基岩段工作面打钻探水、预注浆施工技术安全措施

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第一篇:基岩段工作面打钻探水、预注浆施工技术安全措施

基岩段工作面打钻探水、预注浆施工技术安全措施

一、概况

1、工程概况生建煤矿位于焦庙镇,设计生产能力0.45Mt/a,采用立井开拓方式,冻结法施工,主井筒深567.5m,其中冻结段483.7m,基岩段83.8m,设计井筒净直径4.5m,基岩段壁厚350~1000mm,砼标号C30,主井套砌内壁结束后,先进行工作面排水、清淤泥工作,接着进行打钻探水及工作面预注浆工作。

2、地质及水文条件(1)地质情况基岩段起止标高-457.78~-567.5m,地层为二叠系。二叠系地层上部为风化带,厚度26.72m。在-490.21~-496.8处为一层厚6.59m破碎带。基岩段通过岩性为粉砂岩6.51m,粉砂岩70.7m。

(2)水文情况主井井筒检查孔共打两个钻孔。一号钻孔全孔进行了系统简易水文观测并详细记录泥浆消耗量,在孔深482.19m~-490.21m处泥浆消耗量大,最大漏失量0.6m3/h,未作抽水试验。二号钻孔全孔进行了系统简易水文观测并详细记录泥浆消耗量,全孔泥浆消耗量0~0.2m3/h之间变化。含水层:检2号共揭露4个含水层组。

4、施工队伍施工队由原施工表土段的济西主井队及机运队抽调技术素质好、经验丰富的人员进行工作面预注浆施工,作业前对所有施工人员按ISO9002标准及ZM71/QP418-1999《培训控制程序》要求组织学习培训。

5、设备、材料准备(1)预注浆施工所用钻机、注浆机、排水泵、搅拌机等设备进行全面维修、调试、试运转。

(2)按附表2所列的打钻、注浆施工所需设备、配件、材料消耗表进行配置。

二、注浆参数的确定

1、注浆孔数根据主井井筒净直径及井筒所要穿过地层的水文地质情况,确定8个注浆孔,孔与孔互相夹角45º,同心圆等距离布置,孔间距1.413m,孔径90mm。

2、布孔圈径布孔圈径为Ф3.6m,孔中心线距井壁450mm。

3、注浆材料采用单液水泥浆为主,适时采用水泥---水玻璃双液浆。选用新鲜32.5R普硅水泥;水玻璃模数为2.8~3.1,其浓度为38-40Be;工业级三乙醇胺和工业食盐。

4、浆液注入量根据孔内实际情况,预计浆液注入量按公式V=AπR2Hηβ/m计算式中:A---表示浆液损失系数,取A=1.5;R---表示浆液扩散半径,R取8m;H---表示注浆段高,85m;η---表示岩层裂隙率,3%;β---表示浆液在裂隙内的有效充填系数,取0.9;m---表示浆液结石率,取m=0.85;经计算:V=813.9m3按浆液水灰比1:1计算水泥用量为813.9×0.75=610.4t,水玻璃约需20t,三乙醇胺需610.4×0.5%=3.05t,食盐约需30.5t。

5、浆液起始浓度及其调整浆液起始水灰比为1:1;随着注浆压力的变化,水灰比可调整为0.8:1,0.6:1。使用双液浆时,水泥水灰比为1:1,水泥浆和水玻璃浆的体积比为1.5:1~1.5:0.5。注浆过程中浆液浓度应先稀后浓遂级调节,调整步骤为:当某一级浓度的浆液注入20~30min后,吸浆量不减或者压力不升时,提高一级浆液浓度,当浆液浓度提高到0.6:1时,仍不见升压,应及时改注双液浆。注浆以单液为主、双液浆作为最后封孔。在压水实验时,如果泵量为200L/min、泵压低或无压力时,应考虑注双液浆。

6、注浆段高根据主井基岩段深度为83.8m,基岩含水层标高为472.51~530.00m,本次注浆段高初定为94m,一次注完。

7、注浆方式本次注浆采用下行式注浆,遇水就注,再扫孔复注直至终孔位置。在钻眼时,若孔内出水或岩层松散,无法钻进时则停钻,撤钻杆钻机,进行注浆,待注浆结束再开孔,依次循环钻进、注浆。

8、注浆压力注浆压力的大小,直接影响浆液的扩散距离,经测试该段静水压力为4Mpa,注浆终压 取静水压力的3倍,本次注浆终压取12Mpa。

9、注浆结束的标准注浆施工为隐蔽性工程,为保证注浆质量和堵水效果,每一孔段注浆都必须达到终压、终量和注入量的设计要求。在达到设计终压后,泵的流量在50~60L/min,稳定20~30min,才可结束该孔段的注浆。在8个注浆孔全部施工结束后,利用中间排水孔打钻孔,估算井筒涌水量,如井筒涌水量小于10m3/h,可结束注浆;若大于10m3/h,则采用打分支定向孔的办法进行补充注浆,确保开凿基岩段时,涌水量小于10m3/h。

三、注浆前的准备工作

1、止浆垫的注浆加固(1)止浆垫厚度止浆垫厚度参照公式Bn=POr/[Ó]+0.3r计算,经计算止浆垫厚度为2.2m。

(2)止浆垫在冻结段套壁之前与外壁同时施工1.2m,套壁结束后又施工1m,止浆垫总厚度2.2m砼标号C55。由于迎头出水,打止浆垫时,先铺了一层碎石滤水层,预埋一个Ф219排水管,打钻之前利用Φ219排水管对止浆垫进行注浆加固,如止浆垫漏水时采用双液浆封堵,利用排水管对止浆垫加固无效果时,可采用1#~8#孔口管打钻对止浆垫进行注浆加固。

2、孔口管的安装孔口管采用Ф108无缝钢管,每根长度为2.950m,外焊螺旋筋,采用Ф131钻头打眼,砂浆封实,按图1及图2位置、深度预埋孔口管8根。孔口管上焊法兰盘,法兰盘上连接高压球阀,钻具通过高压球阀钻进。

3、钻机的布置

钻机选用SGZ-IA型,安装在工作盘上,工作盘下面用6根Ф100mm、长2.4m钢管等距离布置作支撑。另外为防止钻眼时工作盘晃动,用手拉葫芦配钢丝绳索固定于孔口管上。工作盘距迎头以2.4m为宜。吊盘松至距工作面8m左右,利用吊盘悬挂滑轮,提升钻杆。钻机固定①钻机底盘与工作盘用M12螺丝连接固定;②用手拉葫芦配绳索,固定于孔口管上。钻机固定前应校对位置,保证悬吊点与钻杆中心及孔口管中心保持一致。表1SGZ-IA型钻机技术参数

