970主石門水害治理工程治理效果評(píng)估報(bào)告

挖隴溝煤礦地測(cè)部

二0一三年三月編制：審核:地測(cè)部:生技部:調(diào)度室:安監(jiān)部:總工程師:概述1.1工程概況970主石門設(shè)計(jì)施工區(qū)域位于挖隴溝井田中部、9?10勘探線之間，目前該巷已進(jìn)入三疊系下統(tǒng)茅草鋪(Tm)強(qiáng)含水地層內(nèi)掘進(jìn)施工，施工區(qū)域巖層產(chǎn)狀310°Z50。?51°,井下標(biāo)高+971.6m。2013年2月，礦上在該巷K0+274m處對(duì)工作面進(jìn)行例行探放水時(shí)，鉆孔于該巷里程K0+327m處揭穿一巖溶裂隙，寬約0.05m,裂隙內(nèi)涌水約30m3/h,水質(zhì)渾濁，水壓小，鉆孔繼續(xù)鉆進(jìn)至該巷里程K0+390m時(shí)，孔內(nèi)鉆進(jìn)壓力增大，向前繼續(xù)鉆進(jìn)困難，退鉆后，鉆孔峰值涌水量約160m3/h,水質(zhì)渾濁，含泥量大，實(shí)測(cè)水壓0.6Mpa,鑒于工作面掘進(jìn)前方的復(fù)雜水文地質(zhì)條件，巷道繼續(xù)向前掘進(jìn)施工存在的安全風(fēng)險(xiǎn)極大，為了掘進(jìn)施工的安全順利進(jìn)行，2013年2月16日?3月5日，礦上對(duì)該段巖溶構(gòu)造進(jìn)行了注漿封堵加固、鉆孔檢驗(yàn)等工作，以做好掘進(jìn)前的地質(zhì)災(zāi)害治理，確保掘進(jìn)安全進(jìn)行。1.2施工區(qū)域地質(zhì)及水文地質(zhì)情況施工區(qū)域位于安底背斜北段西翼、三疊系下統(tǒng)茅草鋪(T1m)強(qiáng)含水地層中，該組巖性為灰白?灰色薄?厚層細(xì)晶石灰?guī)r，局部夾泥灰?guī)r。出露厚度大于400m。分布于井田及整個(gè)中金礦區(qū)西側(cè)，井田內(nèi)出露面積2.08km2。該層為碳酸鹽巖裂隙溶洞水，含水極不均一，富水性極強(qiáng)。該巖組與井田西側(cè)外的革木河距離較近，由于革木河的深切（河面標(biāo)高約850m），該巖組內(nèi)的地表及地下水均很快泄入革木河中，故該組在井田分布地段內(nèi)未見泉水點(diǎn)。注漿施工情況2.1施工依據(jù)1）《礦山井巷工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GBJ213-90）；2）《注漿技術(shù)規(guī)程》（YSJ211-92）；3）《防治水規(guī)定》（2009.12中國礦業(yè)大學(xué)出版社）；4）《地下鐵道設(shè)計(jì)與施工》（1997陜西科學(xué)出版社）；5）《970主石門水害治理工程施工組織設(shè)計(jì)》；6）970主石門鉆探及實(shí)測(cè)地質(zhì)、水文地質(zhì)資料。2.2施工組織機(jī)構(gòu)1）現(xiàn)場(chǎng)安全施工負(fù)責(zé)人：肖林；2）現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人：杜波（負(fù)責(zé)技術(shù)安全措施的貫徹執(zhí)行及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督指導(dǎo)）；3）注漿堵水方案的實(shí)施由地測(cè)部楊濤負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)指揮及技術(shù)指導(dǎo)；4）工程質(zhì)量由總監(jiān)張旭原負(fù)責(zé)全程進(jìn)行監(jiān)督。2.3注漿施工2.3.1注漿施工及工程量970主石門水害治理工程注漿方案共分三階段進(jìn)行，第一階段對(duì)之前工作面所施工7號(hào)涌水鉆孔進(jìn)行封堵；第二階段在巷道斷面四周施工6個(gè)檢查鉆孔，對(duì)7號(hào)鉆孔的注漿效果進(jìn)行檢驗(yàn)，如檢驗(yàn)效果不好再進(jìn)行補(bǔ)注；第三階段為巷道通過地質(zhì)構(gòu)造帶后，對(duì)構(gòu)造地段注漿效果進(jìn)行檢查，在必要地段進(jìn)行補(bǔ)注作圍巖加固處理。依據(jù)《970主石門水害治理工程施工組織設(shè)計(jì)》本次水害治理工程先實(shí)施第一、二階段方案，待巷道通過構(gòu)造地段后實(shí)施第三階段方案。