地質(zhì)鉆探斜井施工綜合技術(shù)方案一、工程概況1.1項(xiàng)目基本信息本工程為深層礦產(chǎn)資源勘探斜井，設(shè)計(jì)斜長860m，傾角18°，采用直墻半圓拱斷面形式，凈斷面尺寸4.2m×3.8m（寬×高），荒斷面18.6㎡。井筒穿越地層主要由砂巖、頁巖及煤層互層構(gòu)成，地質(zhì)構(gòu)造中等復(fù)雜，存在3處斷層破碎帶（F1、F2、F3），最大涌水量8m3/h，瓦斯等級為低瓦斯礦井。項(xiàng)目服務(wù)年限25年，設(shè)計(jì)出水量300m3/h，需同步實(shí)施120m濾水管段施工。1.2主要技術(shù)參數(shù)參數(shù)類別具體指標(biāo)斜井長度860m傾角18°（允許偏差±0.5°）斷面形式直墻半圓拱支護(hù)結(jié)構(gòu)初期：φ22錨桿（L=2.5m）+φ6.5鋼筋網(wǎng)（100×100mm）+C20噴砼（100mm）

二次：C30模筑混凝土（300mm，抗?jié)B等級P8）濾水管段φ219mm鋼管，8mm進(jìn)水孔梅花形布置，外包80目尼龍網(wǎng)施工工期240個(gè)日歷天質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)符合《煤礦井巷工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50213-2010合格標(biāo)準(zhǔn)1.3工程重難點(diǎn)斷層破碎帶處理：F1-F3斷層帶存在突水、塌孔風(fēng)險(xiǎn)，需采用超前注漿+鋼拱架聯(lián)合支護(hù)傾斜鉆進(jìn)控制：孔斜偏差需控制在0.5°/100m內(nèi)，采用隨鉆測斜系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)：施工期排水與成井后集水系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計(jì)，最大排水能力50m3/h濾水結(jié)構(gòu)施工：破碎帶含水層采用特殊濾水工藝，防止涌砂堵塞濾水管二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備完成施工圖紙會審并形成記錄，編制包含斷層處理、防排水等專項(xiàng)方案的施工組織設(shè)計(jì)。建立三級測量控制網(wǎng)，洞外布設(shè)四等三角網(wǎng)，洞內(nèi)每50m設(shè)置導(dǎo)線點(diǎn)。采用地質(zhì)雷達(dá)與超前鉆探相結(jié)合的方法進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，每次預(yù)報(bào)距離30m。針對關(guān)鍵工序編制作業(yè)指導(dǎo)書，開展全員技術(shù)交底，重點(diǎn)培訓(xùn)斷層破碎帶施工工藝及應(yīng)急處置措施。2.2現(xiàn)場準(zhǔn)備場地平整面積2000㎡，設(shè)置2%排水坡度，劃分掘進(jìn)區(qū)、支護(hù)區(qū)、鉆井區(qū)及材料堆放區(qū)。搭建辦公生活區(qū)300㎡、材料倉庫200㎡、泥漿循環(huán)系統(tǒng)150m3。修建6m寬施工便道，采用20cm厚C20混凝土硬化并設(shè)置錯(cuò)車道。安裝315kVA變壓器1臺，鋪設(shè)Φ100供水管路500m，確保風(fēng)水電供應(yīng)穩(wěn)定。