第一篇：深矿井卸压开采中卸压巷道控制研究论文
摘要：在矿山地下开采深度不断增加，卸压开采的同时，会导致上覆煤层产生膨胀变形。伴随透气性明显增加，同时让压巷道作为回采工作面的排放瓦斯尾巷，有效减少了采压活动对回采作业的影响，并回收大量损失矿量。
关键词：深部回采巷道：深井：卸压巷道
随着人们对煤炭的需求量不断增加，对矿山的开采逐渐加大，据不完全统计，国外开采的矿山深度已超千米，而国内目前的开采深度也已达到900m。深度开采的开发，伴随而来的主要问题就是压力问题，采用卸压开采的方式可以降低开采区域的应力，应力降低，支护形式也能得到合理安排，从而达到维护巷道的安全性和稳定性。
1深部回采巷道
A.回采巷道作为深矿中最主要的构成部分，它的稳定性直接决定了深矿的稳定和安全。影响回采巷道的主要因素一方面是围岩的应力，随着巷道的不断向下深入，围岩应力会随着巷道的深入而不断增加。在巷道深度达到一定程度时，除了围岩应力的增加，还有其岩体组织结构变化、岩体温度上升、地表压力对深矿巷道的影响等问题。这些问题会导致在深部开采的过程中出现不稳定的因素，包括岩爆等灾害性问题。
B.根据已有研究表明，岩爆的出现是由于岩体中有较高的地应力，这种地应力超出了岩石本身的强度，同时岩石本身还具有较高的脆性和弹性。这时如果有地下施工工程不小心破坏了岩体的平衡，就会出现强大的能量破坏岩石，并抛出。严重时可以测到4～6级的震级。
C.影响深井巷道稳定性的因素：岩石中含有膨胀性物质成分，例如伊利石、蒙托石、高岭石，它们的含量如果超过了相应指标就会产生膨胀，特别是遇到水后更为严重，从而导致巷道受到破坏、变形。
随着开采深度的不断加深，矿井中的空气以及巷道周围的岩体温度都会升高。井下温度升高会影响到工人劳动正常热交换的进行，工人长期在高温环境中工作会导致一些疾病，如热疲劳、热痉挛等。因此工作条件的恶化会导致劳动生产率降低，疾病威胁是深部开采的一个新的问题。
D.回采巷道的服务年限越长，对生产方面越重要的巷道越需要更高的工程质量，以此来保证在生产过程中能够长期使用，回采巷道的服务年限一般为1~2a，维护时间较短，对于服务年限长的瓦斯抽采巷道或服务年限更长的大巷，经历下伏煤层回采阶段性集中应力作用。根据围岩的应力情况，选择合理的断面形态。减少巷道的低效加固区，保证巷道的最小加固长度。所以，巷道维护是一个动态的控制过程。只有不断地维护、检修，才能保证其安全和稳定。深部矿井与上覆煤层
深部矿井在目前开采中还存在许多问题，主要有以下几方面：
A.深部矿井中存在大量的瓦斯，因为矿井深部的低压大，瓦斯的压力也会相应增加，而且瓦斯没有外力的挤压，所以也没有逸出。这样就在开采过程中可能会造成瓦斯突出，在深部矿井中，瓦斯突出是非常危险的。在我国范围内瓦斯低透气性煤层分布很广泛，一般情况下都会选择瓦斯含量小，安全隐患可控的煤层开采，但这些可控煤层也有不稳定因素出现，一般利用岩层移动引起的卸压增透效应，使吸附的瓦斯充分解吸为游离状态的瓦斯，并实施瓦斯抽采，在瓦斯充分抽采的基础上再进行煤层的开采，这也是煤矿防治瓦斯灾害非常有效的途径之一。
B.随着深部矿井的深入，其巷道的支护方面就会出现难度，深部巷道围岩和浅部巷道围岩不同，浅部巷道围岩应力相对稳定，岩层组织结构相对稳定，而深部矿井围岩应力会随矿井深度的增加而变化。其矿井内部地压也相应增加。
C.我国煤层的地质构造非常复杂，而煤层的条件则直接决定巷道的布置方式，适宜开采的首采层常常位于煤层群中间或下部煤层，这就需要在上行卸压开采采动影响范围内的特定区域中布置抽采巷道，这些巷道通常位于裂隙带或弯曲下沉带内，巷道围岩稳定性差，控制难度也很大。
D.由于矿井的巷道较长，矿井的通风阻力会受影响，这样就会导致开采工作的风量不足。卸压开采
A.卸压开采是解决高应力区回采的有效手段。卸压开采主要运用了应力的转移，将巷道回采区的应力通过相应的卸压措施转移到四周，使巷道回采区的应力降低，改善岩体的应力分布，控制应力增高带的相互重叠压力，以便进行顺利开采。
