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矿山工程勘察范文1
东莞市塘厦凤凰工业园03地块西南侧边坡地质灾害危险性评估报价
陕西地矿第二工程勘察院有限公司
二〇二一年七月
东莞市塘厦凤凰工业园03地块西南侧边坡
地质灾害危险性评估报价
东莞市塘厦凤凰工业园03地块位于东莞市塘厦镇东深路东侧,评估边坡为该地块拟建项目西南侧边坡。
根据国土资发[2004]69号《国土资源部关于加强地质灾害危险性评估工作的通知》及《广东省地质灾害危险性评估细则》(2021年修订版)的要求,边坡上方拟建项目为工业建筑新建工程,其重要性等级为较重要建设项目,评估区地质环境条件复杂程度为中等。按项目重要性、地质环境条件复杂程度,本项目评估等级为二级。现受塘厦工业发展总公司委托,根据行业规范标准对本项目的地质灾害危险性评估工作进行报价,具体如下:
一、报价文件清单
序号
收费项目名称
单位
数量
单价(万)
小计(万)
收费依据
系数
1
地质灾害评估基本取费
1
1
12
12
《广东省地质灾害危险性评估取费指导价格》
k1=1.0; k2=1.0; k3=1.0。
2
合计
12
12×1.0×1.0×1.0=12
本项目地质灾害评估报价:¥120000.00元
(大写:人民币拾贰万圆整)
备注:
1、地质灾害评估取费基准价=地质灾害评估基本取费*工程类别调整系数(k1)*工程规模调整系数(k2)*地区调整系数(k3),本项目中,工程类别调整系数K1取1.0,工程规模调整系数K2取1.0,地区调整系数取1.0。
2、实物工作量由评估人按照地质灾害危险性评估技术要求、有关规定、评估合同约定及作业实际情况进行确定。利用已有勘察资料的收取技术工作费,技术工作费的计费基数为所利用勘察资料的实物工作收费额。
3、地质灾害评估基本取费基价(见下表),本报价包含全部工作服务的人员薪酬、补助、办公、设备、差旅、交通、协调、调研、资料收集、现场调绘、钻探、物探、成果制作费、专家评审及登记、税金等相关费用以及承担合同明示和隐含的一切风险、义务、责任等发生的费用。
4、本评估工程收费标准参照《工程勘察设计收费标准(2002年修订版本)》和《广东省地质灾害危险性评估取费指导价格》。
表2.地质灾害危险性评估基本取费表(万元)
评估
等级
地质环境复杂程度
收费基价
线性工程
(A)
矿山工程
(B)
水利电力工程(包含风电场)(C)
工业、民用及公用建筑工程(D)
一级
复杂
36
28
36
22
中等
28
24
28
18
简单
24
20
24
16
二级
复杂
20
18
20
14
中等
18
16
18
12
三级
中等
16
12
16
10
简单
12
10
12
矿山工程勘察范文2
关键词:冶金矿山建设期测量管理
中图分类号:O741+.2 文献标识码:A 文章编号:
前言
冶金矿山建设期可分为四个阶段:第一阶段为矿产资源探明期.主要目的是通过适当的地质勘探手段,来探明矿产资源的储量品位等开采利用价值;第二阶段为矿山基本建设准备期。需要有基础工程勘察、系统初步设计、可行性试验等;第三阶段为矿山基本建设期.中标的施工单位根据各种设计图件、资料,进行矿产资源开采条件建设,生产配套工程建设及其生活福利设施的建设;第四阶段为矿山基本建设工程竣工验收期。主要任务是检查工程质量、设计实施情况,为将来投入生产运行做准备。
一、从冶金矿山建设期的整个过程来看,可分为四个阶段:第一阶段为矿产资源探明期.指矿产资源的发现、进行地质勘探到提交矿产资源综合评价报告之期。该期的主要目的是通过适当的地质勘探手段,来探明矿产资源的储量品位等开采利用价值;第二阶段为矿山基本建设准备期。当矿产资源被确认具有开采利用价值后,国家根据国民经济发展的轻、重、缓、急来安排矿产资源的开发事项。该期的工作有基础工程勘察、系统初步设计、可行性试验等;第三阶段为矿山基本建设期.指国家有关部门批准立项投资,矿山具备基本建设开工条件后,中标的施工单位根据各种设计图件、资料,进行矿产资源开采条件建设,生产配套工程建设及其生活福利设施的建设;第四阶段为矿山基本建设工程竣工验收期。指矿山基本建设进入末期,基本建设工程陆续竣工、验收的阶段。其主要任务是检查工程质量、设计实施情况,为将来投入生产运行做准备。