钻进能力开孔 110 mm终孔 75mm钻深150 m卷扬能力10KN立轴行程400 mm立轴内径46mm机身回程300

mm重量840Kg

4、注浆设备注浆使用一台日本HFV-C型液压驱动注浆泵,流量为0~200L/min,最大压力21Mpa。水泥浆搅拌机采用JS-1000型搅拌机拌浆。表2 HFV-C型注浆泵技术参数

工作压力30-130Kg/cm2吸入口径65 mm流量0~200L/min吐出口径40 mm缸径100 mm电动机22×4 KW×P行程300 mm

5、注浆、排水、供水管路注浆管采用Ф50钻杆作为注浆管,由地面大抓稳车悬吊,输浆管露出地面1m左右,用垫叉固定于封口盘上。排水管路采用Ф108钢管,由地面两台稳车悬吊。供水管采用Ф57钢管随压风管悬吊。

四、注浆施工工艺

1、注浆钻孔的施工①按孔号1#、5#、3#、7#、2#、6#、4#、8#顺序施工,最后施工中心检查孔。②每进尺15-20m测斜一次,如发现孔斜过大,则封孔,重新钻进,如果相邻两个注浆孔偏斜方位相反,落平点间距超过浆液有效半径控制范围,则必须补孔。③施工完一个孔后则注浆,待注浆完毕方可施工

3、注浆泵与阀门的操作程序(1)注浆前先把吸浆管笼头放入清水桶内,关闭孔口进浆阀,打开混合器泄浆阀,检查注浆泵的工作情况及管路是否畅通。

(2)打开孔口进浆阀,关闭混合器泄浆阀,然后慢慢减少孔口量,用清水作耐压试验,超过终压0.5-1Mpa,即合乎要求。

(3)注入10分钟至20分钟清水,一切正常后方可正式注浆,注双液浆时,先把吸水玻璃笼头放入玻璃浆桶内,注30秒后,再把吸水泥浆笼头放入水泥浆桶内,开始正式注浆。结束注浆后,先把吸水玻璃笼头放入清水桶中,后把水泥浆笼头放入清水桶中,先关闭孔口管进浆阀再打开泄浆阀后,用清水冲洗注浆泵及管路、球阀、混合器等。

4、注浆施工顺序先注清水、水玻璃(冲开裂隙通道、润滑裂隙)

先稀后浓注单液浆(水泥浆)

最后注双液浆封孔。

5、浆液流程JS-1000型搅拌机拌料

泥浆桶

HFV-C型液压驱动注浆泵

Ф50钻杆作浆液管与井下混合器及高压球阀连接

孔口管

基岩段

五、质量标准

1、注浆材料外加剂的质量性能等必须符合设计要求和规范规定,要严格检查出厂合格证,化验单和试验报告。

2、注浆前对注浆材料进行试验,按配比测定凝固时间。

3、孔口管、止浆垫均进行清水抗压试验,试验压力应大于注浆终压。

4、发现问题立即汇报,及时采取措施处理。

5、认真填写各种原始记录。

六、注浆孔钻进及注浆施工安全技术措施

(一)注浆孔钻进安全技术措施

1、在正常钻进中,应经常检查钻机稳定性,准确丈量孔内钻具及机上余尺,及时填入班报内并妥善保管。

2、下钻时应认真检查钻具,有弯曲,磨损严重不得使用,接钻杆前应对钻杆吹孔,接钻杆时要缠麻。更换冲击器时不准更换钻头。如需更换钻头必须在钻孔开孔前进行更换。

3、下钻要稳,避免冲撞,遇阻时应及时提钻,排除障碍,钻具距孔底1.0m时,进行先冲孔后钻进。

4、加钻杆前,应尽量把孔内岩粉冲净,并提钻杆,使钻头离孔底0.5m以上方可加钻杆。

5、钻进过程中,如遇涌水时应准确记录起止深度,测量涌水量,提钻杆,准备注浆。

6、钻机钻进时,若遇松软岩层,要慢速适当加压法钻进,遇石灰岩等岩层比较硬时,要轻压,快速法钻进。

7、钻进结束后,应及时冲洗钻孔,当孔口冒清水无岩粉时即可拨钻杆,测静水压力注清水试压并详细记录,注入量、压力等数据,为注浆提供依据。

8、钻进过程中如发现钻孔内水压、水量突然增大以及顶钻等异状时,必须停止钻进,但不得拔出钻杆,及时汇报项目部进行处理。

9、在井筒工作面打钻、注浆人员应严格遵守立井施工《煤矿安全规程》、《钻探操作规程》及一切安全管理制度。

(二)注浆施工安全技术措施

1、施工前应对参加施工人员进行安全技术教育,传达措施做到人人心中有数,定岗、定位责任明确。

2、注浆前试验站应按单液浆及双液浆各种设计配比测定凝胶时间,当更换水泥等注浆材料品种时,应重新测定凝胶时间。

3、注浆司泵工必须按操作规程认真操作,并随时注意注浆压力,吸浆量的变化情况,对高压系统各部件认真检查,发现问题及时修复更换,确保注浆安全。每次注浆前应对供电、供风、搅拌、注浆设备认真检查,发现问题及时处理。

4、井下与地面联系的信号,通讯必须畅通无阻;井下注浆人员与地面开注浆泵人员经常保持联系,以确保注浆安全。

5、注浆人员配戴防护眼睛,胶质手套,造浆人员戴防尘口罩。

6、拌浆人员严格掌握浆液配比,按设计配比拌浆。为防止水泥纸、纸屑、石子及其它杂物进入泥浆池,放浆口应设过滤网。泥浆桶内设置风动搅拌器搅拌,以防泥浆沉淀。

7、吊盘、工作盘必须固定牢固可靠。在吊盘上作业人员必须佩戴安全带并做到生根牢固,高挂低用。

8、井下信号,把钩工应定人定岗,按章操作。

9、注浆期间要设专人注意观察止浆垫及井壁是否有变形、跑浆、漏浆等现象,发现问题及时处理。处理方法:可采用缩短凝胶时间、间歇注浆、打入铁楔、棉纱等方法处理。

10、注浆泵及电气设备设专人检查维护、保证正常运转。

11、泄压管路出水口应避开人员并用铁丝固定于孔口管上。接头绑扎牢固。

(三)机电运输安全管理措施

1、上下钻机及注浆机时应通知绞车司机慢速行驶,通过吊盘时要有专人看护。

2、吊运钻机或注浆机时必须使用钩头配5分钢丝绳索并保证绑扎牢固,安全可靠。

3、施工现场所有用电设备严格按照井下用电设备要求选用,并安装保护装置。

4、每天安排专人检查井壁发现有结冰等安全隐患时及时处理,保证安全施工。

5、下吊盘至工作盘之间需安设软梯一路,以便工作人员上、下及避灾。

6、井口到吊盘之间应安装安全梯一个,由专用稳车悬吊,以便井下出现故障或灾害时,人员能够顺利升井。

(四)钻孔防突水措施

1、钻孔施工前井筒内应安装80DG-75×10型吊泵(杨泵750m,流量54.7m3/l)及Φ108排水管路,并保证在钻孔突水时能正常运转及时排水。当钻进注浆孔时,如井筒涌水量接近吊泵额定排水能力,必须停止钻进,提取钻具,关闭高压阀门,及时注浆。

