亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        文家壩一礦主平硐穿越特大型溶洞設(shè)計(jì)方案研究

        2020-07-24 02:14:36田明富
        煤炭工程 2020年7期
        關(guān)鍵詞:實(shí)心溶洞井筒

        陳 明,田明富

        (貴州省煤礦設(shè)計(jì)研究院有限公司,貴州 貴陽(yáng) 550025)

        目前我國(guó)在公路、地鐵、礦山等建設(shè)過(guò)程中往往會(huì)遇到各種復(fù)雜巖溶問(wèn)題,造成大量人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失[1]。其中,喀斯特地區(qū)絕大部分地下工程以巖溶水充水為主,因而地下工程充水具有不均勻、量大、突發(fā)性較強(qiáng)等特點(diǎn),在喀斯特地區(qū)建設(shè)礦井過(guò)程中還存在瓦斯等災(zāi)害,礦井水害與瓦斯災(zāi)害等復(fù)合疊加作用下將存在重大的安全隱患[2]??λ固氐貐^(qū)礦井建設(shè)還受到地下溶洞大小、形態(tài)發(fā)育特征以及洞體圍巖物理力學(xué)特性等因素影響[3-5],值得深入研究探討,特別是闡述喀斯特地區(qū)礦井巷道穿越溶洞的文獻(xiàn)還較為少見(jiàn)。因此,建立一套行之有效、經(jīng)濟(jì)合理的巷道溶洞綜合治理方案和體系是一個(gè)亟待解決的重大難題[6],開(kāi)展喀斯特地區(qū)煤礦溶洞處理研究,對(duì)指導(dǎo)煤礦安全生產(chǎn)有重要的理論與實(shí)踐意義[7-9]。本文針對(duì)文家壩一礦溶洞特點(diǎn),對(duì)主平硐穿越溶洞支護(hù)方法及實(shí)踐作一定探討[10]。

        1 溶洞概況

        文家壩一礦位于貴州省畢節(jié)市織金縣,礦井地處黔西高原向黔中丘原的過(guò)渡地帶,南部是F28(AF4)斷層,北部是F1(AF1)斷層,內(nèi)部斷層、褶曲繁多,地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜??椉{礦區(qū)處于多溶洞地帶,屬于典型的喀斯特地貌特征,大量的溶洞阻礙著礦井建設(shè),導(dǎo)致建設(shè)進(jìn)度緩慢、工期延長(zhǎng)、投資增加,而且對(duì)安全工作造成很大的威脅。

        文家壩一礦主平硐工程在施工至巷道K0+660m處時(shí)工作面揭露一個(gè)有積水的特大溶洞。根據(jù)地勘資料知該溶洞為斷層、地層交接復(fù)合帶,溶洞體積大約為橫向長(zhǎng)52m、縱寬15m(沿巷道走向方向?qū)捈s5m)、高40m。實(shí)測(cè)巷道與溶洞平面關(guān)系布置如圖1所示。

        圖1 主平硐與溶洞相應(yīng)關(guān)系平面布置圖

        溶洞內(nèi)多為大粒徑巖石,最大粒徑達(dá)4m,一般為0.5~2m,相互交錯(cuò),沖刷擠壓堆積并以淤泥填充形成,且巷道走向經(jīng)過(guò)溶洞段巷頂上方嵌實(shí)有兩塊大型巖石(約長(zhǎng)×寬×厚=18m×7m×3m)。溶洞內(nèi)可見(jiàn)涌水量約為90m3/h,來(lái)源及流向情況不明。出水點(diǎn)、泄水孔均為小孔擠壓排放,雨季期間由于溶洞泄水孔較小無(wú)法滿足洪水自然排放,導(dǎo)致溶洞內(nèi)的蓄水量約為10000m3。

        2 溶洞處理方案

        2.1 需求原則

        1)主平硐采用機(jī)軌合一布置,且為礦井生產(chǎn)主要運(yùn)輸大巷,使用年限長(zhǎng),須保證巷道使用安全及工程質(zhì)量要求。

        2)巷道設(shè)計(jì)底板位于溶洞填充物以上,其填充物為淤泥、砂層、粘土和風(fēng)化石灰?guī)r,該段施工難以形成正常掘進(jìn)模式。須通過(guò)強(qiáng)化處理使巷道頂部填充物保持穩(wěn)定,防止拱頂坍塌和過(guò)大沉降。