B.卸压开采主要分为垂直卸压和水平卸压。其中垂直卸压是将巷道回采区的压力转移到四周，应力明显降低，便于开采。水平卸压是将矿体上的水平应力隔绝，形成水平应力，水平应力降低可以减少对采矿工程和采矿人员的危害，降低了安全隐患。
C.卸压巷道的位置选择方面尤为重要，因为它是控制回采巷道围岩变形的有效方法。所以卸压巷道应选在采空区的集中应力峰值附近最好。为了保护巷道的围岩压力，压煤柱中心应设置相应的弹性区宽度，来承担一定的围岩压力。另外卸压巷道还可以作为排瓦斯尾巷，除了可以起到巷道卸压的作用，还可以排放瓦斯，从而降低成本。
D.卸压区的顶板对于巷道来说是关键的部分，因此围岩岩性、围岩的应力不同，卸压巷道的开采位置就会有所变化，垂直方向中，在垮落带内不可以有巷道，裂痕带内可以有回采巷道，弯曲下沉带内可有准备巷道和回采巷道。水平方向中，在采动范围内都可布置巷道。但还是要综合考虑围岩应力等问题，尽量处于有利的层面中。另外，在高应力区矿块回采时注意不要多段同时作业。因为多段作业会产生连锁破坏反应，对巷道产生危害，更会危及施工人员的安全。
参考文献：
[1]王明洋，宋华，郑大亮.深部巷道围岩的分区裂痕机制及深部界定探讨[J]岩石力学与工程学报，2006，25(9)：1771-1776.
第二篇：往局里汇报材料--保护层开采及卸压瓦斯抽采技术研究
保护层工作面开采及卸压瓦斯抽采技术研究
项目汇报材料
一、立项背景
何庄煤矿为煤与瓦斯突出矿井，主采二1煤层发生过煤与瓦斯突出事故。根据《防治煤与瓦斯突出规定》第四十条规定：区域防突措施应当优先开采保护层。第四十六条规定：在突出矿井开采煤层群时，如在有效保护垂距内存在厚度0.5m及以上的无突出危险煤层，除因突出煤层距离太近而威胁保护层工作面安全或可能破坏突出煤层开采条件的情况外，首先开采保护层。有条件的矿井，也可以将软岩层作为保护层开采。一7煤位于二1煤下方14m处，煤层厚度0.12～1.1m，平局0.52m，无突出危险性，根据上述规定，可以将一7煤层作为二1煤层的下保护层开采。
突出矿井首次开采某个保护层时，应当对被保护层进行区域措施效果检验及保护范围的实际考察。并不断积累、补充和完善资料，以便得出保护效果及保护范围的参数。
基于上述背景，本科研项目得以立项。
二、现有技术状况
何庄矿有比较先进的钻探机具和采、掘、开等施工队伍，有保存完好的瓦斯地质资料；中国矿大有水平一流的科研队伍和瓦斯治理研究实验室。通过基础理论分析与现场测试的结合一定能完成此项目。
三、技术研发路线
1、保护层开采防突机理分析及保护层有效保护范围确定。
2、拟定何庄矿保护层工作面开采及卸压瓦斯抽采方案，并根据何庄矿实际确定初始最优方案。
3、现场考察保护层工作面开采及卸压瓦斯抽采过程中瓦斯压力、瓦斯含量、煤层透气性系数、煤层顶底板位移量等参数及其变化。
4、对上述收集的参数进行统计分析，根据分析结果优化保护层工作面开采及卸压瓦斯抽采方案。
四、创新点
何庄矿所在煤田煤层数较多，是河南煤业化工集团有限责任公司为数不多具备开采保护层条件的矿井，通过开采保护层强化瓦斯抽采项目的试验研究成功，将为“三软”突出煤层防治瓦斯的提供重要依据和成功案例。
五、技术经济目标
通过保护层开采，考察研究底抽巷布置位置、钻孔间距、排距、深度、孔径，封孔方法、深度等、测定瓦斯含量、瓦斯压力、抽采负压、浓度、流量等各项瓦斯参数，确定合理的保护层开采各项技术参数，优化开采保护层防突措施，最大限度实现消突，降低开采期间瓦斯涌出量，杜绝瓦斯超限。
六、预期效益及推广前景
通过开采保护层强化瓦斯抽采防突措施的实施，将彻底根治何庄矿的瓦斯危害，实现安全生产。其次可解决何庄矿目前的接替紧张，实现矿井“抽、掘、采”平衡，营业收入达到2亿元以上。此项目是何庄煤矿安全生产及技术管理上的重大突破，为集团公司的瓦斯治理指明了方向。开采保护层和强化瓦斯抽采技术，在国内外个别矿井使用，但在河南煤化集团是首例，特别是豫西“三软”煤层更少，该技术目前属国内外先进技术，该项目的研究成功将能够彻底消突，解决采掘失调、接替紧张，采掘期间瓦斯超限的问题，该技术在具有开采保护层条件的矿井推广应用具有广阔的市场前景。
第三篇：薄煤层采煤面冲击地压高压注水及卸压爆破技术
