某礦采空區(qū)治理方案1

PAGE2采空區(qū)處治施工方案編制：復(fù)核：審批：國(guó)道G342晉城市過(guò)境段改線工程目錄1項(xiàng)目概況 III2項(xiàng)目建設(shè)背景及必要性 II2.1礦山概況 II2.2項(xiàng)目建設(shè)的背景及必要性 42.2.1礦床開(kāi)采技術(shù)條件 42.2.2礦場(chǎng)及礦柱穩(wěn)定性差 52.2.3采空區(qū)頂板、礦柱均出現(xiàn)不同程度垮塌 83技改工程內(nèi)容規(guī)模 94已有工程技術(shù)條件及技術(shù)路線 94.1已有工程技術(shù)條件 94.2技術(shù)路線 105工程技術(shù)方案 105.充填方案的確定 105.2加固方案的主要參數(shù)及工藝 125.2.1采場(chǎng)（空區(qū)）頂板、礦柱注漿加固的參數(shù) 125.2.2主運(yùn)輸巷帷幕注漿加固的參數(shù) 155.2.3注漿方法和注漿工藝 176、全生產(chǎn)技術(shù)評(píng)價(jià)與分析 187勞動(dòng)保護(hù)與安全衛(wèi)生 197.1生產(chǎn)過(guò)程中危險(xiǎn)、有害因素的分析 197.2防護(hù)措施 208企業(yè)組織和勞動(dòng)定員 208.1組織機(jī)構(gòu) 208.2現(xiàn)場(chǎng)組織管理制度 218.3人員培訓(xùn) 219項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度安排 2210投資估算與資金籌措 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。10.1主要工程量 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。10.2編制說(shuō)明及依據(jù) 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。10.3工程投資 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。10.4資金籌措 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。11項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益分析 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。11.1采空區(qū)充填治理的經(jīng)濟(jì)效益分析 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。11.2環(huán)境效益分析 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。12可行性研究結(jié)論與建議 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。12.1結(jié)論 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。12.2建議 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。****礦區(qū)采空區(qū)治理可行性報(bào)告運(yùn)至距離礦山1.5km的黃土坡選冶廠深加工。礦山設(shè)計(jì)損失率15%；貧化率5%。（2）交通位置****礦床位于貴州省銅仁市北東17.5公里的湘黔邊境上，其絕大部分屬該市滑石鄉(xiāng)管轄，僅南段東側(cè)跨入湖南省鳳凰縣阿拉區(qū)黃合營(yíng)鄉(xiāng)所轄亭子關(guān)境內(nèi)。礦床長(zhǎng)1.5公里，寬0.7公里，面積1.05平方公里。地理坐標(biāo)為東經(jīng)：109°19′33″～109°20′16″，北緯：27°49′04″～27°50′13″。懷渝鐵路已建成，通過(guò)銅仁市，往東經(jīng)鳳凰到枝柳鐵路吉首站，里程100公里，往南經(jīng)銅仁到湘黔鐵路大龍站，里程85公里。礦區(qū)交通較為方便（見(jiàn)圖1）。圖1貴州省****交通位置圖（3）礦權(quán)設(shè)置及相鄰礦界關(guān)系該礦山地處湘黔兩省交界地帶，東邊與湖南省鳳凰縣金山礦業(yè)有限責(zé)任公司頭坡腦汞鋅礦接壤，東北方向于鳳凰縣礦業(yè)有限公司相連，無(wú)礦界糾紛。（4）儲(chǔ)量利用情況貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)局103地質(zhì)大隊(duì)1988年12月提交的《貴州省銅仁縣滑石汞礦田初查及亂巖塘汞礦詳終地質(zhì)報(bào)告》，按D級(jí)的計(jì)算方式，亂巖塘礦區(qū)普查圈定的礦塊分為6個(gè)小塊段，求得汞礦金屬儲(chǔ)量2321t，汞礦的礦石資源量為609393.3t。