~205.00m,平均182.75m。巖性以灰、深灰色灰?guī)r為主,夾薄層白云質(zhì)灰?guī)r,頂、底部為5.00~15.00m的泥質(zhì)灰?guī)r,產(chǎn)瓣腮類、腕足類動物化石,與下伏飛仙關(guān)組(T1f)地層呈整合接觸。地形上形成陡峻的山崖,為崩塌物的主要來源。⑵永寧鎮(zhèn)組第二段(T1y2)分布于礦區(qū)南東部,厚度96.00~131.00m,平均110.25m。巖性主要為紫、紫灰、灰紫色粉砂巖、細(xì)粒砂巖,夾泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及泥巖薄層,含云母碎片,產(chǎn)瓣鰓類動物化石(b2標(biāo)志層)。⑶永寧鎮(zhèn)組第三段(T1y3)廣泛分布于礦區(qū)東部,地形上形成陡峻的山崖,為崩塌物的主要來源。厚160.00~282.50m,平均厚度241.00m,巖性以灰?guī)r為主,夾薄層泥質(zhì)灰?guī)r及白云質(zhì)灰?guī)r,中厚層狀,裂隙、溶洞發(fā)育,并發(fā)育有大小不等的陷落柱,產(chǎn)腕足類動物化石。6、個舊組(T2g)在礦區(qū)內(nèi)僅出露第一、二段。⑴個舊組第一段(T2g1)主要分布于礦區(qū)東部邊緣,一般厚150.00~350.71m,平均厚度238.00m,巖性為紫、紫灰、灰綠色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖,局部地段夾灰白色泥巖及隱晶質(zhì)白云巖薄層,底部夾1~3層灰綠色鋁土質(zhì)泥巖(俗稱“綠豆巖”),為與下伏永寧鎮(zhèn)三段的分界標(biāo)志(b1標(biāo)志層)。中上部產(chǎn)瓣鰓類動物化石。與下伏地層呈整合接觸。⑵個舊組第二段(T2g2)分布于礦區(qū)西部F1斷層以西,地層厚度259.17~320.20m,平均285.00m,以灰、淺灰色的灰?guī)r為主,薄~中厚層狀,夾泥質(zhì)灰?guī)r及白云質(zhì)灰?guī)r薄層,含蟲跡動物化石。與下伏地層呈整合接觸。7、第四系(Q)主要分布于山坡(以崩塌坡積物為主)、溝谷(以沖積物為主)一帶,厚度0~30m,一般厚5m。以黃褐、紫灰、紫紅、黃灰色松散的粘土、粉、細(xì)砂、砂礫及礫石等崩塌坡積物為主,次為沖洪積和人工堆積物。與下伏各老地層呈不整合接觸。(二)、構(gòu)造區(qū)內(nèi)主體構(gòu)造線呈北東30~40°方向展布,地層走向、山脈走向與主體構(gòu)造線方向基本一致(見圖1-2構(gòu)造綱要示意圖),總體為一向南東傾斜的單斜構(gòu)造,地層走向近北東,主體傾向南東,地層傾角為15~50°,一般為20~30°,北部邊緣較陡(局部大于60°),主體屬緩傾斜巖層。受斷層牽引影響,局部地層形成不完整褶皺(背斜)。礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜,斷層較發(fā)育,以走向及斜交斷層為主,受斷層的影響,煤層發(fā)生重疊、缺失,地層層序出現(xiàn)不連續(xù),除F1、F2主要斷層外,共發(fā)現(xiàn)F3、F4、F5、F6等斷層共7條,各斷層情況詳見“主要斷層特征表(表1-3)”。總體看,礦區(qū)為一向南東傾斜的單斜構(gòu)造,褶皺不發(fā)育,僅有微波狀起伏,除F3斜交地層走向外,其它斷層走向與地層走向基本一致,而且所見斷層落差較大,從20~100m不等,礦區(qū)構(gòu)造屬中等偏復(fù)雜類型。表1-3主要斷層特征表編號性質(zhì)產(chǎn)狀(°)落差(m)長度(m)控制情況對煤層的影響探明程度走向傾向傾角F1逆掩(犁式)30-45120-13510-6010003000深部5個鉆孔整個煤系地層基本探明F2正40-55130-14560470-5803000影響深部煤層了解F3逆155-17065-807045-701500ZK501孔整個煤系地層了解F4逆305-32565851000了解F5逆40-50130-1405545-851300ZK302孔基本探明F6逆45-5030-651000ZK301孔了解f1逆40-5020-40ZK301孔了解圖1-2構(gòu)造綱要示意圖2、工程地質(zhì)條件1)、工程地質(zhì)巖組區(qū)內(nèi)范圍內(nèi)與礦床開采有關(guān)的地層主要有:二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P2l)、長興組(P2c);三疊系下統(tǒng)卡以頭組(T1k)、飛仙關(guān)組(T1f)、永寧鎮(zhèn)組(T1y);三疊系中統(tǒng)個舊組(T2g)及第四系。按地層巖性及其工程地質(zhì)特征可劃分為十個工程地質(zhì)巖組。該工程地質(zhì)巖組力學(xué)強(qiáng)度有如下特點(diǎn):⑴巖石強(qiáng)度與煤系地層沉積環(huán)境、巖石粒度有關(guān),一般細(xì)粒砂巖強(qiáng)度大,粉砂質(zhì)泥巖及泥巖強(qiáng)度小。⑵巖石力學(xué)強(qiáng)度隨風(fēng)化程度增加而減弱。⑶受構(gòu)造及節(jié)理裂隙因素影響,構(gòu)造破碎帶巖石及周圍巖石節(jié)理裂隙發(fā)育其力學(xué)強(qiáng)度減小。⑷煤系地層各主采煤層頂?shù)装鍘r石力學(xué)強(qiáng)度均較低,需加強(qiáng)支護(hù)。從采樣成果看,長興組、龍?zhí)督M巖石多為軟弱巖石,力學(xué)強(qiáng)度低,完整性較差,頂、底板一般難以維護(hù),有冒頂、底鼓及片幫現(xiàn)象。巷道穿過該層段時需支護(hù),一般上部煤層較中下部煤層較好支護(hù)。2、構(gòu)造破碎帶工程地質(zhì)特征區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜,斷層較發(fā)育,以走向及斜交斷層為主,受斷層的影響,煤層發(fā)生重疊、缺失,地層層序出現(xiàn)不連續(xù),除F1、F2主要斷層外,共發(fā)現(xiàn)F3、F4、F5、F6、f等斷層共7條,7條斷層的構(gòu)造結(jié)構(gòu)面為Ⅰ~Ⅲ級,切穿多個工程地質(zhì)巖組,破壞各巖組穩(wěn)定。因此未來礦山開采遇此斷層,可能產(chǎn)生底鼓、片幫并伴大量突水等工程地質(zhì)問題,因此,礦山開采時應(yīng)引起重視并加以防范。3、煤層頂板及井巷圍巖穩(wěn)固性評價⑴井巷圍巖的穩(wěn)定性評價根據(jù)礦床圍巖巖體質(zhì)量系數(shù)評價表和礦床圍巖巖體質(zhì)量指標(biāo)法評價表,區(qū)內(nèi)礦床圍巖卡以頭組細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖巖體基本質(zhì)量級別Ⅳ級;龍?zhí)丁㈤L興煤組細(xì)砂巖巖體基本質(zhì)量級別為Ⅳ;細(xì)砂巖及粉砂巖巖體基本質(zhì)量級別Ⅳ級;泥質(zhì)粉砂巖巖體基本質(zhì)量級別為VI;粉砂質(zhì)尼巖巖體基本質(zhì)量級別Ⅳ~Ⅴ級;泥巖巖體基本質(zhì)量級別為Ⅴ級。當(dāng)巷道圍巖為卡以頭組細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖且巷道跨度<5m時,可基本穩(wěn)定,稍加支護(hù)即可;巷道圍巖體為P2x粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及泥巖時,無自穩(wěn)能力,埋深小時,以拱部松動破壞為主,埋深大時,有時明顯塑性流動變形和擠壓破壞,易產(chǎn)生冒頂片邦及底鼓現(xiàn)象,需加強(qiáng)支護(hù)。井巷圍巖穩(wěn)固性差。