第一篇：深礦井卸壓開采中卸壓巷道控制研究論文

摘要：在礦山地下開采深度不斷增加，卸壓開采的同時，會導致上覆煤層產生膨脹變形。伴隨透氣性明顯增加，同時讓壓巷道作為回采工作面的排放瓦斯尾巷，有效減少了采壓活動對回采作業的影響，并回收大量損失礦量。

關鍵詞：深部回采巷道：深井：卸壓巷道

隨著人們對煤炭的需求量不斷增加，對礦山的開采逐漸加大，據不完全統計，國外開采的礦山深度已超千米，而國內目前的開采深度也已達到900m。深度開采的開發，伴隨而來的主要問題就是壓力問題，采用卸壓開采的方式可以降低開采區域的應力，應力降低，支護形式也能得到合理安排，從而達到維護巷道的安全性和穩定性。

1深部回采巷道

A.回采巷道作為深礦中最主要的構成部分，它的穩定性直接決定了深礦的穩定和安全。影響回采巷道的主要因素一方面是圍巖的應力，隨著巷道的不斷向下深入，圍巖應力會隨著巷道的深入而不斷增加。在巷道深度達到一定程度時，除了圍巖應力的增加，還有其巖體組織結構變化、巖體溫度上升、地表壓力對深礦巷道的影響等問題。這些問題會導致在深部開采的過程中出現不穩定的因素，包括巖爆等災害性問題。

B.根據已有研究表明，巖爆的出現是由于巖體中有較高的地應力，這種地應力超出了巖石本身的強度，同時巖石本身還具有較高的脆性和彈性。這時如果有地下施工工程不小心破壞了巖體的平衡，就會出現強大的能量破壞巖石，并拋出。嚴重時可以測到4～6級的震級。

C.影響深井巷道穩定性的因素：巖石中含有膨脹性物質成分，例如伊利石、蒙托石、高嶺石，它們的含量如果超過了相應指標就會產生膨脹，特別是遇到水后更為嚴重，從而導致巷道受到破壞、變形。

隨著開采深度的不斷加深，礦井中的空氣以及巷道周圍的巖體溫度都會升高。井下溫度升高會影響到工人勞動正常熱交換的進行，工人長期在高溫環境中工作會導致一些疾病，如熱疲勞、熱痙攣等。因此工作條件的惡化會導致勞動生產率降低，疾病威脅是深部開采的一個新的問題。

D.回采巷道的服務年限越長，對生產方面越重要的巷道越需要更高的工程質量，以此來保證在生產過程中能夠長期使用，回采巷道的服務年限一般為1~2a，維護時間較短，對于服務年限長的瓦斯抽采巷道或服務年限更長的大巷，經歷下伏煤層回采階段性集中應力作用。根據圍巖的應力情況，選擇合理的斷面形態。減少巷道的低效加固區，保證巷道的最小加固長度。所以，巷道維護是一個動態的控制過程。只有不斷地維護、檢修，才能保證其安全和穩定。深部礦井與上覆煤層

深部礦井在目前開采中還存在許多問題，主要有以下幾方面：

A.深部礦井中存在大量的瓦斯，因為礦井深部的低壓大，瓦斯的壓力也會相應增加，而且瓦斯沒有外力的擠壓，所以也沒有逸出。這樣就在開采過程中可能會造成瓦斯突出，在深部礦井中，瓦斯突出是非常危險的。在我國范圍內瓦斯低透氣性煤層分布很廣泛，一般情況下都會選擇瓦斯含量小，安全隱患可控的煤層開采，但這些可控煤層也有不穩定因素出現，一般利用巖層移動引起的卸壓增透效應，使吸附的瓦斯充分解吸為游離狀態的瓦斯，并實施瓦斯抽采，在瓦斯充分抽采的基礎上再進行煤層的開采，這也是煤礦防治瓦斯災害非常有效的途徑之一。

B.隨著深部礦井的深入，其巷道的支護方面就會出現難度，深部巷道圍巖和淺部巷道圍巖不同，淺部巷道圍巖應力相對穩定，巖層組織結構相對穩定，而深部礦井圍巖應力會隨礦井深度的增加而變化。其礦井內部地壓也相應增加。

C.我國煤層的地質構造非常復雜，而煤層的條件則直接決定巷道的布置方式，適宜開采的首采層常常位于煤層群中間或下部煤層，這就需要在上行卸壓開采采動影響范圍內的特定區域中布置抽采巷道，這些巷道通常位于裂隙帶或彎曲下沉帶內，巷道圍巖穩定性差，控制難度也很大。

D.由于礦井的巷道較長，礦井的通風阻力會受影響，這樣就會導致開采工作的風量不足。卸壓開采

A.卸壓開采是解決高應力區回采的有效手段。卸壓開采主要運用了應力的轉移，將巷道回采區的應力通過相應的卸壓措施轉移到四周，使巷道回采區的應力降低，改善巖體的應力分布，控制應力增高帶的相互重疊壓力，以便進行順利開采。