目前F107斷層以南的Ⅴ、Ⅵ的礦體尚未進(jìn)行開(kāi)采，汞金屬儲(chǔ)量為45.1t。湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)局405地質(zhì)大隊(duì)1977年12月提交的《湖南省鳳凰縣茶田礦田白巖壁礦段汞礦地質(zhì)初勘報(bào)告》，白巖壁礦段普查圈定的礦塊分為10個(gè)小塊段，求得汞礦金屬儲(chǔ)量1596.67t，后經(jīng)生產(chǎn)探礦，獲得C級(jí)儲(chǔ)量1952.695t。****礦區(qū)儲(chǔ)量見(jiàn)表1-11994年因礦坑涌水量大，開(kāi)采成本高于銷(xiāo)售價(jià)格故停采至今，F(xiàn)10729附近的Ⅶ1、Ⅶ2、Ⅷ、Ⅵ尚未進(jìn)行開(kāi)采，汞金屬儲(chǔ)量為698.95t。累計(jì)****礦區(qū)尚未開(kāi)采的礦石量480942.9t，金屬量744.05t，綜合品位0.1547%。2016年儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告提交****礦區(qū)地質(zhì)儲(chǔ)量25萬(wàn)噸。2.2項(xiàng)目建設(shè)的背景及必要性2.2.1礦床開(kāi)采技術(shù)條件(1)水文地質(zhì)條件礦床為深埋在地下的隱伏盲礦，其不僅低于當(dāng)?shù)氐那治g基準(zhǔn)面，而且由于F24斷層的切割結(jié)果，比南部白巖壁礦床低約200m。區(qū)內(nèi)雖有地表水流通過(guò)，但鑒于上部含水層富水性弱，隔水層()層厚度大，對(duì)地表水體和上部含水層的溝通可能性不大，由于礦床內(nèi)斷層構(gòu)造多具隔水性和阻水性，其斷裂構(gòu)造及其伴生的微裂隙具導(dǎo)水性，因此，礦床開(kāi)拓時(shí)，地下水進(jìn)入坑道的主要形式是直接的，本次擬采礦區(qū)均位于F107斷層北（下）盤(pán)，在礦山開(kāi)采過(guò)程中，要特別提防導(dǎo)水?dāng)鄬右鸬牡V坑涌水。由于礦床埋深大，排水條件較差，在局部地段水文地質(zhì)條件較復(fù)雜，在礦山采掘過(guò)程中，還應(yīng)預(yù)防壇子水涌出對(duì)井下作業(yè)人員的危害。(2)工程地質(zhì)條件礦層頂?shù)装鍘r性，裂隙節(jié)理發(fā)育程度，破碎軟弱層的厚度和分布情況：礦層及頂?shù)装逯饕商妓猁}沉積巖組成，為層狀結(jié)構(gòu)，巖層的厚度比較穩(wěn)定。經(jīng)測(cè)試：頂板有機(jī)質(zhì)粉晶白云巖的平均抗壓強(qiáng)度垂直層面為369公斤／厘米2、平行層面為810公斤／厘米2；礦層層紋狀細(xì)晶白云巖平均抗壓強(qiáng)度垂直層面為322～729公斤／厘米2、平行層面為383～786公斤／厘米2；底板礫屑白云巖平均抗壓強(qiáng)度垂直層面為503公斤／厘米2、平行層面為531公斤／厘米2。據(jù)此，亂巖塘礦床應(yīng)屬于堅(jiān)硬半堅(jiān)硬巖石為主的層狀礦床。礦床范圍內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，但破碎帶尤其是Ⅰ級(jí)構(gòu)造破碎帶一般膠結(jié)良好，礦層及頂?shù)装鍘r層是比較完整、穩(wěn)固的。裂隙以礦層及其頂?shù)装褰佑|面附近尤為發(fā)育，均屬受斷裂構(gòu)造影響的微裂隙和閉合節(jié)理，多數(shù)產(chǎn)狀比較陡，有的近乎直立。由此，其垂直層面的抗壓強(qiáng)度一般均低于平行層面的抗壓強(qiáng)度。風(fēng)化和巖溶作用鑒于埋深大，地下水循環(huán)緩慢已基本消失，一般不存在軟弱層和不良工程地質(zhì)現(xiàn)象，工程地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。2.2.2礦場(chǎng)及礦柱穩(wěn)定性差****礦區(qū)汞礦礦層埋藏深，大都在300m~400m之間，屬緩傾斜礦體，礦體傾角在10~25度之間，礦體厚度在3~7m之間不等。F107斷裂為一條近東西向成礦后構(gòu)造，沿70°～85°方向橫跨此礦區(qū)中部，區(qū)內(nèi)長(zhǎng)1.5公里，斷層傾向向北，傾角57°～71°；垂直斷距約1.5米，為正斷層。并有南盤(pán)相對(duì)北盤(pán)向東移動(dòng)，水平斷距10~15米。斷裂兩側(cè)5米范圍內(nèi)巖石擠壓破碎厲害。構(gòu)造角礫巖發(fā)育，其寬度一般為1～5米，角礫直徑0.3～2厘米，巖層結(jié)構(gòu)較為松散。采用房柱法采礦，礦體頂為了確保安全，在采礦過(guò)程中預(yù)留了很多不規(guī)則礦柱，礦柱的間排距約為15m×15m，礦柱近似園形，礦柱直徑約為3m。由于受斷層破碎帶F107的影響，采場(chǎng)頂板圍巖破碎，采礦過(guò)程中，多次發(fā)生冒頂事故，幸好沒(méi)有人員傷亡。參見(jiàn)圖3、圖4所示。