⑵煤層頂?shù)装鍘r性及工程地質(zhì)特征煤層頂?shù)装鍘r性多為泥巖、泥質(zhì)粉砂巖,煤層頂、底板穩(wěn)固性。由表可知,煤層頂?shù)装鍘r石質(zhì)量中等至劣,巖體完整性差至中等,巖體質(zhì)量中等至壞,屬Ⅳ至Ⅴ類,總體煤層頂?shù)装宸€(wěn)固性差,巷道較難支護(hù),有時有冒頂、片幫現(xiàn)象,在頂板為泥質(zhì)粉砂巖的地段,巷道相對較易支護(hù)。主要可采煤層底板一般為泥巖及粉砂質(zhì)泥巖,在地下水浸泡下會軟化,塑性變形、底鼓,致使巷道變形箱木折斷,礦山開采應(yīng)引起注意。4、工程地質(zhì)類型區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)巖組類型較復(fù)雜,從層狀軟弱巖組~層狀堅硬巖組、軟硬相間巖組,幾乎包括了大部分巖組類型,巖體完整性為中等至差,巖體質(zhì)量等級中等至極壞,巖石質(zhì)量中等。斷裂構(gòu)造帶較發(fā)育,礦區(qū)水文地質(zhì)條件為中等偏復(fù)雜類型。有數(shù)層泥巖軟弱層,主要可采煤層頂板易冒落,需要翻拱支護(hù),底板泥巖有一定的底鼓,完整性及穩(wěn)定性較差。區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)條件為以層狀巖類、可溶鹽巖類為主的中等類型。3、水文地質(zhì)條件㈠礦區(qū)地形地貌、地表水特征礦區(qū)屬構(gòu)造剝蝕中山、中切割區(qū),礦區(qū)地層為一傾向南東的單斜構(gòu)造??傮w地形為東高、西低,最高海拔位于探礦權(quán)北中部巖峰小寨東側(cè)的山頭,標(biāo)高2082.00m,最低侵蝕基準(zhǔn)面普魯小河標(biāo)高1455m,相對高差627.00m。礦區(qū)山脈走向與主體構(gòu)造線均受塊澤河深切割影響,區(qū)內(nèi)溝谷較發(fā)育,地形坡度陡,有利于地表水及地下水排泄。礦區(qū)內(nèi)發(fā)育的普魯小河,由北向南穿礦區(qū)的西部而過,于礦區(qū)外的南側(cè)注入塊澤河,根據(jù)勘查期觀測,礦區(qū)范圍內(nèi)其流量變化在4.459~326L/s,河床分布標(biāo)高為1660~1430m。該河受區(qū)域地質(zhì)環(huán)境影響:豐水季節(jié)河水暴漲暴跌、流量變化較大,旱季由于受巖溶泉的補(bǔ)給,致使該河為常年流水,水化學(xué)類型為HCO3·SO4—Ca·Mg型水,由于受村莊的影響水質(zhì)有一定破壞。該小河在礦界南部流經(jīng)F1斷層,對F1具有長期補(bǔ)給作用,普魯小河河水將通過F1斷層對礦區(qū)地層發(fā)生水力聯(lián)系,據(jù)ZK201鉆孔抽水試驗結(jié)果:斷層富水性、導(dǎo)水性較弱。塊澤河距礦區(qū)相對較遠(yuǎn),對礦床充水無影響,普魯小河分布于礦區(qū)西側(cè)煤層露頭區(qū),對礦區(qū)淺部的礦床具有直接或間接的充水作用。㈡地層含(隔)水性礦區(qū)內(nèi)地層由老至新有:二疊系上統(tǒng)龍?zhí)都伴L興組(P2l+c)、下三迭統(tǒng)卡以頭組(T1k)、飛仙關(guān)組(T1f)、永寧鎮(zhèn)組(T1y)、中三迭統(tǒng)個舊組第二段(T2g2)及第四系(Q)。峨眉山玄武巖組(P2β)相對隔水層,由于F1斷層的作用致使其在區(qū)內(nèi)缺失。其地層的含、隔水性由老至新分述如下:1、二疊系上統(tǒng)長興及龍?zhí)督M(P2c+l)弱裂隙含水層淺部露頭風(fēng)化裂隙及構(gòu)造裂隙發(fā)育,富水性相對較強(qiáng),深部裂隙率減弱。為礦床充水的直接充水含水層。2、三疊系下統(tǒng)卡以頭組(T1k)砂巖弱裂隙含水層該層為煤系地層的直接蓋層,含水性較弱。在該組底部常有5~10m灰綠色粉砂質(zhì)泥巖、泥巖組成相對隔水層,自然條件下與煤系無水力聯(lián)系,當(dāng)?shù)V山大面積開采,形成導(dǎo)水裂隙帶時,該含水層將與礦坑(井)發(fā)生水力聯(lián)系,形成礦床頂板間接充水含水層。3、三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組第一段(T1f1)相對隔水層在礦界范圍內(nèi)出露于礦區(qū)中部,該層可為礦床良好隔水層。4、三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組二、三段、四段(T1f2、T1f3、T1f4)弱裂隙含水層該含水層下部T1f1的相對隔水作用,故對礦床充水無直接影響。5、三疊系下統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組第一段(T1y1)灰?guī)r巖溶含水層由于受統(tǒng)飛仙關(guān)組多個隔水層的作用,因此,對礦床充水無直接影響。6、三疊系下統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組二段(T1y2)砂泥巖弱裂隙含水層該層富水性弱,對礦床充水無直接影響。7、三疊系下統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組三段(T1y3)灰?guī)r巖溶裂隙含水層該層為溶蝕裂隙巖溶含水層,但距含煤地層較遠(yuǎn),同時下部有數(shù)個隔水層相隔,故對礦床充水無直接影響。8、三疊系中統(tǒng)個舊組第一段(T2g1)砂泥巖弱裂隙含水層根據(jù)區(qū)域資料該含水層富水性較弱,距含煤地層較遠(yuǎn),對礦床充水無影響。9、三疊系中統(tǒng)個舊組第二段(T2g2)灰?guī)r巖溶含水層分布于礦區(qū)西部F1斷層以西,巖性以灰、淺灰色的灰?guī)r為主,與上覆煤系地層呈斷層接觸關(guān)系。巖溶漏斗、溶蝕洼地及溶蝕裂隙等溶蝕現(xiàn)象較發(fā)育,為典型的喀斯特地貌分布區(qū)。距主采煤層M9距離最近(見T2g2巖溶基底突水涌水量預(yù)算圖),是礦床充水的直接充水含水層。因此,在未來的礦床開采中對該地層形成的底板突水問題需嚴(yán)加防范、高度重視,避免基底巖溶突水,造成礦坑充水、淹井事故的發(fā)生。10、第四系(Q)松散孔隙含水層主要分布于山坡(以崩塌堆積物、坡積物為主)、溝谷(以沖積物為主)一帶,厚度0~30m,一般厚5m。主要分布在普魯小河河谷兩側(cè),山坡分布零星,厚度變化大,由沖積、洪積、殘坡積的亞砂土、礫石、細(xì)砂組成。季節(jié)干濕交替,雨季富含潛水,旱季呈自然疏干狀態(tài),對礦坑充水有直接影響。斷層帶富水性、導(dǎo)水性及對礦床的影響主體構(gòu)造線呈北東30~40°方向展布,地層走向、山脈走向與主體構(gòu)造線方向基本一致(見圖3—1構(gòu)造綱要示意圖),總體為一向南東傾斜的單斜構(gòu)造,地層走向近北東,主體傾向南東,地層傾角為15~50°,一般為20~30°,北部邊緣較陡(局部大于60°),主體屬緩傾斜巖層。在斷層附近地層傾向、傾角有較明顯的變化,在下普魯村,F(xiàn)1與F4斷層間附近最明顯,地層向北西傾斜,傾角一般為25~40°,受斷層牽引影響,局部地層形成不完整褶皺(背斜)。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜,斷層較發(fā)育,以走向及斜交斷層為主,受斷層的影響,煤層發(fā)生重疊、缺失,地層層序出現(xiàn)不連續(xù),除F1、F2主要斷層外,共發(fā)現(xiàn)F3、F4、F5、F6、f等斷層共7條,下面就斷層水文地質(zhì)特征簡述如下:1、F1逆掩斷層(犁式斷層):該斷層的導(dǎo)水性主要受斷層西盤碳酸鹽巖巖溶的發(fā)育狀況及巖溶水的徑流形態(tài)所決定,若地層巖溶發(fā)育、巖溶水呈管狀徑流則富水性強(qiáng),其斷層導(dǎo)水和富水隨之增強(qiáng)。