B.卸壓開采主要分為垂直卸壓和水平卸壓。其中垂直卸壓是將巷道回采區的壓力轉移到四周，應力明顯降低，便于開采。水平卸壓是將礦體上的水平應力隔絕，形成水平應力，水平應力降低可以減少對采礦工程和采礦人員的危害，降低了安全隱患。

C.卸壓巷道的位置選擇方面尤為重要，因為它是控制回采巷道圍巖變形的有效方法。所以卸壓巷道應選在采空區的集中應力峰值附近最好。為了保護巷道的圍巖壓力，壓煤柱中心應設置相應的彈性區寬度，來承擔一定的圍巖壓力。另外卸壓巷道還可以作為排瓦斯尾巷，除了可以起到巷道卸壓的作用，還可以排放瓦斯，從而降低成本。

D.卸壓區的頂板對于巷道來說是關鍵的部分，因此圍巖巖性、圍巖的應力不同，卸壓巷道的開采位置就會有所變化，垂直方向中，在垮落帶內不可以有巷道，裂痕帶內可以有回采巷道，彎曲下沉帶內可有準備巷道和回采巷道。水平方向中，在采動范圍內都可布置巷道。但還是要綜合考慮圍巖應力等問題，盡量處于有利的層面中。另外，在高應力區礦塊回采時注意不要多段同時作業。因為多段作業會產生連鎖破壞反應，對巷道產生危害，更會危及施工人員的安全。

參考文獻：

[1]王明洋，宋華，鄭大亮.深部巷道圍巖的分區裂痕機制及深部界定探討[J]巖石力學與工程學報，2006，25(9)：1771-1776.

第二篇：往局里匯報材料--保護層開采及卸壓瓦斯抽采技術研究

保護層工作面開采及卸壓瓦斯抽采技術研究

項目匯報材料

一、立項背景

何莊煤礦為煤與瓦斯突出礦井，主采二1煤層發生過煤與瓦斯突出事故。根據《防治煤與瓦斯突出規定》第四十條規定：區域防突措施應當優先開采保護層。第四十六條規定：在突出礦井開采煤層群時，如在有效保護垂距內存在厚度0.5m及以上的無突出危險煤層，除因突出煤層距離太近而威脅保護層工作面安全或可能破壞突出煤層開采條件的情況外，首先開采保護層。有條件的礦井，也可以將軟巖層作為保護層開采。一7煤位于二1煤下方14m處，煤層厚度0.12～1.1m，平局0.52m，無突出危險性，根據上述規定，可以將一7煤層作為二1煤層的下保護層開采。

突出礦井首次開采某個保護層時，應當對被保護層進行區域措施效果檢驗及保護范圍的實際考察。并不斷積累、補充和完善資料，以便得出保護效果及保護范圍的參數。

基于上述背景，本科研項目得以立項。

二、現有技術狀況

何莊礦有比較先進的鉆探機具和采、掘、開等施工隊伍，有保存完好的瓦斯地質資料；中國礦大有水平一流的科研隊伍和瓦斯治理研究實驗室。通過基礎理論分析與現場測試的結合一定能完成此項目。

三、技術研發路線

1、保護層開采防突機理分析及保護層有效保護范圍確定。

2、擬定何莊礦保護層工作面開采及卸壓瓦斯抽采方案，并根據何莊礦實際確定初始最優方案。

3、現場考察保護層工作面開采及卸壓瓦斯抽采過程中瓦斯壓力、瓦斯含量、煤層透氣性系數、煤層頂底板位移量等參數及其變化。

4、對上述收集的參數進行統計分析，根據分析結果優化保護層工作面開采及卸壓瓦斯抽采方案。

四、創新點

何莊礦所在煤田煤層數較多，是河南煤業化工集團有限責任公司為數不多具備開采保護層條件的礦井，通過開采保護層強化瓦斯抽采項目的試驗研究成功，將為“三軟”突出煤層防治瓦斯的提供重要依據和成功案例。

五、技術經濟目標

通過保護層開采，考察研究底抽巷布置位置、鉆孔間距、排距、深度、孔徑，封孔方法、深度等、測定瓦斯含量、瓦斯壓力、抽采負壓、濃度、流量等各項瓦斯參數，確定合理的保護層開采各項技術參數，優化開采保護層防突措施，最大限度實現消突，降低開采期間瓦斯涌出量，杜絕瓦斯超限。

六、預期效益及推廣前景

通過開采保護層強化瓦斯抽采防突措施的實施，將徹底根治何莊礦的瓦斯危害，實現安全生產。其次可解決何莊礦目前的接替緊張，實現礦井“抽、掘、采”平衡，營業收入達到2億元以上。此項目是何莊煤礦安全生產及技術管理上的重大突破，為集團公司的瓦斯治理指明了方向。開采保護層和強化瓦斯抽采技術，在國內外個別礦井使用，但在河南煤化集團是首例，特別是豫西“三軟”煤層更少，該技術目前屬國內外先進技術，該項目的研究成功將能夠徹底消突，解決采掘失調、接替緊張，采掘期間瓦斯超限的問題，該技術在具有開采保護層條件的礦井推廣應用具有廣闊的市場前景。

