第一篇:基巖段工作面打鉆探水、預注漿施工技術安全措施
基巖段工作面打鉆探水、預注漿施工技術安全措施
一、概況
1、工程概況生建煤礦位于焦廟鎮,設計生產能力0.45Mt/a,采用立井開拓方式,凍結法施工,主井筒深567.5m,其中凍結段483.7m,基巖段83.8m,設計井筒凈直徑4.5m,基巖段壁厚350~1000mm,砼標號C30,主井套砌內壁結束后,先進行工作面排水、清淤泥工作,接著進行打鉆探水及工作面預注漿工作。
2、地質及水文條件(1)地質情況基巖段起止標高-457.78~-567.5m,地層為二疊系。二疊系地層上部為風化帶,厚度26.72m。在-490.21~-496.8處為一層厚6.59m破碎帶。基巖段通過巖性為粉砂巖6.51m,粉砂巖70.7m。
(2)水文情況主井井筒檢查孔共打兩個鉆孔。一號鉆孔全孔進行了系統簡易水文觀測并詳細記錄泥漿消耗量,在孔深482.19m~-490.21m處泥漿消耗量大,最大漏失量0.6m3/h,未作抽水試驗。二號鉆孔全孔進行了系統簡易水文觀測并詳細記錄泥漿消耗量,全孔泥漿消耗量0~0.2m3/h之間變化。含水層:檢2號共揭露4個含水層組。
4、施工隊伍施工隊由原施工表土段的濟西主井隊及機運隊抽調技術素質好、經驗豐富的人員進行工作面預注漿施工,作業前對所有施工人員按ISO9002標準及ZM71/QP418-1999《培訓控制程序》要求組織學習培訓。
5、設備、材料準備(1)預注漿施工所用鉆機、注漿機、排水泵、攪拌機等設備進行全面維修、調試、試運轉。
(2)按附表2所列的打鉆、注漿施工所需設備、配件、材料消耗表進行配置。
二、注漿參數的確定
1、注漿孔數根據主井井筒凈直徑及井筒所要穿過地層的水文地質情況,確定8個注漿孔,孔與孔互相夾角45o,同心圓等距離布置,孔間距1.413m,孔徑90mm。
2、布孔圈徑布孔圈徑為Ф3.6m,孔中心線距井壁450mm。
3、注漿材料采用單液水泥漿為主,適時采用水泥---水玻璃雙液漿。選用新鮮32.5R普硅水泥;水玻璃模數為2.8~3.1,其濃度為38-40Be;工業級三乙醇胺和工業食鹽。
4、漿液注入量根據孔內實際情況,預計漿液注入量按公式V=AπR2Hηβ/m計算式中:A---表示漿液損失系數,取A=1.5;R---表示漿液擴散半徑,R取8m;H---表示注漿段高,85m;η---表示巖層裂隙率,3%;β---表示漿液在裂隙內的有效充填系數,取0.9;m---表示漿液結石率,取m=0.85;經計算:V=813.9m3按漿液水灰比1:1計算水泥用量為813.9×0.75=610.4t,水玻璃約需20t,三乙醇胺需610.4×0.5%=3.05t,食鹽約需30.5t。
5、漿液起始濃度及其調整漿液起始水灰比為1:1;隨著注漿壓力的變化,水灰比可調整為0.8:1,0.6:1。使用雙液漿時,水泥水灰比為1:1,水泥漿和水玻璃漿的體積比為1.5:1~1.5:0.5。注漿過程中漿液濃度應先稀后濃遂級調節,調整步驟為:當某一級濃度的漿液注入20~30min后,吸漿量不減或者壓力不升時,提高一級漿液濃度,當漿液濃度提高到0.6:1時,仍不見升壓,應及時改注雙液漿。注漿以單液為主、雙液漿作為最后封孔。在壓水實驗時,如果泵量為200L/min、泵壓低或無壓力時,應考慮注雙液漿。
6、注漿段高根據主井基巖段深度為83.8m,基巖含水層標高為472.51~530.00m,本次注漿段高初定為94m,一次注完。
7、注漿方式本次注漿采用下行式注漿,遇水就注,再掃孔復注直至終孔位置。在鉆眼時,若孔內出水或巖層松散,無法鉆進時則停鉆,撤鉆桿鉆機,進行注漿,待注漿結束再開孔,依次循環鉆進、注漿。
8、注漿壓力注漿壓力的大小,直接影響漿液的擴散距離,經測試該段靜水壓力為4Mpa,注漿終壓 取靜水壓力的3倍,本次注漿終壓取12Mpa。
9、注漿結束的標準注漿施工為隱蔽性工程,為保證注漿質量和堵水效果,每一孔段注漿都必須達到終壓、終量和注入量的設計要求。在達到設計終壓后,泵的流量在50~60L/min,穩定20~30min,才可結束該孔段的注漿。在8個注漿孔全部施工結束后,利用中間排水孔打鉆孔,估算井筒涌水量,如井筒涌水量小于10m3/h,可結束注漿;若大于10m3/h,則采用打分支定向孔的辦法進行補充注漿,確保開鑿基巖段時,涌水量小于10m3/h。
三、注漿前的準備工作
1、止漿墊的注漿加固(1)止漿墊厚度止漿墊厚度參照公式Bn=POr/[ó]+0.3r計算,經計算止漿墊厚度為2.2m。
(2)止漿墊在凍結段套壁之前與外壁同時施工1.2m,套壁結束后又施工1m,止漿墊總厚度2.2m砼標號C55。由于迎頭出水,打止漿墊時,先鋪了一層碎石濾水層,預埋一個Ф219排水管,打鉆之前利用Φ219排水管對止漿墊進行注漿加固,如止漿墊漏水時采用雙液漿封堵,利用排水管對止漿墊加固無效果時,可采用1#~8#孔口管打鉆對止漿墊進行注漿加固。
2、孔口管的安裝孔口管采用Ф108無縫鋼管,每根長度為2.950m,外焊螺旋筋,采用Ф131鉆頭打眼,砂漿封實,按圖1及圖2位置、深度預埋孔口管8根。孔口管上焊法蘭盤,法蘭盤上連接高壓球閥,鉆具通過高壓球閥鉆進。
3、鉆機的布置
鉆機選用SGZ-IA型,安裝在工作盤上,工作盤下面用6根Ф100mm、長2.4m鋼管等距離布置作支撐。另外為防止鉆眼時工作盤晃動,用手拉葫蘆配鋼絲繩索固定于孔口管上。工作盤距迎頭以2.4m為宜。吊盤松至距工作面8m左右,利用吊盤懸掛滑輪,提升鉆桿。鉆機固定①鉆機底盤與工作盤用M12螺絲連接固定;②用手拉葫蘆配繩索,固定于孔口管上。鉆機固定前應校對位置,保證懸吊點與鉆桿中心及孔口管中心保持一致。表1SGZ-IA型鉆機技術參數
鉆進能力開孔 110 mm終孔 75mm鉆深150 m卷揚能力10KN立軸行程400 mm立軸內徑46mm機身回程300
mm重量840Kg