        3)方案須滿足永久巷道結(jié)構(gòu)承載力、防變形、防水要求。通過(guò)處理,提高該處地層承載力和雨季溶洞積水抗壓能力[11],以滿足巷道正常安全使用。

        4)方案需保證礦井運(yùn)輸通暢,施工安全并節(jié)省投資。

        2.2 力學(xué)模型

        由于一礦主平硐工程在施工至巷道K0+660m處時(shí)工作面揭露一個(gè)有積水的特大溶洞,穿越溶洞巷道受到水壓力荷載,將會(huì)受到拉剪應(yīng)力,簡(jiǎn)化后力學(xué)模型如圖2所示[12-14]。

        圖2 板型突水模型

        2.3 處理方案

        根據(jù)需求原則及簡(jiǎn)化力學(xué)模型擬定了以下四種方案:

        1)方案一:維持主平硐現(xiàn)有斷面(凈寬6.2m),通過(guò)鋪設(shè)實(shí)心板和聯(lián)合加強(qiáng)支護(hù)的方式并采取30#工字鋼橋接保護(hù)井筒直接穿越溶洞。

        2)方案二:減少主平硐斷面,將現(xiàn)有機(jī)軌合一主平硐分為運(yùn)輸巷(凈寬3.7m)、軌道巷(凈寬3.5m),運(yùn)輸巷小斷面通過(guò)鋪實(shí)心板和聯(lián)合加強(qiáng)支護(hù)的方式并采取30#工字鋼橋接保護(hù)井筒直接穿越溶洞。

        3)方案三:維持主平硐現(xiàn)有斷面(凈寬6.2m),通過(guò)鋪實(shí)心板和聯(lián)合加強(qiáng)支護(hù)的方式并采取30#工字鋼橋接保護(hù)井筒直接過(guò)溶洞,即在方案一的基礎(chǔ)上同時(shí)為了雨水季節(jié)減少溶洞水壓對(duì)井筒的威脅,在溶洞內(nèi)出水口處布置排水平硐至地面,長(zhǎng)285m,排水平硐凈寬2.4m。

        4)方案四:在方案二的基礎(chǔ)上同時(shí)為了雨水季節(jié)減少溶洞水壓對(duì)井筒的威脅,在溶洞內(nèi)出水口處布置排水平硐至地面,長(zhǎng)285m,排水平硐凈寬2.4m。

        2.4 方案比選

        2.4.1 方案初選

        四個(gè)方案主要區(qū)別為穿越溶洞方式和溶洞排水的處理方案??紤]到溶洞內(nèi)有大量積水,為防止雨季來(lái)臨對(duì)支護(hù)、井筒等有腐蝕甚至沖毀作用[15],方案三、四較方案一、二增加了排水平硐和排洪溝。通過(guò)對(duì)水文地質(zhì)條件對(duì)比考察的綜合分析,結(jié)合實(shí)際計(jì)算測(cè)試溶洞的涌水量在排放能力和控制范圍之內(nèi),并綜合施工效果和經(jīng)濟(jì)投入最終排除方案三、四,可為企業(yè)節(jié)約近300萬(wàn)成本。主平硐穿越溶洞各處理方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征見(jiàn)表1。

        2.4.2 方案終選

        在設(shè)計(jì)實(shí)施中根據(jù)規(guī)范要求制定了充分的排水安全措施后,選擇方案一、二進(jìn)行比較,方案一與方案二的主平硐與溶洞位置關(guān)系平面圖如圖3、圖4所示。

        表1 主平硐穿越溶洞處理方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征

        圖3 方案一:主平硐與溶洞位置關(guān)系平面圖(mm)

        圖4 方案二:主平硐與溶洞位置關(guān)系平面圖(mm)

        方案二軌道巷從上部掘進(jìn)過(guò)溶洞,距離溶洞上方巖石較近,施工難度較大且會(huì)對(duì)上覆巖層產(chǎn)生擾動(dòng),動(dòng)載荷作用下可能會(huì)破壞巖石原有的平衡狀態(tài)進(jìn)而對(duì)生產(chǎn)安全造成威脅。同時(shí),方案二較方案一增加了巷道施工長(zhǎng)度,工期延長(zhǎng);巷道有效斷面的減小,使排水溝渠的設(shè)計(jì)發(fā)生變化,排水難度增大。通過(guò)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較,綜合考慮施工效果、工期長(zhǎng)度和投資,溶洞的處理方案最終選定為方案一。由于巷道設(shè)計(jì)底板位于溶洞填充物之上,淤泥、砂層和風(fēng)化石灰?guī)r等使施工困難,該支護(hù)方式可使巷道頂部的填充物保持穩(wěn)定,有效地避免拱頂坍塌和過(guò)大變形沉降。