圖3采場(chǎng)頂板圍巖破碎開(kāi)裂此外，礦柱在采動(dòng)地壓的長(zhǎng)期作用下，開(kāi)始受壓變形，開(kāi)裂，甚至垮落如圖5、圖6所示。不但造成大量礦量流失，而且無(wú)法保障井下生產(chǎn)安全。為此，2012年在垮坍較為嚴(yán)重的采區(qū)用鋼筋砼磚構(gòu)筑人工礦柱（參見(jiàn)圖5、圖6），但由于采場(chǎng)圍巖過(guò)于破碎，圍巖壓力大，人工礦柱多處出現(xiàn)變形和片幫（參見(jiàn)圖7、圖8）采場(chǎng)礦量損失和作業(yè)人員安全隱患仍未消除。圖4采場(chǎng)頂板冒落圖5礦柱出現(xiàn)開(kāi)裂圖6礦柱出現(xiàn)片幫圖7人工礦柱出現(xiàn)片幫圖8人工礦柱出現(xiàn)開(kāi)裂2.2.3采空區(qū)頂板、礦柱均出現(xiàn)不同程度垮塌老采空區(qū)屬于上個(gè)世紀(jì)六七十年代由貴州省司法局大洞喇監(jiān)獄遺留，盡力了四五十年的地壓沉降，大部分支承空區(qū)頂板的礦柱已受壓變形，為了安全起見(jiàn)，礦山恢復(fù)生產(chǎn)后不得不加大投資力度重新設(shè)計(jì)安全通道，避開(kāi)采、采空區(qū)。從上所述可知，****礦區(qū)汞礦F107斷層破碎帶附近的采場(chǎng)頂板冒落和礦柱的垮坍造成約7萬(wàn)噸礦體難以開(kāi)采回收，且開(kāi)采貧化損失大，采場(chǎng)作業(yè)安全隱患嚴(yán)重。由于我國(guó)汞礦資源缺乏，為安全開(kāi)采F107斷層破碎帶附近的礦體，采用新技術(shù)和新工藝對(duì)其采場(chǎng)頂板及礦柱進(jìn)行加固，充填采空區(qū)勢(shì)在必然。3技改工程內(nèi)容規(guī)模根據(jù)****礦區(qū)汞礦F107斷層破碎帶附近的采場(chǎng)頂板冒落和礦柱的垮坍、主運(yùn)輸巷出現(xiàn)嚴(yán)重開(kāi)裂的情況，結(jié)合貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局103地質(zhì)隊(duì)提供的《****礦區(qū)汞礦開(kāi)采設(shè)計(jì)方案》、《****礦區(qū)汞礦開(kāi)拓系統(tǒng)平面圖》以及目前的生產(chǎn)實(shí)際，本技改工程的內(nèi)容及規(guī)模如下：（1）位于斷層破碎帶F107范圍內(nèi)礦體采場(chǎng)頂板加固2620m2，設(shè)計(jì)施工鉆孔81個(gè)，累計(jì)鉆孔240m；充填尾沙量32000m3。（2）位于斷層破碎帶F107范圍內(nèi)的礦柱加固1890m3（32個(gè)）：注漿鉆孔128個(gè)，鉆孔量384m，注漿量460m3。（3）距離主運(yùn)輸巷口910米開(kāi)叉處沿主巷道走向60米范圍內(nèi)全斷面帷幕注漿，加固長(zhǎng)度60m：帷幕注漿鉆孔120個(gè)，鉆孔600m；帷幕注漿390m3。4已有工程技術(shù)條件及技術(shù)路線4.1已有工程技術(shù)條件****礦區(qū)汞礦是一個(gè)開(kāi)采多年的老礦山，采用房柱法采礦，自2005年恢復(fù)生產(chǎn)以來(lái)，采場(chǎng)頂板冒落問(wèn)題一直是制約采礦作業(yè)能否順利進(jìn)行的一個(gè)關(guān)鍵因素,隨著礦山開(kāi)采范圍的擴(kuò)大，采空區(qū)的規(guī)模增加，冒落現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，給采場(chǎng)作業(yè)帶來(lái)較大危害,直接危及到采場(chǎng)作業(yè)人員的安全。通過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐摸索，系統(tǒng)地掌握了礦體頂板圍巖的工程力學(xué)性能，在研究和分析采場(chǎng)頂板的冒落原因的基礎(chǔ)上,提出預(yù)防頂板冒落的措施,對(duì)防止采場(chǎng)頂板冒落和保障采礦生產(chǎn)的安全取得過(guò)一些效果。實(shí)踐表明,****礦區(qū)汞礦致力于采空區(qū)穩(wěn)定性的治理工作，已形成了一套具有礦山自有特色的應(yīng)急處理系統(tǒng)，培養(yǎng)了一支實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富、能解決實(shí)際問(wèn)題干部技術(shù)隊(duì)伍，為下一步礦山采頂板與主運(yùn)輸巷帷幕注漿綜合治理技術(shù)改造奠定了基礎(chǔ)。此外，帷幕注漿、尾沙充填綜合治理涉及工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、物探、注漿材料和工藝、井下高壓防噴、特種設(shè)備等多個(gè)專(zhuān)業(yè)和領(lǐng)或，我們已聘請(qǐng)這些相關(guān)領(lǐng)域的專(zhuān)家到礦山現(xiàn)場(chǎng)，提出了合理的方案和技術(shù)措施。