第三篇：薄煤層采煤面沖擊地壓高壓注水及卸壓爆破技術

薄煤層采煤工作面卸壓爆破及高壓注水技術

閆學謙

黑龍江龍煤股份有限公司七臺河分公司新興煤礦

黑龍江 七臺河 154600

摘要：加強技術管理是實現煤礦安全生產的前提。技術管理具有超前性、規劃性和指導性的特點，因此，技術措施是安全生產的重要保障。

關鍵詞：打鉆、卸壓鉆孔、卸壓爆破、安全生產

隨著煤礦開采深度的不斷增加，地質條件越來越復雜，地壓的明顯增大，安全生產的形勢也越發的嚴峻，要想實現煤礦安全生產，必須依靠科技技術進步，大力推廣新技術，新工藝，新設備，新材料，提高廣大員工的綜合素質，努力改善井下的工作環境，大家都知道，煤礦安全狀況不好，除受地質和開采的特殊條件制約外。很大程度上是由于裝備和工藝落后，安全技術管理人員素質和員工的綜合素質不高而造成的。因此依靠科技進步來加強技術管理是實現煤礦安全生產的最大動力。但推廣新技術應因地制宜，做好可行性研究和技術論證工作，不要盲目行事，另外還要有足夠的資金投入來保證，對改善安全條件的新技術和新設備應予以充分重視，這個問題如今顯現的越來越明顯，我們煤礦業必須面對，同時也要盡快解決，否則安全生產將十分的被動。

2011年9月份，新興煤礦六采區回采三水平右一片60層，煤層的可采儲量為2.25萬噸，采高為0.6~0.9米，平均采高0.8米，煤層傾角為29~31°，平均傾角30°，煤種為1/3焦煤，煤層硬度f=1.3，層理不發育，工作面長度155米；工作面使用SGB80/120-TBW型機組割煤，SGB-630/110溜子運煤，工作面使用DZ型單體液壓支柱支護頂板，采用“四排五柱”的布置方式，生產能力為1.0萬噸/月，工作面配風量為400m3/min。在工作面初采期間，煤壁經常發出異常的響聲，煤壁多處片幫，割煤時曾有煤體瞬間涌出，有沖擊的危險，礦工生命安全受到了嚴重的威脅，同時也制約了正常的生產組織。為此，采煤面停產，待注水卸壓鉆孔超前工作面60米后，方可進行生產作業。故決定分別組織兩組專業的隊伍，分別對深孔注水和卸壓爆破鉆孔進行施工，在上巷下幫沿煤層走向施工超前卸壓鉆孔，每2米施工一個鉆孔，鉆孔深度15米，并對鉆孔采用注水預裂煤層，使用MF-75型橡膠封孔器進行封孔，封孔長度6米。注水卸壓鉆孔超前工作面不少于60米。上巷下幫及工作面施工爆破卸壓鉆孔，上巷下幫每2米施工一個，鉆孔深度2米，每個鉆孔裝藥量為0.6kg，爆破卸壓鉆孔超前工作面不少于60米；工作面煤層松動爆破卸壓鉆孔間距為1.5米一個，鉆孔深度同樣為2.0米，每孔裝藥量0.6kg，每前進一刀，都要進行一次卸壓爆破。上巷注水采用Φ10高壓管與上巷乳化液泵管相連接，用Φ25的高壓注水管與封孔器連接進行注水，在Φ10高壓管處安裝流量表，以計算注水量。煤層注水孔每孔的注水量為2 m3，注水時間為1小時。所有施工完畢后，方可進行采煤作業，割煤時設

專人跟機組進行觀測，同時每天設專人用KBD5、KBD7對下幫及采煤工作面進行掃描，每天對其數據進行分析，如有數據異常必須及時匯報。

經過一段時間的實驗，效果很是明顯，沖擊情況得到了明顯的改善，煤壁片幫量的明顯減少和煤壁的異常響聲都得到了有效的改變，生產組織逐漸正常，作業人員的人身安全也得到了保障。

注意事項有以下幾點：

1、堅決不能盲目的追求煤炭的產量，忽視了安全和質量，打鉆孔期間，所施工的作業人員及帶班的領導必須有極強的責任心，必須把每一個細節落實到位，嚴格執行措施要求。

2、工作面必須上齊上全支護，由于傾角為30°，必須上齊防倒繩及防滑木，三防措施落實到位。

3、需爆破的鉆孔必須采取正向爆破，5個孔為一組，每打完一組鉆孔后，必須及時爆破。

4、注水前，封孔器必須與煤壁緊壓，以防止封孔器與煤壁的摩擦力不足，將封孔器推出。

如今，這層煤已經順利的采完，自從采用了此項技術措施以后，采煤面的沖擊情況再沒有發生過，可以說沖擊地壓在此得到了有效控制。雖然說沖擊地壓很危險，也曾一度危及員工的人身安全和煤礦的安全生產，但只要我們有了足夠的重視，采取了積極有效的安全技術措施，煤礦的安全生產是完全能夠實現的。

