南风井平巷硐室探水注浆方案.doc

河钢矿业中关铁矿南风井 平巷硐室探水注浆 技 术 方 案 编 制： 贠 翥 审 核： 张少雨 批 准： 李洪涛 中国华冶中关铁矿项目部 二0一一年十月 目 录 1 工程概况 1.1 地理位置及交通 1.2 工程现状 1.3矿区工程及水文地质 2 编制依据 3 技术方案 3.1 探水原则 3.2 注浆原理和目的 3.3 长探技术方案 3.4 短探技术方案 3.5 竖井转平巷马头门处探水注浆方案 3.6 巷道壁后检查注浆方案 4 劳动组织及施工进度计划 4.1 劳动组织 4.2 进度计划 5 质量保证措施 6 安全技术措施 6.1 探水孔钻进安全技术措施 6.2 注浆安全技术措施 6.3 探水注浆一般安全技术措施 6.4应急突发水预案 1 工程概况 1.1 地理位置及交通 中关铁矿是河北钢铁集团矿业公司重点开发建设的矿山，省市重点建设项目，位于河北省沙河市白塔镇中关村西，北距邢台30km，南距邯郸市53km，东距沙河市21km。矿山为新建矿山，地质储量9348万吨，年采选矿石200万吨，竖井开拓。 1.2 工程现状 南风井设计净径φ4m、井深483m。井筒已经掘砌到底，成井483m。下一步将通过南风井施工-230m中段平巷及相关硐室工程。 1.3矿区工程及水文地质 1.3.1 工程地质 中关铁矿为一埋藏较深的隐伏矿体，矿体走向长2000m，宽300m～1000m，埋深300m～800m，主要矿体均赋存于岩浆岩与中奥陶系灰岩的接触带及其附近灰岩裂隙中。矿区内发育有由太古代到新生代所形成的沉积岩、火成岩、变质岩和松散堆积物。矿区位于太行隆起东翼，所处的大地构造单元比较稳定。场地土为中硬土，建筑场地类别为Ⅱ类，属可进行建设的一般场地。 中关铁矿属接触交代矽卡岩型铁矿顶板为奥陶系中统灰岩，底板为燕山期闪长岩。 1）地层复杂，短距离岩性经常发生突变，这就造成了含水层和隔水层界限不清，给施工带来很大的安全隐患，在巷道掘进过程中易造成突然涌水。 2）石灰岩含水层的裂隙岩溶发育极不均匀，闪长岩隔水岩体的微构造复杂，易产生隔水岩体构造与含水层联通，从而发生突然涌水。 3）地质勘探孔的封孔情况、封孔质量不明。每一个钻孔在灰岩含水层中都是一个联通器，它是造成突然涌水的重要因素。 4）钻探孔受当时的钻探水平、钻探设备的限制，钻孔偏斜是必然的，如钻孔与掘进巷道发生联通，易造成突然涌水。 5）矿区石灰岩含水层中存在多层蚀变灰岩和角砾状灰岩，该层工程地质条件非常差，巷道掘进至该地层时易产生大的空膛，加之较高的静水压力，易造成空膛与主要含水层联通，产生突然涌水。 2 编制依据 1）(MTT632—1996) 井下探放水技术规范“逢掘必探”的原则，避免巷道在掘进过程中盲目揭露地质构造。 图3-1 探水钻孔布置示意图 图3-1 探水孔布置纵剖面示意图 表3-1 探水钻孔布置参数表 孔号 垂直角/° 水平角/° 孔深/m 距巷道中线/m 距底板高/m 1 8 7 40.5 1.1 2.5 2 8 7 40.5 1.1 2.5 3 2 11 40.5 1.4 0.9 4 2 11 40.5 1.4 0.9 5 10 0 40.5 0 2.8 6 8 0 40.5 0 0.5 7 3 11 40.5 1.4 1.7 8 3 11 40.5 1.4 1.7 9 8 8 40.5 0.7 0.5 10 8 8 40.5 0.7 0.5 11 0 0 40 0 1.5 探水钻孔及注浆的施工顺序：1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11。 探水孔布置参数根据不同的探水段长进行调整。本方案按40m段长布置。 3.3.4 单孔设计 采用金刚石钻头钻进，开孔直径φ120mm，下入φ108*5mm孔口管，孔口管长度不小于3m，然后换φ60mm钻头钻进至终孔。孔口管外口焊接高压法兰，法兰盘外安装连接压力表的短节，短节处接高压闸阀。 3.3.5 止浆墙型式及厚度确定 由于平面型止浆墙结构简单，施工方便，此处选用平面型混凝土止浆墙，砼等级C25。止浆墙厚度按下式确定： B= K0*（ωb/2 h[σ]）1/2 式中：B—混凝土止浆墙厚度，m； 安全系数，取1.4-1.5； ω—作用在墙上的全荷重，kg，ω=PF； F—混凝土止浆墙面积，； P—注浆终压，MPa； b—巷道宽度，m； h—巷道高度，m； [σ]—混凝土允许抗压强度，MPa。 根据巷道断面大小，依据上式计算止浆墙厚度。 例：东西运输巷 b=3.8m h=3.8m K0=1.5 [σ]=4MPa P=2.5P0=