二、冶金矿山建设期与测量管理
冶金矿山建设期依靠测量,测量工作是经济建设重要的组成部分,是工程建设的前提、基础和保证。冶金矿山建设中测量工作始终贯穿其中。比如: 第一阶段需要建立矿区勘探测量控制网;绘制不同比例尺的地形图来进行设计,填图等测量工作。第二阶段需要为初步设计提供大比例尺的地形图;基础工程的勘察测量。第三阶段需要确定征地界限;进行地界管理;现场土石方量检查核实鉴证;建筑控制、定位;余土复垦造田。第四阶段需要建筑沉降观测;绘制竣工平面图;整理、检查、核实、验收各种测量数据资料。冶金矿山建设期测量工作按其工作性质可分为测量技术工作和测量管理工作。冶金矿山建设期建设管理单位应以测量管理工作为重点。即建设管理单位测量人员在完成一些力所能及的测量技术工作的基础上,在技术上、人员上、仪器设备上加强测量管理方面的工作,对整个建设期的测量工作有个宏观控制,来保证整个工程协调、有秩序地进行,避免因测量工作的不协调而造成返工,甚至出现测量事故,从而保证整个建设工程顺利完成。
二、翠红山铁矿建设期测量管理
2010年10月翠红山铁矿基本建设开始,采、选等施工项目陆续开工。这个时期,测量工作应走在其它工作的前面,面对繁杂浩大的测量工作,测量管理工作搞不好,就影响到工程的进度,甚至要延长整个基本建设期,给公司造成不必要的无法挽回的损失。根据当时实际情况,提出并执行了如下管理办法:
1在技术上统一设计,基本建设期整体控制,对特殊工程专用控制,反复论证并明确相应的精度标准,保证精度指标确定合理。施工测量工作由各施工单位上报作业方案,审批后自行实施。
2在人员上吸收社会上专业测量单位和基建施工单位的测量队伍搞测量大会战。
3采用测量新技术、使用GPS,计算机、全站仪等现代化的仪器设备,减轻测量人员的劳动强度,提高测量效率。
4在作业中分片包干,分项实施,提高交叉作业量.
5测量资料交接要严密,两人核对无误,签字方可生效。
6强化测量产品质量意识,严把质量关,保证测量成果准确无误,杜绝测量事故发生。
综上所述,冶金矿山建设期测量管理工作要采用测量新技术,使用自动化程序高的测量仪器设备, 选用合理的精度指标,优化设计方案,调动必要的测绘力量,减少劳动强度, 提高测量工作效率, 杜绝测量事故,积极配合其它工种,早日完成冶金矿山建设。
三、冶金矿山建设期,测量管理工作具体从以下几方面来入手:
1控制测量整体布局。冶金矿山建设前期,要从对整个矿区有一个整体控制,并与国家系统连网。在施工区,要根据工程各自的特点和要求进行加密测量。对特殊工程,如井巷贯通,可考虑建立专用控制网。
2地形图测绘要适时、准确,比例尺选择要合理。地形图是冶金矿山建设期必不可少的资料,是工程设计的基础,是计算土石方量的依据,是工程施工区原地物地貌的缩影和反映。因此,地形图要根据其实际用途,选用合理的比例尺来准确及时绘制。
3测量精度确定要合理,做到测量精度既要有一定的储备,又要不太浪费。
4对坐标系统不统一的地区,诸如中央子午线不一致,存在抵偿面等情况,要找出之间的换算关系,使系统间数据共享。
5采用新技术、新方法,使用新仪器。当今测量行业的技术,仪器发展很快。我们在经济条件允许的情况下,用先进的东西来装备队伍。尽可能使数据采集、数据处理、资料管理等方面自动化,以减轻劳动强度,提高工作效率,提高测量精度。
6测量资料要建档保存,交接准确无误。由于冶金矿山建设有许多施工单位的共同努力才能完成,从而给测量资料的整理,保存、交接带来了困难。因而我们在测量资料的管理上,采取严密的措施。在防老化、防遗失方面下功夫。特别是与施工单位的资料交接,要准确无误。
7测量点位要采取强制保护措施。测量点位首先要选择免受自然破坏的地方,并要深埋,以防人为破坏。测点记录尽可能详细。另外要加强保护测量标志的宣传工作,用行政纪律、法律的手段,约束、打击破坏者。
8搞好总图管理,使预留地不被临时建筑占用。按征地图确定各个区域的征地范围,并埋以醒目的界桩,避免发生占用土地纠纷。珍惜每一分土地,合理利用每一寸土地,要有计划的进行力所能及的复垦造田工作。