煤礦井下生產過程中，本身就受著水、火、瓦斯、煤塵、頂板五

大自然災害的制約，在生產過程中，采、掘、機、運、通等工序和環節配合不當就會造成故障和事故，甚至可以釀成大禍，嚴重危及職工的安全，不論任何煤礦均存在著不安全的因素，只是程度不同而已。只有通過不斷查處事故隱患，明確安全上的工作重點，有針對性地采取合理措施，才能確保煤礦安全生產。眾所周知，煤礦生產隱患與事故是密切相關的，那么預防事故的重點就是消滅隱患，如果對小的隱患或一般的隱患重視不夠，治理不及時，不徹底，也可能使小的隱患上升為重大隱患直至造成事故。因此對長期性隱患要加強基礎工作，建立健全規章制度，完善監測手段，實施防治措施，使其不出現危險狀態。在開采過程中，對出現的局部瓦斯超限，工掘工作面接近含水層，采煤工作面頂板初次來壓和周期來壓以及過斷層和鉆空頂等這些短期隱患，應明確責任，制定臨時措施，加強管理，使其盡快消除，所以說，煤礦短期性隱患又是技術管理的重點，不僅要有定期分析，還要盡可能做到定量分析，根據理論分析和實踐經驗探討隱患與事故的關聯度，科學合理地制訂出切實可行的措施，把事故消滅在萌芽狀態。

作者簡介

閆學謙，男，26歲，黑龍江省七臺河市人，2001年—2005年黑龍江科技學院學習采礦工程專業，2005年10月份參加工作，在七臺河新興煤礦任職技術員，從事采掘工作，畢業至今，一直從事技術工作。

參考文獻

【1】《采礦工程設計手冊》.張榮立、何國韋、李鐸 主編

【2】《煤礦安全規程》2009版

【3】《礦山壓力與巖層控制》錢鳴高、石平

五、許家林 編

第四篇：B090406 讓壓支護技術在大采深、高地應力巷道的應用

讓壓支護技術在大采深、高地應力巷道的應用

李偉民1 李德元1 高維宇1 許鳳國2

[1-阜新礦業集團公司清河門煤礦,遼寧 阜新 123006；2-阜新礦業集團公司，遼寧 阜新 123000]

摘 要 針對礦井大斷面、大采深、高地應力、服務年限長的巷道掘進支護現狀及圍巖特點，提出采用高強讓壓錨桿、金屬網、W型鋼帶+錨索聯合支護技術控制大斷面、大采深、高地應力巷道圍巖持續變形的方法，并在我礦巷道掘進實際施工中進行支護實踐應用，取得較好效果。

關鍵詞 大采深 高地應力巷道 高強讓壓錨桿 聯合支護

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前 言

阜新礦業（集團）公司清河門煤礦是一座開采40多年的老礦井，現在礦井的生產格局是“兩區兩面”，由于礦井的多年開采，現已開采三水平-800m高左右。343采區是清河門煤礦的現生產采區，開采三水平四煤組的煤炭，開采深度在-520～-820m之間，本組內多煤層可采，層間距較薄。在這種大采深、高地應力的情況下進行大斷面掘進施工，巷道的支護極其困難。343采區北翼集中材料道是運輸、行人兼通風的主要巷道，設計全長920m，施工標

2高在-789m左右，巷道凈斷面14.4m，服務年限為5年。巷道原采用錨、網、梯+錨索聯合支護，掘進施工一段時間后，巷道變形嚴重，巷道的維護與翻修工程量較大，整個巷道范圍內錨桿、錨索受力比較明顯，部分錨桿的螺母崩脫，金屬網形成許多網兜，容易造成冒頂事故。鑒于此種現狀，為了提高巷道的掘進速度，降低支護成本，保證生產使用的安全，進行了高強讓壓錨桿支護技術實驗。存在的問題

煤礦錨桿支護技術已經得到了廣泛的應用，但目前的錨桿、錨索種類單一，難以適應不同地質采礦條件變化的需要。隨著煤礦開采深度的不斷加大，巷道圍巖變形量大，自穩能力差，巷道變形現象會越來越嚴重，這對錨桿、錨索支護設計的要求也越來越嚴格，巷道支護問題在煤礦的安全生產中就顯得更加突出。合理的支護形式及參數設計既能有效控制圍巖的變形，又可以降低支護成本。巷道地質條件各不相同，同樣的材料支護效果也各不一樣。在深部開采掘進過程中，要面臨很多影響巷道支護的問題，如：隨著采深的增加，壓力增大多少、巷道變形范圍如何及變形量多少、巷道周邊的主應力方向如何、應力隨采深增大的梯度是多少，這些問題直接影響煤礦的綜合效益及安全生產。也有的礦井仍沿用淺部的支護方法和管理經驗，從而造成支護失效，常出現大量的折梁斷腿、錨桿失效、反復維修、冒頂塌方等現象，耗費了大量的人力、物力、財力，仍不能保證安全生產。