2、对正常打钻排水采用电泵排至吊盘水箱,放入吊桶排至地面。

3、孔口管必须按设计孔位埋设牢固,并安设高压球阀(不小于15Mpa)。注浆前,必须对止浆垫和孔口管进行耐压试验,试验压力必须大于注浆压力1Mpa。孔口管试压经验收合格后方可钻进。确保孔口管的承压控水能力及安全装置灵活可靠。

4、钻进过程中如发现钻孔内水压、水量突然增大且喷孔严重,情况危急时可采取拆掉钻杆,关闭高压球阀及时向项目部汇报。

七、劳动组织与工期安排

1、劳动组织预注浆施工井下采用“四六制”、地面采用“三八制”作业,具体见附表1。

2、工期安排①排水清理4天。②孔口管、设备及操作盘安装2天。③打钻预注浆23天。④拆除清理1天。总计工期30天。

3、其它本措施未尽事宜按《煤矿安全规程》(2001版)及《井主井井筒及井底车场、相关硐室掘砌工程施工组织设计》执行。

第二篇:宏发11051工作面底板注浆加固钻探设计及施工安全技术措施

11051工作面物探异常区验证 设计及施工安全技术措施

编制单位: 科

长: 总工程师:

时 间:2011年10月29日 郑新宏发(新密)煤业有限公司

宏发矿11051工作面物探异常区验证

设计及施工安全技术措施

一、工作面概况

11051工作面位于11采区中部,其东北部为原采空区,西部为11022首采工作面,南部为我矿未开采的11071工作面,地面位置为农田。地面标高为272m,工作面煤层埋深292m。地表无水体。工作面上付巷走向长300米,下付巷走向长310米,倾斜长39米,工作面开采标高+5m~-30m。煤层厚度在1.5~4.7米之间,平均煤厚3.1米,煤层赋存基本稳定。

二、水文地质概况 1、11051工作面煤层直接顶板为泥岩,平均厚度4米,老顶为大占砂岩弱含水层,平均厚度10米,富水性差,易疏放;煤层直接底板为砂质泥岩、泥岩隔水层,平均厚度10.0米,直接充水含水层为L7-8灰岩含水层,平均厚度10.0米,该含水层富水性不均一,下部L5-6灰岩含水层均厚11.5米,距二1煤底35.8米,L1-4灰岩含水层距二1煤底68.5米,两层含水层富水性强均较强。

2、根据8月25日郑新第四分公司地测防治水站对工作面底板物探结果显示:

1)、从11051工作面上付巷底板测深探侧剖面图可以看出,在上付巷开口至120~143m处显示为阻值较低的低阻异常区,煤层底板与下部富水岩层水力联系较为通畅。

2)、从11051工作面下付巷底板测深探测剖面图可以看出,在下付巷开口以里70~90m区域显示相对低阻,煤层底板与下部富水岩层有水力联系。

3)、从11051工作面底板测深探测平面图可以看出,在36m、39m、42m、45m、48m水平切面上呈现为低阻异常区,最低阻值达到30Ω。该工作面底板标高在-28.5~+4.5m之间,奥灰水位标高+75m左右,属带压开采。

三、工作面突水系数及底板加固深度计算

该工作面L1-4灰岩距离煤层底板68.5米,其突水系数计算为:

P=0.023MPa/m<0.04 MPa/m MT=式中 T--突水系数,MPa/m;

p--底板隔水层承受的水压,1.605MPa;

M--底板隔水层厚度,68.5m。

根据计算突水系数0.023 MPa/m小于突水临界值0.04 MPa/m(底板受构造破坏块段),在正常情况下工作面回采时无突水可能。为保证工作面安全回采,经分析决定对工作面物探显示的低阻进行钻探验证,考虑工作面切巷宽度,验证层位选L5-6灰。

四、钻场布置及钻孔设计:

1、钻场布置

该工作面共布置1个钻场,钻场布置在该工作面下付巷下6点处下帮(开口以里66m),设计1个钻孔,钻探总进尺54.2米(可根据实际钻探情况二次进行调整)。

单孔涌水量估算:按孔径Φ89mm,出水水源为L4灰岩水,根据单孔涌水量计算公式:Q=CW2gh进行计算系数取0.4,综合分析后考虑单孔最大涌水量取60m3/h。

2、各钻孔布置原则

1)钻孔终孔层位为L1-4灰岩;

2)本次布孔以物探低阻异常区作为验证目的层。

3、钻孔设计参数 1#钻场:

1#孔:方位:93°,坡度:-70°,孔深54.2米;

4、钻探设备

采用ZDY—550 型钻机,每根钻杆长800mm,钻杆直径为42mm。

5、钻孔结构

钻孔要求考虑下入三级套管。一级选用Φ146mm或Φ127mm,要求进入煤层底板6~8m;二级选用Φ127mm或Φ108mm,要求进入L8灰岩2~3米;三级选用Φ89mm;终孔Φ75mm裸孔。孔口管固定后均要进行耐压试验,一级耐压值不小于2.5MPa,二级耐压值不小于5.5Mpa,三级耐压值不小于6MPa,第三级套管作为备用,只有L5-6出水明显异常时才继续向下施工。

5、下孔口管施工工序

钻孔先用Φ151mm或Φ133mm钻头扩孔,下入一级Φ146mm或Φ127mm套管;再向下使用 Φ133mm或113mm钻头钻进至要求位置,下入二级Φ127mm或Φ108mm套管;再使用Φ94mm钻头钻进下入三级Φ89mm套管,以上套管下入后均要进行耐压试验,耐压值符合规定要求,并持续30分钟以上,否则,重新加固孔口管。

五、工作面物探异常区验证设计附图

11051工作面底板低阻异常区验证设计设计平、剖面图及单孔结构图 1:1000/1:500

六、注浆工艺

1、注浆系统:由注浆泵、井下注浆管路、注浆池和井下注浆孔组成。注浆泵采用ZBY50/70型号高压泥浆泵,泵的流量为40~80L/min,额定工作压力为7~9MPa,共有5个档位,输入功率为11KW。

管路与注浆孔用25mm的高压胶管连接,长度6~10米。孔口要安设耐震压力表,读数不低于9MPa。注浆前要对注浆管路进行耐压试验,试验压力不得低于9MPa,持续时间不得低于30min,发现漏水及时处理,直到试验合格为止。