4、注漿設備注漿使用一臺日本HFV-C型液壓驅動注漿泵,流量為0~200L/min,最大壓力21Mpa。水泥漿攪拌機采用JS-1000型攪拌機拌漿。表2 HFV-C型注漿泵技術參數
工作壓力30-130Kg/cm2吸入口徑65 mm流量0~200L/min吐出口徑40 mm缸徑100 mm電動機22×4 KW×P行程300 mm
5、注漿、排水、供水管路注漿管采用Ф50鉆桿作為注漿管,由地面大抓穩車懸吊,輸漿管露出地面1m左右,用墊叉固定于封口盤上。排水管路采用Ф108鋼管,由地面兩臺穩車懸吊。供水管采用Ф57鋼管隨壓風管懸吊。
四、注漿施工工藝
1、注漿鉆孔的施工①按孔號1#、5#、3#、7#、2#、6#、4#、8#順序施工,最后施工中心檢查孔。②每進尺15-20m測斜一次,如發現孔斜過大,則封孔,重新鉆進,如果相鄰兩個注漿孔偏斜方位相反,落平點間距超過漿液有效半徑控制范圍,則必須補孔。③施工完一個孔后則注漿,待注漿完畢方可施工
3、注漿泵與閥門的操作程序(1)注漿前先把吸漿管籠頭放入清水桶內,關閉孔口進漿閥,打開混合器泄漿閥,檢查注漿泵的工作情況及管路是否暢通。
(2)打開孔口進漿閥,關閉混合器泄漿閥,然后慢慢減少孔口量,用清水作耐壓試驗,超過終壓0.5-1Mpa,即合乎要求。
(3)注入10分鐘至20分鐘清水,一切正常后方可正式注漿,注雙液漿時,先把吸水玻璃籠頭放入玻璃漿桶內,注30秒后,再把吸水泥漿籠頭放入水泥漿桶內,開始正式注漿。結束注漿后,先把吸水玻璃籠頭放入清水桶中,后把水泥漿籠頭放入清水桶中,先關閉孔口管進漿閥再打開泄漿閥后,用清水沖洗注漿泵及管路、球閥、混合器等。
4、注漿施工順序先注清水、水玻璃(沖開裂隙通道、潤滑裂隙)
先稀后濃注單液漿(水泥漿)
最后注雙液漿封孔。
5、漿液流程JS-1000型攪拌機拌料
泥漿桶
HFV-C型液壓驅動注漿泵
Ф50鉆桿作漿液管與井下混合器及高壓球閥連接
孔口管
基巖段
五、質量標準
1、注漿材料外加劑的質量性能等必須符合設計要求和規范規定,要嚴格檢查出廠合格證,化驗單和試驗報告。
2、注漿前對注漿材料進行試驗,按配比測定凝固時間。
3、孔口管、止漿墊均進行清水抗壓試驗,試驗壓力應大于注漿終壓。
4、發現問題立即匯報,及時采取措施處理。
5、認真填寫各種原始記錄。
六、注漿孔鉆進及注漿施工安全技術措施
(一)注漿孔鉆進安全技術措施
1、在正常鉆進中,應經常檢查鉆機穩定性,準確丈量孔內鉆具及機上余尺,及時填入班報內并妥善保管。
2、下鉆時應認真檢查鉆具,有彎曲,磨損嚴重不得使用,接鉆桿前應對鉆桿吹孔,接鉆桿時要纏麻。更換沖擊器時不準更換鉆頭。如需更換鉆頭必須在鉆孔開孔前進行更換。
3、下鉆要穩,避免沖撞,遇阻時應及時提鉆,排除障礙,鉆具距孔底1.0m時,進行先沖孔后鉆進。
4、加鉆桿前,應盡量把孔內巖粉沖凈,并提鉆桿,使鉆頭離孔底0.5m以上方可加鉆桿。
5、鉆進過程中,如遇涌水時應準確記錄起止深度,測量涌水量,提鉆桿,準備注漿。
6、鉆機鉆進時,若遇松軟巖層,要慢速適當加壓法鉆進,遇石灰巖等巖層比較硬時,要輕壓,快速法鉆進。
7、鉆進結束后,應及時沖洗鉆孔,當孔口冒清水無巖粉時即可撥鉆桿,測靜水壓力注清水試壓并詳細記錄,注入量、壓力等數據,為注漿提供依據。
8、鉆進過程中如發現鉆孔內水壓、水量突然增大以及頂鉆等異狀時,必須停止鉆進,但不得拔出鉆桿,及時匯報項目部進行處理。
9、在井筒工作面打鉆、注漿人員應嚴格遵守立井施工《煤礦安全規程》、《鉆探操作規程》及一切安全管理制度。
(二)注漿施工安全技術措施
1、施工前應對參加施工人員進行安全技術教育,傳達措施做到人人心中有數,定崗、定位責任明確。
2、注漿前試驗站應按單液漿及雙液漿各種設計配比測定凝膠時間,當更換水泥等注漿材料品種時,應重新測定凝膠時間。
3、注漿司泵工必須按操作規程認真操作,并隨時注意注漿壓力,吸漿量的變化情況,對高壓系統各部件認真檢查,發現問題及時修復更換,確保注漿安全。每次注漿前應對供電、供風、攪拌、注漿設備認真檢查,發現問題及時處理。
4、井下與地面聯系的信號,通訊必須暢通無阻;井下注漿人員與地面開注漿泵人員經常保持聯系,以確保注漿安全。
5、注漿人員配戴防護眼睛,膠質手套,造漿人員戴防塵口罩。
6、拌漿人員嚴格掌握漿液配比,按設計配比拌漿。為防止水泥紙、紙屑、石子及其它雜物進入泥漿池,放漿口應設過濾網。泥漿桶內設置風動攪拌器攪拌,以防泥漿沉淀。
7、吊盤、工作盤必須固定牢固可靠。在吊盤上作業人員必須佩戴安全帶并做到生根牢固,高掛低用。
8、井下信號,把鉤工應定人定崗,按章操作。
9、注漿期間要設專人注意觀察止漿墊及井壁是否有變形、跑漿、漏漿等現象,發現問題及時處理。處理方法:可采用縮短凝膠時間、間歇注漿、打入鐵楔、棉紗等方法處理。
10、注漿泵及電氣設備設專人檢查維護、保證正常運轉。
11、泄壓管路出水口應避開人員并用鐵絲固定于孔口管上。接頭綁扎牢固。
(三)機電運輸安全管理措施
1、上下鉆機及注漿機時應通知絞車司機慢速行駛,通過吊盤時要有專人看護。
2、吊運鉆機或注漿機時必須使用鉤頭配5分鋼絲繩索并保證綁扎牢固,安全可靠。
3、施工現場所有用電設備嚴格按照井下用電設備要求選用,并安裝保護裝置。
4、每天安排專人檢查井壁發現有結冰等安全隱患時及時處理,保證安全施工。
5、下吊盤至工作盤之間需安設軟梯一路,以便工作人員上、下及避災。
6、井口到吊盤之間應安裝安全梯一個,由專用穩車懸吊,以便井下出現故障或災害時,人員能夠順利升井。
(四)鉆孔防突水措施
1、鉆孔施工前井筒內應安裝80DG-75×10型吊泵(楊泵750m,流量54.7m3/l)及Φ108排水管路,并保證在鉆孔突水時能正常運轉及時排水。當鉆進注漿孔時,如井筒涌水量接近吊泵額定排水能力,必須停止鉆進,提取鉆具,關閉高壓閥門,及時注漿。
