中國礦業(yè)論壇_防水閘墻說明

1、章丘鑫岳有限責(zé)任公司六號煤礦301主下山、401副下山防水閘墻設(shè)計(jì)說明書（設(shè)計(jì)壓力：2.8mpa）一、概述 1二、自然地理2三、地質(zhì)特征3四、工程設(shè)計(jì)5五、技術(shù)措施 7六、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)8一、概述章丘鑫岳有限責(zé)任公司六號煤礦原為章丘市旭升鄉(xiāng)木廠煤井，為鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦。2004 年初章丘煤礦整合重組，整合后礦井更名為章丘鑫岳有限責(zé)任公司六號煤礦，為市 屬國有煤礦。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力12萬t/a ,現(xiàn)處于技改期間。礦井采用一對立井開拓，主井 為混合提升井兼進(jìn)風(fēng)，副井為專用回風(fēng)井，礦井可采煤層3、4、7、9層煤，現(xiàn)正開拓開采二水平3、4層煤。本礦井北部與鑫岳五號煤礦相鄰，東部與章丘礦業(yè)集團(tuán)五號煤礦相鄰，西部與

2、 淄博礦業(yè)集團(tuán)埠村煤礦三井相鄰。經(jīng)調(diào)查，原旭升鄉(xiāng)木廠煤井在1999年前曾有過越界行為，進(jìn)入淄礦集團(tuán)埠村煤 礦井田范圍，三層煤巷道與埠村煤礦三井3層煤老空區(qū)連通。為確保兩礦安全生產(chǎn)， 按照有關(guān)規(guī)定和礦井安全生產(chǎn)要求，需采取永久隔離措施。受鑫岳有限責(zé)任公司六號煤礦委托，編制完成了章丘鑫岳有限責(zé)任公司六號 煤礦301主下山、401副下山防水閘墻設(shè)計(jì)二、自然地理1、位置與交通章丘鑫岳有限責(zé)任公司六號煤礦（原章丘市旭升鄉(xiāng)木廠煤礦）位于章丘旭升東 南部的木廠澗村，距離章丘市約 10km,東到弓k萊路2.5km,北距309國道4.6km、 膠濟(jì)線10kmi西距09公是& 3.3km,交通便利。2、地形地貌章

3、丘鑫岳有限公司六號煤礦地處魯中山區(qū)，地表為山嶺坡地，地表東升西降， 北開南降，區(qū)內(nèi)無地表水系，山坡地帶沖溝發(fā)育，地表徑流通暢。地面標(biāo)高在163.24 190.00m 之間。3、氣候氣象本區(qū)屬大陸性季風(fēng)氣候，氣候變化顯著，四季分明，豆炎東寒，年內(nèi)氣溫變化 較為明顯，往年春季及夏季前期多以東南風(fēng)、西南風(fēng)為主，最大風(fēng)速為18m/s,空氣較干燥，濕度不大。氣象情況：據(jù)章丘市氣象局觀測統(tǒng)計(jì)資料，年平均降雨量 610.4mm七、八月 份為最大，約占全年降雨的50%,十一月份至笠年最少。近年雨雪量較少。蒸發(fā)量：年度月平均蒸發(fā)量139mm六月份331.8mm為最大，十一月份至笠年 二月份為最小。氣溫：年平均氣

4、溫12.1 c,六至八月氣溫最高，平均25c27c,十二月至笠 年二月份氣溫最低。凍土：凍土厚度490mrnfc右。4、地震據(jù)國家地震局和建設(shè)部頒發(fā)的中國地震烈度區(qū)劃圖（2001）,章丘地區(qū)的地震烈度為6度，地震動峰值加速度為0.05g。三、地質(zhì)特征（一）地層本井田屬于濟(jì)東煤田，濟(jì)東煤田整體為一北西向單斜構(gòu)造，傾向北東。因受斷 裂切割，形成若干個地壘地塹式段塊構(gòu)造。本礦處于埠村井田勘探區(qū)，主要含煤地 層為下二疊統(tǒng)山西組和上石炭統(tǒng)太原組，華北型含煤巖系。煤系上覆第四系，煤系 基底為奧陶統(tǒng)。井田內(nèi)地層由老到新分述如下：1、奧陶系（o）:厚層青灰色石灰?guī)r，總厚800米左右，上距徐灰8m左右。2、石炭