9严把测量质量关,杜绝测量事故的发生。
10各施工单位的测量工作要分工明确,对有争议的工作积极协调。在工程连接部位,施工单位要互相检核,避免施工单位各自为阵,出现连接差错。
11培养造就一支综合素质过硬的测量队伍,提高人员的专业技术水平和管理水平,在工作中用系统理论来考虑问题,与相关的工种积极配合,使测量工作保质、保量、保期,推动冶金矿山建设的顺利进行。
结语:
当前, 冶金矿山仍是钢铁工业中一个十分困难的环节, 也是钢铁工业中一个最突出的薄弱环节, 迫切需要各有关部门和钢铁企业的大力支持。矿山的困难一定会受到国家和有关部门更进一步的关注,矿山的外部环境必将逐步得到改善。我们会继续努力,为钢铁工业的持续健康发展继续做出新的贡献。
参考文献
[1]刘元根. 冶金矿山经济效益差原因浅析 [J].冶金矿山设计与建设.1996 (03)
[2]雷平喜. 全国冶金矿山“十佳厂矿”评选揭晓 [J].金属矿山. 2002 (12)
矿山工程勘察范文3
【关键词】矿山;建设;问题;思考
中图分类号:C35文献标识码: A
一、前言
矿山建设的过程中,如果没有做好相关的工作,就难以保证建设质量,矿山的建设必须要符合当前的相关规定,以安全和质量为主要的指标,不断提高建设的质量。
二、矿山环境污染现状
1、地表生态环境。无论是地上或地下开采。在矿山的采掘施工中都影响到地表生态环境严重问题。随着它们要改变土地利用的类型,可以减少地表植被覆盖度,引起地表迳流的变化和土壤表层的丧失,可致水土流失、地表形态造成破坏。在开采地下的矿山时会形成巨大的采空区。加之矿床疏干,会打破地壳初始平衡状态,造成采空区岩体的移动。导致地表塌陷,地形、地貌和地下水位造成了改变,使大量农田废弃,地面上建筑物和道路损坏。
2、废石和尾矿。矿山废石和选厂尾矿是矿山开采过程中产生的主要固体废物污染源,而其中一半废石还容易发生自燃,并排放出大量的烟尘和有害气体,造成周围旁边环境的污染。
3、废水。影响矿山的废水主要因素来自露天矿坑水、地下坑道水、废石场淋溶水、选厂排出的洗矿和尾矿废水、辅助车间废水和生活产生的污水。矿山废水包括有两种:酸性与碱性,其点就是水量较大,含有多种金属离子和多种悬浮固体。如果将这些废水不经处理就排进江河、农田,那就必将造成水生物死亡、土壤的板结、农作物产量的减少等等严重后果。同时,由于其中含有的金属硫化物、氮化物和炭等物质缓慢氧化,产生大量的CO,SO2,C02及氮化合物,造成严重空气污染。
4、粉尘和废气。在矿井建设施工中,井下用于支护的混凝土喷射机,矿山开采的各种各样的施工工艺、钻孔、爆破、铲装、运输以及选厂、废石场和尾矿库都是粉尘的主要来源。而爆破以及主要使用柴油燃料的各种采矿机械设备则是矿山废气的主要来源之一。这些粉尘和废气弥漫在作业工地,严重危害作业工人的身体健康。多风、干旱缺水地区尾矿库的细粒粉尘也容易加重空气污染。
三、建设绿色矿山的目的意义与作用
绿色矿山和绿色矿业,是人类社会进步高度发展的必然要求,具有十分重要的意义。
1、建设绿色矿山是科学发展观的充分体现。就是要立足于中国国情,解决我国矿产资源供需矛盾、资源开发与环境的矛盾等一系列人与社会、人与资源、人与自然矛盾的全新思维和最有效途径。
2、建设绿色矿山是转变矿业发展方式的必然选择。当前,以牺牲环境为代价的粗放式经营发展矿业经济的老路,已经不适应新的要求。绿色矿山建设以实现合理开发利用资源、节约资源和保护环境为目标,是矿业发展模式的必然选择。
3、建设绿色矿山是促进社会稳定与社区和谐发展的重要举措。当前如何解决矿产开发与环境保护和社区和谐的矛盾,已影响到矿业发展。必须通过科学建立起资源开发、环境保护和生态恢复的补偿机制,最大限度地降低环境损害,并考虑地方利益,兼顾社区发展。
4、绿色矿山建设对促进国际矿业共同发展作用深远。节约资源、保护人类赖以生存的地球环境,发展绿色矿业,是世界共同关注的焦点。将更加有利于推进中国与世界各国矿业交流与合作,推进“两种资源、两个市场”方针的贯彻实施,促进世界各国矿业的互利共赢、共同发展。
四、绿色矿山建设规划的内涵与定位