2、注浆方式:若发现含水层含水丰富,就通过注浆进行改造,分孔分次序连续灌注,直至达到设计终压(孔口水压的2~3倍)为止,以最大注浆量,最大扩散范围,最大限度的充填岩溶裂隙为目的。为保证钻探验证的安全,孔口管全部注浆加固,每一级试压合格后,方可往下钻进。钻进过程中若遇到涌水量大于20 m/h时停钻注浆,采取分段注浆,穿透含水层最终达到注浆终孔标准。单孔注浆量达到2000m3仍不起压时,或发现井下跑浆时可采取间歇注浆,间歇时间一般为4h,间歇期间必须将注浆管路冲洗干净。

1)注浆段高的确定:采用钻孔穿透薄层灰岩含水层或对厚含水层顶部块段分孔序连续灌注,直至达到终孔设计压力为止。发现井下跑浆时可间歇注浆;

2)泵量与泵压:泵量根据含水层岩溶裂隙的发育程度及泵压确定。正常情况下,裂隙发育扩散较远,进浆畅通,泵压在2.0MPa以内时,宜采用全泵量(80L/min)大流量灌注;裂隙发育较差,扩散较近,进浆阻力大,泵压在2.0MPa以上时,宜采用中泵量(60L/min)灌注;达到接近终孔压力时则用小泵量(40L/min)灌注;

3)单孔注浆结束标准:注浆压力达到2.0~2.3Mpa,剩余吸浆量也应小于40L/min,持续时间30min以上。注浆压力越大,对裂隙充填得越实,形成结实体强度越高。但压力太大,由于煤层底板隔水层厚度较小,裂隙又比较发育,容易造成巷道底鼓跑浆。当发现巷道底鼓,大量跑浆时,应采用间歇注浆、调整浆液和注浆参数或添加软骨料等措施。各加固孔必须用高标号水泥封孔,以孔内充满水泥不漏水为准。

3、注浆材料及配比:

注浆材料主要选用水单液水泥浆。水灰比一般控制在0.8:1~2:1。

4、注浆程序:

1)注浆前,先对注浆孔放水0.5~1h,将沉淀在注浆孔内的碎石、岩溶裂隙中的充填物冲出,使注浆裂隙畅通;

2)检查造浆、注浆系统设备,使之运转良好,并备足浆液以便连续注浆;

3)对注浆设备、管路进行加压试验。试验最大压力要达到注浆最大压力,发现漏水等问题应及时处理;

4)向注浆孔中压清水30分钟;

35)注浆过程中要根据进浆、泵压等情况,随时调节泵量及浆液配比、黏度、添加剂用量。要避免浆液过稠,影响扩散半径;

6)当达到注浆结束标准时,关闭孔口阀门,卸下孔口高压胶管,压入足量(根据管路长短确定)的清水,将管路冲洗干净;对注浆、造浆设备进行检修,以备再次使用。

5、注浆效果检查:

若岩层含水丰富,在注浆队改造含水层完成后,要对注浆效果进行验证,采用注浆量、物探等方法对注浆效果进行检查和评价。

1)采用吨水干料指标予以评价。一般认为注入钻孔水泥量为该孔放水量(m3/h)的1.5倍以上,注浆效果较好;

2)可通过注浆前后的物探资料进行对比。若注浆前的物探低阻异常区已转化为高阻区时,注浆效果较好。

6、配套设施:

1)要在巷道内合适位置设计施工临时水仓,安装排水系统,保证排水需要。2)排水方案经矿总工程师批复后实施,在开孔验收前由分公司一并验收。3)井下注浆池和水泥供应要保证满足注浆需要。

七、安全技术措施

1、安装钻机钻探前的各项准备工作及要求 1)钻孔参数标定

钻孔方位由矿测量人员按设计现场标定,坡度由施工队技术员用坡度规进行标定; 2)倾斜钻孔:钻孔在下付巷下6点处下帮钻场内施工,钻场前后10米范围内巷道两帮、巷顶各打两道联锁进行加固。钻场规格:长×宽×高=5米×4米×3米;

4)打钻前要做好排水准备工作,在探水钻场东15米处巷道下帮挖长×宽×深=5.0米×2.0×1.5米临时水仓一个,安装排水能力不小于65m3/h的水泵两台,要求一用一备,并负责维护管理,铺设二趟4寸管到主水仓,且不能影响运输。

5)加强钻场附近的巷道支护,背好帮顶,钻机安装时先将底部用道木垫实,然后打点柱固定钻架,固定要牢固可靠。固定好钻机后,应仔细检查钻机各部件安装是否正确,并用手转动其各有关部件是否灵活,如果有问题应及时解决,由施工队负责;

6)由调度室负责在注浆钻场内安装一部专用电话,现场打钻人员要及时接听电话; 7)巷道内机电设备由机电科负责防爆性能检查,施工队及有关施工队要每天对自己分管的机电设备检查一次,确保完好,杜绝失爆;

8)排水路线:

钻场→11051下付巷→运输斜巷→皮带巷→主水仓。

2、打钻及注浆时的注意事项

1)施工人员若是外请队伍,必须与之签定安全技术协议,以保证施工质量,并承担相应的安全责任。

2)钻探施工人员要经过培训,要熟悉钻机的各种性能和操作程序以及简易故障的处理方法和不同岩石的压力、转速要求等,做到熟练操作,以防造成事故;

3)钻探记录由施工队钻手负责按井下钻探记录表要求详细填写,特别在钻进过程中要密切注意钻进至灰岩及灰岩底煤线的深度,并详细做好记录;终孔后要重新测量钻孔实际施工坡度,做好记录。有出水时要准确记录钻孔的具体出水位置及孔内涌水情况,在钻进过程中要密切注意孔内情况,发现钻进异常或涌水异常,要立即向矿调度室和相领导汇报,经总工程师确认后要立即向分公司汇报。对出水钻孔要安装测压装置测定并记录水压;

4)注浆系统要求:孔口阀门要上紧,整个注浆管道应固定牢固;停泵时关闭孔口阀并注清水冲洗管路,以防注浆管路堵塞;注浆泵的安全阀必须灵敏,压力表显示正常,注浆泵的配件必须齐全,管路、阀门均达到耐压要求;

5)交接班必须是当班负责人与各工种现场交接班,必须做到交安全、交进度、交措施、交设备、交工具。交接班时必须交清交明,使接班者心中有数,并填写交接班记录。

3、施工时钻机、钻杆运行安装要求

1)钻杆及其它钻具要摆放整齐,安装及拆卸钻杆时要轻拿轻放,拆下的钻杆要码放整齐; 2)操作时先将钻机操作手柄置于空挡位置,然后再启动电机,检查电机及回转、升降是否正常,发现问题及时调整;

3)钻机钻进时,操作工要时刻注意钻机的运行情况及排粉情况,以判断岩性;要时刻注意钻杆的振动情况,以确定钻进是否稳定、是否有顶钻、夹钻现象;

4)当钻机或其它设备出现故障需维修时,要关掉电源,严禁带电作业;