        3 溶洞施工技術(shù)

        3.1 溶洞處理措施

        對(duì)方案一的具體實(shí)施要求如下:

        1)裂隙段:對(duì)K0+653m~K0+658m錨噴段已掘巷道進(jìn)行擴(kuò)刷,采用“錨噴+防水層+鋼筋混凝土碹+鋼筋混凝土實(shí)心底板”支護(hù)。?20mm等強(qiáng)錨桿支護(hù),間排距800mm×800mm,長(zhǎng)2.5m,噴厚100mm。鋼筋混凝土碹體支護(hù),厚度600mm;鋼筋混凝土實(shí)心板支護(hù),厚度650mm。

        2)破碎段:巷道K0+658m至K0+669m、K0+672m至巷道延伸方向破碎段采用“U型鋼支架噴混凝土+防水層+鋼筋混凝土碹+鋼筋混凝土實(shí)心板+矸石充填底板”支護(hù)。29#U型鋼支架支護(hù)、縱向間距300mm,?20mm鋼筋縱向連接、環(huán)向間距@200mm;巖壁采用石棉瓦背板,噴厚200mm;鋼筋混凝土碹體支護(hù),厚度600mm。鋼筋混凝土實(shí)心板支護(hù),厚度650mm。矸石充填底板,巷道矸渣、厚度1000mm。

        3)穿越溶洞段:對(duì)K0+ 669m 至 K0+672m段采用“U型鋼支架噴混凝土+防水層+鋼筋混凝土碹+鋼筋混凝土實(shí)心板+混凝土底板”支護(hù)。29U型鋼支架支護(hù)、縱向間距中至中300mm,?20mm鋼筋縱向連接、環(huán)向間距@200mm;巖壁采用石棉瓦背板,噴厚200mm,鋼筋混凝土碹體支護(hù),厚度600mm;鋼筋混凝土實(shí)心板支護(hù),厚度650mm;混凝土底板支護(hù),厚度1000mm。

        滿足永久巷道結(jié)構(gòu)的承載力、變形、防水要求。通過(guò)處理,有效地提高該處底層的承載力和溶洞雨季積水的壓力,以滿足巷道的安全正常使用。

        3.2 安全技術(shù)措施

        3.2.1 巖石擾動(dòng)

        施工過(guò)程中減少對(duì)上方巖石的擾動(dòng)是處理重點(diǎn),針對(duì)溶洞上方懸吊巖石對(duì)施工過(guò)程帶來(lái)的安全威脅以及今后井筒的保護(hù),嚴(yán)格要求對(duì)破碎段裂縫、巷道頂?shù)装逡约皣鷰r進(jìn)行觀測(cè),認(rèn)真記錄、檢查巷道來(lái)壓、下沉等現(xiàn)象。以防止頂部巖壁之間自然垮塌形成的巖石擾動(dòng)下滑。同時(shí),采用厚度2~3m混凝土斜坡緩沖層,并在上部用砂袋碼砌一層細(xì)沙緩沖層,確保巷道支護(hù)不受上方巖石威脅。

        3.2.2 水害威脅

        1)該溶洞雨季時(shí)期蓄存大量積水,流量較大,該支護(hù)方案充分考慮了積水對(duì)巷道形成的壓力,制定嚴(yán)格方案以做好疏通排水工作,保證巷道在雨季的安全使用,待枯水季節(jié)再逐漸排放泄漏。

        2)為防止溶洞壁、圍巖水對(duì)巷道的侵蝕,減少溶洞水對(duì)井筒的危害,設(shè)計(jì)對(duì)混凝土圍壁加以防水層。防水層位置改在U型支架內(nèi)側(cè)與鋼筋混凝土之間,進(jìn)行防水砂漿噴射支護(hù)。標(biāo)準(zhǔn)為:SBS防水層,1∶2水泥砂漿噴射支護(hù),噴厚75mm。由內(nèi)向外組織施工,在每一個(gè)搭接處重疊噴射1m,以防止出現(xiàn)漏縫現(xiàn)象,保證防水層施工質(zhì)量。