绿色矿山建设规划是以合理开发利用矿产资源、保护矿山生态环境、促进矿地和谐为根本目标,根据区域或企业矿产资源特点,对绿色矿山建设的总体目标、具体任务、重大工程和保障措施等在空间和时间上所做的总体设计和安排。
绿色矿山建设规划根据所发挥作用和编制主体的不同可分为两个类型。以国土资源行政主管部门为主体编制的作为矿产资源宏观管理手段的绿色矿山建设规划,属于矿产资源规划体系中的一种专项规划;以矿山企业为主体编制的为本企业提供绿色矿山建设思路步骤的绿色矿山建设规划,属于矿山企业发展建设规划的一种专项规划。本文所探讨的规划属于后者,即企业层面的绿色矿山建设规划。
绿色矿山建设规划是政府指导、规范、评估和监督管理企业绿色矿山建设的基本依据,也是矿山企业绿色矿山建设的行动纲领和工作指南,是保证矿山企业沿着绿色矿业之路顺利开展绿色矿山建设,达到国家绿色矿山建设基本条件和相关标准的策略方案。
五、对矿山中可能发生的水文地质灾害采取有效的防治措施
1、施工之前进行全面的勘测
在矿山开挖之前,必须对斜井或竖井的位置进行全面的工程勘察,预测好斜井内的涌水量,以及周边的含水部分的水文地质构造,详细绘制地质平面的剖面图,并根据施工情况随时修订预测结果,按照严格的施工步骤进行施工,由上级主管单位进行规范验收。对勘测过程中已知的含水部分,要综合考虑其位置以及距离井巷的深度,提前进行导水工程的建造,在建造的过程中,根据涌水量以及工程要求采取合理的预防措施。对矿山的生产过程中可能出现的滑坡以及塌方,要及时对矿山周边的不稳定因素进行勘察,结合当地的气象水文情况,对恶劣天气条件下的滑坡和泥石流做好预防。
2、做好防治工程的设计
在进行矿山的设计时,要考虑到可能发生的崩塌和滑坡现象,以及矿山附近的水文地质因素,结合危险事故的成因和发生特点,进行有针对性的设计方案,保证防治工程的工程质量。对易发生危险事故的重点区域,做好加固工作,避免因矿山开采导致的灾害复发现象;对矿上的边坡,要由专业的勘测人员进行及时的监控,注意相关参数的控制,一旦在开挖后出现变形,要有相应的应急预案。矿山在进行成产之前,必须由相关的专家进行安全评价,对防治工程进行规范化的验收,保证矿山的生产安全。
3、施工中应该采取的工程防治措施
在矿山的开挖过程中,要实时地采取相应的工程防范措施。在矿区周围要做好雨季的排水,在周边设置合理的截洪沟,及时将矿区外部的积水排出,以免外部积水倒流入巷道造成事故;针对开采面的设计,要禁止从下部开挖形成伞檐,悬空的伞檐有可能崩塌形成事故,需要从上而下对矿体进行台阶状开采。
六、数字矿山建设的内容
数字矿山是以矿山系统为原型,以地理坐标为参考系,以矿山科学技术、信息科学、人工智能和计算科学为理论基础,以高新矿山观测和网络技术为支撑,建立起的一系列不同层次的原型、系统场、物质模型、力学模型、数学模型、信息模型和计算机模型并集成,可用多媒体和模拟仿真虚拟技术进行多维的表达,同时具有高分辨率、海量数据和多种数据的融合以及空间化、数字化、网络化、智能化和可视化的技术系统。数字矿山主要研究内容是以计算机及其网络为手段,把矿山的所有空间和有用属性数据实现数字化存储、传输、表述和深加工,应用于各个生产环节与管理和决策之中,以达到生产方案优化、管理高效和决策科学化的目的。研究与开发内容为:
1.矿山数字地质、矿床模型研究与开发建立空间和矿物属性的矿山实体数字地质、矿床模型、采场模型、地理信息系统模型、虚拟现实模型等,用以表征矿床中矿、岩的空间分布和相应部位的属性数据。
2.虚拟条件下矿山模拟开采技术研究:以地质及矿床模型为基础,结合其它关键信息构造虚拟矿山,进行数字模拟开采,完成矿山长、中、短期开采计划编制、露天矿穿爆设计等工作。
3.矿山生产过程管控一体化应用可视化技术实现生产过程、工艺、设备、仪器的自动监测与控制。
4.矿山生产经营决策支持系统“数字矿山”的目的之一就是要利用现有的各种数据、信息,在综合、全面地分析后,为矿山的规划管理和可持续发展提供决策支持。
七、结束语
综上所述,矿山建设问题由来已久,如何更好的解决当前矿山的建设问题,需要社会各界的共同努力,这样才能够起到真正的监督作用,明确矿山建设的要点和难点,提高建设质量。