薄煤层采煤工作面卸压爆破及高压注水技术
闫学谦
黑龙江龙煤股份有限公司七台河分公司新兴煤矿
黑龙江 七台河 154600
摘要：加强技术管理是实现煤矿安全生产的前提。技术管理具有超前性、规划性和指导性的特点，因此，技术措施是安全生产的重要保障。
关键词：打钻、卸压钻孔、卸压爆破、安全生产
随着煤矿开采深度的不断增加，地质条件越来越复杂，地压的明显增大，安全生产的形势也越发的严峻，要想实现煤矿安全生产，必须依靠科技技术进步，大力推广新技术，新工艺，新设备，新材料，提高广大员工的综合素质，努力改善井下的工作环境，大家都知道，煤矿安全状况不好，除受地质和开采的特殊条件制约外。很大程度上是由于装备和工艺落后，安全技术管理人员素质和员工的综合素质不高而造成的。因此依靠科技进步来加强技术管理是实现煤矿安全生产的最大动力。但推广新技术应因地制宜，做好可行性研究和技术论证工作，不要盲目行事，另外还要有足够的资金投入来保证，对改善安全条件的新技术和新设备应予以充分重视，这个问题如今显现的越来越明显，我们煤矿业必须面对，同时也要尽快解决，否则安全生产将十分的被动。
2011年9月份，新兴煤矿六采区回采三水平右一片60层，煤层的可采储量为2.25万吨，采高为0.6~0.9米，平均采高0.8米，煤层倾角为29~31°，平均倾角30°，煤种为1/3焦煤，煤层硬度f=1.3，层理不发育，工作面长度155米；工作面使用SGB80/120-TBW型机组割煤，SGB-630/110溜子运煤，工作面使用DZ型单体液压支柱支护顶板，采用“四排五柱”的布置方式，生产能力为1.0万吨/月，工作面配风量为400m3/min。在工作面初采期间，煤壁经常发出异常的响声，煤壁多处片帮，割煤时曾有煤体瞬间涌出，有冲击的危险，矿工生命安全受到了严重的威胁，同时也制约了正常的生产组织。为此，采煤面停产，待注水卸压钻孔超前工作面60米后，方可进行生产作业。故决定分别组织两组专业的队伍，分别对深孔注水和卸压爆破钻孔进行施工，在上巷下帮沿煤层走向施工超前卸压钻孔，每2米施工一个钻孔，钻孔深度15米，并对钻孔采用注水预裂煤层，使用MF-75型橡胶封孔器进行封孔，封孔长度6米。注水卸压钻孔超前工作面不少于60米。上巷下帮及工作面施工爆破卸压钻孔，上巷下帮每2米施工一个，钻孔深度2米，每个钻孔装药量为0.6kg，爆破卸压钻孔超前工作面不少于60米；工作面煤层松动爆破卸压钻孔间距为1.5米一个，钻孔深度同样为2.0米，每孔装药量0.6kg，每前进一刀，都要进行一次卸压爆破。上巷注水采用Φ10高压管与上巷乳化液泵管相连接，用Φ25的高压注水管与封孔器连接进行注水，在Φ10高压管处安装流量表，以计算注水量。煤层注水孔每孔的注水量为2 m3，注水时间为1小时。所有施工完毕后，方可进行采煤作业，割煤时设
专人跟机组进行观测，同时每天设专人用KBD5、KBD7对下帮及采煤工作面进行扫描，每天对其数据进行分析，如有数据异常必须及时汇报。
经过一段时间的实验，效果很是明显，冲击情况得到了明显的改善，煤壁片帮量的明显减少和煤壁的异常响声都得到了有效的改变，生产组织逐渐正常，作业人员的人身安全也得到了保障。
注意事项有以下几点：
1、坚决不能盲目的追求煤炭的产量，忽视了安全和质量，打钻孔期间，所施工的作业人员及带班的领导必须有极强的责任心，必须把每一个细节落实到位，严格执行措施要求。
2、工作面必须上齐上全支护，由于倾角为30°，必须上齐防倒绳及防滑木，三防措施落实到位。
3、需爆破的钻孔必须采取正向爆破，5个孔为一组，每打完一组钻孔后，必须及时爆破。
4、注水前，封孔器必须与煤壁紧压，以防止封孔器与煤壁的摩擦力不足，将封孔器推出。
如今，这层煤已经顺利的采完，自从采用了此项技术措施以后，采煤面的冲击情况再没有发生过，可以说冲击地压在此得到了有效控制。虽然说冲击地压很危险，也曾一度危及员工的人身安全和煤矿的安全生产，但只要我们有了足够的重视，采取了积极有效的安全技术措施，煤矿的安全生产是完全能够实现的。
煤矿井下生产过程中，本身就受着水、火、瓦斯、煤尘、顶板五