2.3設(shè)備配置設(shè)備類型型號規(guī)格數(shù)量主要用途掘進(jìn)設(shè)備EBZ160懸臂式掘進(jìn)機(jī)1臺全斷面開挖支護(hù)設(shè)備PZ-5B濕噴機(jī)2臺噴射混凝土作業(yè)鉆井設(shè)備XY-44型巖心鉆機(jī)1臺水井鉆進(jìn)與巖芯取樣運(yùn)輸設(shè)備15t自卸汽車3輛出碴運(yùn)輸排水設(shè)備110kW多級離心泵3臺施工排水（兩用一備）通風(fēng)設(shè)備2×75kW軸流風(fēng)機(jī)1臺井下通風(fēng)（風(fēng)量300m3/min）測量設(shè)備TrimbleS9全站儀1臺施工測量與井眼軌跡控制注漿設(shè)備ZJB-6注漿泵2臺斷層破碎帶超前注漿三、主要施工工藝3.1斜井開挖施工3.1.1鉆爆設(shè)計(jì)采用楔形掏槽方式，掏槽眼深度1.2m，裝藥系數(shù)0.65。周邊眼間距50cm，抵抗線70cm，使用空氣間隔裝藥技術(shù)。炸藥選用2#巖石乳化炸藥（直徑32mm，長200mm），毫秒延期電雷管起爆，段間隔50ms，總裝藥量控制在60kg/循環(huán)。爆破參數(shù)執(zhí)行：周邊眼線裝藥密度0.22kg/m，開挖輪廓線超挖≤15cm，爆破后巖塊粒徑≤300mm以滿足裝碴要求。3.1.2掘進(jìn)作業(yè)Ⅲ類圍巖采用全斷面開挖，Ⅳ類圍巖采用臺階法施工，循環(huán)工序?yàn)椋恒@眼→爆破→通風(fēng)→出碴→支護(hù)，循環(huán)時(shí)間12小時(shí)。出碴采用無軌運(yùn)輸方式，裝載機(jī)裝碴配合自卸汽車運(yùn)輸至棄碴場。斜井內(nèi)鋪設(shè)20cm厚C25混凝土路面，每100m設(shè)會車道，安裝限速裝置（5km/h）。斷層破碎帶段采用短進(jìn)尺（0.8m/循環(huán)）、強(qiáng)支護(hù)措施，每日2個(gè)循環(huán)，月計(jì)劃進(jìn)尺50m。3.2支護(hù)工程施工3.2.1初期支護(hù)噴射混凝土采用C25砼，厚度12cm，濕噴工藝施工，初凝時(shí)間≤5min，終凝時(shí)間≤30min。錨桿選用Φ20×2200mm螺紋鋼錨桿，間排距80×80cm，采用全長粘結(jié)式錨固，錨固力≥120kN。鋼筋網(wǎng)為Φ6mm鋼筋，網(wǎng)格20×20cm，搭接長度30cm，與錨桿焊接固定。斷層破碎帶增設(shè)I16工字鋼拱架，間距0.8m，拱架連接板采用10mm厚鋼板，縱向用Φ20鋼筋連接，形成整體支護(hù)體系。3.2.2二次襯砌采用C30防水砼，抗?jié)B等級P8，厚度30cm，液壓模板臺車施工。模板安裝時(shí)調(diào)整標(biāo)高、中線，接縫處設(shè)置遇水膨脹止水條。砼澆筑采用輸送泵連續(xù)作業(yè)，分層厚度≤50cm，插入式振搗器振搗密實(shí)。養(yǎng)護(hù)采用覆蓋灑水方式，養(yǎng)護(hù)期≥14天，強(qiáng)度達(dá)80%后方可拆模。每50m設(shè)置變形縫，寬度2cm，采用橡膠止水帶+瀝青木絲板填縫。3.3水井鉆進(jìn)施工3.3.1鉆井工藝開孔采用Φ325mm鉆頭，鉆進(jìn)至20m后換Φ273mm鉆頭。鉆進(jìn)參數(shù)控制：鉆壓15-20kN，轉(zhuǎn)速60-80r/min，泵量250-300L/min。泥漿采用膨潤土護(hù)壁，比重1.1-1.2，粘度22-25s。巖芯采取率要求：完整巖層≥85%，破碎帶≥65%，每5m撈取巖樣并編號保存。隨鉆測斜系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測孔斜，每30m進(jìn)行一次全角測斜，偏差超限時(shí)采用螺桿鉆具糾偏。3.3.2濾水管安裝濾水管段位于含水層段，采用Φ219mm鋼管，管壁開設(shè)8mm進(jìn)水孔（孔距50mm），外壁纏繞Φ2mm不銹鋼絲（螺距1.5mm），外包雙層80目尼龍網(wǎng)。安裝前進(jìn)行清孔作業(yè)，孔底沉渣≤200mm。濾水管上下端設(shè)止水環(huán)，管外填充5-10mm級配濾料，厚度100mm，采用導(dǎo)管法投放防止架空。安裝完成后進(jìn)行洗井作業(yè)，采用活塞洗井與空壓機(jī)聯(lián)合洗井至出清水，含砂量≤1/200000。