2、對正常打鉆排水采用電泵排至吊盤水箱,放入吊桶排至地面。
3、孔口管必須按設計孔位埋設牢固,并安設高壓球閥(不小于15Mpa)。注漿前,必須對止漿墊和孔口管進行耐壓試驗,試驗壓力必須大于注漿壓力1Mpa。孔口管試壓經驗收合格后方可鉆進。確保孔口管的承壓控水能力及安全裝置靈活可靠。
4、鉆進過程中如發現鉆孔內水壓、水量突然增大且噴孔嚴重,情況危急時可采取拆掉鉆桿,關閉高壓球閥及時向項目部匯報。
七、勞動組織與工期安排
1、勞動組織預注漿施工井下采用“四六制”、地面采用“三八制”作業,具體見附表1。
2、工期安排①排水清理4天。②孔口管、設備及操作盤安裝2天。③打鉆預注漿23天。④拆除清理1天。總計工期30天。
3、其它本措施未盡事宜按《煤礦安全規程》(2001版)及《井主井井筒及井底車場、相關硐室掘砌工程施工組織設計》執行。
第二篇:宏發11051工作面底板注漿加固鉆探設計及施工安全技術措施
11051工作面物探異常區驗證 設計及施工安全技術措施
編制單位: 科
長: 總工程師:
時 間:2011年10月29日 鄭新宏發(新密)煤業有限公司
宏發礦11051工作面物探異常區驗證
設計及施工安全技術措施
一、工作面概況
11051工作面位于11采區中部,其東北部為原采空區,西部為11022首采工作面,南部為我礦未開采的11071工作面,地面位置為農田。地面標高為272m,工作面煤層埋深292m。地表無水體。工作面上付巷走向長300米,下付巷走向長310米,傾斜長39米,工作面開采標高+5m~-30m。煤層厚度在1.5~4.7米之間,平均煤厚3.1米,煤層賦存基本穩定。
二、水文地質概況 1、11051工作面煤層直接頂板為泥巖,平均厚度4米,老頂為大占砂巖弱含水層,平均厚度10米,富水性差,易疏放;煤層直接底板為砂質泥巖、泥巖隔水層,平均厚度10.0米,直接充水含水層為L7-8灰巖含水層,平均厚度10.0米,該含水層富水性不均一,下部L5-6灰巖含水層均厚11.5米,距二1煤底35.8米,L1-4灰巖含水層距二1煤底68.5米,兩層含水層富水性強均較強。
2、根據8月25日鄭新第四分公司地測防治水站對工作面底板物探結果顯示:
1)、從11051工作面上付巷底板測深探側剖面圖可以看出,在上付巷開口至120~143m處顯示為阻值較低的低阻異常區,煤層底板與下部富水巖層水力聯系較為通暢。
2)、從11051工作面下付巷底板測深探測剖面圖可以看出,在下付巷開口以里70~90m區域顯示相對低阻,煤層底板與下部富水巖層有水力聯系。
3)、從11051工作面底板測深探測平面圖可以看出,在36m、39m、42m、45m、48m水平切面上呈現為低阻異常區,最低阻值達到30Ω。該工作面底板標高在-28.5~+4.5m之間,奧灰水位標高+75m左右,屬帶壓開采。
三、工作面突水系數及底板加固深度計算
該工作面L1-4灰巖距離煤層底板68.5米,其突水系數計算為:
P=0.023MPa/m<0.04 MPa/m MT=式中 T--突水系數,MPa/m;
p--底板隔水層承受的水壓,1.605MPa;
M--底板隔水層厚度,68.5m。
根據計算突水系數0.023 MPa/m小于突水臨界值0.04 MPa/m(底板受構造破壞塊段),在正常情況下工作面回采時無突水可能。為保證工作面安全回采,經分析決定對工作面物探顯示的低阻進行鉆探驗證,考慮工作面切巷寬度,驗證層位選L5-6灰。
四、鉆場布置及鉆孔設計:
1、鉆場布置
該工作面共布置1個鉆場,鉆場布置在該工作面下付巷下6點處下幫(開口以里66m),設計1個鉆孔,鉆探總進尺54.2米(可根據實際鉆探情況二次進行調整)。
單孔涌水量估算:按孔徑Φ89mm,出水水源為L4灰巖水,根據單孔涌水量計算公式:Q=CW2gh進行計算系數取0.4,綜合分析后考慮單孔最大涌水量取60m3/h。
2、各鉆孔布置原則
1)鉆孔終孔層位為L1-4灰巖;
2)本次布孔以物探低阻異常區作為驗證目的層。
3、鉆孔設計參數 1#鉆場:
1#孔:方位:93°,坡度:-70°,孔深54.2米;
4、鉆探設備
采用ZDY—550 型鉆機,每根鉆桿長800mm,鉆桿直徑為42mm。
5、鉆孔結構
鉆孔要求考慮下入三級套管。一級選用Φ146mm或Φ127mm,要求進入煤層底板6~8m;二級選用Φ127mm或Φ108mm,要求進入L8灰巖2~3米;三級選用Φ89mm;終孔Φ75mm裸孔。孔口管固定后均要進行耐壓試驗,一級耐壓值不小于2.5MPa,二級耐壓值不小于5.5Mpa,三級耐壓值不小于6MPa,第三級套管作為備用,只有L5-6出水明顯異常時才繼續向下施工。
5、下孔口管施工工序
鉆孔先用Φ151mm或Φ133mm鉆頭擴孔,下入一級Φ146mm或Φ127mm套管;再向下使用 Φ133mm或113mm鉆頭鉆進至要求位置,下入二級Φ127mm或Φ108mm套管;再使用Φ94mm鉆頭鉆進下入三級Φ89mm套管,以上套管下入后均要進行耐壓試驗,耐壓值符合規定要求,并持續30分鐘以上,否則,重新加固孔口管。
五、工作面物探異常區驗證設計附圖
11051工作面底板低阻異常區驗證設計設計平、剖面圖及單孔結構圖 1:1000/1:500
六、注漿工藝
1、注漿系統:由注漿泵、井下注漿管路、注漿池和井下注漿孔組成。注漿泵采用ZBY50/70型號高壓泥漿泵,泵的流量為40~80L/min,額定工作壓力為7~9MPa,共有5個檔位,輸入功率為11KW。
管路與注漿孔用25mm的高壓膠管連接,長度6~10米。孔口要安設耐震壓力表,讀數不低于9MPa。注漿前要對注漿管路進行耐壓試驗,試驗壓力不得低于9MPa,持續時間不得低于30min,發現漏水及時處理,直到試驗合格為止。
