防治水安全施工措施
一、 工程概况
十一矿-593m水平西胶带运输大巷工程量1448.8 m,巷道设计为直墙半圆拱型断面,净高4000 mm,净宽5200 mm, S掘=19.7m2,S净=17.8m2;巷道坡度为+4.6‰。支护形式锚网喷支护,喷射混凝土强度C20。根据地质资料显示,巷道主要布置在L2、L3灰岩中,为确保施工安全,防止在掘进过程中发生突水事故,编制防治水安全技术措施。
二、 水文、地质特征
根据已施工巷道揭露的地质资料及前期勘探工程处在回风井底联络巷打钻地质资料显示,钻孔直至L7灰岩底板铝土层,整体涌水量约1.5m3/h。L2灰岩厚约11.7m,L3灰岩厚约4.3m,局部节理发育,岩层走向为北西50°,倾向北东,倾角15°~25°。
根据平顶山矿区的经验,岩溶发育的基本规律是:沿倾向由浅入深,岩溶发育程度逐渐减弱,且-500m以下岩溶发育极弱,水力联系较差。
根据已揭露的情况显示, L2、L3灰岩赋水程度较弱,但局部涌水量较大,-593m水平西翼轨道大巷施工至1400m时,出现突水情况,涌水量达50m3/h。根据以上情况分析以及“预测预报,有疑必探,先探后掘、先治后采”的防治水原则,编制以下防治水措施。
附图 1 综合地质柱状图
三、现有排水系统
第一中车场安设QCW-70/25型风泵一台,排水能力25m³/h;D85-45×5型五段泵一台,排水能力85m³/h。为应对突发情况,第一中车场备用QCW-70/25型风泵一台。
排水路线:工作面→巷道水沟→第一中车场水窝→第一中车场水箱→轨道下山水沟→十一矿水仓→地面
四、探水钻孔设计及布置
㈠防治水方案:
⑴巷道施工中,临时水沟紧跟工作面,形成排水系统,达到一定排水抗灾能力。以形成临时排水系统为前提,合理安排生产。
⑵根据十一矿-500m水平工程情况及临时排水系统排水能力,在-593m水平西胶带运输大巷施工期间防治水采取“预测预报,有疑必探,先治后掘,以堵水为主”的防治水方案。
㈡预测预报
施工中做好地质预测预报工作,定期验证地质资料,及时掌握施工进度及围岩的变化情况,及时预测工作面前方的地质变化趋势。施工技术人员必须及时掌握巷道所处的层位及变化情况。
㈢超前物探
为保证安全施工,对施工巷道先进行物探方法进行超前探测,探清巷道前方70m及周围20m的赋水情况,在物探无异常情况下保持20m的物探超前距掘进,物探有异常,则对物探异常区进行钻探验证,无水则向前掘进,有水则采取堵水措施,堵水后掘进。依次循环逐段掘进。
㈣钻孔超前探
对物探异常区提前20m用钻探方法进行验证,超前探水钻孔必须探清巷道前方及周围10m范围内赋水情况。钻孔设计为:长短探相结合,钻探验证异常区赋水情况。无水则掘进施工,异常区有水则探清异常区水压、水温、钻孔涌水量和过水通路沟通情况。
1、长探
探水设备采用MK-4型钻机,Φ50mm钻杆,Φ75mm金刚复合片钻头造孔。孔口管采用Φ89mm无缝钢管,长5m,为提高孔口管与止浆垫(或岩帽)的固结力,在管的下端外表面镶焊横向肋筋,管的上口焊有法兰盘,法兰盘距止浆垫(或岩帽)的高度400mm,法兰连接一个三通及60kg/cm2闸阀两个,冲击器、导管和防喷装置各一个。采用先钻孔,后埋设的方法,用水泥砂浆,(加3%的早强剂)灌满管与
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