相反則減弱,因此,礦山開采遇此斷層時應(yīng)根據(jù)碳酸鹽巖溶的發(fā)育狀況及巖溶水的徑流形態(tài)而采取相應(yīng)的重點(diǎn)防范措施。2、F2正斷層:據(jù)簡易水文消耗量觀測未發(fā)生明顯變化,斷層?xùn)|盤與主含煤地層(長興與龍?zhí)督M)相對接地層為飛仙關(guān)組第一、二、三段,因此,該斷層導(dǎo)水性受斷層兩盤巖性決定,若地層巖性富水性強(qiáng),其斷層導(dǎo)水和富水隨之增強(qiáng),否則減弱,因此,礦山開采遇此斷層時應(yīng)根據(jù)巖性的導(dǎo)水性而相應(yīng)的加以防范。3、F3逆斷層:該斷層導(dǎo)水性受斷層兩盤巖性決定,若地層巖性富水性強(qiáng),其斷層導(dǎo)水和富水隨之增強(qiáng),否則減弱,因此,礦山開采遇此斷層時,應(yīng)根據(jù)巖性的導(dǎo)水性而采取相應(yīng)的防范措施。4、F4逆斷層:斷層導(dǎo)水性受兩盤地層巖性決定,隨地層巖性富水性強(qiáng)、弱而變化。因此,未來礦山開采北部煤層時,遇此斷層,可能產(chǎn)生斷層滲水問題,需加以防范。5、F5逆斷層:據(jù)勘區(qū)302鉆孔資料對長興與龍?zhí)督M抽水資料q=0.00331L/s·m、K=0.00125m/d,顯示斷層的富水性通常情況下較弱,但斷層導(dǎo)水性受兩盤地層巖性決定,隨地層巖性富水性強(qiáng)、弱而變化。未來礦山開采中,遇此斷層的細(xì)沙巖段,可能對煤礦的開采會有一定影響。6、F6逆斷層與隱伏逆斷層f1:斷層的富水性通常情況下較弱,但受斷層兩盤地層巖性決定,因此,未來礦山開采中,遇此斷層時可能產(chǎn)生滲水或突水現(xiàn)象,對今后煤礦的開采有一定影響。㈣礦區(qū)地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件1、在勘區(qū)主體范圍,主要出露地層為飛仙關(guān)組(T1f)、卡以頭組(T1k)、及主要含煤地層(P2c+l),巖性主要以碎屑巖為主,地形切割較深,相對高差大,溯源侵蝕強(qiáng)烈,有利于地表水、地下水的徑流和排泄,各含水層大多為含隔水層相間的弱裂隙含水層組,主要接受大氣降水的補(bǔ)給,一部分地下水在風(fēng)化裂隙徑流,其風(fēng)化裂隙連通性好。地下水循環(huán)通暢,徑流強(qiáng),就近于河谷或地形低洼處排泄,其特點(diǎn)是徑流急,途徑短,無統(tǒng)一的徑流方向,另一部分沒有排泄的地下水沿深部裂隙緩慢運(yùn)移,富水性較淺部弱,過渡為弱裂隙承壓含水層。礦區(qū)范圍內(nèi)直接充水含水層長興組、龍?zhí)督M(P2c+l),卡以頭組(T1k)地層為主含煤地層頂部垂向補(bǔ)給間接充水含水層,地下水在淺部為風(fēng)化裂隙潛水區(qū),在礦區(qū)范圍為承壓含水層,總體地下水流向為由東北向西南方向徑流,跟普魯小河流向基本一致,據(jù)鉆孔抽水試驗顯示q<0.01L/s·m,富水性較弱。2、個舊組第二段(T2g2)碳酸鹽巖巖溶含水層分布于礦區(qū)西部F1斷層以西,與上覆煤系地層呈斷層接觸關(guān)系。地下距主采煤層M9距離較近,是礦床充水的直接充水含水層。該巖溶含水層主要接受大氣降水補(bǔ)給,地下水以管狀、脈狀徑流為主,其運(yùn)動方向極復(fù)雜,富水性及導(dǎo)水性在垂向上和平面上分布極為不均勻,受地形切割和斷層的影響,以巖溶泉點(diǎn)排泄于地表。區(qū)內(nèi)泉點(diǎn)旱季流量為0.794~38.00L/S,富水性強(qiáng),泉點(diǎn)出露標(biāo)高為1602.0~1616.0m。因此,在未來的礦床開采中對該地層形成的底板突水及側(cè)向補(bǔ)給的問題需嚴(yán)加防范、高度重視,避免基底巖溶突水,造成礦坑充水、淹井事故的發(fā)生。3、勘區(qū)東部永寧鎮(zhèn)組(T1y)巖溶含水層,分布海拔相對較高,為該地層地下水補(bǔ)給區(qū),該巖溶含水層主要接受大氣降水補(bǔ)給,地下水以脈狀徑流為主,其運(yùn)動方向極復(fù)雜,富水性及導(dǎo)水性在垂向上和平面上分布極為不均勻,受地形切割和斷層的影響,以巖溶泉點(diǎn)排泄于地表,但距含煤地層較遠(yuǎn),同時下部有數(shù)個隔水層相隔,故對礦床無直接影響。㈤礦井涌水量預(yù)測根據(jù)鑫龍煤礦的地質(zhì)勘探報告,報告中對礦區(qū)煤系地層分布情況及礦井涌水量預(yù)算范圍,圈定標(biāo)高在1250m標(biāo)高,并根據(jù)鉆孔實際抽水試驗所獲參數(shù),利用地下水動力學(xué)法“大井法”預(yù)算礦坑涌水量,預(yù)測礦井正常涌水量為6113.2m3/d,最大涌水量為8558.5m3/d。鑫龍煤礦+1300m水平預(yù)測礦井正常涌水量為5410m3/d(225.42m3/h),最大涌水量為7574m3/d(315.58m3/h)。根據(jù)上述兩個表的數(shù)據(jù)的對比,隨著礦井開采深度的增加以及雨季因素的影響涌水量有一定的變化。㈥礦區(qū)水文地質(zhì)條件及類型區(qū)內(nèi)地形切割深,有利于地表水自然排泄,區(qū)內(nèi)最低侵蝕基準(zhǔn)面,標(biāo)高為1455m,331+332+333類資源量大部分布于最低侵蝕基準(zhǔn)面以下,直接充水含水層與頂板間接充水含水層富水性較弱,構(gòu)造破碎帶富水性強(qiáng)于正常地層的富水性。第四系覆蓋面積小且薄,對礦床充水影響不大,未來礦山開采將主要通過斷層導(dǎo)水與其他含水層發(fā)生水力聯(lián)系。但F1逆掩斷層呈犁式:上盤為龍?zhí)督M一段以上地層,下盤地層為個舊組灰?guī)r。該斷層致使煤系地層下部及玄武巖缺失,形成主含煤段地層直接與個舊組灰?guī)r相接觸,形成了礦床底板直接充水含水層,可產(chǎn)生巖溶底板突水或斷層導(dǎo)水而產(chǎn)生礦坑涌水的復(fù)雜性??碧綀蟾嬖u價礦井水文地質(zhì)條件類型為以底板巖溶含水層充水為主的中等偏復(fù)雜類型(Ⅱ類Ⅲ型)。設(shè)計依據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》相關(guān)規(guī)定對礦井水文地類型重新評價,主要原因為老窯分布不清、積水不清等導(dǎo)致礦井防治水工作難度較高。因此該礦井水文地類型評價為復(fù)雜類型。㈦礦床充水因素根據(jù)區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件分析,礦床主要充水因素有:1、P2c+l弱裂隙含水層的直接充水;2、T1k裂隙含水層通過導(dǎo)水裂隙滲入;3、老窯積水及其煤層淺部破壞區(qū)的突水;4、地表水體通過直接充水含水層或間接充水含水層的滲入;5、斷裂帶的影響,致使個舊組灰?guī)r巖溶含水層與主含煤段直接接觸,構(gòu)成礦床底板充水含水層,并是礦床充水的主要因素。斷裂帶溝通地表水和充水含水層的聯(lián)系,對礦床進(jìn)行充水。6、開采后產(chǎn)生導(dǎo)水塌陷裂隙和地表移動帶拉張原有的斷層帶或裂隙,致使地表水下涌,并連通各含水層的通道,最終潰入坑道,形成礦井疏干,改變天然流場。4、瓦斯、煤塵、煤層自燃和地溫㈠瓦斯1、瓦斯涌出量預(yù)測及瓦斯等級確定根據(jù)云南銘立隆地質(zhì)礦業(yè)有限公司2007年8月提交的《云南省富源縣鑫龍煤礦勘探報告》,設(shè)計根據(jù)AQ1018-2006標(biāo)準(zhǔn),采用分源法對礦井瓦斯涌出量進(jìn)行了預(yù)測:礦井的相對瓦斯涌出量為29.85m3/t,絕對瓦斯涌出量為20.732、煤與瓦斯突出危險性根據(jù)《云南省富源縣鑫龍煤礦有限公司鑫龍煤礦煤與瓦斯突出災(zāi)害評估報告》評估結(jié)果,在鑫龍煤礦M3、M5、M7、M8、M9煤層+1300m標(biāo)高以上范圍內(nèi):M3、M5、M7、M8、M9煤層各單項指標(biāo)見表1—4—8(評估煤層突出危險性單項指標(biāo)測定結(jié)果匯總表)。