造成這些不安全因素的原因主要是對大采深、高地應力的巷道支護沒有采取有針對性的支護方式和手段，難以提出合理有效的深部地壓控制措施和配套的巷道支護方法。因此，深部開采首先應解決的是巷道施工中的“安全、高效、經濟、快速”支護問題。支護原則

要解決上述支護現狀存在的問題，就要有一個相對于大斷面、大采深、高地應力巷道支護的支護原則。采用預應力高強讓壓錨桿提高支護結構共同承載載荷是一個很好的解決方法。在支護與圍巖的相互關系上，高強讓壓錨桿支護有3個突出特點：

① 符合圍巖與支護結構共同承載的基本支護思想；

② 及時主動支護，即在巖體開掘早期進行讓壓錨桿安裝，安裝后即對圍巖提供顯著的軸向和橫向的支護阻力，避免巖體松動和塑性松動圈的增大；

③ 屬于柔性支護，選擇合理的支護剛度，使支護完成后，仍能與巖體一起產生少量的位移，釋放部分能量，既保持巖體受力平衡，又保持支護結構不失穩。

新型高強讓壓錨桿是在此基礎上采用了一種合理有效的讓壓方式，在錨桿承受載荷接近過載時象安全閥一樣起到讓壓作用，從而保護錨桿桿體不被破壞。采用高強度預應力讓壓錨桿可以加大錨桿的間排距，減少錨桿的用量，提高掘進速度，降低掘進成本，同時可以保證良好的支護性能。

343區北翼集中材料道屬于大斷面、大采深、高地應力易變形巷道，并且使用年限較長。對于這種類型的巷道，錨桿支護系統設計必須滿足: ① 合理的錨桿安裝應力。錨桿的安裝應力是控制圍巖早期變形的重要參數，安裝應力過小會使圍巖發生過大的早期變形，松散破碎圈增大，引起頂板破碎，錨桿受力增加。一個合理的錨桿安裝應力如同液壓支架的初撐力一樣重要。

② 高支護強度。在大采深、高地應力、中厚煤層大斷面掘進的條件下，支護強度必須提高。

③ 錨桿須具有讓壓性能。為了防止錨桿承受過度載荷而破斷，錨桿必須有一定的變形讓壓性能。然而，這種變形讓壓必須是有“控制”的讓壓，通過有效“控制”的讓壓使巷道內的聯合支護系統成為一個整體，從而改變整體支護效果。合理的讓壓性能應該做到錨桿在一定噸位上穩定讓壓，以保證巷道支護效果，防止錨桿桿體發生突然破斷。

④ 提高輔助支護系統強度。一個完整的支護系統包括高強讓壓錨桿、金屬網、W型鋼帶+錨索進行聯合支護，使煤層頂板形成一個整體的層狀組合梁，來達到提高整體支護強度的效果。

深部巷道基本支護原則與理念就是要形成高安裝載荷、高整體支護強度、錨桿變形可靠讓壓的最佳層狀組合梁。巷道支護實踐

3.1 高強度讓壓錨桿支護系統設計

煤礦頂板是由不同層狀巖體組合成的層狀組合梁，為了使組合梁達到其最佳強度，應該設計合適的錨桿長度及錨桿系統的安裝應力。達到最佳組合梁的錨桿系統設計應滿足下列條件：

① 通過調整安裝應力，使錨桿支護系統應能夠控制錨固范圍內的頂板離層，這需要選擇合理的錨桿類型和安裝應力；

② 錨固系統應能夠減少或消除頂板的拉應力區； ③ 錨桿應能夠錨固在穩定的巖層中；

④ 錨固系統應有足夠的能力來控制頂板，并且在整個需要支護期間內不失效。根據支護理論和支護經驗，經過數值分析，確定如下支護方案：（1）錨桿支護參數

采用高強預應力可變形讓壓均壓高強度螺紋鋼錨桿支護，錨桿屈服強度為500MPa。頂板錨桿直徑20mm、長2400mm，間排距為1000×800（mm），用2卷CK2350型樹脂錨固劑卷錨固；兩幫錨桿直徑18mm、長2000mm，間排距為900×800（mm），兩幫用2卷Z2350型樹脂錨固劑卷錨固。

（2）錨桿預應力 根據有限元分析，提高安裝應力可以減小或消除頂板中的拉應力區，可以消除頂板巖層的離層，從而取得最佳層狀組合梁的效果，頂板錨桿安裝應力最小為40kN，兩幫錨桿的安裝應力不小于30kN，根據不同情況調整預應力。