        3)及時(shí)清理井筒過(guò)溶洞下方的淤泥及其它施工過(guò)程中產(chǎn)生的碎石,以保持過(guò)水通道的暢通。

        3.2.3 支護(hù)強(qiáng)度

        1)由于主平硐是礦井生產(chǎn)的主要運(yùn)輸大巷,為保證支護(hù)強(qiáng)度能達(dá)到永久性支護(hù)要求,保證工作人員生命財(cái)產(chǎn)安全。須對(duì)巷道輪廓線以外的溶腔及巖縫空洞注漿充填加固,防止懸空時(shí)間過(guò)長(zhǎng)以及坍塌對(duì)拱頂支護(hù)撞擊毀壞支護(hù)效果,保證支護(hù)質(zhì)量。對(duì)裂隙帶進(jìn)行擴(kuò)刷,擴(kuò)刷完成后采取錨噴支護(hù)。

        2)為確保鋼筋混凝土的完整性與連續(xù)性,鋼筋混凝土的施工在二次成巷之后一次性澆灌成型。巷道底板基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土橋接方式搭于巷道前進(jìn)方與后退方穩(wěn)定基巖上,實(shí)心底板基礎(chǔ)與碹體混凝土間的連接采用預(yù)埋鋼筋與碹體內(nèi)鋼筋骨架焊接于內(nèi),使底板與碹體形成整體結(jié)構(gòu)。同時(shí),在處理中使用混凝土強(qiáng)度統(tǒng)一為C25標(biāo)準(zhǔn),所有施工用混凝土都按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)采用機(jī)械攪拌;所有工字鋼骨架滿焊;對(duì)所有保護(hù)井筒的30#工字鋼采用防腐處理[16]。

        3.2.4 爆破安全

        該段工程位于斷層帶、巖石較軟且破碎。在該工程的爆破設(shè)計(jì)中,由于其巖性的特殊性,須合理設(shè)計(jì)周邊部位的鉆眼和裝藥量,保證良好的成型,盡可能減少對(duì)巷道圍巖的擾動(dòng)破壞作用,維護(hù)了巷道輪廓線以外圍巖的原始狀態(tài)。在過(guò)溶洞前后20m范圍內(nèi)統(tǒng)一放小炮施工,同時(shí)在過(guò)溶洞時(shí)制定了一系列的安全保護(hù)措施,成功地避免了因爆破震動(dòng)而導(dǎo)致的溶洞上方巖石垮落發(fā)生安全事故。

        3.3 應(yīng)用效果

        在外界載荷環(huán)境發(fā)生顯著變化期、工程出現(xiàn)異常期等需對(duì)監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行深入綜合分析,排除安全隱患,并根據(jù)監(jiān)測(cè)資料對(duì)未來(lái)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè),指導(dǎo)工程現(xiàn)場(chǎng)施工。在一礦主平硐穿越特大型溶洞施工及運(yùn)營(yíng)期,主要進(jìn)行圍巖變形監(jiān)測(cè)、巖溶水排水情況觀測(cè)等。

        3.3.1 圍巖變形監(jiān)測(cè)

        需要對(duì)頂板的沉降、圍巖壁面間的變形速率、變化距離等進(jìn)行監(jiān)測(cè),根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果評(píng)估溶洞的支護(hù)效果以及圍巖的穩(wěn)定性,并且依據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)圍巖進(jìn)行分區(qū)處理,對(duì)可能產(chǎn)生破壞的區(qū)域進(jìn)行預(yù)支護(hù)處理等防控措施。

        該工程主要對(duì)溶洞區(qū)域斷面進(jìn)行了監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)斷面拱頂沉降量與時(shí)間的關(guān)系曲線,其中,斷面拱頂沉降量與時(shí)間的關(guān)系曲線如圖5所示。從圖5可知,初期支護(hù)在完成后第10天沉降量趨于穩(wěn)定,10~20d變形速率減小,20~50d基本無(wú)沉降。

        圖5 斷面拱頂沉降量與時(shí)間的關(guān)系

        3.3.2 巖溶水排水情況觀測(cè)

        需要對(duì)巖溶區(qū)域巖溶水排水效果進(jìn)行監(jiān)測(cè),關(guān)注最大排水量、巖溶水疏導(dǎo)、封堵是否符合設(shè)計(jì)要求,在天氣下雨,雨水較多期監(jiān)測(cè)效果更佳,需逐一查看各溶洞排水通道暢通情況、排水水位情況、泥沙等沉積情況。通過(guò)近五年對(duì)巖溶水觀測(cè),該溶洞最大排水水位小于設(shè)計(jì)的50%,溶洞處理措施是得當(dāng)?shù)?,滿足設(shè)計(jì)要求,可以保證施工安全。