鑫龍煤礦M3、M5、M7、M8、M9煤層單項指標(biāo)沒有全部達(dá)到或超過突出危險性單項指標(biāo)臨界值,根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》、AQ1024-2006《煤與瓦斯突出礦井鑒定規(guī)范》相關(guān)規(guī)定及鄰近礦井的實際情況,評估認(rèn)為鑫龍煤礦+1300m標(biāo)高以上范圍M3、M5、M7、M8、M9煤層為非煤與瓦斯突出煤層,礦井可按非煤與瓦斯突出礦井設(shè)計。㈡煤塵爆炸性勘探報告對M3、M5、M7、M8、M9煤層各采取煤樣1件,共5件,送中國煤炭科學(xué)研究院重慶分院進(jìn)行測試,測試結(jié)果:煤層火焰長度為10~50mm,抑制煤塵爆炸最低巖粉比例為35~85%,煤塵均具有爆炸性危險性。㈢煤的自燃傾向性根據(jù)煤的自燃傾向性試驗,共采取樣品12件,M3、M5煤層各3件,M7、M8、M9煤層各2件,送中國煤炭科學(xué)研究總院重慶分院對各主要可采煤層的著火溫度(℃)進(jìn)行測試。測試結(jié)果:氧化樣的著火溫度352~381℃,還原樣著火溫度358~396℃,ΔT在6~19℃間,一般8~18℃,各主要可采煤層的自燃傾向性等級均為Ⅲ級,即不易自燃(具體詳見表1—4—10)。㈣地溫區(qū)內(nèi)所施工的鉆孔除302號鉆孔外,其它鉆孔均開展了簡易測溫工作。距最末一次循環(huán)井液8小時后,孔內(nèi)最高地溫23.9℃(501孔,井深301m處),表明區(qū)內(nèi)不存在高溫異常區(qū)。第二章井筒過軟巖破碎地質(zhì)帶支護(hù)技術(shù)方案一、概況說明富源縣鑫龍煤礦為基建礦井,目前主斜井掘進(jìn)81m,副斜井掘進(jìn)70m,均為地質(zhì)破碎帶。根據(jù)現(xiàn)場已掘、支段實際開挖情況來看,主斜井、副斜井在進(jìn)硐后施工巖性均以松軟碎裂膨脹型泥質(zhì)粉砂巖為主的松軟破碎帶,且局部地段伴有淋水現(xiàn)象,而此類巖體親水性強(qiáng)、膨脹率高、膨脹壓力大、強(qiáng)度低、崩解性強(qiáng),在進(jìn)行現(xiàn)澆砼澆筑時,易發(fā)生垮塌,影響現(xiàn)澆砼質(zhì)量;又由于拱架設(shè)好后,不宜暴露時間過長,必須及時封閉,否則也易發(fā)生垮塌??傊?,在此類巖體中開掘巷道整體穩(wěn)固性較差,若支護(hù)不當(dāng),后期返修率較高、返修費(fèi)用較高。為了保證礦井工程質(zhì)量、施工安全及滿足投產(chǎn)使用期限的要求,此方案特針對主斜井、副斜井井筒過地質(zhì)破碎帶、斷層帶及煤門支護(hù)方式,擬提出如下支護(hù)方案,力爭在技術(shù)上可行、安全上可靠、經(jīng)濟(jì)上合理:二、支護(hù)設(shè)計理論(一)、松軟破碎巖體中巷道失穩(wěn),破壞機(jī)理
在巖體中開掘巷道后,改變了原巖體在地下的三軸向應(yīng)力平衡狀態(tài),地應(yīng)力重新調(diào)整,在巷道周邊產(chǎn)生應(yīng)力集中,周邊圍巖在集中應(yīng)力作用下向巷道的空間內(nèi)移動,產(chǎn)生應(yīng)變。對松軟破碎巖體來說,圍巖由于二次應(yīng)力大于該巖體的極限強(qiáng)度,使用圍巖產(chǎn)生塑性變形和流變變形,從而使巖體的強(qiáng)度下降,全部或部分喪失巖體自身承載能力。
我們知道,巷道支護(hù)是指包括支護(hù)體與巷道周圍巖體的支承作用在內(nèi)的聯(lián)合支承系統(tǒng)。在松軟破碎巖體中,支護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的承受載荷Pu與巷道圍的自身承載能力σd,又有如圖1所示的關(guān)系。由于松軟破碎巖體變形具有明顯的時間效應(yīng),且初期變形劇烈若采取傳統(tǒng)支護(hù)方式,支護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)隨時被稚移,在載荷作用下,支承能力遂漸降低,而圍巖的自身承載能力σd也要降低,與此同時支護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)承受的載荷Pu增大,這樣又引起圍巖自身承載能力σd降低,隨之Pu又增大,當(dāng)支護(hù)系統(tǒng)承受的裁荷超過支護(hù)系統(tǒng)本身所能承受的載荷時,支承系統(tǒng)產(chǎn)生破壞,造成巷道片冒坍塌。
圖1支護(hù)結(jié)構(gòu)載荷與巷道圍的自身承載能力曲線(二)巷道支護(hù)技術(shù)對策
根據(jù)松軟破碎巖體的力學(xué)特征及巷道失穩(wěn)破壞機(jī)理,以及現(xiàn)場實踐,可以從以下三個原則入手,來確定支護(hù)方案。
1、封團(tuán)圍巖原則。對于易風(fēng)化和遇水膨脹的松軟破碎巖體,應(yīng)在巷道開掘后盡早維護(hù),一般在圍巖表面噴射一薄層混凝土,封閉圍巖,防止同空氣、水接觸,這樣不僅能避免圍巖風(fēng)化、膨脹,同時還可以避免片冒情況的發(fā)生,保證安全生產(chǎn)。噴射混凝土厚度根據(jù)實踐,一般為20~30mm,總的原則是不宜過厚,但又必須封閉住圍巖。因為松軟破碎巖體具有流變的特點(diǎn),如果混凝土層過厚,則會具有一定的剛性,限制了圍巖的適度形變,進(jìn)而產(chǎn)生圍巖壓力增高點(diǎn),破壞噴層,使圍巖暴露于空氣中,失去封閉作用。
2、加固巖體原則。由于松軟破碎巖體節(jié)理,裂隙,層理發(fā)育,斷層交錯,呈松散和松軟結(jié)構(gòu),巖體強(qiáng)度低,因此必須加固圍巖,改變巖體結(jié)構(gòu),提高巖體的整體性,調(diào)整巷道周圍的應(yīng)力場和圍巖的力學(xué)特征,把作用在支承系統(tǒng)上的外力盡可能地轉(zhuǎn)移到圍巖的更深處,同時,使巷道周圍的巖體從載荷轉(zhuǎn)化為承載結(jié)構(gòu)的一部分,提高圍巖的自身承載能力。
(1)、注漿加固。松軟破碎巖體的穩(wěn)定性主要取決于巖體內(nèi)磨擦角和巖體結(jié)構(gòu)面。巖體注漿后,由于漿液的網(wǎng)絡(luò)膠結(jié)作用,增大了巖體的內(nèi)磨擦角,不僅增加了結(jié)構(gòu)面間的磨擦力,又改善了巖體的連續(xù)性,使應(yīng)力均勻分布,避免應(yīng)力集中。另外,注漿還能使巖體的彈性模量增大,相對地降低了巖體的塑性,圍巖塑性變形范圍縮小,注漿一般有水泥漿和化學(xué)漿液,后者普遍應(yīng)用的為聚氨酯材料,注漿需要有注漿專用設(shè)備。
(2)、錨桿擠壓加固作用。在松軟破碎巖體中安裝錨桿,即構(gòu)。成了錨桿一一圍巖支擴(kuò)體系,使本采松軟的沒有多大聯(lián)結(jié)力的巖塊之間,借助于擠壓和磨擦力而加強(qiáng)彼此的聯(lián)結(jié),從而提高了巖體強(qiáng)度。另外,錨桿的加固作用,使圍巖由二向受力狀態(tài),變?yōu)槿蚴芰顟B(tài),圍巖的殘余強(qiáng)度也相對地提高了。由于井下圍巖經(jīng)常是在殘余強(qiáng)度的條件下,承擔(dān)載荷的。所以說提高了圍巖的自身承載能力。近些年,由于高強(qiáng)度、超高強(qiáng)度錨桿的研制,在松軟破碎巖體中施工巷道時,可以得以應(yīng)用,既保證錨桿發(fā)揮懸吊軟巖層的作用,又可以使錨桿與巖體之間形成的擠壓加固拱厚度增加,進(jìn)而提高圍巖的強(qiáng)度。