2、注漿方式:若發現含水層含水豐富,就通過注漿進行改造,分孔分次序連續灌注,直至達到設計終壓(孔口水壓的2~3倍)為止,以最大注漿量,最大擴散范圍,最大限度的充填巖溶裂隙為目的。為保證鉆探驗證的安全,孔口管全部注漿加固,每一級試壓合格后,方可往下鉆進。鉆進過程中若遇到涌水量大于20 m/h時停鉆注漿,采取分段注漿,穿透含水層最終達到注漿終孔標準。單孔注漿量達到2000m3仍不起壓時,或發現井下跑漿時可采取間歇注漿,間歇時間一般為4h,間歇期間必須將注漿管路沖洗干凈。
1)注漿段高的確定:采用鉆孔穿透薄層灰巖含水層或對厚含水層頂部塊段分孔序連續灌注,直至達到終孔設計壓力為止。發現井下跑漿時可間歇注漿;
2)泵量與泵壓:泵量根據含水層巖溶裂隙的發育程度及泵壓確定。正常情況下,裂隙發育擴散較遠,進漿暢通,泵壓在2.0MPa以內時,宜采用全泵量(80L/min)大流量灌注;裂隙發育較差,擴散較近,進漿阻力大,泵壓在2.0MPa以上時,宜采用中泵量(60L/min)灌注;達到接近終孔壓力時則用小泵量(40L/min)灌注;
3)單孔注漿結束標準:注漿壓力達到2.0~2.3Mpa,剩余吸漿量也應小于40L/min,持續時間30min以上。注漿壓力越大,對裂隙充填得越實,形成結實體強度越高。但壓力太大,由于煤層底板隔水層厚度較小,裂隙又比較發育,容易造成巷道底鼓跑漿。當發現巷道底鼓,大量跑漿時,應采用間歇注漿、調整漿液和注漿參數或添加軟骨料等措施。各加固孔必須用高標號水泥封孔,以孔內充滿水泥不漏水為準。
3、注漿材料及配比:
注漿材料主要選用水單液水泥漿。水灰比一般控制在0.8:1~2:1。
4、注漿程序:
1)注漿前,先對注漿孔放水0.5~1h,將沉淀在注漿孔內的碎石、巖溶裂隙中的充填物沖出,使注漿裂隙暢通;
2)檢查造漿、注漿系統設備,使之運轉良好,并備足漿液以便連續注漿;
3)對注漿設備、管路進行加壓試驗。試驗最大壓力要達到注漿最大壓力,發現漏水等問題應及時處理;
4)向注漿孔中壓清水30分鐘;
35)注漿過程中要根據進漿、泵壓等情況,隨時調節泵量及漿液配比、黏度、添加劑用量。要避免漿液過稠,影響擴散半徑;
6)當達到注漿結束標準時,關閉孔口閥門,卸下孔口高壓膠管,壓入足量(根據管路長短確定)的清水,將管路沖洗干凈;對注漿、造漿設備進行檢修,以備再次使用。
5、注漿效果檢查:
若巖層含水豐富,在注漿隊改造含水層完成后,要對注漿效果進行驗證,采用注漿量、物探等方法對注漿效果進行檢查和評價。
1)采用噸水干料指標予以評價。一般認為注入鉆孔水泥量為該孔放水量(m3/h)的1.5倍以上,注漿效果較好;
2)可通過注漿前后的物探資料進行對比。若注漿前的物探低阻異常區已轉化為高阻區時,注漿效果較好。
6、配套設施:
1)要在巷道內合適位置設計施工臨時水倉,安裝排水系統,保證排水需要。2)排水方案經礦總工程師批復后實施,在開孔驗收前由分公司一并驗收。3)井下注漿池和水泥供應要保證滿足注漿需要。
七、安全技術措施
1、安裝鉆機鉆探前的各項準備工作及要求 1)鉆孔參數標定
鉆孔方位由礦測量人員按設計現場標定,坡度由施工隊技術員用坡度規進行標定; 2)傾斜鉆孔:鉆孔在下付巷下6點處下幫鉆場內施工,鉆場前后10米范圍內巷道兩幫、巷頂各打兩道聯鎖進行加固。鉆場規格:長×寬×高=5米×4米×3米;
4)打鉆前要做好排水準備工作,在探水鉆場東15米處巷道下幫挖長×寬×深=5.0米×2.0×1.5米臨時水倉一個,安裝排水能力不小于65m3/h的水泵兩臺,要求一用一備,并負責維護管理,鋪設二趟4寸管到主水倉,且不能影響運輸。
5)加強鉆場附近的巷道支護,背好幫頂,鉆機安裝時先將底部用道木墊實,然后打點柱固定鉆架,固定要牢固可靠。固定好鉆機后,應仔細檢查鉆機各部件安裝是否正確,并用手轉動其各有關部件是否靈活,如果有問題應及時解決,由施工隊負責;
6)由調度室負責在注漿鉆場內安裝一部專用電話,現場打鉆人員要及時接聽電話; 7)巷道內機電設備由機電科負責防爆性能檢查,施工隊及有關施工隊要每天對自己分管的機電設備檢查一次,確保完好,杜絕失爆;
8)排水路線:
鉆場→11051下付巷→運輸斜巷→皮帶巷→主水倉。
2、打鉆及注漿時的注意事項
1)施工人員若是外請隊伍,必須與之簽定安全技術協議,以保證施工質量,并承擔相應的安全責任。
2)鉆探施工人員要經過培訓,要熟悉鉆機的各種性能和操作程序以及簡易故障的處理方法和不同巖石的壓力、轉速要求等,做到熟練操作,以防造成事故;
3)鉆探記錄由施工隊鉆手負責按井下鉆探記錄表要求詳細填寫,特別在鉆進過程中要密切注意鉆進至灰巖及灰巖底煤線的深度,并詳細做好記錄;終孔后要重新測量鉆孔實際施工坡度,做好記錄。有出水時要準確記錄鉆孔的具體出水位置及孔內涌水情況,在鉆進過程中要密切注意孔內情況,發現鉆進異常或涌水異常,要立即向礦調度室和相領導匯報,經總工程師確認后要立即向分公司匯報。對出水鉆孔要安裝測壓裝置測定并記錄水壓;
4)注漿系統要求:孔口閥門要上緊,整個注漿管道應固定牢固;停泵時關閉孔口閥并注清水沖洗管路,以防注漿管路堵塞;注漿泵的安全閥必須靈敏,壓力表顯示正常,注漿泵的配件必須齊全,管路、閥門均達到耐壓要求;
5)交接班必須是當班負責人與各工種現場交接班,必須做到交安全、交進度、交措施、交設備、交工具。交接班時必須交清交明,使接班者心中有數,并填寫交接班記錄。
3、施工時鉆機、鉆桿運行安裝要求
1)鉆桿及其它鉆具要擺放整齊,安裝及拆卸鉆桿時要輕拿輕放,拆下的鉆桿要碼放整齊; 2)操作時先將鉆機操作手柄置于空擋位置,然后再啟動電機,檢查電機及回轉、升降是否正常,發現問題及時調整;
3)鉆機鉆進時,操作工要時刻注意鉆機的運行情況及排粉情況,以判斷巖性;要時刻注意鉆桿的振動情況,以確定鉆進是否穩定、是否有頂鉆、夾鉆現象;
4)當鉆機或其它設備出現故障需維修時,要關掉電源,嚴禁帶電作業;
5)鉆進時操作工要注意觀察鉆桿的情況,發現鉆進異常要立即停鉆,采取措施進行處理; 6)當鉆機或其它設備出現故障需維修時,要關掉電源,嚴禁帶電作業。
