输煤隧道出口端塌方专项施工方案

1、.重庆巨能肖家洼煤矿输煤隧道工程出口塌方段专项施工方案施工单位：重庆巨能建设（集团）有限公司日期：二0一三年八月十二日输煤隧道出口端K2+578段突水塌方段处理方案一、工程概况目前我部施工的输煤隧道出口端于2013年5月8日ZK2+430塌方后，巷道揭示为砂砾石层，砂砾石层一直沿巷道轴线延伸，巷道2013年8月8日凌晨2点施工至K2+578段，由于受到连日瀑雨影响，在架设工字钢架过程中，迎头由于突水引起大面积塌方，经坍塌物揭示为砂砾石层，涌水量较大，初步确定为上部冲沟过水层（通过设计地质剖面图，该段冲沟与洞顶标高相差40m，土层为5-1黄土层，K2+578塌方段与图纸揭示的冲沟相差40m左右）

2、。土层遇水后坍塌面进一步扩大，目前坍塌面初步约为：10m*6.9m*5m（高*宽*长），坍塌土体为块状，为防止进一步坍塌及确保此段施工安全质量，特制订如下处理施工方案。二、施工方案由于受到地质渗水塌方的影响， 2013年8月12日由业主方组织的业主、设计及监理对现场进行踏勘后，经评审后对整个塌方段进行灌注砼浇筑后拱架支护、短掘短支、强支护的方式进行施工作业。同时对塌方后5m由于塌方应力的影响进行加强支护。前进方向过渡段5m支护方式采用加密工字钢、加深加宽底板砼的方式。三、施工工艺加强段支护（工字钢网喷支护） 超前钢管（拱顶两侧预埋注浆管）固结上方 注浆（双液浆） 塌方段支护 （拱顶、两侧及迎头

3、浇筑砼） 打超前钢管及注浆 机械配合人工开挖 架工字钢架喷支护（含纵向底梁和横向梁加固） 喷射砼及底板钢筋砼施工 下一环施工 四、施工方法1、加强段施工方法 对由于塌方应力作用影响段进行加强支护，首先对变形段进行打孔回填固结注浆，注浆固结后再架立工字钢架网喷强支护。（1）注浆对变形段施作42小导管作为注浆孔，布孔间距为1.2*1.2m，呈梅花型布设，孔深0.6m ,外露0.2m作注浆使用。采用双液浆（水泥及水玻璃）注浆时应隔孔进行。具体操作及参数选择：42排管打好后即对孔内进行注浆，注浆参数：水泥浆与水玻璃体积的比例为10.5；水泥浆水灰比11；水泥为425#普通硅酸盐水泥，水玻璃浓度35波美

4、度；水玻璃模数2.42.8。用筛子控制粒径，砂的粒径为1.0mm。采用BW-250/50液压注浆机（原河床段使用的注浆机）将双液浆注入42排管内，初压0.2 mpa0.5 MPa，终压1MPa，持压10min后停止注浆。若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，直至符合注浆质量标准，确保周围土体孔隙浆液充填密实，方可终止注浆。（2）工字钢、网喷强支护由于该段受塌方应力作用变形较大，原架设的工字钢由于间距较大，也不能满足安全要求，因此沿支护断面再次架立工字钢架，采用I18工字钢架，间距为500mm ,拉杆采用14#槽钢，环向间距1.5m，同时铺设双层6.0100*100cm的钢筋网喷

5、，喷C20砼，厚20cm。（3）底板支护A、工字钢架底脚纵向设底梁，同时每架工字钢架横向设支撑梁。工字钢采用现焊接方式，使之形成整体。两侧增加4组（42*2.5m）锁脚排管，共计8根。B、将原设计的30cm片石砼调整为50cm，并紧跟工作面。2、坍塌段施工方法对塌方段顶部第一榀工字钢处开两孔，查看坍塌段空腔部分，利于砼及T76钢管施工。且对坍塌体进行打42小导管注浆处理（详见如下）。（1）超前支护及砼浇筑在架立后第一榀工字钢架作为导向工字钢架，沿180度布设76*15m （长度依据现场而定）超前钢管，环向间距为30cm，同时对迎头砂砾石层打42*3.5m注浆管，间距为1.2*1.2m

6、呈梅花形布设。（详见附图）沿塌方边线处第一榀拱架顶部开孔，拱顶预留输送管道，采用泵送砼入模，整体砼厚度为2m，采用分层浇筑，第一次依据现场情况浇筑厚度约5080cm后，待砼初凝后，依次进行达到设计厚度。砼采用搅拌机搅拌，罐车运至洞内，采用300KW发电机带动输送泵进行砼浇筑。（2）注浆注浆采用双液浆（水泥及水玻璃）注浆时应隔孔进行。具体操作及参数选择：76采用双液浆进行注浆，42采用水泥浆进行注浆，其注浆参数：水泥浆与水玻璃体积的比例为10.5；水泥浆水灰比11；水泥为425#普通硅酸盐水泥，水玻璃浓度35波美度；水玻璃模数2.42.8。通常用筛子控制粒径，一般砂的粒径为1.0mm。采用BW-

7、250/50液压注浆机（原河床段使用的注浆机）将水泥浆注入42排管内，初压0.2 mpa0.5 MPa，终压1MPa，持压10min后停止注浆。注浆量一般扩散到周围土层0.71.5m，若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，直至符合注浆质量标准，确保周围土体孔隙浆液充填密实，方可终止注浆。（3）超前排管将原设计的42*3.0m环向间距30cm的超前排管环向间距调整为20cm。由于76 超前钢管外插角较大，超前排管施工应进行再次注双液浆，注双液浆同上。（4）开挖预留核心土机械辅助人工的方式进行开挖，开挖循环进尺不大于0.6m ，由于掌子面固结灌浆长度为3.5m，为确保施工