（3）輔助支護系統

輔助支護系統包括鳥巢錨索、W型鋼帶和金屬網。根據地質條件變化、煤層采動影響及圍巖松動圈的影響范圍等因素，選用直徑17.8mm、長8300mm的鳥巢錨索，用2卷CK2350型樹脂錨固劑卷錨固，托盤為200×200×10（mm）的球形錨索托盤；W型鋼帶使用型號為BHW270-2.75，長度為4300mm，通過W形狀及高強材料來提高鋼帶的鋼性，通過錨桿聯結成為一個整體；菱形金屬網可有效防止漏矸、漏頂，而且其自身強度還可以控制兩幫變形，并可以與讓壓錨索、讓壓錨桿、W型鋼帶形成一個整體，使支護系統形成整體。3.2 巷道支護施工方案

按照作業規程規定先進行敲幫問頂、打炮孔眼、爆破。爆破完畢，立即安設頂板錨桿；幫錨桿滯后工作面不大于5m，頂、幫破碎時，幫錨桿跟至工作面。要保證錨桿達到設計的預緊力和錨固力的要求，錨桿安設角度需符合設計要求。巷道支護如圖1所示。

圖1 巷道支護斷面圖 支護效果

清河門煤礦343采區北翼集中材料道采用高強讓壓均壓錨桿支護，通過監控巷道所受掘進和采煤工作面的地壓影響，掌握圍巖的變形規律，以確定巷道的支護效果，以便及時采取措施保證礦井安全生產。礦壓監測的主要內容包括：巷道煤巖體表面位移監測、頂板離層監測、錨桿受力狀態監測、錨桿安裝應力監測與錨固力監測。高強讓壓錨桿支護方式與原有支護方式效果相比，巷道的變形量大大減小，整個巷道范圍內受力均勻，沒有出現網兜現象。采用高強讓壓錨桿、金屬網、W型鋼帶+錨索進行聯合支護，減少巷道的維護與翻修工程量，提高巷道的掘進速度，降低支護成本。結 論

① 高強讓壓錨桿、金屬網、W型鋼帶+錨索聯合支護的支護質量和支護強度均達到了預期的設計要求。在施工過程中及現在的使用時間內，巷道變形量明顯減小，支護效果明顯。

② 采用高強讓壓錨桿+鳥巢錨索+W型鋼帶+金屬網聯合支護的支護成本每米巷道比原支護方式節約128.89元，同時減少了維修、翻修的人力、物力、財力。

③ 高強讓壓錨桿、金屬網、W型鋼帶+錨索聯合支護可以有效控制圍巖變形，在經濟合理的條件下提高支護強度、支護表面質量和支護效果，提高了掘進速度，保證了生產安全。

④ 高強讓壓錨桿、金屬網、W型鋼帶+錨索聯合支護技術不但可以減少支護施工量、降低支護成本，而且可以防止原支護方式導致的穩定巷道“二次變形”現象，具有較高的推廣價值。

第一作者簡介 李偉民 男，1970年出生，1993年7月畢業于阜新礦業學院采礦專業，工學學士。現任阜新礦業（集團）公司清河門煤礦礦長，高級工程師。

（收稿日期：06-30；責任編輯：黃 翔）

第五篇：地鐵基坑中承壓降水的控制與處理

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地鐵基坑中承壓降水的控制與處理

地鐵基坑中承壓降水的控制與處理

摘要：隨著城市軌道交通地鐵工程建設高潮的到來，地鐵基坑承壓水控制也成為地鐵工程中的主要難點。因為承壓水控制對深基坑的安全來說至關重要，一旦在基坑施工過程中發生由于承壓水造成的基坑隆起、管涌、流砂，就會對基坑的安全和周邊環境造成嚴重影響。因此，怎樣有效、科學、合理地控制承壓水，減少基坑施工中由于承壓水引起的相關風險，是一個非常值得研究的問題。本文首先分析了承壓水對地鐵基坑可能造成的危害，然后從設計和施工方面探討了對承壓降水的控制和處理措施，最后對其監測要點進行了說明。

關鍵詞：地鐵基坑；承壓降水；管涌；圍護結構；監測

Abstract: with the high point of the urban rail transit subway construction, the subway foundation pit confined water control has become the main difficulty in metro engineering.Because of confined water control is essential for the security of the deep foundation pit, once in the process of foundation pit construction caused by confined water foundation pit uplift, piping, flow sand, will be the foundation of security and surrounding environmental impact.Therefore, how to effectively, scientifically and reasonably control the confined water, reduce the risk caused by confined water foundation pit and construction related, is a very worth studying problem.This article first analyzes the confined water in subway foundation pit may cause harm, and then discussed from the aspects of design and construction control of the pressure on precipitation and treatment measures, and finally to its monitoring points are described.Key words: the subway foundation pit;Pressure on precipitation;Piping;Retaining structure;Monitoring of the.最新【精品】范文 參考文獻