4、對現場操作人員的具體要求
1)打鉆時,操作人員要站在鉆機兩側,以防鉆桿受壓沖出傷人; 2)操作人員要把工作服的袖頭、褲腿扎好,束緊腰帶,以防造成事故; 3)鉆機正常鉆進時,操作人員不得離開操作臺;
4)接班時,操作工要對鉆機進行試運轉,通過聽、看等手段確認鉆機是否完好; 5)操作人員要密切注意各孔出水、出巖粉情況。若水量突然變化必須報告調度室、地質防
治水科,并及時關閉閥門,進行注漿封堵。
5、通風措施和有害氣體檢查制度
1)通風隊負責檢查打鉆地點的瓦斯和一氧化碳濃度情況,并在打鉆地點設立瓦斯記錄牌版,每班檢查鉆探地點的瓦斯濃度次數不少于3次,把檢查結果填寫在瓦斯記錄牌版上;
2)鉆探施工隊要在鉆孔回風側2m范圍內懸掛瓦斯便攜及CO檢測儀,連續監測瓦斯及CO濃度,若瓦斯及CO超限時,要求打鉆人員立即停止打鉆作業,切斷鉆機電源,并報告礦調度室和地質防治水科匯報,聽從處理意見并積極進行處理,如果情況緊急施工人員要按避災路線撤離到安全地點。
6、跟班及匯報制度
鉆進期間鉆機施工人員每班分別向調度室匯報兩次,在鉆進過程中發現鉆進或涌水異常或其它特殊情況要立即向礦調度室和相領導匯報,經總工程師確認后要立即向分公司匯報。
7、防滅火措施
1)鉆探施工隊負責在打鉆地點配備至少兩臺合格的滅火器和不少于50公斤的沙土; 2)施工隊負責在打鉆前安裝風水三通。
3)打鉆過程中,若鉆進發現鉆桿卡住不進鉆進困難時及時匯報,經礦總工程師分析后進行鉆孔參數調整,若發現孔內高溫有明火時立即停止鉆進并立即停止供風閥門,打開供水閥門,同時向礦調度室匯報,采取措施進行處理。
4)孔口出現明火燃燒時,必須一人先切斷電源,同時另一人使用滅火器及時將火撲滅并關閉供風閥門,打開供水閥門。
5)確認孔內燃燒消除后,方可停水,退出鉆桿,然后再用黃土將鉆孔口封堵,封孔長度不少于1.8米。
6)鉆探過程中,若發生瓦斯噴孔或頂鉆等現象時,退出部分鉆桿,停止打鉆作業,釋放瓦斯,在確認瓦斯卸壓后,方可恢復打鉆。
八、開竣工及驗收制度
1、根據鄭新公司審批后的底板注漿加固設計和措施,由礦井下發鉆場底板注漿加固開工通知單和設計,要有總工、生產礦長、安全礦長簽字,并有發放記錄。
2、鉆場底板注漿加固的準備工作完成后,根據集團公司有關規定由分公司主管地測防治水副總以上領導牽頭,組織分公司地質防治水、安全、調度、通風、機電、生產等部門進行底板注漿加固前的聯合驗收,驗收內容主要包括:鉆場加固情況、鉆機固定、巷底浮煤及鋪底、巷道連鎖加固,相關設備狀況及防爆情況、鉆孔位置及方位、套管長度及固定、通訊、通風、排水線路等是否符合安全規程和設計要求,驗收后在驗收單上簽字。
驗收時提出的問題要由分公司安監科監督整改,整改完成由安監人員驗收簽字。
3、聯合驗收合格后,方可按設計進行底板注漿加固施工,并按標準格式填寫底板注漿加固
原始記錄。
礦生產技術科和安監科監督施工隊按設計要求進行底板注漿加固施工。每個單孔結束后,施工隊要報請驗收,由生產技術科組織相關部門按單孔設計對鉆孔深度、鉆孔結構、終孔孔徑和注漿等情況進行驗收,并填寫驗收單,經驗收合格報分公司地測防治水科,分公司地測防治水科驗收合格后方可撤鉆。
4、分公司地測防治水科要對底板注漿加固全過程進行監控,及時收集、分析底板注漿加固情況,并對每個鉆揚底板注漿加固效果進行確認。若鉆孔施工沒有達到設計目的,要組織分析,并重新布孔施工。鉆孔經驗收合格后,若進行了底板注漿加固由分公司地質防治水科編寫鉆探總結,若驗證無水則由礦寫探驗證總結(若是外請單位,由外請施工隊編寫單孔施工總結,并加蓋公章)。
九、避災路線
下付巷上避火、瓦斯路線:施工地點→11051下付巷→11051上付巷→聯絡巷→井底車場→副井底→地面
下付巷避水路線:施工地點→12051下付巷→運輸斜巷→井底車場→地面
第三篇:924工作面施工人工棚管理頂板專項技術安全措施
924工作面施工人工棚管理頂板專項技術安全措施
924工作面頂板破碎、煤壁片幫,為加強工作面頂板支護,現需要對片幫、掉頂區域施工人工棚管理頂板,為確保施工期間的安全,特制定本技術安全措施。
一、準備工作:
1、材料:塘柴捆、塘柴棍、大笆、小笆、φ200mm ×1600mm半圓木200根、2.4m工字鋼150根、DZ-20單體、DZ-25單體、DW-31.5、DW-35單體各100根、防倒繩等支護材料。
2、工具:注液槍、放液錘、手鎬、風鎬、鏟子、液壓管路、找頂釬子(1.8m、2.2m、2.8m)等。
二、施工工藝及技術要求:
1、對工作面片幫、掉頂地點施工人工棚超前管理頂板。
2、人工棚采用2.4m工字鋼配合液壓單體走向架設,工字鋼間距850mm。
3、施工人工棚步驟:
(1)對運輸機進行停電閉鎖、掛牌。
(2)使用找頂釬子找掉煤壁、頂板架檔內的危矸活巖并在支架架檔內使用塘柴、笆片或塑鋼網把架檔過嚴實。(3)施工地點執行敲幫問頂制度。
(4)在片幫、掉頂地點上方頂板完好的地點開始施工。(5)首先把頂板完好地點的支架護幫板收回,供液要緩慢。
(6)人員進入煤壁作業,首先在煤壁上施工臺階,方便人員進入煤壁作業。對于采高超過3.5m的地點要使用100mm厚、300mm寬、長度不低于1.9m的大板,一端搭設在運輸機銷排上,并使用鐵絲固定。另一端深入煤壁側不小于300mm,作為人員進入煤壁作業的過橋。
(7)首先在煤壁頂板完好地點開幫,使用風鎬、手稿向前挖掘,挖夠0.5m深時使用單體配合半圓木一梁兩柱架設傾向棚臨時支護頂板。單體距半圓木端頭距離200mm。每向前挖掘0.5m就架設一棚半圓木棚,直至煤幫距支架頂梁前端距離為1.7m(附圖一)。
(8)使用2.4m工字鋼一端深入支架頂梁上方與支架頂梁搭接,搭茬不小于400mm,另一端深入煤幫實茬不少于300mm。工字鋼架設在臨時支護的半圓木下方。在煤壁側挖柱窩,使用單體打設在工字鋼上,臨時支護工字鋼。(9)第一根工字鋼上好之后再上第二根工字鋼,工字鋼間距850mm,在第二根工字鋼下方打設臨時支護單體。