【参考文献】
矿山工程勘察范文4
Quan Jihua
(重庆华地工程勘察设计院,重庆 400042)
(Chongqing Huadi Engineering Survey and Design Institute,Chongqing 400042,China)
摘要: 在矿山生产与建设的过程中,巷道稳定性控制是一项难题,特别是具有集中的断层破碎带,同时在很大程度上受到构造应力的影响时,很容易导致巷道失稳,造成整条巷道垮落冒顶甚至报废。采用注浆加固技术通过巷道冒落区,能很好地解决巷道施工中的冒顶问题,加快施工进度,解决矿山掘进中的施工安全问题。
Abstract: In the process of mine production and construction, tunnel stability control is a challenge, especially fault and fracture zone which has the character with concentration, and meanwhile, influenced by the tectonic stress in a large part, which is easy to lead to tunnel instability, brings about caving and roof fall of the whole tunnel, even causes scrap. Adopting grouting reinforcement technology passing caving area can solve the problems of roof fall in the construction of tunnel, speed up the construction progress, and also ensure construction safety in the mining excavation.
关键词: 巷道支护 巷道冒落区 注浆加固
Key words: roadway support;caving area of roadway;grouting reinforcement
中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)32-0107-02
0引言
出现冒顶问题大多是在巷道通过矿岩接触带、断层以及破碎带等地段。巷道围岩注浆加固理论,使用围岩壁内注浆技术,能提高围岩力学性能,加强其整体性和控制其变形,支护机理主要体现在:①围岩继注浆后可良好地闭合先前的裂隙、节理,控制它们深层次地发育,改善围岩强度;②普通锚杆能通过注浆技术拥有全长锚固锚杆良好性质,对加固巷道破碎围岩十分有利;③注浆能加强围岩的残余强度,提高其内摩擦角,增强岩体的支撑能力;④注浆后,提高了围岩的整体性,减小了其松动圈半径,使其应力圈状态得到改善。
1巷道围岩的可注性
围岩的可注性是指在单位浆液压力下,单位体积被注浆岩体的注浆量。单条裂隙的裂隙长、宽度同它的渗透量呈现正相关,围岩的注浆性能受其很大影响,因此,应认真调查围岩裂隙。由于岩体的非均质各向异性,造成浆液在岩体内部不同方向渗透不均匀。我们在研究渗透性时,浆液的渗透系数有着关键作用,围岩孔隙率自身和浆液的性质等因素都决定着渗透系数。构造带岩体通常较为破碎,具有相对大的渗透系数。
渗透系数表达式如下:K=k■(1)
式中:k为渗透张量;ρ为流体密度;μ为流体粘滞系数。
当渗流在岩体中表现为各向异性时,通常用渗透张量来表征围岩的渗透特性。下面是各向异性岩体的渗透张量表达式:
K■=■■■δ■-n■(l)n■(l)(2)
式中:be(l)为第z组不连续面的等效水力开度;λ(l)为第Z组不连续面的间距;n(l)为第Z组不连续面的法线方向余弦;δ■为Kmnecker函数;g为重力加速度;μ为流体粘滞系数。
2注浆方案设计
2.1 注浆范围。开挖轮廓线外2~3m,要求开挖区顶板以上不小于3 m,两帮以外不小于2m。