大自然灾害的制约，在生产过程中，采、掘、机、运、通等工序和环节配合不当就会造成故障和事故，甚至可以酿成大祸，严重危及职工的安全，不论任何煤矿均存在着不安全的因素，只是程度不同而已。只有通过不断查处事故隐患，明确安全上的工作重点，有针对性地采取合理措施，才能确保煤矿安全生产。众所周知，煤矿生产隐患与事故是密切相关的，那么预防事故的重点就是消灭隐患，如果对小的隐患或一般的隐患重视不够，治理不及时，不彻底，也可能使小的隐患上升为重大隐患直至造成事故。因此对长期性隐患要加强基础工作，建立健全规章制度，完善监测手段，实施防治措施，使其不出现危险状态。在开采过程中，对出现的局部瓦斯超限，工掘工作面接近含水层，采煤工作面顶板初次来压和周期来压以及过断层和钻空顶等这些短期隐患，应明确责任，制定临时措施，加强管理，使其尽快消除，所以说，煤矿短期性隐患又是技术管理的重点，不仅要有定期分析，还要尽可能做到定量分析，根据理论分析和实践经验探讨隐患与事故的关联度，科学合理地制订出切实可行的措施，把事故消灭在萌芽状态。
作者简介
闫学谦，男，26岁，黑龙江省七台河市人，2001年—2005年黑龙江科技学院学习采矿工程专业，2005年10月份参加工作，在七台河新兴煤矿任职技术员，从事采掘工作，毕业至今，一直从事技术工作。
参考文献
【1】《采矿工程设计手册》.张荣立、何国韦、李铎 主编
【2】《煤矿安全规程》2009版
【3】《矿山压力与岩层控制》钱鸣高、石平
五、许家林 编
第四篇：B090406 让压支护技术在大采深、高地应力巷道的应用
让压支护技术在大采深、高地应力巷道的应用
李伟民1 李德元1 高维宇1 许凤国2
[1-阜新矿业集团公司清河门煤矿,辽宁 阜新 123006；2-阜新矿业集团公司，辽宁 阜新 123000]
摘 要 针对矿井大断面、大采深、高地应力、服务年限长的巷道掘进支护现状及围岩特点，提出采用高强让压锚杆、金属网、W型钢带+锚索联合支护技术控制大断面、大采深、高地应力巷道围岩持续变形的方法，并在我矿巷道掘进实际施工中进行支护实践应用，取得较好效果。
关键词 大采深 高地应力巷道 高强让压锚杆 联合支护
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前 言
阜新矿业（集团）公司清河门煤矿是一座开采40多年的老矿井，现在矿井的生产格局是“两区两面”，由于矿井的多年开采，现已开采三水平-800m高左右。343采区是清河门煤矿的现生产采区，开采三水平四煤组的煤炭，开采深度在-520～-820m之间，本组内多煤层可采，层间距较薄。在这种大采深、高地应力的情况下进行大断面掘进施工，巷道的支护极其困难。343采区北翼集中材料道是运输、行人兼通风的主要巷道，设计全长920m，施工标
2高在-789m左右，巷道净断面14.4m，服务年限为5年。巷道原采用锚、网、梯+锚索联合支护，掘进施工一段时间后，巷道变形严重，巷道的维护与翻修工程量较大，整个巷道范围内锚杆、锚索受力比较明显，部分锚杆的螺母崩脱，金属网形成许多网兜，容易造成冒顶事故。鉴于此种现状，为了提高巷道的掘进速度，降低支护成本，保证生产使用的安全，进行了高强让压锚杆支护技术实验。存在的问题
煤矿锚杆支护技术已经得到了广泛的应用，但目前的锚杆、锚索种类单一，难以适应不同地质采矿条件变化的需要。随着煤矿开采深度的不断加大，巷道围岩变形量大，自稳能力差，巷道变形现象会越来越严重，这对锚杆、锚索支护设计的要求也越来越严格，巷道支护问题在煤矿的安全生产中就显得更加突出。合理的支护形式及参数设计既能有效控制围岩的变形，又可以降低支护成本。巷道地质条件各不相同，同样的材料支护效果也各不一样。在深部开采掘进过程中，要面临很多影响巷道支护的问题，如：随着采深的增加，压力增大多少、巷道变形范围如何及变形量多少、巷道周边的主应力方向如何、应力随采深增大的梯度是多少，这些问题直接影响煤矿的综合效益及安全生产。也有的矿井仍沿用浅部的支护方法和管理经验，从而造成支护失效，常出现大量的折梁断腿、锚杆失效、反复维修、冒顶塌方等现象，耗费了大量的人力、物力、财力，仍不能保证安全生产。