(10)兩根工字鋼架設好以后,使用使用塘柴捆、笆片腰幫過頂嚴實。(11)給工字鋼下的單體供液,使單體升足勁,確保單體初撐力不低11.5MPa。
供液要采取遠程供液的方式。
(12)開幫地點人工棚架設好以后,使用風鎬或手稿沿煤層頂板向下挖掘,寬度夠850mm時,使用半圓木一端搭設在第二根的工字鋼上,搭茬不小于200mm,另一端深入煤壁200mm,并使用笆片過頂,半圓木另一端緊貼煤壁處打設單體架設傾向棚臨時支護頂板。
(13)臨時支護好以后,向煤壁側挖掘,每向前挖掘500mm就架設一棚半圓木棚臨時支護頂板,直至支架頂梁距煤壁1.7m(見附圖二)。
(14)煤壁距頂梁1.7m時,在下一架支架上架設第三根工字鋼,工字鋼架設在臨時支護的半圓木下方,工字鋼前端挖好柱窩,打設好臨時支護單體。(15)使用塘柴捆和笆片腰幫過頂嚴實,給工字鋼下的單體供液,使單體升足勁,確保單體初撐力不低11.5MPa。供液要采取遠程供液的方式。(16)半圓木下方的臨時支護單體卸液、回收。
(17)按照(12)至(16)步驟繼續由上向下逐棚施工。
三、安全技術措施:
1、施工前瓦檢員首先檢查施工地點附近20m范圍內的瓦斯濃度,瓦斯濃度在0.5%以下,其它氣體不超限的情況下方可工作。
2、人員進入施工地點前,班隊長必須首先進入施工現場,進行安全檢查,發現隱患及時處理后,施工人員方可進入作業。
3、施工過程中,要專人觀察煤壁、頂板等情況,發現有片幫掉頂跡象時,立即停止作業,撤到支架人行道側,待頂板穩定后方可繼續作業。
4、施工期間泵站壓力不低于30Mpa,乳化液濃度3%-5%。
5、人員進入煤壁作業:
(1)進入煤壁作業前,對運輸機、煤機進行停電閉鎖,并掛牌。
(2)每次施工前時必須對周圍10m范圍內的單體液壓支柱和支架進行補液,確保支架初撐力不低于24MPa,單體初撐力不低于11.5MPa。(3)人員進入煤壁作業前,首先要進行敲幫問頂: ①用找頂釬子找掉頂板及煤壁上的危巖活矸。
②找頂人員要站在頂板完整、支架完好的安全地點,并要保證后路安全暢通。③找頂工作應從安全的地點開始,先頂部后幫依次進行,找頂地點不準同時進行其它工作。
④找頂工作應有兩名經驗豐富的工人擔任。一人找頂,一人觀察頂板,觀察頂板的人應站在找頂人員側上方的安全地點。
⑤人員進入煤幫作業時,作業地點上下5架支架嚴禁動作。
⑥施工過程中,如遇頂板掉矸,煤壁片幫突然來壓,應立即停止作業,迅速撤離人員到安全地點,待頂板穩定后方可繼續工作。
6、施工人工棚技術安全措施:
(1)進入煤壁作業時,使用的風水管路及液壓管路必須用防倒繩吊掛在支架上,防止開車時管路被刮斷傷人。
(2)人工棚管理頂板時必須進行遠程供液,供液距離5-10m。供液時要緩慢供液、防止單體打滑。
(3)過頂時,人員從支護完好的斜上方進入,從一端向另一端依次過頂,禁止兩端同時作業;確需要拉茬作業時,拉茬距離不低于20m。(4)運送物料人員應站在安全地點,嚴禁站在接頂處正下方。(5)煤幫單體,緊貼煤壁打設,扎腳要牢固,單體拴齊拴牢防倒繩。(6)閑雜人員嚴禁在施工地點逗留,施工地點后路清理干凈,以保證后路暢通。
(7)過頂完畢后,過頂人員應及時離開,并清理現場物料。
(8)施工必須三人以上配合作業,其中一人仔細觀察頂板及周圍安全情況,現場有專職隊長負責。
(9)使用單體支柱時,三向閥方向必須平行于人行道方向,嚴禁正對人行道,嚴防飛閥傷人。
(10)正確使用單體、工字鋼,嚴禁破壞性使用。單體不得超行程使用,活柱升出量不小于0.2m。
(11)柱窩要扎實底,落柱時不要把出液口正對人員,操作人員站在支護完好的下方。
(12)單體與工字鋼之間要加木墊板防滑。
(13)施工人員使用鋼釬、風鎬或手鎬等工具時,應注意周圍環境,看清是否影響他人安全,防止發生意外。
(14)施工過程中,各類管路要使用U型卡子正規連接,風管連接處要使用鐵絲帶緊。拆卸各類管路時,要先進行卸壓。
(15)施工用的工具、材料在指定地點碼放整齊,防止人員通過時絆倒造成事故。
(16)煤機通過人工超前棚管理頂板的地方時,支架要先拉超前支架支護頂板,并放慢割煤速度。煤幫單體的架設必須保證煤機的正常通行。
7、運料安全注意事項:
(1)必須保證裝、卸料地點附近環境良好,道路應暢通(無積水、無淤泥、無雜物等)。
(2)保證運送物料時安全間距不少于5m。
(3)搬運、裝卸工字鋼、單體等大件時,必須2人以上協同作業,輕拿輕放,口號統一,嚴禁拋出大件,嚴防大件反彈傷人。
8、登高作業安全措施:
(1)給支架架檔過頂時,當支架高度較高時根據實際需要擺放好腳手架,腳手架要設置支架的頂梁的下方,以掉落的矸石不能掉到腳手架上為宜,施工過程中可以根據實際情況進行挪移。腳手架擺放好后要保證上部平臺水平。(2)腳手架腿子及架框采用50×50mm角鐵制作,上部平臺采用角鐵及鋼板焊接牢固;腳手架為長方體形狀,高度1.2m,長度1m、寬架0.6m,腿子扎角為120°,腿與腿之間必須采用焊接方式相互固定;放好的腳手架必須保證上方平臺水平,不水平時可以再腿子下方墊上木墊板。腳手架要拴好防倒繩,防止歪倒。(3)人員在腳手架上作業過程中,必須有專人負責觀察頂板,觀察人員站安全地點(距作業地點3m以外)負責觀察頂板情況,其他無關人員距腳手架必須保持5m以外的安全距離。
(4)在腳手架上的施工人員必須佩帶保險帶,保險帶的生根點必須設置在施工人員側上方支架起吊點上,但不允許生根在液壓管路上。保險繩的長度為人員墜落時不能落地為宜。保險帶及保險繩必須符合承重要求,并生根有力。(5)施工時,腳手架上最多可站3人,且彼此間必須進行協調作業,保證人員安全;在工作臺上高處作業時,施工工具要用留繩栓牢,防止物料工具掉落及滾落傷人;施工人員不得在工作臺上隨意堆放物料及工具,嚴禁向工作臺上下投擲物料及工具。