為本工程的實(shí)施提供了工程參照和技術(shù)支撐。4.2技術(shù)路線項(xiàng)目采用理論分析與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際相結(jié)合的研究方法，通過(guò)資料分析、地面井下調(diào)查及工程探查等手段進(jìn)一步查明礦區(qū)礦體頂板圍巖及主運(yùn)輸巷圍巖的工程水文地質(zhì)條件。然后在主運(yùn)輸巷內(nèi)、F107破碎帶附近有代表性的地段布置變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)；重點(diǎn)掌握目前采空區(qū)內(nèi)變形較為嚴(yán)重部位的特征；分析比較各種可行的加固方案；開(kāi)展新型注漿＋充填材料、工藝試驗(yàn)研究及安全措施研究；解決****礦區(qū)汞礦目前存在的采空區(qū)冒落、礦柱變形失穩(wěn)、主運(yùn)輸巷下沉開(kāi)裂、采空區(qū)充填的技術(shù)難題。5工程技術(shù)方案5.充填方案的確定根據(jù)目前礦山的現(xiàn)狀，有三個(gè)方案可供選擇：方案一：①加密采場(chǎng)預(yù)留保安礦柱，或加大礦柱的尺寸，改善采場(chǎng)及采空區(qū)頂板的受力條件，以達(dá)到防止采場(chǎng)頂板冒落的目的；②主平洞已下沉部位采取重新開(kāi)鑿運(yùn)輸巷道，避開(kāi)下沉開(kāi)裂部位方案。本方案的優(yōu)缺點(diǎn)是①采空區(qū)冒落治理這一塊不需投入任何工程，因而前期投資少；缺點(diǎn)是加密礦柱或加大礦柱尺寸占用了大量的礦石資源，因而回收率低，造成資源浪費(fèi)；②主運(yùn)輸巷沉降開(kāi)裂這一塊采用新鑿巷道，具有施工周期長(zhǎng)，影響目前礦山正常的生產(chǎn)，且成本高。方案二：密閉老采空區(qū)，在新采空區(qū)和未來(lái)的采空區(qū)實(shí)行廢石充填****礦區(qū)設(shè)計(jì)年采礦量10萬(wàn)t左右。每年掘進(jìn)廢石量在5萬(wàn)m3左右,在確保完成采、出礦生產(chǎn)計(jì)劃的同時(shí),充分利用現(xiàn)有采、出礦設(shè)備及現(xiàn)有工程和采空區(qū)的基礎(chǔ)上,完善有關(guān)設(shè)施建立的系統(tǒng)?，F(xiàn)有資源可利用的主要設(shè)備有0.75立方米礦車(chē),人工裝載廢石，主要工程設(shè)施包括轉(zhuǎn)運(yùn)溜井、采場(chǎng)天井,用于跨中段、跨分段轉(zhuǎn)運(yùn)。其中225水平礦體厚大,布置采場(chǎng)多,采后空間大,可大量回填廢石。因此,在主礦體區(qū)域布置兩個(gè)專(zhuān)用廢石井,石井貫通240水平中段～-225分段,建立一套卸碴設(shè)施。240以上的掘進(jìn)廢石通過(guò)礦車(chē)推到廢石井對(duì)采場(chǎng)采空區(qū)進(jìn)行回填。分層充填采場(chǎng)回采高度一般為5.5～8.5m。其中采用風(fēng)鉆壓頂采場(chǎng)采空高度在5.5～6.5m?；靥顣r(shí)礦房采場(chǎng)要求兩幫距礦體1.5m以上,廢石堆高距離充填面大于0.5m,回填后采用膠結(jié)充填,并用高標(biāo)號(hào)水泥澆面,澆面層厚度0.3m以上。間柱采場(chǎng)由于兩幫是充填體,因此兩幫回填到邊,整個(gè)采場(chǎng)回填?？臻g較高的采場(chǎng),用鏟運(yùn)機(jī)分多層回填、壓實(shí)。廢石面距離充填面大于0.5m,回填后采用非膠結(jié)充填,采場(chǎng)充平后進(jìn)行澆面,膠面層厚度0.3～0.5m。留底柱拉底采場(chǎng)首層不允許回填,待膠結(jié)充填高度大于6m后才能安排回填廢石,以確保以后安全回采礦石底柱。大直徑深孔采礦法目前在我礦較少使用,近年來(lái)安排了幾個(gè)間柱及邊角難采采場(chǎng),回采高度一般在4m左右。下部用膠結(jié)充填,充厚8m高后再回填廢石,采后空間大,可大量進(jìn)行回填。該系統(tǒng)正常運(yùn)作由主管安全和生產(chǎn)的副礦長(zhǎng)及生產(chǎn)科負(fù)責(zé)計(jì)劃和管理。為了使整個(gè)回填系統(tǒng)有效地運(yùn)行,制定一系列的年度、季度回填攻關(guān)計(jì)劃和激勵(lì)措施,并根據(jù)季度、年度廢石回填的情況考核各相關(guān)單位。每個(gè)掘進(jìn)工程在進(jìn)場(chǎng)施工前,一般要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,制訂現(xiàn)場(chǎng)施工紀(jì)要,內(nèi)容包括:掘進(jìn)工程產(chǎn)出廢石量;廢石去向和運(yùn)輸設(shè)備使用情況;附近區(qū)域采場(chǎng)作業(yè)情況,采空區(qū)廢石消耗量;能否進(jìn)行跨中段、跨區(qū)域轉(zhuǎn)運(yùn),以及需要使用的轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備和轉(zhuǎn)運(yùn)井;對(duì)廢石的轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)行可行性分析,經(jīng)濟(jì)效益比較,選取最優(yōu)方案。