8、安全，注浆循环进尺为1.5m，保证前方注浆岩柱不小于2.0m。（详见附图）（5）架立工字钢架及加固 工字钢采用I18工字钢架，将原设计间距为600mm调整为500mm，同时两侧底部纵向架设底梁，横向每架工字钢架横向支撑梁，底梁及横向支撑梁均采用I18工字钢，现场焊接成受力整体。连接钢筋由原设计的16圆钢调整为14槽钢，环向间距为1.5m，连接成整体。为保证施工过程中的安全及后期由于塌方应力作用引起的变形，在拱脚两侧部位增设4组42锁脚排管（8根42*2.5m），与拱架焊接成整体，防止拱架下沉及收缩。（6）网喷网喷采用原设计双层6.0100*100cm布设，环向1.2m增加20螺纹钢筋，喷射砼采

9、用C20砼。（7）底板加固及处理将原设计的30cm毛石砂浆垫层调整为50cm毛石砂浆垫层（根据现场情况确定），同时将原设计的20cm单层钢筋砼调整为30cm双层钢筋砼，根据现场情况尽可能紧跟工作面。（8）由于坍方产生应力作用，待坍塌段施工完成后，应超前5m作为应力变化加强段，支护参数同塌方段。3、抽排水采用2台17.5KW/h泥浆泵，通过洞内供水管道作为临时排水系统，排至洞外。五、监控量测洞内监控量测：喷射前，在架设工字钢时，焊接5个变形观测点（一般采用6钢筋挂钩），观测点分布于拱顶、两侧起拱线及拱脚上1.52.0m处。监控量测必须做到每日进行观测，并做好相关变形记录并及时上报，以确保对主巷道

10、的安全控制。监控量测管理监测控制标准根据有关规范、规程、设计资料及类似工程经验，制定与本工程相符的监控量测管理制度指导施工。每次量测后应及时进行数据整理，并绘制量测数据时态曲线；对初期的时态曲线应进行回归分析，预测可能出现的最大值和变化速度；数据异常时，则根据具体情况及时采取加厚喷层等加固措施。一般正常状态须同时满足以下条件：净空变化速度小于0.2mm/d，喷射混凝土表面无裂缝或仅有少量微裂缝，围岩基本稳定；位移速度除在最初12天允许有加速外，后期应逐渐减少；当净空变化速度持续大于5.0mm/d时，应加强初期支护。根据位移时态曲线的形态来判别当围岩位移速率不断下降时（du2/d2t0），围岩趋

11、于稳定状态；当围岩位移速率保持不变时（du2/d2t0），围岩不稳定，应加强支护；当围岩位移速率不断上升时（du2/d2t0），围岩进入危险状态，必须立即停止掘进，加强支护。六、安全技术措施过此段过程中，必须加强监控量测及汇报工作，发现隐情后，及时做好洞内与地面的联系，确保洞内的安全。现场开挖支护严格执行短掘短支，敲帮问顶，每班至少必须配备2名值班队长进行跟踪，做好每班的值班及调度记录。洞内必须配备充足的圆木，做好临时准备，确保安全生产。严格执行三级技术交底制度，施工生产必须贯彻“安全第一，预防为主“的方针，搞好安全基础建设，强化生产管理，狠抓安全生产关键，以保证施工生产的正常进行。具体如下：

12、1、穿越此段时，严格控制开挖进尺，及时做好备用支护材料。2、严格按照此措施组织施工，做好各级技术交底记录，同时每天监控量测情况及时填写汇报。3、做好现场跟班记录，尤其施工队长、班组长全面负责协调现场安全情况，发现隐情及时撤离，同时做好汇报调度记录。4、施工电线必须按技术标准架设，电器设备和线路必须绝缘良好，按规定安装漏电保护设施。5、洞内掌子面处照明必须充足，保证施工安全。6、浇筑砼及注浆前后，严格报检及检查制度，跟班队长和验收员负责对工程质量进行检查和验收，不合格的要立即整改。7、做好现场签证工作，保证资料的完整性。8、加强地面引排及巷内排水工作。9、应急措施：项目部成立应急组织机构，由项目

13、经理任组长，各级部门互相落实各自责任，在施工过程中一旦遇到险情由应急领导小组成员调度及时准确的向上级领导及相关部门汇报。其它未尽事项严格执行主巷道作业规程、输煤隧道施工组织设计及新版煤矿安全规程相关规定执行。附图1塌方段支护加固图附图2塌方段注浆示意图供参考：进行设计图纸调整（以设计单位出图为准）根据坍塌揭示的砂砾层厚度约为10.5m（现施工段巷道顶部上方约5m），若按原设计图纸进行施工，完全穿越砂砾石层巷道施工长度约为109m（平巷段长约41m，上坡渐变段长约42m，上坡段长度约26m），同时平巷段砂砾石层施工由于涌水量较大，给施工安全及进度带来较大压力。若为尽快穿越砂砾石层，我公司请求业主、设计、监理等三方对原设计图纸进行调整，予以在坍方施工完成后至ZK2+485处进行提前坡度调整，根据高程反算坡度约为5°，顶部完全穿越砂砾层段巷道施工长度约为55m，同时便于巷道排水，减小施工难度，确保施工安全。巷道完全穿越砂砾石层含水段