5)钻进时操作工要注意观察钻杆的情况,发现钻进异常要立即停钻,采取措施进行处理; 6)当钻机或其它设备出现故障需维修时,要关掉电源,严禁带电作业。

4、对现场操作人员的具体要求

1)打钻时,操作人员要站在钻机两侧,以防钻杆受压冲出伤人; 2)操作人员要把工作服的袖头、裤腿扎好,束紧腰带,以防造成事故; 3)钻机正常钻进时,操作人员不得离开操作台;

4)接班时,操作工要对钻机进行试运转,通过听、看等手段确认钻机是否完好; 5)操作人员要密切注意各孔出水、出岩粉情况。若水量突然变化必须报告调度室、地质防

治水科,并及时关闭阀门,进行注浆封堵。

5、通风措施和有害气体检查制度

1)通风队负责检查打钻地点的瓦斯和一氧化碳浓度情况,并在打钻地点设立瓦斯记录牌版,每班检查钻探地点的瓦斯浓度次数不少于3次,把检查结果填写在瓦斯记录牌版上;

2)钻探施工队要在钻孔回风侧2m范围内悬挂瓦斯便携及CO检测仪,连续监测瓦斯及CO浓度,若瓦斯及CO超限时,要求打钻人员立即停止打钻作业,切断钻机电源,并报告矿调度室和地质防治水科汇报,听从处理意见并积极进行处理,如果情况紧急施工人员要按避灾路线撤离到安全地点。

6、跟班及汇报制度

钻进期间钻机施工人员每班分别向调度室汇报两次,在钻进过程中发现钻进或涌水异常或其它特殊情况要立即向矿调度室和相领导汇报,经总工程师确认后要立即向分公司汇报。

7、防灭火措施

1)钻探施工队负责在打钻地点配备至少两台合格的灭火器和不少于50公斤的沙土; 2)施工队负责在打钻前安装风水三通。

3)打钻过程中,若钻进发现钻杆卡住不进钻进困难时及时汇报,经矿总工程师分析后进行钻孔参数调整,若发现孔内高温有明火时立即停止钻进并立即停止供风阀门,打开供水阀门,同时向矿调度室汇报,采取措施进行处理。

4)孔口出现明火燃烧时,必须一人先切断电源,同时另一人使用灭火器及时将火扑灭并关闭供风阀门,打开供水阀门。

5)确认孔内燃烧消除后,方可停水,退出钻杆,然后再用黄土将钻孔口封堵,封孔长度不少于1.8米。

6)钻探过程中,若发生瓦斯喷孔或顶钻等现象时,退出部分钻杆,停止打钻作业,释放瓦斯,在确认瓦斯卸压后,方可恢复打钻。

八、开竣工及验收制度

1、根据郑新公司审批后的底板注浆加固设计和措施,由矿井下发钻场底板注浆加固开工通知单和设计,要有总工、生产矿长、安全矿长签字,并有发放记录。

2、钻场底板注浆加固的准备工作完成后,根据集团公司有关规定由分公司主管地测防治水副总以上领导牵头,组织分公司地质防治水、安全、调度、通风、机电、生产等部门进行底板注浆加固前的联合验收,验收内容主要包括:钻场加固情况、钻机固定、巷底浮煤及铺底、巷道连锁加固,相关设备状况及防爆情况、钻孔位置及方位、套管长度及固定、通讯、通风、排水线路等是否符合安全规程和设计要求,验收后在验收单上签字。

验收时提出的问题要由分公司安监科监督整改,整改完成由安监人员验收签字。

3、联合验收合格后,方可按设计进行底板注浆加固施工,并按标准格式填写底板注浆加固

原始记录。

矿生产技术科和安监科监督施工队按设计要求进行底板注浆加固施工。每个单孔结束后,施工队要报请验收,由生产技术科组织相关部门按单孔设计对钻孔深度、钻孔结构、终孔孔径和注浆等情况进行验收,并填写验收单,经验收合格报分公司地测防治水科,分公司地测防治水科验收合格后方可撤钻。

4、分公司地测防治水科要对底板注浆加固全过程进行监控,及时收集、分析底板注浆加固情况,并对每个钻扬底板注浆加固效果进行确认。若钻孔施工没有达到设计目的,要组织分析,并重新布孔施工。钻孔经验收合格后,若进行了底板注浆加固由分公司地质防治水科编写钻探总结,若验证无水则由矿写探验证总结(若是外请单位,由外请施工队编写单孔施工总结,并加盖公章)。

九、避灾路线

下付巷上避火、瓦斯路线:施工地点→11051下付巷→11051上付巷→联络巷→井底车场→副井底→地面

下付巷避水路线:施工地点→12051下付巷→运输斜巷→井底车场→地面

第三篇:924工作面施工人工棚管理顶板专项技术安全措施

924工作面施工人工棚管理顶板专项技术安全措施

924工作面顶板破碎、煤壁片帮,为加强工作面顶板支护,现需要对片帮、掉顶区域施工人工棚管理顶板,为确保施工期间的安全,特制定本技术安全措施。

一、准备工作:

1、材料:塘柴捆、塘柴棍、大笆、小笆、φ200mm ×1600mm半圆木200根、2.4m工字钢150根、DZ-20单体、DZ-25单体、DW-31.5、DW-35单体各100根、防倒绳等支护材料。

2、工具:注液枪、放液锤、手镐、风镐、铲子、液压管路、找顶钎子(1.8m、2.2m、2.8m)等。

二、施工工艺及技术要求:

1、对工作面片帮、掉顶地点施工人工棚超前管理顶板。

2、人工棚采用2.4m工字钢配合液压单体走向架设,工字钢间距850mm。

3、施工人工棚步骤:

(1)对运输机进行停电闭锁、挂牌。

(2)使用找顶钎子找掉煤壁、顶板架档内的危矸活岩并在支架架档内使用塘柴、笆片或塑钢网把架档过严实。(3)施工地点执行敲帮问顶制度。

(4)在片帮、掉顶地点上方顶板完好的地点开始施工。(5)首先把顶板完好地点的支架护帮板收回,供液要缓慢。

(6)人员进入煤壁作业,首先在煤壁上施工台阶,方便人员进入煤壁作业。对于采高超过3.5m的地点要使用100mm厚、300mm宽、长度不低于1.9m的大板,一端搭设在运输机销排上,并使用铁丝固定。另一端深入煤壁侧不小于300mm,作为人员进入煤壁作业的过桥。

(7)首先在煤壁顶板完好地点开帮,使用风镐、手稿向前挖掘,挖够0.5m深时使用单体配合半圆木一梁两柱架设倾向棚临时支护顶板。单体距半圆木端头距离200mm。每向前挖掘0.5m就架设一棚半圆木棚,直至煤帮距支架顶梁前端距离为1.7m(附图一)。