5、系（c）:假整合于奧陶系之上，為海陸交互沉積。（1）本溪組（gb）:底界為奧陶系石灰?guī)r的頂面，總厚度19.08m41.86m ,平均28.25m。巖性由砂巖、砂礫巖、砂質(zhì)頁巖、頁巖、灰?guī)r、鋁土巖及煤線組成。 徐灰裂隙巖溶發(fā)育。本組內(nèi)可采煤層有 10-3煤層。（2）太原組（ct）:總厚度154.25182.04m,平均170.59m。該組含煤十余 層，為主要含煤地層，本區(qū)內(nèi)可采煤層有 7煤、9-3煤和10一1煤。本區(qū)含石灰?guī)r5層， 為重要的標(biāo)志層。3、二疊系（p）:（1）山西組（rs）:總厚54.8982.26米，平均65.91米，巖性由砂巖、砂 質(zhì)頁巖、頁巖、粘土頁巖和煤組成，為重要的含煤地層

6、。含煤 4層，分別為1煤、2 煤、3煤、4煤。（2）下石河子組（rx）:總厚度95.24132.47米，平均118.10米。巖性由 砂巖、砂質(zhì)頁巖、頁巖、粘土頁巖組成。（3）上石河子組（p2s）:井田內(nèi)只分布該組下部地層，底界為b層粘土巖的底面，其上為灰白和雜色砂巖、砂質(zhì)頁巖、頁巖、粘土頁巖組成。4、第四系（q）:總厚6.9453.26m,平均36.56m,厚度由南向北逐漸增大， 由黃土、砂土、亞粘土和礫石組成。（二）含煤地層井田內(nèi)含煤地層為二疊系下統(tǒng)的山西組、石炭系上統(tǒng)的太原組和本溪組。煤 3 和煤4賦存于山西組中，煤7、煤9和煤10-1賦存于太原組中，煤10一3賦存于本溪組 中。（三）構(gòu)造

7、本礦位于文祖斷裂帶附近，斷裂構(gòu)造較發(fā)育，整個井田中部成地壘構(gòu)造，東西 兩區(qū)以f21和f18斷層為界。對礦井正常生產(chǎn)影響較大的斷層有 f17、f18和f21。（四）煤層頂?shù)装迩闆r施工防水擋墻位置位于4層煤巷道中，4煤直接頂以砂質(zhì)頁巖為主，次為細(xì)砂 巖，老頂為砂質(zhì)頁巖。底板多為細(xì)砂巖和砂質(zhì)頁巖。（五）水文地質(zhì)情況1、大氣降水及地表水由于鑫岳六號礦井井田位于山坡地帶，東高西低，東部為奧陶紀(jì)石灰?guī)r山峰， 向西逐步被第四系所覆蓋，因此地表水系對井田充水影響主要在井田的東部。大氣 降水沿奧灰層補(bǔ)給深部，隨降雨量增大，奧灰水位逐步升高，最高在+110m左右。地表水可沿第四系及老窯井筒、地表塌陷區(qū)滲入井下，導(dǎo)

8、致雨季井下涌水量增加， 加大礦井排水難度，提高排水費(fèi)用，對礦井造成一定危害。2、地下含水層性質(zhì)及補(bǔ)給條件鑫岳六號礦區(qū)現(xiàn)開采3、4層煤，直接充水含水層為山西組砂巖，簡介充水含水 層為第四系砂礫層含水層。補(bǔ)給水源為大氣降水，補(bǔ)給通道為砂巖隱伏露頭。3、相鄰礦井對該礦的影響該礦西部為淄博礦業(yè)集團(tuán)埠村煤礦三井，靠近本礦井的3、4層煤早已開采完畢， 留有大面積采空區(qū)，而本礦的前身-原章丘市旭升鄉(xiāng)木廠煤井于 1999年曾越界開采 井田邊界煤柱，導(dǎo)致3煤巷道與埠村煤礦三井的3煤采空區(qū)連通，故本礦井受相鄰 礦井老空水威脅，必須進(jìn)行隔離。這也是本次防水閘墻設(shè)計(jì)的主要目的。6、礦井涌水量據(jù)煤礦統(tǒng)計(jì)資料，目前正常涌