造成这些不安全因素的原因主要是对大采深、高地应力的巷道支护没有采取有针对性的支护方式和手段，难以提出合理有效的深部地压控制措施和配套的巷道支护方法。因此，深部开采首先应解决的是巷道施工中的“安全、高效、经济、快速”支护问题。支护原则
要解决上述支护现状存在的问题，就要有一个相对于大断面、大采深、高地应力巷道支护的支护原则。采用预应力高强让压锚杆提高支护结构共同承载载荷是一个很好的解决方法。在支护与围岩的相互关系上，高强让压锚杆支护有3个突出特点：
① 符合围岩与支护结构共同承载的基本支护思想；
② 及时主动支护，即在岩体开掘早期进行让压锚杆安装，安装后即对围岩提供显著的轴向和横向的支护阻力，避免岩体松动和塑性松动圈的增大；
③ 属于柔性支护，选择合理的支护刚度，使支护完成后，仍能与岩体一起产生少量的位移，释放部分能量，既保持岩体受力平衡，又保持支护结构不失稳。
新型高强让压锚杆是在此基础上采用了一种合理有效的让压方式，在锚杆承受载荷接近过载时象安全阀一样起到让压作用，从而保护锚杆杆体不被破坏。采用高强度预应力让压锚杆可以加大锚杆的间排距，减少锚杆的用量，提高掘进速度，降低掘进成本，同时可以保证良好的支护性能。
343区北翼集中材料道属于大断面、大采深、高地应力易变形巷道，并且使用年限较长。对于这种类型的巷道，锚杆支护系统设计必须满足: ① 合理的锚杆安装应力。锚杆的安装应力是控制围岩早期变形的重要参数，安装应力过小会使围岩发生过大的早期变形，松散破碎圈增大，引起顶板破碎，锚杆受力增加。一个合理的锚杆安装应力如同液压支架的初撑力一样重要。
② 高支护强度。在大采深、高地应力、中厚煤层大断面掘进的条件下，支护强度必须提高。
③ 锚杆须具有让压性能。为了防止锚杆承受过度载荷而破断，锚杆必须有一定的变形让压性能。然而，这种变形让压必须是有“控制”的让压，通过有效“控制”的让压使巷道内的联合支护系统成为一个整体，从而改变整体支护效果。合理的让压性能应该做到锚杆在一定吨位上稳定让压，以保证巷道支护效果，防止锚杆杆体发生突然破断。
④ 提高辅助支护系统强度。一个完整的支护系统包括高强让压锚杆、金属网、W型钢带+锚索进行联合支护，使煤层顶板形成一个整体的层状组合梁，来达到提高整体支护强度的效果。
深部巷道基本支护原则与理念就是要形成高安装载荷、高整体支护强度、锚杆变形可靠让压的最佳层状组合梁。巷道支护实践
3.1 高强度让压锚杆支护系统设计
煤矿顶板是由不同层状岩体组合成的层状组合梁，为了使组合梁达到其最佳强度，应该设计合适的锚杆长度及锚杆系统的安装应力。达到最佳组合梁的锚杆系统设计应满足下列条件：
① 通过调整安装应力，使锚杆支护系统应能够控制锚固范围内的顶板离层，这需要选择合理的锚杆类型和安装应力；
② 锚固系统应能够减少或消除顶板的拉应力区； ③ 锚杆应能够锚固在稳定的岩层中；
④ 锚固系统应有足够的能力来控制顶板，并且在整个需要支护期间内不失效。根据支护理论和支护经验，经过数值分析，确定如下支护方案：（1）锚杆支护参数
采用高强预应力可变形让压均压高强度螺纹钢锚杆支护，锚杆屈服强度为500MPa。顶板锚杆直径20mm、长2400mm，间排距为1000×800（mm），用2卷CK2350型树脂锚固剂卷锚固；两帮锚杆直径18mm、长2000mm，间排距为900×800（mm），两帮用2卷Z2350型树脂锚固剂卷锚固。
（2）锚杆预应力 根据有限元分析，提高安装应力可以减小或消除顶板中的拉应力区，可以消除顶板岩层的离层，从而取得最佳层状组合梁的效果，顶板锚杆安装应力最小为40kN，两帮锚杆的安装应力不小于30kN，根据不同情况调整预应力。
（3）辅助支护系统
辅助支护系统包括鸟巢锚索、W型钢带和金属网。根据地质条件变化、煤层采动影响及围岩松动圈的影响范围等因素，选用直径17.8mm、长8300mm的鸟巢锚索，用2卷CK2350型树脂锚固剂卷锚固，托盘为200×200×10（mm）的球形锚索托盘；W型钢带使用型号为BHW270-2.75，长度为4300mm，通过W形状及高强材料来提高钢带的钢性，通过锚杆联结成为一个整体；菱形金属网可有效防止漏矸、漏顶，而且其自身强度还可以控制两帮变形，并可以与让压锚索、让压锚杆、W型钢带形成一个整体，使支护系统形成整体。3.2 巷道支护施工方案