2.2 注浆段长。我们使用钻杆注浆,满足各段注浆有2m的长度,开挖1.5m,并且预先留0.5m以作止浆墙。
2.3 钻杆布置。自开挖轮廓线向上和两侧辐射状布置注浆钻孔。每循环布置见图1。
2.4 注浆压力。按照经验数据,注浆终压应不大于2.0MPa。
2.5 浆液注入量。首先根据各根钻杆设计的固结体积,然后按照冒落矿岩的孔隙率,充分考虑到浆液损耗系数和浆液有效填充系数,在设计中,单根钻杆浆液注入量是300~400L。
2.6 注浆结束标准。从原则上来讲,注浆终压应满足设计要求,同时进浆量在设计的80%以上。
3注浆施工
3.1 注浆材料及配比①使用425#普通硅酸盐水泥和波美度为420,模数为2.4~2.8的水玻璃双液注浆。②根据注浆设计规定以及现场施工条件,我们确定了以下两种配比范围:一是1:0.6~1:0.8;二是0.5:1~1:l,凝胶时间是50―100s。
3.2 注浆设备①钻孔设备。使用YT一28型气腿式凿岩机钻孔。钻杆规格为Φ28mm×6mm,长为2~2.5m,旧柱齿钻头(规格为Φ38mm)安装在其前端,其尾部车有螺蚊,另外钻杆使用的是厚壁无缝钢管制作的。在钻孔的过程中,钻杆尾部经过套筒和活动钎尾相连;在注浆时,其经过联接头和注浆泵的胶管连接。钻杆顺着长度方向钻有数10个注浆小眼,其规格为Φ6mm。②注浆泵。我们使用的双液调速高压注浆泵,其型号为2TGZ-60/210。③搅拌机。我们使用的是同注浆泵(TGZ-60/210型)相配套的搅拌机。
3.3 注浆工艺①注浆顺序。依据的原则是先两帮后顶板的顺序。各侧帮的顺序应为先下再上,顶部的顺序为从一边按次至另一边。为了容易将各冒落松散矿岩表面的浮粉去除,加强注浆粘结体的强度,在各孔注浆前,我们通常先使用适量的清水压注。②浆液配比。按先稀后浓逐级变换配制。③异常情况处理。在施工过程中往往会产生吸浆管不吸浆等现象。出现此种异常情况是由于停留在混合段排浆管内的水玻璃浆液凝固速度快造成的。我们要马上把泵的两个进浆管放入清水,并且为了方便解决异常现象后继续注浆,还应更换高一级泵速冲洗混合排浆胶管和钻杆。
3.4 注浆后开挖与支护①采用人工配风镐的方式开挖,局部需要打眼爆破时,要在最大程度上控制炸药量。②每循环开挖进尺均在1.5m上下,开挖完毕,马上采用喷射砼以作暂时支护;开挖时,在注浆不是很好的地方,应使用木棚进行支护。通常每开挖两到三个循环后,应再使用喷射砼做二次补强支护。
4注浆效果
4.1 通过观察开挖后掌子面的固结状况,可获得良好的固结效果,在岩体中具有密实的浆液,对掌子面进行取样测定,7d的固结强度均大于5MPa。
4.2 在开挖掌子面时,开挖区下半部分用人工配风镐进行,上半部分采用打眼爆破手段开挖,因为固结良好,先前设计注浆后用木支护的方法就不需要了,通常情况下,只需要喷射砼作补强支护就可实现预期效果。
4.3 对注浆地段两个不同断面的巷道进行6个月的监测,可以看出加固后的前2个月巷道四周有显著的收敛,第3个月已达到稳定效果。
4.4 实践证明。采用水泥――水玻璃作为胶结材料,以注浆技术加固塌落岩体具有可行性。然而,假如要加固相对松软的石英角斑凝灰岩,并实现相同的效果,则仍需要我们进一步开展工作。
参考文献:
[1]杨天鸿,唐春安,徐涛等.岩石破裂过程的渗流特性一理论、模型与应用[M].北京:科学出版社,2004.
[2]马国彦,常振华.岩体灌浆排水锚固理论与实践[M].北京:中国水利水电出版社,2003.
[3]康红普,姜铁明,高富强.预应力在锚杆支护中的作用[J].煤炭学报,2007,(7).
矿山工程勘察范文5
关键词:煤与瓦斯突出;矿井扩建;瓦斯抽采系统
中图分类号:TB
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2012)04-0266-02
1引言
逢春煤矿地处重庆市綦江县石壕镇,开采至今已有20多年的开采历史,设计能力300Kt/a,属于煤与瓦斯突出矿井,矿井已建立了地面永久性的瓦斯抽采系统,+670m地面瓦斯抽采泵站使用2台SKA-420水环式真空泵,1台运转,1台备用。