(8)使用2.4m工字钢一端深入支架顶梁上方与支架顶梁搭接,搭茬不小于400mm,另一端深入煤帮实茬不少于300mm。工字钢架设在临时支护的半圆木下方。在煤壁侧挖柱窝,使用单体打设在工字钢上,临时支护工字钢。(9)第一根工字钢上好之后再上第二根工字钢,工字钢间距850mm,在第二根工字钢下方打设临时支护单体。

(10)两根工字钢架设好以后,使用使用塘柴捆、笆片腰帮过顶严实。(11)给工字钢下的单体供液,使单体升足劲,确保单体初撑力不低11.5MPa。

供液要采取远程供液的方式。

(12)开帮地点人工棚架设好以后,使用风镐或手稿沿煤层顶板向下挖掘,宽度够850mm时,使用半圆木一端搭设在第二根的工字钢上,搭茬不小于200mm,另一端深入煤壁200mm,并使用笆片过顶,半圆木另一端紧贴煤壁处打设单体架设倾向棚临时支护顶板。

(13)临时支护好以后,向煤壁侧挖掘,每向前挖掘500mm就架设一棚半圆木棚临时支护顶板,直至支架顶梁距煤壁1.7m(见附图二)。

(14)煤壁距顶梁1.7m时,在下一架支架上架设第三根工字钢,工字钢架设在临时支护的半圆木下方,工字钢前端挖好柱窝,打设好临时支护单体。(15)使用塘柴捆和笆片腰帮过顶严实,给工字钢下的单体供液,使单体升足劲,确保单体初撑力不低11.5MPa。供液要采取远程供液的方式。(16)半圆木下方的临时支护单体卸液、回收。

(17)按照(12)至(16)步骤继续由上向下逐棚施工。

三、安全技术措施:

1、施工前瓦检员首先检查施工地点附近20m范围内的瓦斯浓度,瓦斯浓度在0.5%以下,其它气体不超限的情况下方可工作。

2、人员进入施工地点前,班队长必须首先进入施工现场,进行安全检查,发现隐患及时处理后,施工人员方可进入作业。

3、施工过程中,要专人观察煤壁、顶板等情况,发现有片帮掉顶迹象时,立即停止作业,撤到支架人行道侧,待顶板稳定后方可继续作业。

4、施工期间泵站压力不低于30Mpa,乳化液浓度3%-5%。

5、人员进入煤壁作业:

(1)进入煤壁作业前,对运输机、煤机进行停电闭锁,并挂牌。

(2)每次施工前时必须对周围10m范围内的单体液压支柱和支架进行补液,确保支架初撑力不低于24MPa,单体初撑力不低于11.5MPa。(3)人员进入煤壁作业前,首先要进行敲帮问顶: ①用找顶钎子找掉顶板及煤壁上的危岩活矸。

②找顶人员要站在顶板完整、支架完好的安全地点,并要保证后路安全畅通。③找顶工作应从安全的地点开始,先顶部后帮依次进行,找顶地点不准同时进行其它工作。

④找顶工作应有两名经验丰富的工人担任。一人找顶,一人观察顶板,观察顶板的人应站在找顶人员侧上方的安全地点。

⑤人员进入煤帮作业时,作业地点上下5架支架严禁动作。

⑥施工过程中,如遇顶板掉矸,煤壁片帮突然来压,应立即停止作业,迅速撤离人员到安全地点,待顶板稳定后方可继续工作。

6、施工人工棚技术安全措施:

(1)进入煤壁作业时,使用的风水管路及液压管路必须用防倒绳吊挂在支架上,防止开车时管路被刮断伤人。

(2)人工棚管理顶板时必须进行远程供液,供液距离5-10m。供液时要缓慢供液、防止单体打滑。

(3)过顶时,人员从支护完好的斜上方进入,从一端向另一端依次过顶,禁止两端同时作业;确需要拉茬作业时,拉茬距离不低于20m。(4)运送物料人员应站在安全地点,严禁站在接顶处正下方。(5)煤帮单体,紧贴煤壁打设,扎脚要牢固,单体拴齐拴牢防倒绳。(6)闲杂人员严禁在施工地点逗留,施工地点后路清理干净,以保证后路畅通。

(7)过顶完毕后,过顶人员应及时离开,并清理现场物料。

(8)施工必须三人以上配合作业,其中一人仔细观察顶板及周围安全情况,现场有专职队长负责。

(9)使用单体支柱时,三向阀方向必须平行于人行道方向,严禁正对人行道,严防飞阀伤人。

(10)正确使用单体、工字钢,严禁破坏性使用。单体不得超行程使用,活柱升出量不小于0.2m。

(11)柱窝要扎实底,落柱时不要把出液口正对人员,操作人员站在支护完好的下方。

(12)单体与工字钢之间要加木垫板防滑。

(13)施工人员使用钢钎、风镐或手镐等工具时,应注意周围环境,看清是否影响他人安全,防止发生意外。

(14)施工过程中,各类管路要使用U型卡子正规连接,风管连接处要使用铁丝带紧。拆卸各类管路时,要先进行卸压。

(15)施工用的工具、材料在指定地点码放整齐,防止人员通过时绊倒造成事故。

(16)煤机通过人工超前棚管理顶板的地方时,支架要先拉超前支架支护顶板,并放慢割煤速度。煤帮单体的架设必须保证煤机的正常通行。

7、运料安全注意事项:

(1)必须保证装、卸料地点附近环境良好,道路应畅通(无积水、无淤泥、无杂物等)。

(2)保证运送物料时安全间距不少于5m。

(3)搬运、装卸工字钢、单体等大件时,必须2人以上协同作业,轻拿轻放,口号统一,严禁抛出大件,严防大件反弹伤人。

8、登高作业安全措施:

(1)给支架架档过顶时,当支架高度较高时根据实际需要摆放好脚手架,脚手架要设置支架的顶梁的下方,以掉落的矸石不能掉到脚手架上为宜,施工过程中可以根据实际情况进行挪移。脚手架摆放好后要保证上部平台水平。(2)脚手架腿子及架框采用50×50mm角铁制作,上部平台采用角铁及钢板焊接牢固;脚手架为长方体形状,高度1.2m,长度1m、宽架0.6m,腿子扎角为120°,腿与腿之间必须采用焊接方式相互固定;放好的脚手架必须保证上方平台水平,不水平时可以再腿子下方垫上木垫板。脚手架要拴好防倒绳,防止歪倒。(3)人员在脚手架上作业过程中,必须有专人负责观察顶板,观察人员站安全地点(距作业地点3m以外)负责观察顶板情况,其他无关人员距脚手架必须保持5m以外的安全距离。