按照作业规程规定先进行敲帮问顶、打炮孔眼、爆破。爆破完毕，立即安设顶板锚杆；帮锚杆滞后工作面不大于5m，顶、帮破碎时，帮锚杆跟至工作面。要保证锚杆达到设计的预紧力和锚固力的要求，锚杆安设角度需符合设计要求。巷道支护如图1所示。
图1 巷道支护断面图 支护效果
清河门煤矿343采区北翼集中材料道采用高强让压均压锚杆支护，通过监控巷道所受掘进和采煤工作面的地压影响，掌握围岩的变形规律，以确定巷道的支护效果，以便及时采取措施保证矿井安全生产。矿压监测的主要内容包括：巷道煤岩体表面位移监测、顶板离层监测、锚杆受力状态监测、锚杆安装应力监测与锚固力监测。高强让压锚杆支护方式与原有支护方式效果相比，巷道的变形量大大减小，整个巷道范围内受力均匀，没有出现网兜现象。采用高强让压锚杆、金属网、W型钢带+锚索进行联合支护，减少巷道的维护与翻修工程量，提高巷道的掘进速度，降低支护成本。结 论
① 高强让压锚杆、金属网、W型钢带+锚索联合支护的支护质量和支护强度均达到了预期的设计要求。在施工过程中及现在的使用时间内，巷道变形量明显减小，支护效果明显。
② 采用高强让压锚杆+鸟巢锚索+W型钢带+金属网联合支护的支护成本每米巷道比原支护方式节约128.89元，同时减少了维修、翻修的人力、物力、财力。
③ 高强让压锚杆、金属网、W型钢带+锚索联合支护可以有效控制围岩变形，在经济合理的条件下提高支护强度、支护表面质量和支护效果，提高了掘进速度，保证了生产安全。
④ 高强让压锚杆、金属网、W型钢带+锚索联合支护技术不但可以减少支护施工量、降低支护成本，而且可以防止原支护方式导致的稳定巷道“二次变形”现象，具有较高的推广价值。
第一作者简介 李伟民 男，1970年出生，1993年7月毕业于阜新矿业学院采矿专业，工学学士。现任阜新矿业（集团）公司清河门煤矿矿长，高级工程师。
（收稿日期：06-30；责任编辑：黄 翔）
第五篇：地铁基坑中承压降水的控制与处理
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地铁基坑中承压降水的控制与处理
地铁基坑中承压降水的控制与处理
摘要：随着城市轨道交通地铁工程建设高潮的到来，地铁基坑承压水控制也成为地铁工程中的主要难点。因为承压水控制对深基坑的安全来说至关重要，一旦在基坑施工过程中发生由于承压水造成的基坑隆起、管涌、流砂，就会对基坑的安全和周边环境造成严重影响。因此，怎样有效、科学、合理地控制承压水，减少基坑施工中由于承压水引起的相关风险，是一个非常值得研究的问题。本文首先分析了承压水对地铁基坑可能造成的危害，然后从设计和施工方面探讨了对承压降水的控制和处理措施，最后对其监测要点进行了说明。
关键词：地铁基坑；承压降水；管涌；围护结构；监测
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 参考文献
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中图分类号：TL372+.3文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
承压水对地铁基坑造成的危害
（一）顶托破坏
其表现为基坑突涌，这是工程界最早认识到的承压水危害形式，包括坑底顶裂、坑底流砂、坑底“沸腾”等多种形式，如有些表现为坑底薄弱处涌水、涌砂。起因可能是抗突涌安全系数不足，也有可能是地质探孔未封闭等原因。
（二）开挖面突涌
其表现为围护结构缺陷造成开挖面以上渗漏。这种模式不仅限于深基坑工程，也可发生与盾构、顶管等类型的地下工程。从渗流的角度看，潜水的压力由水自重形成，属于无压渗流，水头随着渗漏降低较快；反之，承压水渗漏属于有压渗流，其水头不会随着渗漏快速降低。因此，承压水渗漏危害程度比乔水严重得多。