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中圖分類號：TL372+.3文獻標識碼：A文章編號：2095-2104(2013)

承壓水對地鐵基坑造成的危害

（一）頂托破壞

其表現為基坑突涌，這是工程界最早認識到的承壓水危害形式，包括坑底頂裂、坑底流砂、坑底“沸騰”等多種形式，如有些表現為坑底薄弱處涌水、涌砂。起因可能是抗突涌安全系數不足，也有可能是地質探孔未封閉等原因。

（二）開挖面突涌

其表現為圍護結構缺陷造成開挖面以上滲漏。這種模式不僅限于深基坑工程，也可發生與盾構、頂管等類型的地下工程。從滲流的角度看，潛水的壓力由水自重形成，屬于無壓滲流，水頭隨著滲漏降低較快；反之，承壓水滲漏屬于有壓滲流，其水頭不會隨著滲漏快速降低。因此，承壓水滲漏危害程度比喬水嚴重得多。

（三）異常管涌

即開挖面以下圍護結構滲漏導致坑底涌水，其機理與“并挖面突涌”不同，是由于坑內外存在壓力差，而圍護結構施工不當，插入部分不能起到止水效果，發生了異常的管涌。

（四）過量沉降

以往工程界對降承壓水引起的沉降不夠重視，認為只要采取坑內設井、按需降水，誘發的沉降都在可接受范圍內。但調查發現，一些工程案例由于降承壓水導致了周圍地層沉降超標，影響了周圍管線和建構物的正常使用。因此，降水誘發周圍地層過量沉降無疑也是承壓水危害的重要表現形式之一。

地鐵基坑中承壓降水的處理與控制措施

（一）設計中的措施

1、設計人員應全面了解、掌握降水區域的地質及水文地質條件。在此基礎上，應盡可能地進行三維地下水滲流計算。

2、設計人員應在全面分析降水區域水文地質條件的基礎上，選取能客觀反映降水區域水文地質條件的地下水滲流模型，進行降水設計計算。對于復雜工程，降水設計方案應通過具豐富降水工程經驗的最新【精品】范文 參考文獻

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專家組論證或鑒定。

3、設計人員應充分了解圍護結構特點及各工況條件，在此基礎上確定降水方案并進行降水設計。

4、承壓水降水主要以滿足盾構進出洞要求和盡可能減少降水對周圍環境影響為目的，因此，應提供不同工況條件下、滿足盾構進出洞安全要求的不同降水方案。對不同的降水方案進行比較后，選取最佳方案。

5、降水設計計算要留有一定的安全系數，此安全系數來自二個方面的考慮：一是計算參數選取的精度及準確性；二是降水井的施工質量及成井后的運行質量、保護程度等。對盾構進出洞承壓水降水而言，其安全系數應大于1.05，環境要求高的宜大于1.1。

（二）施工中的控制措施

1、成孔質量控制

（1）控制成孔的泥漿質量是有效防止孔內塌孔和縮徑的手段。在施工組織設計中，應有明確的要求，即根據不同的地層特性,調制不同比重的泥漿。在較厚或巨厚的砂性土層中成孔時，為保證成孔質量，需要進行人工拌漿。

（2）成孔深度控制根據鉆孔灌注樁施工相關規程要求，可以有一定的誤差,但對于降水成孔來說，要求盡可能按設計深度控制，不得超深施工。

2、井管漏水的處理

減壓井井管鋼板厚度≥4mm；井管驗收合格后方可投入使用；井管之間的焊接質量必須符合相關規范要求。

3、井點出砂

濾料進場應檢測其顆分曲線，合格后方可使用；濾網強度應足夠。

4、井點水量的控制

（1）優選濾料級配，確保含泥量不超標。

（2）保證清孔效果和洗井效果。

（3）優化施工流程，防止加固水泥流竄入井點。

（4）配備合適的小泵，且泵的位置應優化。

（5）水文地質參數應以現場抽水試驗或本地實踐經驗為準。

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4、成井質量控制

（1）在項目施工組織設計中，成井的有關材料、規格、型號和安裝方法等，均應有明確的要求。施工過程中應嚴格要求，不能隨意更改，每道工序均應嚴格控制，上道工序驗收合格，才能進行下道工序。

（2）洗井必須采用聯合洗井的方式進行。對基坑降水來說，一般采用空壓機和活塞聯合洗井的方式。通過洗井，要求達到承壓含水層地下水能比較順暢地通過井的過濾層進入濾水管內，使井管內的水位及水量能準確反映承壓含水層的水力特征。

6、成井質量驗收

成井完成后，其質量均應符合設計、施工的有關規定與要求。降水井最終投入抽水運行前，應對井的質量進行驗收，以使各相關單位了解每口抽水井的成井質量。成井質量驗收的主要指標包括以下幾個方面：