每個(gè)采場(chǎng)在空?qǐng)鲵?yàn)收時(shí),也要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,提供空?qǐng)鲵?yàn)收記錄,內(nèi)容包括:可供廢石回填的空間;廢石來(lái)源;所需轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備,轉(zhuǎn)運(yùn)溜井;轉(zhuǎn)運(yùn)回填所需時(shí)間。廢石回填要求廢石能就近回填的不轉(zhuǎn)運(yùn),能消耗于井下的不出窿,采空區(qū)能利用的不浪費(fèi)。這樣,掘進(jìn)工作面的安排與采場(chǎng)回采安排相互關(guān)聯(lián),只要計(jì)劃合理、安排恰當(dāng),既能保證掘進(jìn)廢石盡可最大限度地消耗于井下,也能保證采場(chǎng)采空區(qū)有足夠的回填廢石來(lái)源。本方案的優(yōu)點(diǎn)在于充分利用了生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢物，只進(jìn)行二次平行搬運(yùn)，不出井，降低了提升費(fèi)用，同時(shí)解決了采空區(qū)地壓管理問(wèn)題。方案三：①對(duì)F107破碎帶范圍內(nèi)的采場(chǎng)頂板和礦柱進(jìn)行預(yù)注漿加固，通過(guò)高壓將漿液壓入采場(chǎng)頂板或礦柱的裂中，以大幅度提高采場(chǎng)頂板圍巖和礦柱的整體性和力學(xué)性能，從而達(dá)到防止采場(chǎng)冒落和礦柱變形的目的；②在主運(yùn)輸巷頂板和兩幫下沉地段采用全斷面帷幕注漿加固，漿液在高壓下滲入運(yùn)輸巷周?chē)殉霈F(xiàn)的裂隙中，將已破壞的圍巖重新膠結(jié)成一個(gè)整體。本方案的優(yōu)缺點(diǎn)：①采空區(qū)冒落治理這一塊在不改變現(xiàn)有采礦方法參數(shù)的前提下，能安全回收礦柱和殘礦，提高采礦回收率；同時(shí)，漿液進(jìn)入破碎帶后，切斷了大氣降水滲入礦坑的通道，可減少礦坑排水量，降低排水費(fèi)用。但該方案需投入一定量的注漿加固工程。②在主運(yùn)輸巷頂板和兩幫下沉地段采用全斷面帷幕注漿加固，根據(jù)國(guó)內(nèi)已有的技術(shù)和工程實(shí)例，可以有把握控制運(yùn)輸巷穩(wěn)定，不再出現(xiàn)變形開(kāi)裂，同時(shí)帷幕注漿加固工程同新開(kāi)鑿一條巷道相比，工程量小，成本低，且不影響目前礦山正常的生產(chǎn)。根據(jù)上述三個(gè)個(gè)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比得出：****礦區(qū)汞礦采空區(qū)冒落、礦柱變形失穩(wěn)、主運(yùn)輸巷下沉開(kāi)裂采用第二和第三種方案相結(jié)合的方式。5.2加固方案的主要參數(shù)及工藝5.2.1采場(chǎng)（空區(qū)）頂板、礦柱注漿加固的參數(shù)（1）漿液擴(kuò)散半徑漿液在注漿地層中的有效擴(kuò)散半徑的大小，直接關(guān)系到注漿孔孔距的確定，而漿液的擴(kuò)散范圍與受注地層的裂隙產(chǎn)狀、裂隙開(kāi)度、地下水的流速、注漿材料的流動(dòng)性、注漿材料的凝結(jié)時(shí)間、注漿壓力、注漿方式等諸多因素有關(guān)，目前尚沒(méi)有可靠的公式計(jì)算其大小，而主要根據(jù)類(lèi)似礦山注漿工程類(lèi)比得出，初步取漿液擴(kuò)散半徑：采場(chǎng)①頂板R=1.27米，礦柱②R=2.72米。（2）注漿孔的間距、數(shù)量及布置決定注漿孔間距主要參數(shù)是漿液有效擴(kuò)散半徑，以使得孔與孔之間漿液相互形成搭接。經(jīng)計(jì)算得出：①采場(chǎng)頂板注漿孔的間距為1.8m，注漿孔的數(shù)量為810個(gè)，注漿孔采用梅花形布設(shè)。②礦柱注漿孔的間距為3.84m，注漿孔的數(shù)量為128個(gè)，注漿孔采用梅花形布設(shè)。(3)注漿壓力注漿壓力是漿液擴(kuò)散的動(dòng)力，是判別漿液在巖石裂隙中充填擴(kuò)散擠密過(guò)程是否正常的主要依據(jù)。注漿壓力隨著注漿孔周?chē)鷿{液的擴(kuò)散、沉析、充填壓裂等情況的變化而隨時(shí)變化，一般分為三個(gè)力階段：初期壓力、過(guò)程壓力和終值壓力。采場(chǎng)和礦柱注漿加固壓力取1.5Mpa。（4）注漿段長(zhǎng)由于注漿孔深度小于10m，因而本注漿工程不分段。