2逢春煤矿矿井瓦斯来源及构成分析
本矿井煤层属于近距离多煤层的赋存条件。可采煤层为M6-3、M7-2、M8、M11,共四层。为保证矿井扩建后达年总产量450kt,富裕系数为1.08的目标,生产格局将是四个可采煤层同时装备采煤面。
M6-3煤层开采时瓦斯涌出量构成为:M6-3本煤层占22.76%,上邻近层占10.03%,下邻近层占67.21%;M7-2煤层开采时瓦斯涌出量构成为:M7-2本煤层占6.89%,上邻近层占4.89%,下邻近层占88.22%;M8煤层开采时瓦斯涌出量构成为:M8本煤层占24.59%,上邻近层占1.95%,下邻近层占73.46%。
3瓦斯抽采系统设计分析
3.1瓦斯抽采方法及工艺参数设计
根据瓦斯涌出来源构成,瓦斯抽采方法设计推荐采用多种抽采方式相结合的综合抽采方式。M6-3煤层掘进工作面条带实行穿层钻孔预抽;M6-3煤层回采工作面实行穿层钻孔预抽+本煤层钻孔预排+穿层钻孔抽采邻近煤层卸压瓦斯相结合的方式。被保护层M7-2煤层和M8煤层开采时,煤层被卸压,实行穿层抽采卸压瓦斯。
瓦斯抽采超前时间:掘进和回采穿层预抽≥6个月,回采顺层预抽≥3个月。
3.2抽采巷道的选择
(1)穿层抽采巷选择:在保护层工作面的上顺槽和下顺槽对应位置,距M12煤层底板25m左右茅口灰岩中掘进阶段运输大巷或专用底板瓦斯抽采巷,施工穿层钻孔,进行瓦斯抽采。
(2)本层抽采巷选择:在保护层工作面内的上顺槽和下顺槽煤层中布置钻孔。
3.3钻孔布置设计
(1)保护层工作面掘进条带预抽钻孔。
矿井煤层为急倾斜煤层,作为保护层开采的M6-3煤层平均厚度0.93m,工作面长度95m,提前在距M12煤层底板25m左右茅口灰岩中掘进阶段运输大巷或专用底板瓦斯抽采巷(专用底板瓦斯抽采巷必须超前一个保护层准备工作面),在阶段运输大巷或底板瓦斯抽采巷中每隔30m布置一个钻场,施工穿层钻孔于M6-3煤层中,形成条带式的布置,沿层面的距离,抽采钻孔控制M6-3煤层回采巷道上帮轮廓线外至少20m,下帮至少10m,抽放半径2.5m,钻孔长度90m~100m,开口孔径φ87mm,终孔孔径φ65mm,对M6-3煤层掘进巷上、下方的瓦斯进行预抽。钻孔设计如图1和图2所示。
(2)保护层工作面回采本层抽采钻孔。
保护层工作面巷道准备出来后,在运输巷内运用大功率钻机,沿煤层倾斜方向施工本层钻孔,钻孔间距2m,孔深80~90m,孔径φ87mm,须保证不留抽采“空白带”,对M6-3工作面实施本层抽采。
(3)被保护层工作面掘进穿层网格预抽。
通过在阶段运输大巷钻场内或底板茅口瓦斯巷钻场中按10m(倾斜方向)×10m(走向方向)间距施工网格穿层钻孔,终孔于M7-2煤层顶板0.5m,开口孔径φ87mm,终孔孔径φ65mm。M6-3煤层开采后,对M7-2、M8煤层的瓦斯进行卸压瓦斯抽放。
3.4抽采管路系统的选择
该矿井为煤与瓦斯突出矿井,瓦斯灾害较重,+230m水平达产时瓦斯涌出量大,抽采方式较多,再考虑逢春煤矿在瓦斯抽采方面取得的经验和重庆市煤监局对煤矿瓦斯抽采的要求,以及对原抽采系统最大承受能力的分析,确定抽采管路系统选用独立的高负压抽采系统。既+670m地面抽采泵站和管路系统维持原状的情况下,需要在+523m地面新建一个抽采泵站,抽采主管道从+523m主斜井进入,到达+230m水平各阶段大巷。
3.5封孔方式、材料及工艺分析
(1)本煤层封孔工艺。
①经试验,本煤层抽采直接在煤层中打钻,成孔率不高,可加导管采用水泥砂浆机械封孔,水泥砂浆由40号以上的硅酸盐水泥、砂子与水混合搅拌而成,水泥与砂子的质量比为1∶2.4~1∶2.5。砂子颗粒直径为0.5mm~1.5mm。封孔方式采用机械封孔,封孔长度不小于8m。②本煤层抽采钻孔也可采用新材料马丽散封孔,封孔长度不小于8m。③钻孔倾角小于60°的钻孔严禁采用水泥砂浆材料封堵钻孔。
(2)邻近层及穿层预抽煤层瓦斯钻孔封孔工艺。
①邻近层及穿层钻孔直接在专用瓦斯抽采巷中打钻,成孔率高,而且预抽煤层瓦斯是采用高负压、需严封密钻孔。因此,必须采取机械封孔工艺。水泥砂浆由40号以上的硅酸盐水泥、砂子与水混合搅拌而成,水泥与砂子的质量比为1∶2.4~1∶2.5。砂子颗粒直径为0.5~1.5mm,封孔长度不小于5m。②邻近层及穿层钻孔也可采用新材料马丽散封孔,封孔长度不小于5m。③钻孔倾角小于60°的钻孔严禁采用水泥砂浆材料封堵钻孔。