四、其他
未盡事項嚴格按照《924工作面回采作業規程》執行。
五、附圖
附圖一:開幫地點臨時支護示意圖
半圓木老塘500mm500mm500mm1.8m-2.0m液壓單體煤幫運輸機斷面圖半圓木老塘開幫地點500mm500mm500mm支架煤幫支架俯視圖
附圖二:開幫地點向下施工時臨時支護示意圖
半圓木老塘500mm500mm500mm支架工字鋼煤幫臨時支護半圓木支架俯視圖
附圖三:人工棚支護示意圖
半圓木老塘開幫地點500mm500mm500mm支架煤幫850mm支架850mm支架工字鋼俯視圖工字鋼老塘400mm1600mm400mm液壓單體1.8m-2.0m煤幫運輸機斷面圖
第四篇:張福宏 新大巴山隧道溶隙防突泥涌水超前預注漿施工方法
新大巴山隧道溶隙
防突泥涌水超前預注漿施工方法
襄渝二線康梁段項目經理部 張福宏
提
要:根據新大巴山隧道地質特點,在隧道掘進過程中將會頻繁遇到小型溶隙,由于該區域出水位置相對較高,隧道埋深較大,因此溶洞中不同程度有泥沙充填,而非成型干燥的空穴或地下河。在隧道已經開挖的近1.8km中,由于大家對該類溶隙認識上有誤判,造成超前鉆孔預報過程中或開挖過后出現突泥涌水,造成反復清淤時間長達40多天。因此有必要制定一套治理溶隙突泥涌水超前預注漿通過的施工方法,從預報、判定、注漿孔的布置、注漿、開挖、再判斷可靠性、補充注漿等工序制定一套基本固定的工序,使現場有章可依。關鍵詞:防治
溶隙
突涌泥沙
一、設計簡況
新大巴山隧道是襄渝鐵路南段最長的隧道,是全線的控制工程;,隧道為“人”字坡排水,隧道全長10658m、平導長10622.7m,距隧道出口2.741km處設臵長度為296.9m的斜井一座。隧道通過地段地質復雜,存在涌水量大、巖溶發育、高地應力引起的巖爆、煤層瓦斯及采空區等不良工程地質現象,特別是巖溶涌突水嚴重;隧道通過巖溶地段長度為9900m(其中強巖溶組3825m),占隧道總長的93%,全隧設計分析最大涌水量為36.5萬方/天,隧道出口洞口段近500m的軟弱Ⅴ級鹽溶角礫巖風化為泥加石子,穩定性極差。
二、突泥涌水可能性分析
根據該隧道衛星地形圖及現場踏勘判斷,該隧道除老大巴山隧道出口端橫跨新大巴山隧道的荊竹壩溝深切風化,溝心有長流水外,其他地段地表匯水面積較小且分散,因此隧道施工揭示的地下水除施工掘進時為地下原賦存的滯留水外,大部分與直接降雨和小區域匯水有關。無暴雨則水很小。荊竹壩溝由于大段的巖溶角礫巖風化嚴重,切地表有較大常流水,沿隧道縱向方向也有一條深溝,因此該區段可能出現大規模災難性突水,需要引起高度重視。
自斜井向出口端由于隧道距后河距離一般在250米左右,山體巖層臨后河直立陡峭、因此地表水和底下水都在較高位臵直瀉河中,進入隧道內水量較少。隧道通過扁巖子煤礦采空區后,隧道底標高距相對應位臵后河高,并且比實地考察的采空區出水通道高,因此不會出現河水倒灌隧道現象。分析隧道出口近4公里內不會出現突泥涌水。
新大巴山隧道進口近5公里段,由于該區域出水位臵相對較高,隧道埋深較大,位于隧道埋深高度的溶洞基本處于深層地下水微循環溶蝕狀態,因此揭示溶洞不會有規模較大的溶腔,會大量揭示小型不同程度有泥沙充填的溶管,而非成型干燥的空穴或地下河,但不排除其上端有較大充填溶腔作為涌泥來源點,此類容腔涌泥不會出現渝懷鐵路圓梁山隧道毛壩向斜那樣的長距離搬運持續長時間涌沙現象。但是在隧道掘進過程中將會頻繁遇到小型溶管或巖層交接面溶隙。
在進口端隧道已經開挖的近1.8km中,由于大家對該類溶隙認識上有誤判,施工準備不充分,造成超前鉆孔預報過程中或開挖過后出現突泥涌水,造成反復清淤時間長達40多天。給本已經緊張的施工工期造成更大的壓力。
三、實際地質預報及幾次突泥情況
隧道施工主要采用TSP203長距離不良地質預報和30米超前鉆孔中距離驗證不良地質和地下水。直流電法預報地下水(沒有正常使用)。其中TSP203基本可以判斷大的不良地質,但是對小型如孔徑小于30cm的充填性溶管不清晰,超前鉆孔對于突發性涌泥突水防治效果較好,可以防止出現人員、設備受損害,起到相應的限流作用。但對突泥突水的持續時間和影響施工時間方面不可控。直流電法預報地下水具有定性作用,對充填溶孔可能誤判。經過襄渝二線寶石山隧道驗證說明對地下水預報非常準確,但是不能定規模,會出現經常性“狼來了”的情況。
5月12日進口平導一處巖溶裂隙出現大量涌水、涌泥、涌沙現象,涌水量達每小時291—1612立方,泥沙含量達10%—30%,平導工作面堆滿泥沙,長度達500米左右,平導底部被大量的泥沙和涌水覆蓋,排水、清沙等工作致使平導停工二十余天,至6月2日方恢復施工,6月30日,由于陜西境內大量降雨,該處再次出現大量涌水,最大涌水量高達每小時5600立方,水從平導涌出后,沖毀洞口附近的充電房和空壓機房,部分設備被沖毀,運輸軌道深埋水和泥沙之中,再次導致進口平導停工。7月6日下午,平導掌子面PDK426+745一小溶隙出現涌泥1000多立方。8月23日該位臵底部被虛渣隱蔽的一個小型溶管出現突泥2000多立方米,隧道掩埋400多米,造成工作面停工20天。
四、方案制定程序及責任人
針對目前大巴山隧道經常性的出現規模不等的溶隙突泥涌沙現象,特制定以下施工工序控制管理辦法,要求大巴山隧道進口平導和正洞施工嚴格按照辦法要求施工,在施工中經研討不斷進行改進完善。
1、超前地質預報
地質預報組經過TSP203預報后形成報告,判斷不良地質部位,對可能的溶隙、溶管、可溶巖與非可溶巖交接面不良構造、含氣地層等預報準確位臵。凡是有以上不良地質的報告必須上報項目部工程部存檔,同時報工區總工程師及分工區技術負責人。本工作責任人:預報組組長。
2、對地下水的判定