（5）注漿孔施工序次本次注漿施工采用分三序施工，前一序孔的施工成果作為后序孔施工的依據(jù)，從而彌補(bǔ)地質(zhì)資料的不足。（6）注漿孔的技術(shù)要求鉆孔在穿過(guò)第破碎嚴(yán)重地段，要進(jìn)行低壓注漿，以確保注漿管下入后形成可靠封閉條件；鉆進(jìn)過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格記錄鉆速、沖洗液漏失量、掉鉆起止位置。鉆進(jìn)前后相對(duì)靜止水位等水文地質(zhì)及工程地質(zhì)現(xiàn)象。具有鮮明地質(zhì)待性的巖芯或檢查孔取出漿液結(jié)石巖芯時(shí)應(yīng)予保留，巖芯處理前須征得現(xiàn)場(chǎng)甲方工程技術(shù)人員同意。（7）壓水試驗(yàn)壓水試驗(yàn)的目的是為了求得注漿前巖石的單位吸水量，查看各序次灌漿孔段的單位吸水量隨灌漿序次增加后的變化情況。對(duì)第一序孔（勘察孔）而言，壓（注）水試驗(yàn)采用分段下入膠塞止水器，對(duì)注漿孔則采用孔口封閉器。試驗(yàn)方法采用單點(diǎn)法壓水，采用流量計(jì)計(jì)量。壓力表（壓力計(jì)）安裝在孔口，試驗(yàn)前做好試驗(yàn)段的鉆孔清洗工作，試驗(yàn)壓力取灌漿壓力的80%（或1.0MPa）。試驗(yàn)時(shí)，每間隔5～10分鐘觀測(cè)一次流量和壓力值，當(dāng)流量和壓力保持相對(duì)穩(wěn)定，在穩(wěn)定的壓力下，壓入流量連續(xù)四次讀數(shù)其最大值與最小值之差小于最終值的10%，或最大值與最小值之差小于1L/min時(shí)，視為穩(wěn)定，本段試驗(yàn)即可結(jié)束，取最終值做為計(jì)算值。根據(jù)壓水試驗(yàn)成果，確定漿液初始濃度，如表1所示。表1初始漿液類(lèi)型及濃度選擇表鉆孔透水率（Lu）漿液類(lèi)型初始水固比1～5水泥漿2:15～10水泥漿、或水泥尾礦砂漿1:1、2:1>10水泥漿、或水泥尾礦砂漿1:1、0.8:1（8）漿液濃度變換注漿一般采用先稀漿后濃漿逐級(jí)加濃的原則進(jìn)行漿液濃度的變換。初始濃度根據(jù)巖層單位吸水率確定。一般在裂隙巖層中，連續(xù)灌注20～30分鐘仍不起壓，或連續(xù)灌注2～4m3仍不起壓，則改用濃一級(jí)的漿液。當(dāng)采用最濃漿液灌注仍不起壓時(shí)，則采用間歇注漿，或水泥水玻璃雙液注漿。間歇注漿一次注漿量約5m3，間歇時(shí)間一般為5～8小時(shí)。（9）注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)注漿過(guò)程正常進(jìn)行的前提下，可依據(jù)以下三點(diǎn)結(jié)束注漿：（1）、注漿壓力均勻持續(xù)上升達(dá)到設(shè)計(jì)終壓，同時(shí)鉆孔吸漿量小于10升／分時(shí)，穩(wěn)壓20－30分鐘，即可結(jié)束本次注漿；（2）、注漿完畢后，進(jìn)行掃孔沖洗，再進(jìn)行壓水試驗(yàn)，單位吸水率ε小于0.05L/min.m.m時(shí)，即可認(rèn)為達(dá)到注漿段結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)；（3）、各段達(dá)到設(shè)計(jì)壓力，并且掃孔后不漏水，全孔注入量達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量時(shí)即可認(rèn)為達(dá)到終孔結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。（10）注漿材料帷幕注漿耗用的注漿材料量大，本著堵水可靠、經(jīng)濟(jì)節(jié)約、原料來(lái)源廣泛、可操作性和不產(chǎn)生地下污染的原則，有以下幾種注漿材料可供選取。a水泥漿:粉煤灰漿液的性能(可注性、穩(wěn)定性、抗?jié)B性、防蝕性、耐久性)較好，強(qiáng)度高；漿液性能(抗?jié)B性)好；漿液材料成本350～360元/米3，且其結(jié)石率高,勿需加工，質(zhì)量可靠。b水泥尾砂漿（封堵大的破碎通道）：水泥尾砂漿是以水泥和礦山選廠出來(lái)的尾砂為主要源材料，其28天抗壓強(qiáng)度達(dá)2.7Mpa～12Mpa，滿(mǎn)足注漿堵水的強(qiáng)度要求，其粘度為15.8～20厘泊，滿(mǎn)足漿液灌注的工藝要求及漿液充填封堵過(guò)水通道裂隙的要求。其抗?jié)B系數(shù)達(dá)10-7～10-9級(jí)，滿(mǎn)足注漿材料抗?jié)B指標(biāo)要求。漿液成本在100～150元/米3之間.c快凝雙液漿:當(dāng)裂隙發(fā)育，注漿耗漿量大、地下水流速比較大，則采用快凝雙液注漿，雙液漿可以上述二種注漿材料之一作為甲液，以水玻璃作為乙液，同時(shí)在孔內(nèi)混合或孔底混合灌注。5.2.2主運(yùn)輸巷帷幕注漿加固的參數(shù)(1)漿液擴(kuò)散范圍運(yùn)輸巷帷幕注漿漿液擴(kuò)散范圍與巖石裂隙的大小和分布、漿液的粘度、凝結(jié)時(shí)間、注漿速度和壓力、注漿量等諸多參數(shù)有關(guān)。