3、讓壓緩沖原則。在松軟破碎巖體中掘進(jìn)巷道時,圍巖處在二向應(yīng)力的調(diào)整中,圍巖向井巷空間移動,圍巖壓力通過圍巖形變得以釋放。不允許圍巖壓力釋放是不可能的,單純采用立即封閉的剛性支護(hù)是有害的。剛性封閉支護(hù)往往因圍巖壓力釋放而招致變形壓力的破壞。桃山礦二井-450環(huán)行車場,-300軌道石門在過松軟破碎帶時先采用封閉碹體支擴(kuò),最終導(dǎo)致碹體開裂,巷道被推垮即為例證)。為適應(yīng)井巷既有支護(hù)又不能硬抗的要求,可以考慮選取“讓—支”結(jié)合的支護(hù)方式,保證既能提供一定的支護(hù)抗力,限制圍巖大幅度塑性流變,又允許圍巖有一定的應(yīng)變,釋放壓力,從而減少作用在支擴(kuò)上的載荷。
(三)松軟破碎巖體中巷道支護(hù)的確定
依據(jù)以上所述松軟破碎巖體中巷道支護(hù)的原則,以及實踐中所得經(jīng)驗。目前能符合要求的支護(hù)方式有以下兩種:
1、注漿—錨網(wǎng)噴支護(hù)。對于節(jié)理、裂隙、層理,斷層發(fā)育的圍巖體,通過向巖體內(nèi)注漿,可以使巖體中產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)膠結(jié)作用,提高圍巖的整體性:錨桿的應(yīng)用,可以在圍巖體的一定范圍內(nèi)形成一個受擠壓的承載環(huán)(擠壓加固拱),從而使巖體強(qiáng)度提高,金屬網(wǎng)與噴漿聯(lián)合可以增加噴體的抗拉強(qiáng)度,而錨桿本身在承載過程中有10%~15%的伸長量,金屬網(wǎng)與噴漿組成酌聯(lián)合體又具有一定的柔性,故在松軟巖層中既可以起到緩沖壓力的作用,同時又具有封閉。圍巖和支護(hù)巖體的功效。
2、U型鋼可縮支架加噴混凝土支護(hù)。U型鋼支架具有可縮性,且混凝土噴層初期具有較大的塑性形變,二者的特性允許圍巖在地應(yīng)力作用下作適量的收斂變形。當(dāng)U型鋼支架可縮性喪失時,即變成強(qiáng)力鋼性支護(hù),最終既達(dá)到了釋壓的目的,又起到了支護(hù)圍巖的作用。一般在易風(fēng)化,膨脹的圍巖中使用這種支護(hù)方式。三、支護(hù)技術(shù)方案(一)、方案一:超前管棚+格柵拱拱架+錨網(wǎng)+C25噴射砼;1、支護(hù)設(shè)計及支護(hù)材料(1)支護(hù)方式采用超前管棚+格柵拱拱架+錨網(wǎng)+C25噴砼支護(hù)方式,格柵拱拱架間距為600mm(中對中)布置,格柵拱拱架主筋采用?22螺紋鋼,箍筋、連接筋采用?10圓鋼;?32超前管棚壁厚為3.5mm,L=3000mm,間距為300mm,每1200mm為一循環(huán)(根據(jù)現(xiàn)場實際情況,可對管棚數(shù)量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整);?20-L=2000mm樹脂錨桿排距為600mm,每排7根;?6.5鋼筋網(wǎng)規(guī)格為2000*1000mm,網(wǎng)格100*100mm,搭接100mm,單層滿鋪,布置在格柵拱外邊緣,使用鐵絲綁扎。?22-L=3000mm連接筋(?22螺紋鋼制作)間距為1000mm,一圈布置11根,循環(huán)搭接長度為660mm,C25噴射砼厚度為350mm。(2)嚴(yán)格按照短掘短支的單行作業(yè)方式,先拱后墻支護(hù)方法進(jìn)行施工,每循環(huán)掘進(jìn)嚴(yán)格控制在1.2m以內(nèi)(根據(jù)圍巖穩(wěn)定情況,可適當(dāng)調(diào)整循環(huán)進(jìn)度),確保短掘進(jìn)強(qiáng)支護(hù):采用履帶裝渣機(jī)出矸的施工方法。(3)架設(shè)格柵拱時采用先拱后墻方式,待開挖達(dá)到設(shè)計尺寸后立即對頂板進(jìn)行格柵拱拱部安裝及錨網(wǎng)支護(hù);施工過程中在安裝好的格柵拱拱部120°范圍內(nèi)使用?32超前管棚對巷道頂板進(jìn)行超前支護(hù),每1.2m進(jìn)行一次。之后進(jìn)行墻部的開挖,后續(xù)安裝格柵拱拱腿及固定格柵拱;當(dāng)完成以上事宜時,進(jìn)行初噴(200mm)。最后進(jìn)行基礎(chǔ)開挖,先開挖左側(cè)基礎(chǔ),左側(cè)基礎(chǔ)寬350mm,高300mm,開挖成型之后,馬上噴砼封閉;再開挖右側(cè)基礎(chǔ),右側(cè)基礎(chǔ)寬350mm,高300mm;開挖成型之后,馬上噴砼封閉;基礎(chǔ)工作完成后,在進(jìn)行下一循環(huán)工作。附圖1超前管棚+格柵拱拱架+錨網(wǎng)+C25噴射砼支護(hù)設(shè)計圖2、施工工序及工藝流程施工過程中應(yīng)按照:開挖拱部-安裝格柵拱拱部-打錨桿對格柵拱拱部進(jìn)行固定-打超前管棚-開挖墻部-墻部格柵拱安裝并使用螺栓將格柵拱連接緊密及固定-初噴200mm混凝土-開挖左側(cè)基礎(chǔ)-噴砼-開挖右側(cè)基礎(chǔ)-噴砼-進(jìn)入下個循環(huán)長度-達(dá)到6m時進(jìn)行永久噴砼(噴砼150mm),具體施工如下:1、開挖1)不管是人工開挖還是炮掘開挖,在施工前必須進(jìn)行測量放線,畫出開挖輪廓,將開挖輪廓線誤差控制在設(shè)計及規(guī)范允許的0—150mm范圍內(nèi);2)開挖需要放炮的按照光面爆破要求進(jìn)行布眼,嚴(yán)格控制周邊眼間距、采用間隔裝藥結(jié)構(gòu);3)嚴(yán)格按照施工技術(shù)交底中的炮眼布置圖進(jìn)行布眼、裝藥結(jié)構(gòu)裝藥。2、格柵拱拱架安裝格柵拱拱架采用現(xiàn)場加工、現(xiàn)場拼裝的施工方式施工;格柵拱安裝時必須用螺栓將對接位置鎖緊,然后再進(jìn)行角度調(diào)整,通過中腰線嚴(yán)格控制格柵拱架設(shè)。格柵拱拱腿必須立在混凝土基礎(chǔ)上。格柵拱架設(shè)時按照600mm(中對中)間距布置,在永久支護(hù)之前格柵拱之間使用φ22-L=3000mm螺紋鋼作為連接筋,連接筋一圈為11根,連接筋和格柵拱使用鐵絲綁扎牢固,使之形成一個整體,連接筋循環(huán)搭接為660mm,使用鐵絲綁扎。3、錨桿施工1)、錨桿采用φ20×2000mm螺紋鋼筋樹脂錨桿,每排7根,每根錨桿用2節(jié)錨固劑,錨桿排距為600mm;φ6,5鋼筋網(wǎng)片(規(guī)格1000mm*2000mm)單層滿鋪并搭接100mm,鋪設(shè)在格柵拱外表面,初噴砼厚度為200mm2)、錨桿垂直巷道輪廓線布置,錨桿托盤必須緊貼格柵拱,錨桿外露長度為20--50mm3)、采用MFT-150風(fēng)動錨桿機(jī)打錨桿眼,錨桿孔打好后,用錨桿將樹脂藥輕輕送入眼底,再用錨桿機(jī)進(jìn)行攪拌,攪拌時間為20--30s凝固后退下錨桿機(jī),15min后將螺母擰緊,要求托板貼緊格柵拱,確保支護(hù)效果,避免頂板離層。4)、錨桿必須嚴(yán)格按照規(guī)程規(guī)定,找好中線,畫出工作面錨桿眼位置,排間距誤差為±1005)、錨桿要求與巖層層面或巷道周邊輪廓線垂直,嚴(yán)禁出現(xiàn)順層錨桿。6)、錨桿必須用長度不小于0.5m的力矩扳手?jǐn)Q緊,托板緊貼格柵拱,擰緊力矩不小于100N.m。7)、進(jìn)行永久支護(hù)前,必須先延好中腰線,確保巷道斷面達(dá)到設(shè)計要求。8)、錨桿眼的方向、長度、角度及錨桿眼位置必須符合施工設(shè)計要求。9)、打錨桿的順序為由頂?shù)綆?、由外往里進(jìn)行。10)、打錨桿眼前,必須先對打眼工具、風(fēng)水管路進(jìn)行全面仔細(xì)檢查。11)、鉆眼時,鉆桿下方不得有人,扶鉆桿人員要避開眼口方向,站在錨桿機(jī)(風(fēng)鉆)側(cè)面操作,兩腿前后錯開,腳踏實地。