四、輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1排水系統(tǒng)采用三級排水體系：掌子面設(shè)置Φ150mm集水溝，配置2臺5.5kW潛水泵（一用一備）；每300m設(shè)臨時(shí)水倉（容量30m3），安裝2臺55kW離心泵；井底設(shè)置100m3集水池，配置3臺110kW高揚(yáng)程水泵（兩用一備）。排水管路選用Φ159×6mm無縫鋼管，每50m設(shè)固定支架，法蘭連接確保密封。安裝液位傳感器實(shí)現(xiàn)水泵自動啟停，配備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測排水量與水位。4.2通風(fēng)系統(tǒng)采用壓入式通風(fēng)方式，選用2×75kW軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)筒為Φ1.8mPVC風(fēng)筒，百米漏風(fēng)率≤1%。風(fēng)筒出口距掌子面≤15m，隨掘進(jìn)及時(shí)延長。通風(fēng)管理要求：每旬測定風(fēng)速、風(fēng)量，確保洞內(nèi)風(fēng)量≥3m3/min·人；高瓦斯段增設(shè)瓦斯傳感器，濃度超標(biāo)（≥0.5%）自動報(bào)警并切斷電源。爆破后通風(fēng)時(shí)間≥15min，經(jīng)氣體檢測合格后方可進(jìn)入作業(yè)面。4.3供電系統(tǒng)雙回路供電引自35kV變電站，洞口設(shè)2臺315kVA干式變壓器，井底設(shè)1臺200kVA變壓器。洞內(nèi)采用鎧裝電纜沿側(cè)壁敷設(shè)，每隔5m設(shè)固定支架，電纜懸掛高度≥1.8m。供電系統(tǒng)配置：掘進(jìn)設(shè)備采用1140V電壓，照明及小型電器采用127V電壓，局部通風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)"三專兩閉鎖"。接地系統(tǒng)電阻≤2Ω，每月檢測一次并記錄。五、安全控制體系5.1危險(xiǎn)源辨識與防控建立施工危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)庫，重點(diǎn)辨識以下風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)：頂板事故：采用敲幫問頂制度，空頂距離≤0.8m，支護(hù)滯后掘進(jìn)面≤2m突水突泥：執(zhí)行"有疑必探，先探后掘"原則，超前鉆探距離≥30m瓦斯爆炸：瓦斯?jié)舛让堪鄼z測3次，爆破地點(diǎn)附近20m內(nèi)瓦斯?jié)舛取?%嚴(yán)禁爆破機(jī)械傷害：設(shè)備轉(zhuǎn)動部分設(shè)置防護(hù)罩，操作人員持證上崗，嚴(yán)格執(zhí)行停機(jī)檢修制度5.2應(yīng)急救援預(yù)案成立應(yīng)急指揮部，配置應(yīng)急物資：擔(dān)架2副、急救箱2個(gè)、自救器50臺、滅火器10臺、應(yīng)急照明設(shè)備10套。針對不同事故類型制定專項(xiàng)預(yù)案：涌水事故：立即啟動三級排水系統(tǒng)，撤離人員并設(shè)置警戒，采用注漿堵水措施瓦斯超限：切斷電源，啟動備用通風(fēng)機(jī)，人員沿避災(zāi)路線撤離，使用自救器逃生塌方事故：啟動塌方救援預(yù)案，采用生命探測儀定位被困人員，實(shí)施超前支護(hù)加固5.3安全監(jiān)測與預(yù)警建立實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測內(nèi)容包括：圍巖變形：采用多點(diǎn)位移計(jì)監(jiān)測，預(yù)警值：徑向位移≥5mm/d或累計(jì)位移≥50mm水文監(jiān)測：孔內(nèi)水位、涌水量實(shí)時(shí)監(jiān)測，水位突變≥1m/h時(shí)啟動預(yù)警瓦斯?jié)舛龋罕銛y式瓦斯檢測儀與固定式傳感器結(jié)合，濃度≥0.8%發(