(4)在脚手架上的施工人员必须佩带保险带,保险带的生根点必须设置在施工人员侧上方支架起吊点上,但不允许生根在液压管路上。保险绳的长度为人员坠落时不能落地为宜。保险带及保险绳必须符合承重要求,并生根有力。(5)施工时,脚手架上最多可站3人,且彼此间必须进行协调作业,保证人员安全;在工作台上高处作业时,施工工具要用留绳栓牢,防止物料工具掉落及滚落伤人;施工人员不得在工作台上随意堆放物料及工具,严禁向工作台上下投掷物料及工具。

四、其他

未尽事项严格按照《924工作面回采作业规程》执行。

五、附图

附图一:开帮地点临时支护示意图

半圆木老塘500mm500mm500mm1.8m-2.0m液压单体煤帮运输机断面图半圆木老塘开帮地点500mm500mm500mm支架煤帮支架俯视图

附图二:开帮地点向下施工时临时支护示意图

半圆木老塘500mm500mm500mm支架工字钢煤帮临时支护半圆木支架俯视图

附图三:人工棚支护示意图

半圆木老塘开帮地点500mm500mm500mm支架煤帮850mm支架850mm支架工字钢俯视图工字钢老塘400mm1600mm400mm液压单体1.8m-2.0m煤帮运输机断面图

第四篇:张福宏 新大巴山隧道溶隙防突泥涌水超前预注浆施工方法

新大巴山隧道溶隙

防突泥涌水超前预注浆施工方法

襄渝二线康梁段项目经理部 张福宏

要:根据新大巴山隧道地质特点,在隧道掘进过程中将会频繁遇到小型溶隙,由于该区域出水位置相对较高,隧道埋深较大,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。在隧道已经开挖的近1.8km中,由于大家对该类溶隙认识上有误判,造成超前钻孔预报过程中或开挖过后出现突泥涌水,造成反复清淤时间长达40多天。因此有必要制定一套治理溶隙突泥涌水超前预注浆通过的施工方法,从预报、判定、注浆孔的布置、注浆、开挖、再判断可靠性、补充注浆等工序制定一套基本固定的工序,使现场有章可依。关键词:防治

溶隙

突涌泥沙

一、设计简况

新大巴山隧道是襄渝铁路南段最长的隧道,是全线的控制工程;,隧道为“人”字坡排水,隧道全长10658m、平导长10622.7m,距隧道出口2.741km处设臵长度为296.9m的斜井一座。隧道通过地段地质复杂,存在涌水量大、岩溶发育、高地应力引起的岩爆、煤层瓦斯及采空区等不良工程地质现象,特别是岩溶涌突水严重;隧道通过岩溶地段长度为9900m(其中强岩溶组3825m),占隧道总长的93%,全隧设计分析最大涌水量为36.5万方/天,隧道出口洞口段近500m的软弱Ⅴ级盐溶角砾岩风化为泥加石子,稳定性极差。

二、突泥涌水可能性分析

根据该隧道卫星地形图及现场踏勘判断,该隧道除老大巴山隧道出口端横跨新大巴山隧道的荆竹坝沟深切风化,沟心有长流水外,其他地段地表汇水面积较小且分散,因此隧道施工揭示的地下水除施工掘进时为地下原赋存的滞留水外,大部分与直接降雨和小区域汇水有关。无暴雨则水很小。荆竹坝沟由于大段的岩溶角砾岩风化严重,切地表有较大常流水,沿隧道纵向方向也有一条深沟,因此该区段可能出现大规模灾难性突水,需要引起高度重视。

自斜井向出口端由于隧道距后河距离一般在250米左右,山体岩层临后河直立陡峭、因此地表水和底下水都在较高位臵直泻河中,进入隧道内水量较少。隧道通过扁岩子煤矿采空区后,隧道底标高距相对应位臵后河高,并且比实地考察的采空区出水通道高,因此不会出现河水倒灌隧道现象。分析隧道出口近4公里内不会出现突泥涌水。

新大巴山隧道进口近5公里段,由于该区域出水位臵相对较高,隧道埋深较大,位于隧道埋深高度的溶洞基本处于深层地下水微循环溶蚀状态,因此揭示溶洞不会有规模较大的溶腔,会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,但不排除其上端有较大充填溶腔作为涌泥来源点,此类容腔涌泥不会出现渝怀铁路圆梁山隧道毛坝向斜那样的长距离搬运持续长时间涌沙现象。但是在隧道掘进过程中将会频繁遇到小型溶管或岩层交接面溶隙。

在进口端隧道已经开挖的近1.8km中,由于大家对该类溶隙认识上有误判,施工准备不充分,造成超前钻孔预报过程中或开挖过后出现突泥涌水,造成反复清淤时间长达40多天。给本已经紧张的施工工期造成更大的压力。

三、实际地质预报及几次突泥情况

隧道施工主要采用TSP203长距离不良地质预报和30米超前钻孔中距离验证不良地质和地下水。直流电法预报地下水(没有正常使用)。其中TSP203基本可以判断大的不良地质,但是对小型如孔径小于30cm的充填性溶管不清晰,超前钻孔对于突发性涌泥突水防治效果较好,可以防止出现人员、设备受损害,起到相应的限流作用。但对突泥突水的持续时间和影响施工时间方面不可控。直流电法预报地下水具有定性作用,对充填溶孔可能误判。经过襄渝二线宝石山隧道验证说明对地下水预报非常准确,但是不能定规模,会出现经常性“狼来了”的情况。

5月12日进口平导一处岩溶裂隙出现大量涌水、涌泥、涌沙现象,涌水量达每小时291—1612立方,泥沙含量达10%—30%,平导工作面堆满泥沙,长度达500米左右,平导底部被大量的泥沙和涌水覆盖,排水、清沙等工作致使平导停工二十余天,至6月2日方恢复施工,6月30日,由于陕西境内大量降雨,该处再次出现大量涌水,最大涌水量高达每小时5600立方,水从平导涌出后,冲毁洞口附近的充电房和空压机房,部分设备被冲毁,运输轨道深埋水和泥沙之中,再次导致进口平导停工。7月6日下午,平导掌子面PDK426+745一小溶隙出现涌泥1000多立方。8月23日该位臵底部被虚渣隐蔽的一个小型溶管出现突泥2000多立方米,隧道掩埋400多米,造成工作面停工20天。

四、方案制定程序及责任人

针对目前大巴山隧道经常性的出现规模不等的溶隙突泥涌沙现象,特制定以下施工工序控制管理办法,要求大巴山隧道进口平导和正洞施工严格按照办法要求施工,在施工中经研讨不断进行改进完善。

1、超前地质预报

地质预报组经过TSP203预报后形成报告,判断不良地质部位,对可能的溶隙、溶管、可溶岩与非可溶岩交接面不良构造、含气地层等预报准确位臵。凡是有以上不良地质的报告必须上报项目部工程部存档,同时报工区总工程师及分工区技术负责人。本工作责任人:预报组组长。