本工程自2月16號(hào)進(jìn)場(chǎng)，前后歷時(shí)17天，于3月5日完工，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工中，根據(jù)7號(hào)孔注漿及孔內(nèi)水文地質(zhì)情況對(duì)原方案作了適當(dāng)調(diào)整，同時(shí)對(duì)注漿工藝進(jìn)行了更新，最終按照調(diào)整后的設(shè)計(jì)方案完成封堵地質(zhì)探查鉆孔1個(gè)、施工檢查鉆孔4個(gè)，進(jìn)尺360m，合計(jì)注水泥122.7噸、粉煤灰8.4噸、水玻璃0.478噸，注漿過程中，實(shí)行三班工作制，采用人停設(shè)備不停，材料上供應(yīng)及時(shí)，未出現(xiàn)停工待料現(xiàn)象，保證了注漿的連續(xù)性，同時(shí)終孔注漿壓力穩(wěn)定在8mpa及以上，達(dá)到設(shè)計(jì)方案要求。（鉆孔注漿效果詳見插圖1、2、3）圖1注漿效果平面圖圖2鉆孔布置斷面成果圖97Q?<-7言［|檢TU槍7圖3注漿效果剖面圖2.3.2注漿材料及水灰比本次注漿材料選用425#普通硅酸鹽水泥及65#水玻璃凝結(jié)劑，由于巖溶裂隙局部寬度不一，在注漿過程中，水灰比一般采用3：1、水玻璃與水泥漿0.5：10的比例進(jìn)行施工，在中途孔內(nèi)注漿壓力未見起壓時(shí)，采用水灰比3：1、水玻璃與水1：4的比例進(jìn)行雙液灌注，漿液由稀到濃，逐級(jí)變換，直至巖溶裂隙內(nèi)漿液飽和、注漿孔內(nèi)壓力上升達(dá)到設(shè)計(jì)要求為止。帷幕注漿施工質(zhì)量分析與評(píng)價(jià)3.1施工過程質(zhì)量分析在整個(gè)施工過程中，實(shí)行每班技術(shù)工程師現(xiàn)場(chǎng)跟班制度和監(jiān)理工程師現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢查制度，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正解決，同時(shí)鉆孔深度、方位、孔斜、注水試驗(yàn)、灌漿班報(bào)實(shí)行驗(yàn)收簽證制度，確保施工質(zhì)量、從制度上得到保證。3.2注漿參數(shù)分析本次帷幕注漿施工用料、注漿鉆孔的施工及注漿鉆孔終孔壓力均嚴(yán)格按設(shè)計(jì)方案進(jìn)行，巷道內(nèi)未出現(xiàn)跑漿現(xiàn)象，達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求。3.3檢查孔效果分析為了檢驗(yàn)帷幕注漿效果，注漿鉆孔注漿完畢后，共于巷道磧頭施工了4個(gè)檢查孔（孔號(hào)：11檢-1、II檢-2、II檢-3、II檢-4）,分別位于巷道斷面左右及頂?shù)撞课唬瑥母鳈z查孔的施工情況看，孔內(nèi)地質(zhì)及水文地質(zhì)情況良好，未見空洞及破碎地段，亦未見較大水量的涌水現(xiàn)象，從各鉆孔沖洗液中亦可見因固結(jié)水泥漿粉與水的溶液，在隨后進(jìn)行的各檢查鉆孔壓水試驗(yàn)中，初次注水壓力均達(dá)到9mpa及以上，據(jù)此可判斷施工區(qū)域前方巖體裂隙內(nèi)已充填灌漿物、帷幕加固圈內(nèi)巖體及灌注物致密、灌注物的擴(kuò)散半徑滿足設(shè)計(jì)規(guī)范。（見插圖）3.4帷幕注漿施工前后工作面涌水對(duì)比自1月27日970主石門施工探水鉆孔遇巖溶裂隙破碎帶以來，在圍幕注漿施工前，970地-7號(hào)探水鉆孔涌水量約160m3/h,水質(zhì)渾濁、含泥量大；帷幕注漿施工后，7號(hào)鉆孔及各檢查孔未見涌水現(xiàn)象，從各檢查鉆孔沖洗液中可見致密水泥漿液固結(jié)體，由此可見，7號(hào)鉆孔在注漿施工時(shí)，灌漿液在高壓下沿裂隙或孔洞作不規(guī)則流動(dòng)，擴(kuò)散半徑最遠(yuǎn)已達(dá)20m及以上，形成一半徑約20m的注漿封閉加固圈，完全將水體阻隔于圍幕外，滿足或完全達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求。結(jié)論及建議4.1結(jié)論970主石門特大巖溶裂隙破碎帶圍幕注漿經(jīng)過17天的緊張施工，已完成設(shè)計(jì)要求的相關(guān)工程量，經(jīng)檢查孔驗(yàn)證，注漿前后工作面的水文變化對(duì)比，本次帷幕注漿施工達(dá)到設(shè)計(jì)要求及行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，滿足了970主石門安全繼續(xù)向前掘進(jìn)的目的。但由于本次注漿主要對(duì)7號(hào)鉆孔所探測(cè)到的第一組巖溶裂隙進(jìn)行了加強(qiáng)處理，因此，巷道在施工至K0+327m處時(shí)，仍需停頭進(jìn)行探測(cè)，必要時(shí)再次進(jìn)行注漿作業(yè)。4.2建議由于970主石門特大巖溶裂隙破碎帶帷幕注漿施工在枯水季節(jié)進(jìn)行，破碎帶內(nèi)水壓及水量不大，且本次注漿施工工期緊，難免存在注漿控制盲區(qū)，建議在巷道掘進(jìn)施工時(shí)考慮以下因素：1）為保證掘進(jìn)施工絕對(duì)不發(fā)生水害事故，每班在掘進(jìn)施工前，必須嚴(yán)格