3.6瓦斯抽采系统选型计算分析
(1)瓦斯抽采量计算。
①瓦斯抽采纯量计算。本设计以达产时期最低水平+230m水平(瓦斯抽采量最大时期)计算,设计矿井瓦斯抽采率为60%,最低瓦斯抽采浓度为50%。由此算得:矿井抽采的瓦斯纯量为42.34m3/min。
②最大混合瓦斯抽采量计算。根据最低瓦斯抽采浓度C=50%,计算出最大混合瓦斯抽采量Q混=Q纯/C=42.34/50%=84.68m3/min。
按照《国务院安委会办公室关于进一步加强煤矿瓦斯治理工作的指导意见》,抽采泵能力按2倍富余量考虑。矿井需抽采泵能力为Q=84.68×2=169.36m3/min;根据矿井抽采实际情况,+670m地面抽采泵为SKA-420型,抽采主管Ф377×7mm,根据其承受最大抽采能力,考虑新建+523m地面抽采泵站后,两个抽采泵站抽采量各占抽采总量的50%,即两个瓦斯抽采泵站分别承担84.68m3/min抽采流量。
(2)瓦斯抽采管路直径分析。
管路直径按以下公式计算:
D=0.1457QV
式中:
D――抽采管路直径,m;
Q――瓦斯管内流量,m3/min;
V――瓦斯在管路中的平均流速,一般取10~15m/s。
经计算,+523m地面抽采系统的主管直径需377mm,分管需325mm,支管需273mm。
(3)瓦斯抽采管材选用分析。
考虑到+523m~+230m主斜井段坡度大,φ377×7mm的螺旋钢管重量重,安装难度大,员工安装作业时危险系数也较高,不利于安全生产,此巷道还要安装架空人车供人员行走等因素。鉴于此,借鉴张狮坝扩区人行上山段采用SUP管作瓦斯抽放主管的成功经验,决定+523m~+230m主斜井段采用重庆庆阳集团生产的SUP管作为抽放主管,其余地方的主管和干管用无缝钢管。
(4)瓦斯抽采泵选型计算。
①瓦斯抽采阻力计算。
矿井瓦斯抽采系统中,+523m地面抽采泵阻力最大的管路系统为:+523m地面经+523m~+230m主斜井+230m北大巷采面瓦斯巷。
摩擦阻力计算。
+523m地面抽采泵直管段摩擦阻力计算见表1。
局部阻力计算。
根据现场实际测定,系统局部阻力为直管段阻力的0.15倍,即2089.82Pa。由此得到管网总阻力为16021.97Pa。
②瓦斯抽采泵压力计算。经计算,+523m地面抽采泵站瓦斯抽采流量:Q泵=11431.8m3/h。
③抽采泵运行工况流量校正。我国的真空泵曲线都是按工况状态下的流量绘制的,所以还需把标准状态下的泵流量换算成工况状态下的流量。经换算:+523m地面抽采泵工况状态下瓦斯流量为:Q泵工=404.64m3/min=24278.49m3/h。抽采泵选择的依据参数:工况流量Q泵工≥24278.49m3/h,泵吸气绝对压力H泵绝≤47.71kPa;目前SKA-720型瓦斯泵的抽气量为22000~40000m3/h,+523m地面抽采泵需承担的最大抽气量24278.49m3/h,选用2台SKA-720型瓦斯泵,能够满足抽采需要。平时1台工作,1台备用检修。
(5)钻机和封孔泵选型。
煤炭科学研究院重庆分院生产的ZYG-150C型全液压钻机,在国内矿井广泛使用,被公认为是自动化程度高、机械性能好、体积小、易于搬运的钻机。其主要技术特征为:钻孔深度150~200m,钻孔直径φ75~90m,施工倾角0~±90°,高转速、多挡位,能满足该矿抽采瓦斯钻孔施工的需要,因此钻机型号确定选用ZYG-150C型全液压钻机。
因预抽煤层瓦斯是采用高负压、需严封密钻孔。因此,必须采取机械封孔工艺,在此,选择型号为TBW-200型封孔泵。
4结语
(1)提出了矿井扩建后在原有瓦斯抽放系统的基础上新抽采系统的建立方案,从抽采方法、工艺的选择到系统阻力的计算、抽采设备选型等均做了设计和分析,给出了具体要求;并对瓦斯抽采系统的管材做出了分析,提出了建议。
(2)根据逢春煤矿已有的地质资料,计算预测了矿井瓦斯涌出量情况,分析了+230m水平建成后,煤层开采的主要瓦斯涌出来源。
参考文献