（1）成井的主要材料、規格、型號是否符合設計要求；

（2）單井出水量及水位降深、水的含砂量是否符合設計及相關規范要求；

（3）抽水停止后井底的沉砂厚度通過測定抽水含砂量和沉砂厚度，初步判定井是否與含水層連通、含水層中是否有砂透過濾水層進入井內；

（4）如發現井內抽水大量出砂或停抽后井底有較厚的沉砂，則應分析砂的來源，如確認含水層 出砂，則該井應慎重使用，或作觀測井使用。

通過成井質量的控制，確保每口井的質量完全符合設計要求，使降水工程因井的質量問題而產生的風險在事前得到有效控制。

7、基坑圍護施工質量控制

深基坑圍護體一般不能隔斷承壓含水層。如果圍護體在施工過程中，由于地質條件，施工工藝等原因造成圍護體質量局部有缺陷，在開挖過程，特別是在開挖深基坑部分，承壓水有可能順圍護體缺陷夾著砂土噴涌出來。如不及時采取有效措施封堵，極易引起臨近建筑傾斜，墻體開裂、倒塌，周圍道路、管線開裂，造成重大安全事故?；?/p>

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坑圍護結構質量控制措施如下：

（1）應根據勘察及物探報告，挖除圍護墻施工區域的地下障礙物，并用素土回填。

（2）地下連續墻施工時應設置導墻。導墻必須筑于堅實的土面上，不得漏漿，墻側不應回填垃圾及其它透水材料。

（3）地下墻的槽壁及接頭均應保持豎直，垂直度及局部偏差應符合設計要求。

（4）在地下墻施工中，要考慮重型設備動側壓力對槽段坍塌影響，對松散粉、砂性土，應調整泥漿配比，必要時采用地基加固措施或降水后再成槽。

（5）鋼筋籠入槽前，必須采用底部抽汲、頂部補漿方法對槽底泥漿和沉淀物進行置換和清除，使底部泥漿比重不大于1.15。

（6）在每幅地下墻與地下墻之間的接縫處，基坑外側采用高壓旋噴樁加固及預埋注漿管跟蹤注漿的兩種方式。在沒有地下管線位置，采用高壓旋噴樁加固，在有地下管線位置，采用跟蹤注漿方式。這樣不僅解決地下墻接縫漏水的問題，也確保了承壓水層以上土體的密實穩定無漏點，避免由于上部土體流失造成承壓水通過接縫處突涌的安全隱患。

地鐵基坑承壓降水的監測

（一）監測中的要點

1、充分收集降水區域的水文地質資料

每一基坑監測方案編制前，應充分收集所在區域的水文地質資料和相似工程的經驗及教訓，重點了解施工影響范圍內各承壓含水層的埋深、厚度、水頭高度等參數，同時深入分析掌握場區內地質條件的復雜程度及承壓含水層的特殊性，以供監測方案編制時，在特殊性的位置予以特別考慮。

充分了解圍護設計方案和工況

圍護設計思路和施工措施工況的了解程度，對編制監測方案的可行性有著相當重要的影響。采用何種圍護形式、加固措施及施工工序、降水措施的選擇都會對監測效果產生影響，水位監測孔布置應充分考慮測點布置間距、圍護結構形式、施工場地等因素，才能真實反映承

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壓水水位變化的實際情況。

（二）監測中的質量控制措施

1、合理設置監測項目

涉及到承壓水問題的基坑，監測項目的設置應考慮其系統性，承壓水位的觀測是必須的(此部分的觀測應以降水單位的觀測為主)，另外基坑坑底回彈、立柱回隆、坑外孔隙水壓力的變化及圍護結構的側向位移等項目也應該選擇，如開挖過程中發現立柱樁明顯上浮、基坑坑底隆起、孔隙水壓力降低、測斜變形加大等異常情況，應考慮是否是承壓水問題的作用。同時承壓水降水時，基坑內外的承壓水水頭高度是必須要了解的動態數據，如果在基坑影響范圍內涉及多層承壓含水層，則應該分別測量。

2、測點布置應滿足監測要求

測點布置首先應滿足規范規定，同時應遵循圍護設計單位對監測工作的要求和建議，掌握場地的實際情況后編制監測方案，使得承壓水位監測孔反映的是承壓水層動態水位變化，為降水提供依據。

3、明確設計的報警限值

監測方案中報警值應以設計提供數據為準，如果沒有設計參數，應依據規范動態驗算開挖過程中坑內上覆土層的自重和承壓水頭壓力之間的安全度，防患于未然。

4、設置合理的監測頻率

監測方案中的監測頻率設置應以滿足施工安全為前提，只有及時了解承壓水位在開挖和降水過程中的實時動態變化，才能確保基坑的安全，避免過度降低承壓水位而加大對環境的影響程度。

參考文獻

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[4]羅利銳，劉秀峰，付國勇.地鐵車站深基坑降水方案設計[J].石家莊鐵道學院學報，2008.3.------------最新【精品】范文