對以上判斷的溶隙、溶管、可溶巖與非可溶巖交接面不良構造相對近距離使用紅外線或直流電法預報地下水情況,有地下水及可能出現突涌水的不良位臵里程,上報項目部工程部存檔,同時報工區總工程師及分工區技術負責人。本工作責任人:預報組組長。
3、對有地下水及可能出現突涌水的不良地段進一步探明
根據地質構造、設計圖物探級別,超前預報物探資料由工區總工程師判斷進一步探測方法及施工預案。主要分析判斷以下措施:采用近距離風鉆孔(孔深5米)探測、放水:采用近距離風鉆孔(孔深5米)探測溶隙位臵和走向:采用30米水平地質鉆孔探測、放水。
原則:如果由地質預報組預報的有地下水及可能出現突涌水的不良位臵里程相對集中在不超過5米的里程段,宜選擇近距離風鉆孔(孔深5米)探位臵、放水觀察渾濁情況、必要時兼做注漿孔。如果是超過5米長的長段連續破碎斷層帶、長段距離內有多個溶隙連續分布,宜采用30米水平地質鉆孔驗證、放水、必要時兼做注漿孔,其中使用30米水平地質鉆孔時,平導內鉆孔起始里程應距最近的不良地質距離為5米左右,正洞內距離為6米,誤差不大于1米。如預判的大孔徑鉆孔要兼做注漿孔,應予埋孔口管。
該工作責任人:工區總工程師
工區總工程師形成以上決定方案后,應形成書面技術交底對作業班組進行交底,同時報項目部工程部部長復核簽字、存檔。如工程部部長有異議時應及時組織預報組負責人、工區總工程師、分工區技術負責人研討方案,之后由工區總工程師修改后存檔并與作業班組進行補充交底。進一步探明的方案責任人:項目部工程部部長。
4、經探測有出現涌泥沙征兆的不良地段施工方案
在進一步探測過程中,如出現以下跡象,為出現了涌泥沙征兆:(1)鉆孔過程中,孔口突然渾濁,并且有沙礫石出現,此時應立即停止鉆孔,撤除鉆具,對鉆孔立即進行機械封堵,可預先制作木制樁塞,大錘打入探孔內。防止充填物持續流失,地下水路洗通后帶來大規模涌泥沙突水。
(2)鉆孔過程中,出現鉆孔突然通過較寬空腔,空腔內明顯充填泥土,停鉆后泥土隨地下水自鉆孔流出或擠出。如果成稀泥漿流出形式出現,涌泥癥狀,此時應對鉆孔立即進行機械封堵,可預先制作木制樁塞,大錘打入探孔內。
如果呈現較稠泥柱從孔中或裂隙中擠出,為出現噴發性突泥涌水征兆,如伴有巖層中有異響聲,則可能馬上出現掌子面巖層崩潰,為極端危險,此時工作面應立即撤除所有人員,全隧道人員緊急撤退。
(3)如果開挖過后,長期處于流清水狀態的出水孔在非降雨后,逐漸變渾濁,并切出現持續加重狀態,如果再排除爆破就近震動影響,此處可能水路被洗通,可能發生涌泥涌沙。
以下情況為暫定不處理情況:
(1)鉆進中雖然地下水明顯增多,但渾濁度不大,但停止鉆進后地下水很快清澈。
(2)鉆進中明顯感覺地下水壓力較大,但較穩定。圍巖整體性較好,鉆孔不通過軟弱圍巖。
(3)判斷溶隙較小,計劃開挖通過后進行處理的。
以上情況,凡是在進一步探明過程中,分工區總工程師必須安排工區技術員在現場值班并記錄,由分工區總工程師根據記錄和現場情況形成書面資料報工區總工程師決定處理初步方案。特殊緊急情況措施由值班技術員現場決定。第4項工作責任人:分工區總工程師。
凡是不需要進行注漿、頂水注漿的,工區總工程師書面通知分工區、并同時報項目部工程部備案并經工程部長簽字核實。
凡是需要進行注漿封堵、頂水注漿、帷幕注漿的,由工區總工程師組織有關人員(項目總工程師、工程部長及工程部技術員、工區有關技術人員、分工區責任人、預報組負責人、工作面負責人)進行方案討論,定稿。
定稿后由項目部工程部形成變更設計申請單上報并電話通知監理、設計代表、建設方,及時進行現場會議紀要。各種預報、地質素描、鉆孔記錄準備齊全。
五、方案中鉆孔注漿方案要點
由于出現的溶洞、溶隙、裂隙位臵、充填物、地下水壓力、是否雨季等各不相同,因此進行注漿堵水、加固圍巖時孔眼布臵肯定不會一樣、施工方案會有一定差別。
結合現場成孔條件、注漿材料、注漿機具,特制定以下控制要點,施工時要嚴格遵守。
對于大規模溶洞充填體、嚴重破碎帶充填地段,進行全斷面帷幕注漿,此類帷幕注漿施工在設計圖中已經有詳細闡述,在此不進行敘述。僅強調需增補周邊大管棚:注漿材料中42.5普通硅酸鹽水泥宜變更為超細水泥:注漿需采用前進式注漿,之后遠距離注漿孔口止漿應采用橡膠液壓止漿閥,以克服孔內近200升的漿液自身凝結時間快造成其他漿液無法進入需要加固的破碎體。
對于其他會出現涌泥沙的溶隙采取以下步驟處理:
1、盡可能利用長風鉆孔探明溶隙溶孔的范圍,走向,在隧道橫斷面上的位臵。由于該隧道山型較陡,綜合分析泥沙充填體形成的最大壓強不會超過2MPa,由于是局部注漿充填溶隙,因此平導掌子面完整Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級石灰巖有2.5米厚及不會被突破,因此風鉆鉆孔操作方便、占用時間短、發生情況堵塞方便快捷。
2、探孔布臵爭取位于開挖輪廓線附近,注漿孔末段位于隧道輪廓線外側1——2米,這樣可避免注漿假象成功,開挖后又被突破發生涌突泥沙事件。
3、掌子面附近零星滲漏水部位會造成跑漿,應先短孔封堵零星滲漏點,使水流歸位到一個注漿孔,然后將該孔頂水封堵,使溶隙中地下水處于基本靜止狀態,這樣才能使漿液把充填體固結或擠壓臵換,達到封堵溶隙避免發生涌突泥沙。
4、注漿過程必須材料準備充足,注漿材料和機具在注漿列車上一次性備齊。
5、一個孔內先進行注水清孔和溶腔20分鐘,然后注漿開始連續注漿,直到壓力明顯升高,馬上撤換新注漿孔。注漿過程中不宜邊打孔邊注漿。
6、溶隙進出口方向均需要注水清理注漿封堵。由于地下溶隙走向難于準確判斷,因此在開挖輪廓線上的所有溶隙口均需要注水清理注漿封堵。
7、注漿材料、凝固時間等需要在現場和實驗室進行實驗調配,凝固時間應在60——80秒,漿液凝固后強度不小于7.5MPa。
8、如果間歇注漿應注水泥漿。
9、注漿過程應有現場技術人員值班控制,特別是檢查孔的位臵應合理,判斷成功結束注漿加固工作結束應準確,避免返工。