fā)出預(yù)警爆破振動：采用振動監(jiān)測儀，振速控制≤15cm/s，超標(biāo)時(shí)調(diào)整爆破參數(shù)六、施工進(jìn)度計(jì)劃采用三級進(jìn)度控制體系：總進(jìn)度計(jì)劃（240天）：前期準(zhǔn)備（30天）：場地平整、設(shè)備進(jìn)場、臨建搭設(shè)主體施工（190天）：斜井開挖（80天）、支護(hù)襯砌（60天）、水井鉆進(jìn)（50天）收尾驗(yàn)收（20天）：設(shè)備調(diào)試、抽水試驗(yàn)、竣工驗(yàn)收月進(jìn)度計(jì)劃：每月28日編制下月計(jì)劃，明確工序工程量及資源配置，重點(diǎn)控制斷層破碎帶施工段進(jìn)度（計(jì)劃30天/段）周循環(huán)計(jì)劃：實(shí)行"三掘三噴"作業(yè)循環(huán)，單循環(huán)進(jìn)尺1.0m，日循環(huán)2次，月計(jì)劃進(jìn)尺50m。斷層段調(diào)整為"一掘一噴"，循環(huán)進(jìn)尺0.8m。七、質(zhì)量保證措施7.1原材料控制水泥、鋼筋、錨桿等主要材料進(jìn)場需提供出廠合格證及檢驗(yàn)報(bào)告，按規(guī)定進(jìn)行抽樣送檢，不合格材料嚴(yán)禁使用?；炷僚浜媳扔稍囼?yàn)室確定，施工中嚴(yán)格控制坍落度（180±20mm），每50m3制作一組試塊。鋼筋網(wǎng)、鋼拱架等半成品加工后進(jìn)行驗(yàn)收，允許偏差：拱架間距±50mm，鋼筋保護(hù)層厚度±10mm。7.2工序質(zhì)量控制實(shí)行"三檢制"（自檢、互檢、交接檢），關(guān)鍵工序設(shè)置質(zhì)量控制點(diǎn)：錨桿施工：錨固力抽檢10%，最小值≥120kN，孔位偏差≤100mm噴射混凝土：厚度采用鉆孔法檢測，每100㎡檢查1組，合格率≥90%襯砌施工：模板標(biāo)高偏差±5mm，軸線偏差≤10mm，表面平整度≤8mm濾水管安裝：孔位偏差≤100mm，垂直度偏差≤1°，濾料填充密實(shí)度≥95%7.3驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)分部分項(xiàng)工程驗(yàn)收嚴(yán)格執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)：掘進(jìn)工程：斷面尺寸允許偏差±150mm，中線偏差≤50mm支護(hù)工程：錨桿抗拔力≥設(shè)計(jì)值90%，噴砼強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)值85%排水系統(tǒng)：水泵聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間≥2h，排水能力滿足設(shè)計(jì)要求成井質(zhì)量：抽水試驗(yàn)出水量≥設(shè)計(jì)值95%，含砂量≤1/200000八、施工組織與管理8.1組織機(jī)構(gòu)設(shè)置實(shí)行三級管理體系：決策層：項(xiàng)目經(jīng)理、技術(shù)負(fù)責(zé)人、安全總監(jiān)管理層：工程技術(shù)部、施工管理部、安全質(zhì)量部、物資設(shè)備部作業(yè)層：掘進(jìn)班組（35人）、支護(hù)班組（25人）、鉆井班組（20人）、機(jī)電班組（15人）、輔助班組（10人）8.2管理制度建立健全各項(xiàng)管理制度：技術(shù)交底制度：施工前進(jìn)行分層次技術(shù)交底，形成書面記錄并簽字確認(rèn)班前會制度：每日作業(yè)前召開班前會，明確任務(wù)、安全注意事項(xiàng)及質(zhì)量要求質(zhì)量追溯制度：各工序記錄詳細(xì)，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量問題可追溯獎(jiǎng)懲制度：設(shè)立