根據(jù)運(yùn)輸巷圍巖的工程水文地質(zhì)條件，本次注漿方案的漿液擴(kuò)散范圍如下表：表2漿液擴(kuò)散范圍設(shè)計(jì)值表裂隙寬度（mm）<55~10>10漿擴(kuò)散距離(m)1.52.03.0（2）注漿孔的孔徑、孔深、孔數(shù)注漿孔的孔徑：根據(jù)鉆孔設(shè)備的能力確定：終孔孔徑Ф≥42mm；注漿孔的孔深：根據(jù)受注段的位置、長(zhǎng)度和止?jié){巖帽的長(zhǎng)度計(jì)算確定，初步設(shè)計(jì)為5~6m。注漿孔的數(shù)量及布置直接影響注漿效果和成本。主要根據(jù)受注地層的巖層裂隙發(fā)育和連通情況、預(yù)測(cè)的地下水量、漿液的擴(kuò)散范圍等參數(shù)，采用計(jì)算和作圖相結(jié)合的方式，反復(fù)比較確定。目前工程界采用均勻布孔方式存在針對(duì)性不強(qiáng)、無(wú)效鉆孔量、成本高、施工周期長(zhǎng)等諸多缺點(diǎn)，因而本工程采用非均勻布孔，每一圈帷幕注漿孔數(shù)為10個(gè)，鉆孔循環(huán)深度為5m，共12個(gè)循環(huán)，累計(jì)鉆孔12個(gè)。鉆孔的傾角向外5o~10o。（3）注漿壓力注漿壓力的大小根據(jù)隧道受注地段的靜水壓、突水的動(dòng)壓力、裂隙大小、漿液的性能及擴(kuò)散距離、止?jié){墻（或止水巖帽）的抗壓能力等參數(shù)確定。一般注漿壓力越高，漿液充填越飽滿(mǎn)，結(jié)石體強(qiáng)度越高，抗?jié)B性越好，堵水和加固的范圍也越大；但過(guò)高的注漿壓力會(huì)造成漿液的無(wú)效流失和作業(yè)面產(chǎn)生冒漿等。本方案注漿壓力P按靜水壓的1.5倍計(jì)算：（4）止?jié){巖帽的厚度及防漏漿處理止?jié){巖帽的作用是防止富水地段地下水涌向工作面及注漿過(guò)程中工作面跑漿，在隔水性能較好的巖層條件下，止?jié){巖帽留3米，反之預(yù)留5米。（5）漿液注入量Q根據(jù)巖層的裂隙率、儲(chǔ)水空間的大小、漿液的擴(kuò)散范圍、注漿段長(zhǎng)度、結(jié)石率等參數(shù)計(jì)算確定，按下述公式計(jì)算：Q=KLDhηβ式中：L——富水段（或裂隙破碎帶）沿隧道輪廓的弧長(zhǎng)，m；D——漿液擴(kuò)散距離的平均值；m；h——受注段的厚度；m；η——巖層裂隙率；β——漿液的結(jié)石率；K——注漿損耗系數(shù)；取1.1；根據(jù)計(jì)算，主運(yùn)輸巷帷幕注漿量為390m3。（6）注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)以?xún)蓚€(gè)指標(biāo)衡量：一個(gè)是注漿壓力，另一個(gè)是吸漿量。當(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)終壓，雙液漿吸漿量小于10L/min，穩(wěn)定3分鐘，即可結(jié)束。5.2.3注漿方法和注漿工藝（1）注漿方式根據(jù)漿液在管路和注漿孔中的運(yùn)行方式，注漿方式可以分為三類(lèi)：壓入式注漿法、循環(huán)式注漿法和自流式注漿法。壓入式注漿是直接把漿液壓入受注地層中，因此具有孔口裝置簡(jiǎn)單、注漿速度快、壓力高、注漿段得到反復(fù)多次地充填、漿液填充致密和結(jié)石體強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)；本工程設(shè)計(jì)采用分段壓入式注漿。（2）注漿工藝本工程注漿工藝流程如圖11所示：綜合地質(zhì)探測(cè)綜合地質(zhì)探測(cè)開(kāi)孔、安孔口管鉆孔注漿鉆檢查孔測(cè)水量補(bǔ)加鉆孔注漿結(jié)束準(zhǔn)備材料調(diào)試注漿設(shè)備圖11注漿工藝流程圖6、全生產(chǎn)技術(shù)評(píng)價(jià)與分析本次安全生產(chǎn)評(píng)價(jià)本著尊重客觀，實(shí)事求是，堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格把關(guān)，重點(diǎn)突出的原則，從基本條件、管理水平、安全現(xiàn)狀的實(shí)際出發(fā)，力求做到評(píng)價(jià)準(zhǔn)確，措施有力，切實(shí)可行，以防止礦山事故發(fā)生，特別是體現(xiàn)“以人為本，安全第一”的精神，為國(guó)家充分回收資源、繁榮地方經(jīng)濟(jì)、保護(hù)人生安全和企業(yè)利益提供安全保障。本注漿工程涉及的安全危害因素主要表現(xiàn)在以上兩個(gè)方面：（1）、采場(chǎng)（空區(qū)）頂板礦體圍巖由于受成礦后斷層F107的切割，圍巖破碎、構(gòu)造裂隙發(fā)育，注漿加固過(guò)程中，出現(xiàn)冒落。