12)、鉆眼時,鉆桿與鉆眼方向要保持一致,用力要均勻適當(dāng),升降要平穩(wěn),以防折斷鉆桿、夾釬。13)、因圍巖破碎造成錨桿外露過長時,必須重新補(bǔ)打錨桿。14)、安裝錨桿前,先用錨桿裝入孔內(nèi)試探其深度是否達(dá)到要求,若是眼孔深度不夠,必須重新鉆孔使其深度達(dá)到設(shè)計要求。4、超前管棚1)、超前管棚管棚采用?32、壁厚3.5mm、長度3000mm鋼管制作,間距為250mm,每1200mm為一循環(huán),每排23根。2)、超前管棚施工傾角為20。,端頭外露必須搭在格柵拱上,且外露長度根據(jù)實際情況而定。5、噴射砼施工1)、噴砼配合比:水泥:砂子:水=1:3.07:0.65,速凝劑必須按水泥用量的3--5%摻入,格柵拱支護(hù)好后首先進(jìn)行初噴,噴漿初噴厚度為200mm,復(fù)噴厚度為150mm。2)、噴砼強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計要求。3)、噴砼前,必須對錨桿進(jìn)行嚴(yán)格的工程質(zhì)量檢查,若存在質(zhì)量問題時,必須立即整改。4)、噴砼前,應(yīng)先對噴漿機(jī)、管路、壓力表進(jìn)行仔細(xì)檢查,確認(rèn)完好并試運(yùn)轉(zhuǎn),且將風(fēng)、水壓力表讀數(shù)調(diào)到合理位置。5)、噴砼時風(fēng)壓為0.12--0.22Mpa,水壓為0.22--0.32MPa。6)、噴砼時混合料的含水率保持在7%左右,以便降低噴漿粉塵。7)、拌料按配合比配料,并攪拌均勻,上料時,要均勻連續(xù),以便于噴射。8)、噴砼操作人員都必須佩戴防塵口罩,噴射手還須佩戴眼鏡,雨衣和膠手套。9)、噴砼時,噴射手必須合理調(diào)節(jié)水灰比,使之保持在0.35~0.4間,以新噴出的混凝土粘性好、回彈量少、表面有一定光澤為宜。10)、噴砼時,要按從下往上、從外往里有順序依次進(jìn)行,噴射過程中,先噴裂縫處及低凹處,噴平后,再按劃小圈走線的正規(guī)操作噴射。11)、若遇圍巖滲漏水時,根據(jù)滲水情況分別采用封、堵、截、引的方法進(jìn)行處理,若用上述方法不能處理時必須另報措施。12)、噴砼作業(yè)中若發(fā)生堵管時,必須按壓噴頭,采用敲擊法疏通,且噴嘴前方嚴(yán)禁有人。13)、噴砼作業(yè)結(jié)束后,噴漿機(jī)要清理維護(hù),清除粘結(jié)在電纜及風(fēng)水管上漿體。3、施工安全技術(shù)措施1、在施工過程中,要盡量避免擾動圍巖整體結(jié)構(gòu),保證頂板的穩(wěn)定性。2、在開挖過程中,技術(shù)員要現(xiàn)場值班;并且每班前要排班,對施工人員要進(jìn)行技術(shù)交底、安全教育,并且專職安全員要跟班。3、初噴支護(hù)達(dá)到6米后應(yīng)立即進(jìn)行永久支護(hù),不可冒進(jìn)。4、在施工過程中,對可預(yù)見的安全隱患要提前做好排查工作和應(yīng)急方案的實施準(zhǔn)備,加強(qiáng)勞動保護(hù)設(shè)施的配置。5、在施工過程中如發(fā)生垮塌冒落,必須按照要求進(jìn)行背幫背頂并制定專項處理措施。6、技術(shù)負(fù)責(zé)人要安排專人對主斜井頂板進(jìn)行24小時的監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)巷道來壓或者位移要及時通知項目部領(lǐng)導(dǎo),及時將井下施工人員進(jìn)行安全撤離并制定相應(yīng)的處理措施。7、加強(qiáng)通風(fēng)管理:局部通風(fēng)機(jī)安設(shè)在主斜井井口往外20m位置;局部通風(fēng)機(jī)必須安放在風(fēng)機(jī)平臺上,距離地面高度不小于500mm;局部通風(fēng)機(jī)位置用鋼管和鐵板焊接制作雨棚防雨,局部通風(fēng)機(jī)四周用鋼筋網(wǎng)片圍住且掛上“危險”警示牌以防止高速運(yùn)轉(zhuǎn)傷人;局部通風(fēng)機(jī)開關(guān)必須上架,風(fēng)筒距工作面的距離不大于5m,保證工作面有足夠新鮮風(fēng)流;局部通風(fēng)機(jī)必須掛牌管理,專人負(fù)責(zé),并實現(xiàn)“兩閉鎖”(風(fēng)電閉鎖、局部通風(fēng)機(jī)由瓦檢員專人負(fù)責(zé)管理,其余人員嚴(yán)禁擅自開停風(fēng)機(jī)。嚴(yán)禁無風(fēng)、微風(fēng)、瓦斯超限作業(yè)。瓦斯異常涌出預(yù)兆:工作面瓦斯忽高忽低,溫度聚降、煤壁發(fā)涼;遇地質(zhì)構(gòu)造或圍巖松散區(qū),瓦斯異常涌出;巖壁發(fā)出“絲絲”的鞭炮聲;頂板來壓;人感到發(fā)昏。8、施工前對施工作業(yè)人員進(jìn)行詳細(xì)的施工技術(shù)安全交底,使職工對要完成的工作心中有數(shù),對技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、安全規(guī)定、工藝過程全部了解;9、針對目前安全技術(shù)要求,認(rèn)真做到以下安全防護(hù)措施和安全操作規(guī)程要求:1)、開挖后,按設(shè)計要求及時進(jìn)行架拱、打管棚、錨網(wǎng)噴。在使用風(fēng)鎬挖掘時,挖掘人員必須佩戴防護(hù)面罩,以防飛石傷人,同時在施工過程中加強(qiáng)自主保安和互助保安措施。2)、人工搬運(yùn)格柵拱和其他物件時,值班隊長和班長要對配合搬運(yùn)人員交代清楚,如搬運(yùn)的數(shù)量、人員搬運(yùn)行走步伐要一致;班隊長必須仔細(xì)檢查所要搬運(yùn)物件的捆綁情況,必須牢固可靠,不能超負(fù)荷搬運(yùn),否則會發(fā)生傷害作業(yè)人員人身的事故。3)、架設(shè)格柵拱時,施工作用人員必須帶好安全帽,及時進(jìn)行敲幫問頂,防止頂板活矸(大塊土石)掉落而傷害到工人人身安全;同時在安設(shè)格柵拱時作業(yè)人員要將附近及后方巷道內(nèi)的雜物清理干凈,確保巷道暢通;施工工具(鋒利工具)及設(shè)備擺放碼好,以防人員作業(yè)時妨礙及傷害人身安全。4)、噴砼作業(yè)中若發(fā)生堵管時,必須按壓噴頭,采用敲擊法疏通,且噴嘴前方嚴(yán)禁有人。5)、作業(yè)人員每班進(jìn)班必須進(jìn)行排班,對每個班的工作任務(wù)和安全、質(zhì)量進(jìn)行交底。6)、實行交接班制度。(二)、方案二:超前管棚+格柵拱拱架+錨網(wǎng)+C25噴射砼+壁后注漿;(此方案建立在方案一的基礎(chǔ)上,故此不對超前管棚+格柵拱拱架+錨網(wǎng)+C25噴射砼敘述,僅對壁厚注漿做技術(shù)參數(shù)敘述)1、注漿方式、注漿材料及參數(shù)1)、方式選擇:因現(xiàn)井筒情況為弱含水軟巖層,開挖后局部有測壓顯現(xiàn),故采取徑向注漿方式。2)、注漿材料采用P042.5普通硅酸鹽水泥,水灰比為1:1。要求注漿水質(zhì)干凈無雜物,嚴(yán)禁使用過期變質(zhì)的水泥。下料時必須用過濾網(wǎng)將雜質(zhì)及硬塊去掉3)、注漿參數(shù)設(shè)計:(1)注漿加固范圍選擇4m;擴(kuò)散半徑定1.5m;(2)注漿方式:采取一次性全孔注漿方式;(3)其它參數(shù)設(shè)計序號參數(shù)名稱設(shè)計值1注漿速度(L/min)5-502注漿壓力(MP)1.5-33單孔注漿量(M3)Q=3.14R2nha(1+b)4孔間距L=R附圖2超前管棚+格柵拱拱架+錨網(wǎng)+C25噴射砼+壁后注漿支護(hù)設(shè)計圖2、施工工序及工藝流程1)、注漿順序:注漿順序由下向上,先注單序號單數(shù)排孔,然后注剩下的雙序號雙排孔。