        4 結(jié) 論

        文家壩一礦在主平硐工程中發(fā)現(xiàn)特大型溶洞,通過(guò)組織勘查,掌握了充分的水文地質(zhì)資料。經(jīng)過(guò)多方論證選擇合適的處理方案,結(jié)合工程實(shí)際應(yīng)用,靈活運(yùn)用聯(lián)合支護(hù),對(duì)主平硐穿越溶洞的處理經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié),為今后類似的工程問(wèn)題提供了經(jīng)驗(yàn)參考。

        1)分析了文家壩一礦主平硐穿越溶洞處理需求原則,制定了四種方案,根據(jù)計(jì)算巷道長(zhǎng)度、施工過(guò)程遇到的難點(diǎn)問(wèn)題、經(jīng)濟(jì)投入等因素,最終選出適合文家壩一礦主平硐穿越特大型溶洞的處理方案。

        2)對(duì)裂隙段、破碎段及穿越溶洞段聯(lián)合支護(hù)方式處理,通過(guò)鋪設(shè)實(shí)心板和聯(lián)合加強(qiáng)支護(hù),并采取30#工字鋼橋接保護(hù)井筒的方式穿越特大型溶洞,選用75mm噴厚的SBS防水層以規(guī)避水害對(duì)巷道的侵蝕,針對(duì)上方孤石,使用3m的混凝土斜坡緩沖層,并在上方用沙袋碼砌細(xì)沙緩沖層。

        3)為保障主平硐安全穩(wěn)定性,分析了巖石擾動(dòng)、水害威脅、支護(hù)強(qiáng)度及爆破等對(duì)其影響,并給出了相應(yīng)控制措施。

        猜你喜歡
        實(shí)心溶洞井筒
        別有洞天
        出發(fā)吧,去溶洞
        一種實(shí)心輪胎檢測(cè)裝置及其系統(tǒng)
        GFRP管實(shí)心混凝土組合柱的研究現(xiàn)狀與發(fā)展
        江西建材(2018年4期)2018-04-10 12:36:52
        神秘的溶洞
        幼兒100(2017年31期)2017-11-27 02:37:45
        某圓端型實(shí)心橋墩動(dòng)力彈塑性時(shí)程分析
        礦井井筒煤柱開(kāi)采技術(shù)措施
        煤峪口礦西三井筒提升中心的測(cè)定
        實(shí)心輪胎均勻硫化工藝的研究
        復(fù)雜地段副斜井井筒施工方法的選擇
        人間(2015年21期)2015-03-11 15:24:48
        国产伪娘人妖在线观看| 精品少妇人妻av一区二区| 久久人妻公开中文字幕| 亚洲AV无码一区二区三区精神| 毛茸茸的女性外淫小视频| 少妇伦子伦情品无吗| 亚洲一区精品无码色成人| 精品18在线观看免费视频| 蜜桃视频成年人在线观看| 国产免费又色又爽粗视频| 青青草97国产精品免费观看 | 国产成人综合日韩精品无| 精品视频手机在线免费观看| 久久婷婷五月综合色丁香| 99久久精品国产成人综合| 亚洲性无码av在线| 国产午夜免费一区二区三区视频| 东北少妇不带套对白| 在线观看欧美精品| 一区二区三区国产视频在线观看 | 精品一区二区三区在线观看| 亚洲无码啊啊啊免费体验| 少妇爽到高潮免费视频| 国产中文字幕乱人伦在线观看| 一级毛片不卡在线播放免费| 中文字幕人妻乱码在线| 中文区中文字幕免费看| 久久棈精品久久久久久噜噜| 中文字幕有码高清| 国产三级黄色免费网站| 亚洲男人av天堂午夜在| 欧美日韩中文字幕久久伊人| 亚洲精品一区二在线观看| 国产专区一线二线三线码| 93精91精品国产综合久久香蕉| 亚洲午夜精品国产一区二区三区 | 国产99久久精品一区| 午夜福利一区在线观看中文字幕| 一本一道久久a久久精品综合| 国产乱人视频在线观看播放器| 黄色国产精品福利刺激午夜片|