（2）、由于主運(yùn)輸巷下沉開(kāi)裂，在注漿加固過(guò)程中，難免會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一定的擾動(dòng)，可能會(huì)出現(xiàn)局部失穩(wěn)、片幫等事故。針對(duì)本工程安全危害的物特點(diǎn)，擬采用如下防范措施：（1）對(duì)于斷層F107破碎帶范圍內(nèi)的礦體，在未開(kāi)采前應(yīng)在穩(wěn)定的空區(qū)內(nèi)打孔查探其裂隙發(fā)育狀況，包括裂隙的開(kāi)度、走向、傾向、傾角及充填物的狀況，并對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定性分析，在此基礎(chǔ)上提出處理措施。（2）對(duì)于較為破碎地段，在開(kāi)采前應(yīng)采取注漿預(yù)加固，對(duì)于嚴(yán)重破碎地段同時(shí)要采用超前錨桿或錨索加固。（3）如局部位置加固后，仍無(wú)安全把握，則應(yīng)加大礦柱的尺寸，或增加礦柱的數(shù)量。（3）主運(yùn)輸巷注漿加固過(guò)程中，為防止加固施工過(guò)程中出現(xiàn)片幫冒頂傷人事故，在注漿施工前，采用密集的木支架，臨時(shí)支護(hù)好下沉開(kāi)裂段。（4）注漿設(shè)備及注漿人員應(yīng)位于運(yùn)輸巷下沉開(kāi)裂段的后端。（5）在變形開(kāi)裂段設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)加固施工過(guò)程中運(yùn)輸巷的變形情況，一旦發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)采取安全補(bǔ)救措施。7勞動(dòng)保護(hù)與安全衛(wèi)生7.1生產(chǎn)過(guò)程中危險(xiǎn)、有害因素的分析根據(jù)安全生產(chǎn)與勞動(dòng)保護(hù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50058-92）；《中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法》；《作業(yè)場(chǎng)所職業(yè)病防治法》；《貴州省安全生產(chǎn)條例》。分析本工程施工過(guò)程中涉及的危險(xiǎn)有害因素如下：(1)粉塵危害：造漿過(guò)程中，水泥漂浮中空中，使空氣中游離的二氧化硅達(dá)到一定濃度，長(zhǎng)時(shí)間從事粉塵作業(yè)，將損害作業(yè)人員的健康。（2）觸電事故：注漿加固用的電機(jī)械設(shè)備多，安裝不符合要求，線路老化，在工作和維修時(shí)容易發(fā)生觸電事故。（3）毒物危害：炮煙和礦井產(chǎn)生各種有毒氣體，長(zhǎng)時(shí)間呼吸有毒空氣易引起中毒。（4）機(jī)械傷害：各種機(jī)械的傳動(dòng)部件，防護(hù)和隔離措施不完善容易發(fā)生壓手、砸腳等機(jī)械傷害事故。（5）冒頂片幫。（6）噪音傷害：工作場(chǎng)地狹窄、工作時(shí)間較長(zhǎng)，容易產(chǎn)生噪音危害。7.2防護(hù)措施（1）礦山在生產(chǎn)過(guò)程中嚴(yán)格按照操作規(guī)程辦，堅(jiān)決遏制違章作業(yè)、違章指揮和冒險(xiǎn)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生。（2）生產(chǎn)過(guò)程中在重點(diǎn)安全監(jiān)控點(diǎn)、緊急事故處理等安全設(shè)施，并建立完善的安全事故應(yīng)急求援預(yù)案和機(jī)制。（3）明確責(zé)任主體，法人代表是安全生產(chǎn)第一責(zé)任人，狠抓各部門(mén)責(zé)任落實(shí)確保安全生產(chǎn)。（4）正確配戴勞動(dòng)防護(hù)用品。（5）正確使用生產(chǎn)工具和設(shè)備，遵守安全操作規(guī)程或指令。（6）采用的先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備和配套防護(hù)設(shè)施。（7）堅(jiān)持主體工程與安全設(shè)施“三同時(shí)”，本著“安全為了生產(chǎn)、生產(chǎn)必須安全”的原則。該建設(shè)項(xiàng)目必須確保投產(chǎn)后符合職業(yè)安全衛(wèi)生要求，保障勞動(dòng)者在勞動(dòng)過(guò)程中的安全與健康。應(yīng)根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。（8）建立健全機(jī)構(gòu)，分別成立安全生產(chǎn)管理和職業(yè)病防治機(jī)制，落實(shí)專(zhuān)職人員負(fù)責(zé)。（9）加強(qiáng)安全生產(chǎn)和職業(yè)病防治教訓(xùn)與教育，進(jìn)一步提高管理人員和從業(yè)人員安全生產(chǎn)意