（三）异常管涌
即开挖面以下围护结构渗漏导致坑底涌水，其机理与“并挖面突涌”不同，是由于坑内外存在压力差，而围护结构施工不当，插入部分不能起到止水效果，发生了异常的管涌。
（四）过量沉降
以往工程界对降承压水引起的沉降不够重视，认为只要采取坑内设井、按需降水，诱发的沉降都在可接受范围内。但调查发现，一些工程案例由于降承压水导致了周围地层沉降超标，影响了周围管线和建构物的正常使用。因此，降水诱发周围地层过量沉降无疑也是承压水危害的重要表现形式之一。
地铁基坑中承压降水的处理与控制措施
（一）设计中的措施
1、设计人员应全面了解、掌握降水区域的地质及水文地质条件。在此基础上，应尽可能地进行三维地下水渗流计算。
2、设计人员应在全面分析降水区域水文地质条件的基础上，选取能客观反映降水区域水文地质条件的地下水渗流模型，进行降水设计计算。对于复杂工程，降水设计方案应通过具丰富降水工程经验的最新【精品】范文 参考文献
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专家组论证或鉴定。
3、设计人员应充分了解围护结构特点及各工况条件，在此基础上确定降水方案并进行降水设计。
4、承压水降水主要以满足盾构进出洞要求和尽可能减少降水对周围环境影响为目的，因此，应提供不同工况条件下、满足盾构进出洞安全要求的不同降水方案。对不同的降水方案进行比较后，选取最佳方案。
5、降水设计计算要留有一定的安全系数，此安全系数来自二个方面的考虑：一是计算参数选取的精度及准确性；二是降水井的施工质量及成井后的运行质量、保护程度等。对盾构进出洞承压水降水而言，其安全系数应大于1.05，环境要求高的宜大于1.1。
（二）施工中的控制措施
1、成孔质量控制
（1）控制成孔的泥浆质量是有效防止孔内塌孔和缩径的手段。在施工组织设计中，应有明确的要求，即根据不同的地层特性,调制不同比重的泥浆。在较厚或巨厚的砂性土层中成孔时，为保证成孔质量，需要进行人工拌浆。
（2）成孔深度控制根据钻孔灌注桩施工相关规程要求，可以有一定的误差,但对于降水成孔来说，要求尽可能按设计深度控制，不得超深施工。
2、井管漏水的处理
减压井井管钢板厚度≥4mm；井管验收合格后方可投入使用；井管之间的焊接质量必须符合相关规范要求。
3、井点出砂
滤料进场应检测其颗分曲线，合格后方可使用；滤网强度应足够。
4、井点水量的控制
（1）优选滤料级配，确保含泥量不超标。
（2）保证清孔效果和洗井效果。
（3）优化施工流程，防止加固水泥流窜入井点。
（4）配备合适的小泵，且泵的位置应优化。
（5）水文地质参数应以现场抽水试验或本地实践经验为准。
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4、成井质量控制
（1）在项目施工组织设计中，成井的有关材料、规格、型号和安装方法等，均应有明确的要求。施工过程中应严格要求，不能随意更改，每道工序均应严格控制，上道工序验收合格，才能进行下道工序。
（2）洗井必须采用联合洗井的方式进行。对基坑降水来说，一般采用空压机和活塞联合洗井的方式。通过洗井，要求达到承压含水层地下水能比较顺畅地通过井的过滤层进入滤水管内，使井管内的水位及水量能准确反映承压含水层的水力特征。
6、成井质量验收
成井完成后，其质量均应符合设计、施工的有关规定与要求。降水井最终投入抽水运行前，应对井的质量进行验收，以使各相关单位了解每口抽水井的成井质量。成井质量验收的主要指标包括以下几个方面：
（1）成井的主要材料、规格、型号是否符合设计要求；
（2）单井出水量及水位降深、水的含砂量是否符合设计及相关规范要求；
（3）抽水停止后井底的沉砂厚度通过测定抽水含砂量和沉砂厚度，初步判定井是否与含水层连通、含水层中是否有砂透过滤水层进入井内；
（4）如发现井内抽水大量出砂或停抽后井底有较厚的沉砂，则应分析砂的来源，如确认含水层 出砂，则该井应慎重使用，或作观测井使用。
通过成井质量的控制，确保每口井的质量完全符合设计要求，使降水工程因井的质量问题而产生的风险在事前得到有效控制。