9、水量 5n3/h ,最大涌水量10n3/ho井田邊界調(diào)整及 生產(chǎn)能力擴(kuò)大后，礦井正常涌水量 810n3/h ,最大涌水量20n3/h 0四、工程設(shè)計(jì)(一)施工地點(diǎn)的選擇1、301主下山防水閘墻施工地點(diǎn)選在 301主下山中段、聯(lián)絡(luò)巷以上15m左右。 該處位于煤3中，頂板為砂頁巖，底板為砂質(zhì)頁巖，圍巖完整，無構(gòu)造發(fā)生。巖石 致密堅(jiān)硬，施工條件良好。巷道底板標(biāo)高-95m左右。2、401副下山防水閘墻施工地點(diǎn)選在 401副下山下段、四層北平路以上15m左 右。該處位于煤4中，頂板為砂頁巖，底板為砂質(zhì)頁巖，圍巖完整，無構(gòu)造發(fā)生。巖石致密堅(jiān)硬，施工條件良好。巷道底板標(biāo)高 -105m。(二)工程設(shè)計(jì)計(jì)算1、

10、基礎(chǔ)參數(shù)地面標(biāo)高：+175m井下標(biāo)高：301主下山-100m, 401副下山-105m凈水壓：取2.8mpa巷道凈寬：2.4m巷道凈高：2.0m碎強(qiáng)度等級：c30圍巖：砂質(zhì)頁巖2、設(shè)計(jì)計(jì)算按倒截錐形公式計(jì)算li ln 0 fdp ln ft /0.3986l li l0s20 f d sdp fcc s/fcc(d 2b 4h3)( d 2b 4h3)2 4(4)(2bh3 0.25 d2 2s2)2(4)式中：l一防水閘墻墻體應(yīng)力衰減段計(jì)算長度， m;y0一結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)，取1.5;1一作用的分項(xiàng)系數(shù)，取1.5;丫 d結(jié)構(gòu)系數(shù)，取1.5 ;p最大靜水壓力，2.8mpa;ft混凝土軸心抗拉強(qiáng)

11、度設(shè)計(jì)值，n/m市取1.5 (c30);l一防水閘墻墻體長度，m;l。一防水閘墻墻體應(yīng)力回升段計(jì)算長度，取2.0m;丫 sd一作用不定性系數(shù)，取1.75;f cc一素混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f cc = 0.95 x f產(chǎn)11.9n/ mm (4)=0.738m根據(jù)上面計(jì)算取l=6.6m, e= 0.75mm；s閘墻墻體前、后巷道凈斷面積，取 4.8 m2；e一閘墻墻體嵌入圍巖深度(含砌壁厚)，mb防水閘墻前、后巷道凈寬，取 2.4m；d防水閘墻前、后巷道園拱部直徑，取 0.0m；h3一防水閘墻前、后巷道墻高，取 2.0m；li ln 1.5 1.5 1.5 2.8 ln 1.5 / 0.3

12、986 4.6ml 4.6 2.0 6.6ms21.5 1.5 1.5 1.75 2.8 11.9 4.8/11.9 11.47m2e(02 2.4 4 2.0)2 (4)(02 2.4 4 2.0)2 4(4)(2 2.4 2.0 0.2502 2 11.47)五、技術(shù)措施1、防水閘墻要布置于穩(wěn)定、完整的巖層中，并避開巖溶、斷層、節(jié)理、裂隙發(fā) 育的破碎地帶；建設(shè)單位在防水閘墻掘進(jìn)施工過程中，認(rèn)真觀察現(xiàn)場地質(zhì)條件的變 化，發(fā)現(xiàn)問題及時研究調(diào)整設(shè)計(jì)位置和支護(hù)方式。2、防水閘墻碉室及巷道澆筑碎應(yīng)采用 c30級混凝土配比，施工中必須預(yù)留碎試 塊，試塊的強(qiáng)度等級不應(yīng)低于 c3q進(jìn)行混凝土澆注時，應(yīng)連續(xù)澆注并予埋注漿管。 防水閘墻澆灌碎完畢后710天后，必須對其壁后進(jìn)行反復(fù)注漿，注漿材料用525號普通硅酸鹽水泥，注漿時先用清水沖孔，漿液應(yīng)先稀后濃，且不少于三次，其最 終注漿壓力應(yīng)大于設(shè)計(jì)水壓的1.5倍，以保證圍巖抗壓強(qiáng)度不低于混凝土抗壓強(qiáng)度。3、防水閘墻碉室采用錨網(wǎng)作為臨時支護(hù)。4、支護(hù)施工要使用優(yōu)質(zhì)水泥、純凈河沙、標(biāo)準(zhǔn)石子。5、澆注用模板要一面刨光，確?；炷帘砻婀饣?。6、要按設(shè)計(jì)參數(shù)支設(shè)模板，保證碉室