這樣通過約束型注漿模式,實現(xiàn)擠壓密的效果。注漿可以滯后工作面20m-30m2)、注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)控制:注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)以定量定壓相結(jié)合的注漿原則進(jìn)行控制。注漿過程中首先采取定壓為第一控制原則,如果長時間壓力不上升(一般為8h),可按定量原則進(jìn)行控制。雙序號孔結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)必須達(dá)到設(shè)計注漿終壓為原則進(jìn)行控制。3)、漿液配制:配制漿液時,按設(shè)計配合比,力求加料嚴(yán)格準(zhǔn)確,并攪拌均勻。4)、施工準(zhǔn)備工作內(nèi)容:1)安裝就位注漿泵,攪拌筒、清水桶、漿液桶及管路,形成注漿系統(tǒng)。2)搭設(shè)腳手架,采用2寸鋼管焊制馬蹬、長2m,高2m,寬1.2米,上面鋪設(shè)50mm厚木板,形成一個整體(操作平臺),為巷道頂部作業(yè)創(chuàng)造條件。3)備足注漿材料,確保施工連續(xù)性。4)對巷道進(jìn)行全面安全質(zhì)量檢查,若發(fā)現(xiàn)巷道局部開裂掉塊或露出危巖浮矸的部位要進(jìn)行挖除,找盡和補(bǔ)噴處理,以防漏漿。若變形開裂部位較大,需增加錨桿加固。5)、注漿施工(1)注漿順序注漿順序為沿巷道方向從下向上,隔孔跳排注漿;每個斷面從墻部往拱頂方向注漿。(2)注漿操作程序如下:鉆孔布置角度:巷道底腳注漿錨桿與巷道底板成20度角,其余錨注錨桿均與巷道周邊輪廓垂直布置,角度不得小于75度。對鉆孔用風(fēng)、水沖洗,排盡殘渣和污水;將組裝好的桿體平順,緩緩?fù)扑椭量椎祝粡淖{管注入拌和好的水泥漿。漿液在灌注過程中應(yīng)遵守以下規(guī)定(《錨桿設(shè)計與施工規(guī)范》(CECS22—90)):注漿漿液應(yīng)攪拌均勻,隨攪隨用,漿液應(yīng)在初凝前用完,并嚴(yán)防石塊、雜物混入漿液;注漿作業(yè)開始和中途停止較長時間,再作業(yè)時應(yīng)用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及注漿管線;注漿管連接的注漿桿體,其插入深度距孔底宜為50~100mm;空口溢出的漿液或排氣管停止排氣時,可停止注漿;漿體硬化后不能充滿錨固體時,應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)漿;注漿錨桿制作注漿錨桿應(yīng)為6分(Ф20mm)無縫鋼管;注漿錨桿全長每隔10cm對稱十字開口均勻鉆出Ф6mm出漿孔,管口螺紋M20,管終端呈稍扁狀,以增加注漿出口壓力;注漿錨桿在孔口處應(yīng)安裝有止?jié){塞,該止?jié){塞在注漿過程中全部封閉孔口,防止?jié){液倒流;注漿錨桿端頭應(yīng)設(shè)有止?jié){球閥,注漿完成后,停止注漿時,應(yīng)關(guān)掉止?jié){球閥,防止?jié){液倒流;注漿設(shè)備(表2)序號設(shè)備名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1注漿泵ZBQ-5/12臺12攪拌機(jī)臺13風(fēng)錘YT-28臺34注漿泵開關(guān)QC-83-80臺15注漿泵用開關(guān)(斷路開關(guān))DW80-200臺16攪拌機(jī)開關(guān)QC-83-80臺17風(fēng)動扳手把26)、注漿作業(yè)的技術(shù)質(zhì)量要求(1)、注漿原則①定壓注漿②定量注漿(2)、注漿孔施工技術(shù)要求注漿孔施工時,嚴(yán)格按照設(shè)計間排距和角度布置,間排距最大誤差控制在土100mm以內(nèi),孔深誤差控制在0-50mm范圍以內(nèi),頂部錨桿角度不小于75度。(3)、注漿系統(tǒng)的調(diào)試技術(shù)要求注漿前,先對各連接管路、閥門、設(shè)備等進(jìn)行檢查后用清水調(diào)定注漿壓力到需要的規(guī)定壓力。(4)、漿液制作及注漿技術(shù)要求漿液制作時,嚴(yán)格掌握注漿參數(shù)、漿液配比,水灰比和注漿終壓,滿足設(shè)計要求。注漿時,每個孔注漿量以臨近注漿孔返漿為止,返漿時停止注漿,降低流量10分鐘,停機(jī)關(guān)閉注漿閥;進(jìn)行下一個孔的注漿。漿液需充分?jǐn)嚢杈鶆?,并在放漿口處設(shè)置過濾網(wǎng),以防結(jié)塊小泥等雜物吸入漿管內(nèi)。注漿的孔口閥門應(yīng)待注漿后8小時拆除。拆下的閥門要及時清洗干凈,然后涂抹機(jī)油備用。3、施工安全技術(shù)措施1、嚴(yán)格執(zhí)行“敲幫問頂”制度,各項工序開始前都必須進(jìn)行。2、施工前,必須將風(fēng)、水管路連接到位,材料及工器具準(zhǔn)備到位。3、施工鉆孔時,打眼工站在鑿巖機(jī)側(cè)后方,并保證身體平衡,然后緩送氣腿閥門,使氣腿蹬到實處,并達(dá)到一定支撐力。4、掌釬工站在鑿巖機(jī)一側(cè),距離巖面400~600mm,兩手抓穩(wěn)鉆桿,對準(zhǔn)標(biāo)好的眼位,向打眼工發(fā)出開機(jī)信號。5、注漿泵必須由專人操作。6、操作人員必須佩帶橡膠手套,以保證肢體安全。7、施工注漿鉆孔及注漿期間,施工地點(diǎn)必須設(shè)專人監(jiān)護(hù),隨時觀察頂板、并掛上“前方施工,嚴(yán)禁行車”的警示牌。箕斗即將運(yùn)行到警示牌位置時,必須發(fā)出信號,待施工人員將錨桿機(jī)、管路等順開,施工人員撤到安全地點(diǎn),在得到施工安全員的允許后方可通行。8、工作臺必須要設(shè)置防滑防墜設(shè)施,在工作臺四周要打防滑樁,防滑樁要將工作臺穩(wěn)固牢固并滿足施工需要,且不能與行車設(shè)備相互干擾。9、人員通過注漿地點(diǎn)時,必須取得注漿安全員的允許,將電纜、管路等順開后方可通過。10、注漿泵每次移動時,將注漿泵擺放在平板車進(jìn)行提升,平板車掛在箕斗后面,在提升前,首先安全員檢查聯(lián)接碰頭和插銷及聯(lián)接環(huán)是否牢固可靠,確定牢固可靠后方可進(jìn)行提升移動。提升移動到注漿位置后,在注漿泵靠近巷道幫打好不少于2個固定楔,用?14.5mm鋼絲繩將注漿泵固定在固定楔上,然后在注漿泵位置施工地錨固定樁將注漿泵固定防止注漿泵翻落。11、注漿材料使用箕斗轉(zhuǎn)運(yùn),裝料量高度要低于箕斗沿高高度300mm—400mm;在巷道內(nèi),注漿材料要分類堆放且要堆放整齊,堆放地點(diǎn)要安設(shè)防下滑擋板,擋板可使用厚度8mm—10mm的鋼板或厚度不小于100mm的木板雙層制作,擋板要穩(wěn)固、結(jié)實且要固定在巷道內(nèi)。隨著注漿泵的移動,注漿材料需要轉(zhuǎn)運(yùn)時,在臨時堆放點(diǎn)也要安設(shè)防下滑擋板。注漿攪拌桶隨注漿泵移動,攪拌桶放置點(diǎn)必須要采用人工使用十字鎬將放置點(diǎn)挖出深度為300mm—500mm深的圓形狀平臺,將攪拌桶放置在內(nèi),并在攪拌桶靠近巷道幫打好不少于2個固定楔,用?14.5mm鋼絲繩將攪拌桶固定在固定楔上,然后在攪拌桶位置施工地錨固定樁將攪拌桶固定防止攪拌桶翻落。12、作業(yè)前必須先對作業(yè)地點(diǎn)的電纜、風(fēng)水管、風(fēng)筒等采取保護(hù)措施以后,方可進(jìn)行作業(yè)。13、鉆注漿錨桿孔時,必須選在支護(hù)完整、噴射砼覆蓋嚴(yán)密的地點(diǎn)進(jìn)行。鉆眼前先進(jìn)行敲幫問頂,找凈活動的砼塊以后,方可鉆孔。14、風(fēng)鉆的軟管接頭及注漿泵的出漿管與錨桿接頭必須連接可靠。