7、基坑围护施工质量控制
深基坑围护体一般不能隔断承压含水层。如果围护体在施工过程中，由于地质条件，施工工艺等原因造成围护体质量局部有缺陷，在开挖过程，特别是在开挖深基坑部分，承压水有可能顺围护体缺陷夹着砂土喷涌出来。如不及时采取有效措施封堵，极易引起临近建筑倾斜，墙体开裂、倒塌，周围道路、管线开裂，造成重大安全事故。基
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坑围护结构质量控制措施如下：
（1）应根据勘察及物探报告，挖除围护墙施工区域的地下障碍物，并用素土回填。
（2）地下连续墙施工时应设置导墙。导墙必须筑于坚实的土面上，不得漏浆，墙侧不应回填垃圾及其它透水材料。
（3）地下墙的槽壁及接头均应保持竖直，垂直度及局部偏差应符合设计要求。
（4）在地下墙施工中，要考虑重型设备动侧压力对槽段坍塌影响，对松散粉、砂性土，应调整泥浆配比，必要时采用地基加固措施或降水后再成槽。
（5）钢筋笼入槽前，必须采用底部抽汲、顶部补浆方法对槽底泥浆和沉淀物进行置换和清除，使底部泥浆比重不大于1.15。
（6）在每幅地下墙与地下墙之间的接缝处，基坑外侧采用高压旋喷桩加固及预埋注浆管跟踪注浆的两种方式。在没有地下管线位置，采用高压旋喷桩加固，在有地下管线位置，采用跟踪注浆方式。这样不仅解决地下墙接缝漏水的问题，也确保了承压水层以上土体的密实稳定无漏点，避免由于上部土体流失造成承压水通过接缝处突涌的安全隐患。
地铁基坑承压降水的监测
（一）监测中的要点
1、充分收集降水区域的水文地质资料
每一基坑监测方案编制前，应充分收集所在区域的水文地质资料和相似工程的经验及教训，重点了解施工影响范围内各承压含水层的埋深、厚度、水头高度等参数，同时深入分析掌握场区内地质条件的复杂程度及承压含水层的特殊性，以供监测方案编制时，在特殊性的位置予以特别考虑。
充分了解围护设计方案和工况
围护设计思路和施工措施工况的了解程度，对编制监测方案的可行性有着相当重要的影响。采用何种围护形式、加固措施及施工工序、降水措施的选择都会对监测效果产生影响，水位监测孔布置应充分考虑测点布置间距、围护结构形式、施工场地等因素，才能真实反映承
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压水水位变化的实际情况。
（二）监测中的质量控制措施
1、合理设置监测项目
涉及到承压水问题的基坑，监测项目的设置应考虑其系统性，承压水位的观测是必须的(此部分的观测应以降水单位的观测为主)，另外基坑坑底回弹、立柱回隆、坑外孔隙水压力的变化及围护结构的侧向位移等项目也应该选择，如开挖过程中发现立柱桩明显上浮、基坑坑底隆起、孔隙水压力降低、测斜变形加大等异常情况，应考虑是否是承压水问题的作用。同时承压水降水时，基坑内外的承压水水头高度是必须要了解的动态数据，如果在基坑影响范围内涉及多层承压含水层，则应该分别测量。
2、测点布置应满足监测要求
测点布置首先应满足规范规定，同时应遵循围护设计单位对监测工作的要求和建议，掌握场地的实际情况后编制监测方案，使得承压水位监测孔反映的是承压水层动态水位变化，为降水提供依据。
3、明确设计的报警限值
监测方案中报警值应以设计提供数据为准，如果没有设计参数，应依据规范动态验算开挖过程中坑内上覆土层的自重和承压水头压力之间的安全度，防患于未然。
4、设置合理的监测频率
监测方案中的监测频率设置应以满足施工安全为前提，只有及时了解承压水位在开挖和降水过程中的实时动态变化，才能确保基坑的安全，避免过度降低承压水位而加大对环境的影响程度。
参考文献
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[4]罗利锐，刘秀峰，付国勇.地铁车站深基坑降水方案设计[J].石家庄铁道学院学报，2008.3.------------最新【精品】范文
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