2、对地下水的判定

对以上判断的溶隙、溶管、可溶岩与非可溶岩交接面不良构造相对近距离使用红外线或直流电法预报地下水情况,有地下水及可能出现突涌水的不良位臵里程,上报项目部工程部存档,同时报工区总工程师及分工区技术负责人。本工作责任人:预报组组长。

3、对有地下水及可能出现突涌水的不良地段进一步探明

根据地质构造、设计图物探级别,超前预报物探资料由工区总工程师判断进一步探测方法及施工预案。主要分析判断以下措施:采用近距离风钻孔(孔深5米)探测、放水:采用近距离风钻孔(孔深5米)探测溶隙位臵和走向:采用30米水平地质钻孔探测、放水。

原则:如果由地质预报组预报的有地下水及可能出现突涌水的不良位臵里程相对集中在不超过5米的里程段,宜选择近距离风钻孔(孔深5米)探位臵、放水观察浑浊情况、必要时兼做注浆孔。如果是超过5米长的长段连续破碎断层带、长段距离内有多个溶隙连续分布,宜采用30米水平地质钻孔验证、放水、必要时兼做注浆孔,其中使用30米水平地质钻孔时,平导内钻孔起始里程应距最近的不良地质距离为5米左右,正洞内距离为6米,误差不大于1米。如预判的大孔径钻孔要兼做注浆孔,应予埋孔口管。

该工作责任人:工区总工程师

工区总工程师形成以上决定方案后,应形成书面技术交底对作业班组进行交底,同时报项目部工程部部长复核签字、存档。如工程部部长有异议时应及时组织预报组负责人、工区总工程师、分工区技术负责人研讨方案,之后由工区总工程师修改后存档并与作业班组进行补充交底。进一步探明的方案责任人:项目部工程部部长。

4、经探测有出现涌泥沙征兆的不良地段施工方案

在进一步探测过程中,如出现以下迹象,为出现了涌泥沙征兆:(1)钻孔过程中,孔口突然浑浊,并且有沙砾石出现,此时应立即停止钻孔,撤除钻具,对钻孔立即进行机械封堵,可预先制作木制桩塞,大锤打入探孔内。防止充填物持续流失,地下水路洗通后带来大规模涌泥沙突水。

(2)钻孔过程中,出现钻孔突然通过较宽空腔,空腔内明显充填泥土,停钻后泥土随地下水自钻孔流出或挤出。如果成稀泥浆流出形式出现,涌泥症状,此时应对钻孔立即进行机械封堵,可预先制作木制桩塞,大锤打入探孔内。

如果呈现较稠泥柱从孔中或裂隙中挤出,为出现喷发性突泥涌水征兆,如伴有岩层中有异响声,则可能马上出现掌子面岩层崩溃,为极端危险,此时工作面应立即撤除所有人员,全隧道人员紧急撤退。

(3)如果开挖过后,长期处于流清水状态的出水孔在非降雨后,逐渐变浑浊,并切出现持续加重状态,如果再排除爆破就近震动影响,此处可能水路被洗通,可能发生涌泥涌沙。

以下情况为暂定不处理情况:

(1)钻进中虽然地下水明显增多,但浑浊度不大,但停止钻进后地下水很快清澈。

(2)钻进中明显感觉地下水压力较大,但较稳定。围岩整体性较好,钻孔不通过软弱围岩。

(3)判断溶隙较小,计划开挖通过后进行处理的。

以上情况,凡是在进一步探明过程中,分工区总工程师必须安排工区技术员在现场值班并记录,由分工区总工程师根据记录和现场情况形成书面资料报工区总工程师决定处理初步方案。特殊紧急情况措施由值班技术员现场决定。第4项工作责任人:分工区总工程师。

凡是不需要进行注浆、顶水注浆的,工区总工程师书面通知分工区、并同时报项目部工程部备案并经工程部长签字核实。

凡是需要进行注浆封堵、顶水注浆、帷幕注浆的,由工区总工程师组织有关人员(项目总工程师、工程部长及工程部技术员、工区有关技术人员、分工区责任人、预报组负责人、工作面负责人)进行方案讨论,定稿。

定稿后由项目部工程部形成变更设计申请单上报并电话通知监理、设计代表、建设方,及时进行现场会议纪要。各种预报、地质素描、钻孔记录准备齐全。

五、方案中钻孔注浆方案要点

由于出现的溶洞、溶隙、裂隙位臵、充填物、地下水压力、是否雨季等各不相同,因此进行注浆堵水、加固围岩时孔眼布臵肯定不会一样、施工方案会有一定差别。

结合现场成孔条件、注浆材料、注浆机具,特制定以下控制要点,施工时要严格遵守。

对于大规模溶洞充填体、严重破碎带充填地段,进行全断面帷幕注浆,此类帷幕注浆施工在设计图中已经有详细阐述,在此不进行叙述。仅强调需增补周边大管棚:注浆材料中42.5普通硅酸盐水泥宜变更为超细水泥:注浆需采用前进式注浆,之后远距离注浆孔口止浆应采用橡胶液压止浆阀,以克服孔内近200升的浆液自身凝结时间快造成其他浆液无法进入需要加固的破碎体。

对于其他会出现涌泥沙的溶隙采取以下步骤处理:

1、尽可能利用长风钻孔探明溶隙溶孔的范围,走向,在隧道横断面上的位臵。由于该隧道山型较陡,综合分析泥沙充填体形成的最大压强不会超过2MPa,由于是局部注浆充填溶隙,因此平导掌子面完整Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级石灰岩有2.5米厚及不会被突破,因此风钻钻孔操作方便、占用时间短、发生情况堵塞方便快捷。

2、探孔布臵争取位于开挖轮廓线附近,注浆孔末段位于隧道轮廓线外侧1——2米,这样可避免注浆假象成功,开挖后又被突破发生涌突泥沙事件。

3、掌子面附近零星渗漏水部位会造成跑浆,应先短孔封堵零星渗漏点,使水流归位到一个注浆孔,然后将该孔顶水封堵,使溶隙中地下水处于基本静止状态,这样才能使浆液把充填体固结或挤压臵换,达到封堵溶隙避免发生涌突泥沙。

4、注浆过程必须材料准备充足,注浆材料和机具在注浆列车上一次性备齐。

5、一个孔内先进行注水清孔和溶腔20分钟,然后注浆开始连续注浆,直到压力明显升高,马上撤换新注浆孔。注浆过程中不宜边打孔边注浆。

6、溶隙进出口方向均需要注水清理注浆封堵。由于地下溶隙走向难于准确判断,因此在开挖轮廓线上的所有溶隙口均需要注水清理注浆封堵。

7、注浆材料、凝固时间等需要在现场和实验室进行实验调配,凝固时间应在60——80秒,浆液凝固后强度不小于7.5MPa。

8、如果间歇注浆应注水泥浆。

9、注浆过程应有现场技术人员值班控制,特别是检查孔的位臵应合理,判断成功结束注浆加固工作结束应准确,避免返工。

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