15、使用風(fēng)鉆和錨桿機(jī)時,嚴(yán)格按《打眼工技術(shù)操作規(guī)程》進(jìn)行操作。16、注漿孔的布置、注漿配合比等技術(shù)參數(shù)可根據(jù)注漿效果及時調(diào)整。17、制漿和注漿的工作人員,必須佩帶防護(hù)眼鏡和口罩,工作服袖口必須扎緊,扣子扣好。注漿時,操作人員要站在操作位置的上口,嚴(yán)禁站在下口。18、注漿前必須進(jìn)行注漿泵和輸送管路的耐壓試驗,試驗壓力必須達(dá)到注漿壓力的1.5倍,試驗時間不少于15分鐘,無異常情況后方可使用;注漿前必須對止?jié){墊和孔口管進(jìn)行耐壓試驗,試驗壓力必須大于注漿壓力1Mpa。19、注漿過程中注漿壓力突然上升時,必須停止注漿泵運(yùn)轉(zhuǎn),卸壓后方可進(jìn)行處理。20、在注漿過程中,若注漿位置段巷道由于注漿壓力或注漿液重量發(fā)生開裂縫,則應(yīng)立即停止注漿,對開裂縫采用水泥砂漿或膨脹水泥等其他材料進(jìn)行封堵密閉,待開裂縫封堵硬化后,再次進(jìn)行二次補(bǔ)漿。21、注漿結(jié)束時,全孔必須及時用水泥砂漿全部充填實,錨桿的口端用螺母上緊封死。22、每次注漿結(jié)束后,必須用清水沖洗注漿設(shè)備及管路,防止?jié){體固化后影響設(shè)備、管路的正常使用和下次注漿的效果。23、嚴(yán)禁串漿注射漿液。24、注漿過程安全員、技術(shù)員要跟班;注漿結(jié)束后跟班技術(shù)員必須檢查注漿效果,并嚴(yán)格填寫注漿加固施工記錄表,合格后方可進(jìn)行下一個孔的施工。25、嚴(yán)禁無風(fēng)、微風(fēng)、瓦斯超限的情況下作業(yè)。26、注漿作業(yè)地點(diǎn)下方嚴(yán)禁有人或人員作業(yè)。27、制漿和注漿的工作人員要佩戴防護(hù)眼鏡和口罩,注漿材料攪拌點(diǎn)要有降塵的設(shè)施,比如防塵水霧、噴霧裝置等。28、必須采取濕式鑿巖;打眼前,首先進(jìn)行敲幫問頂,找掉活矸及危矸。打眼前,先檢查風(fēng)水管路是否完好無損、暢通,打眼工具各部件是否齊全、正常。29、鉆桿與鉆眼方向要保持一致,用力要均勻適當(dāng),升降要平穩(wěn),以防折斷鉆桿、夾釬;鉆桿下不得有人。在操作平臺上打眼時,風(fēng)錘要架設(shè)穩(wěn)固,風(fēng)錘氣腿要抵在操作平臺上的固定位置,防止風(fēng)錘錯位下滑;扶鉆桿人員要避開眼口方向,站在風(fēng)錘側(cè)面操作,兩腿前后錯開,腳踏實地;當(dāng)鉆眼過程中出現(xiàn)圍巖變松、片幫、來壓或鉆孔中有壓力水、水量突然增大或出現(xiàn)有害氣體滲出等異?,F(xiàn)象時,必須停止鉆進(jìn),但不得拔出鉆桿,及時向項目部匯報,同時將人員撤到地面。30、打眼工在有下列情況之一時不得打眼:a、局扇停止運(yùn)行時;b、頂板有安全隱患時;c、注漿地點(diǎn)下有人員或人員作業(yè)時;d、瓦斯超限時;e、注漿地點(diǎn)安全條件不好或發(fā)生異常情況時;打眼前先看好中腰線,按注漿設(shè)計施工圖中所規(guī)定的眼位、深度、方位進(jìn)行打眼。打眼完畢后將打眼工具、設(shè)備搬離迎頭,存放在安全地點(diǎn),將電纜或風(fēng)帶、小帶盤放整齊。31、注漿之前,由項目部安全副經(jīng)理負(fù)責(zé)做好安全避災(zāi)退路,一旦井下發(fā)生事故時,作業(yè)人員能夠通暢、安全、及時的沿避災(zāi)退路撤至地面。32、箕斗提升時必須嚴(yán)格執(zhí)行“行車不行人,行人不行車”。33、當(dāng)注漿鉆孔施工與箕斗運(yùn)輸平行作業(yè)時,施工段前后方20米必須設(shè)置警示牌;34、當(dāng)箕斗運(yùn)輸時,必須安排專人通知注漿隊,一方面將設(shè)備轉(zhuǎn)移到安全地帶,以避免發(fā)生撞倒設(shè)備的安全事故;另一方面,人員必須撤到躲避硐室或地面,以避免箕斗傷人,確保人員及設(shè)備、設(shè)施的安全。35、注漿施工與鉆孔施工所使用的架子(操作平臺)不能與箕斗相互干擾,凡在架子(操作平臺)上操作施工的人員,必須將架子(操作平臺)搭設(shè)平穩(wěn)且要有防滑防墜設(shè)施、保證安全后方可操作。36、采用人工開挖注漿槽時,采用手鎬進(jìn)行開挖時,操作人員不得正對其他作業(yè)人員作業(yè),以防手鎬傷到其他人員。37、使用尖銳器具時須注意自身安全,采用正確的操作方法,以免受傷或造成他人受傷。工具使用完后應(yīng)有序的擺放或放入工具袋(箱),以防誤傷自己或他人。38、在施工注漿槽過程中,所有參與人員必須精力集中,防止發(fā)生意外事故。(三)、方案三:采用噴、澆、錨、網(wǎng)+壁后注漿聯(lián)合支護(hù);1、支護(hù)設(shè)計及支護(hù)材料(1)支護(hù)方式采用噴、澆、錨、網(wǎng)+壁后注漿聯(lián)合支護(hù)方式,在巷道開挖后立即噴射一層30~50mm厚的混凝土進(jìn)行臨時支護(hù);待巷道基本穩(wěn)定后,進(jìn)行整體澆灌鋼筋混凝土永久支護(hù)澆筑厚度為300mm;再用錨桿和鋼筋網(wǎng)加強(qiáng)支護(hù);最后進(jìn)行壁后注漿加固支護(hù);?32超前管棚壁厚為3.5mm,L=3000mm,間距為300mm,每1200mm為一循環(huán)(根據(jù)現(xiàn)場實際情況,可對管棚數(shù)量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整);噴射混凝土厚度為30~50mm,配比為水泥∶砂子∶石子=1∶2∶2,水灰比為0.45~0.50;澆灌鋼筋混凝土厚度300mm,混凝土配合比為水泥∶砂子∶石子=1∶2.7∶4,水灰比為0.50,采用直徑10mm的鋼筋,鋼筋排列間距為500mm;采用管縫式,長2.0m,錨桿網(wǎng)度1000mm×1000mm,梅花形排列;條網(wǎng)為直徑12mm的鋼筋,成對橫向布置,用鋼板焊接,排距同錨桿一致。(2)嚴(yán)格按照短掘短支的單行作業(yè)方式,先墻后拱支護(hù)方法進(jìn)行施工,每循環(huán)掘進(jìn)嚴(yán)格控制在1.2m以內(nèi)(根據(jù)圍巖穩(wěn)定情況,可適當(dāng)調(diào)整循環(huán)進(jìn)度),確保短掘進(jìn)強(qiáng)支護(hù):采用履帶裝渣機(jī)出矸的施工方法。附圖3噴、澆、錨、網(wǎng)+壁后注漿聯(lián)合支護(hù)設(shè)計圖2、施工工序及工藝流程1)、小斷面超前光面爆破掘進(jìn)工藝遇到松軟破碎地質(zhì)帶掘進(jìn)時應(yīng)采用小斷面超前光面爆破掘進(jìn)工藝,不但進(jìn)一步降低了爆破震動對圍巖的不利影響,更主要的是通過小斷面超前,遇到非常松軟破碎巖段則采用非爆破方法開挖到巷道邊界,將巷道周邊圍巖的破壞程度降低到最小。這一爆破工藝的特點(diǎn)是:斷面分兩次形成,第一次按小斷面布孔鑿巖和爆破,第二次按成巷斷面布置周邊孔起爆光爆層或采用非爆破方法開挖到巷道邊界。形成小斷面后,根據(jù)小斷面超前成巷的成巷條件和礦巖性質(zhì)具體布置光面爆破層的周邊眼或采用非爆破方法掘進(jìn)成巷,是確保這一工藝達(dá)到預(yù)期效果的關(guān)鍵。一般原則是:小斷面成巷規(guī)整時按設(shè)計要求布孔;小斷面發(fā)生少量片幫冒頂時,則在片幫冒頂處將周邊眼孔距加大;若片幫冒頂超過50%,則采用風(fēng)鎬等非爆破方法將巷道掘進(jìn)至設(shè)計邊界。2)、噴、澆、錨、網(wǎng)與注漿聯(lián)合支護(hù)工藝巷道掘進(jìn)遇到松軟破碎巖層,采用噴、澆、錨、
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