水电站引水隧洞探放水方案

探探放水专项方案@@水电站3#支洞引水隧洞编制时间：2012年8月5日第一部分第一章概况 1第二章探水原则与方法 7第三章安全技术措施 9图纸职工培训学习及施工技术交底表@@电站位于甘洛县境内甘洛河流域中上游河段，坝址以上河道长36.5km,河道平均比降35.1‰,控制集雨面积351.1km²,地理坐标为东经102°47’06”、北纬28°43′30”;电站厂房位于格古河汇口下游约1.2km处的@乡，厂房以上河道长46.3km,平均比降27.9%,控制集雨面积609.1km²,地理坐标为东经102°51′24”、北纬28°45′35”。据甘洛县气象站实测资料统计，历年最大24小时降雨量为87.9mm,历年出现大于25.0mm的降水日为6.1天。甘洛河流域位于凉山与四川盆地之间过渡地带，属中亚热带气候，由于流域地形地貌特点，垂直气候特征明显，流域具有明显的雨季和旱季，气温随高程上升而降低，降雨随高程升高而增加。流流域内有甘洛气象站，测站海拔高程1070m。据甘洛气象站气象资料统计分析：多年平均年气温16.2℃,其中7月平均气温24.5℃,1月平均气温6.5℃;历年极端最高气温39.2℃,历年极端最低气温-5.7℃;多年平均年降水量873.3mm,主要集中在5～9月，占全年降水量78.4%,12～2月仅占全年降水量1.4%;历年最大1日降水量87.9mm;多年平均年风速2.1m/s,历年最大风速24m/s。二、地形、地质条件1、地形地貌引水隧洞于甘洛河左岸山体内通过，洞线通过地带山势高大雄厚，地面高程一般1880～2050m,洞室埋深一般50～200m,最大650m。侧向水平埋深除进口洞段、个别傍山段为80～200m外，其余洞段为300～1000m。沿线从上游至下游与甘洛河垂直的冲沟较发育，其中较大的3条主要冲沟(加洛沟、石干千沟、沟),沟内均常年有流水，沟底被坡洪积物覆盖，沟底高程分别为1950～1930m、2000～2050m和1850～1870m,切割深度60～200m,跨沟段洞室垂直埋深约沿线出露基岩主要有志留系(S)、泥盆系(D)和二叠系下统 (P₁)地层。二叠系地层分布高程高，隧洞洞身基本不涉及。第四系地层主要分布于斜坡和冲沟地带，厚度一般0～50m,个别地段大于80m。隧洞沿线地层岩性见表2-2-1。引水线路地层岩性表表2-2-1地层代号厚度第四系全新统坡洪积堆积层孤石或块碎石夹砂质壤土，具架空结构。冲沟及沟门带崩坡积堆积层孤石、块碎石夹粉质壤土或砂质壤上夹块碎石。陡坡坡脚坡残积堆积层褐黄、灰褐色粉质壤上夹块碎石。斜坡或缓坡地带冲积堆积层上部灰黄，灰祸色粉质壤士、下部孤石、漂卵石夹砂。甘洛河河床、漫滩上更新统冲积堆积层上部为深灰色粉质壤上，下部为砂卵石层。加洛、苟尔莫等地Ⅱ级阶地二叠系下统深灰色生物碎屑灰岩、灰岩，含硅质团块。引水线路中段山顶一带灰色灰岩。泥盆系上统曲靖组上部白云岩、白云质灰岩，下部砂质泥岩，粉砂岩引水线路中段中统箸门组石英砂岩及粘土岩，底部含鲔状赤铁矿。下统坡脚组深灰色页岩、砂质页岩，底部生物碎屑灰岩。翠峰山组志留系上统回星哨组上部白云岩、粘土岩，下部泥岩、粉砂岩。引水线路前段和后段一带中统韩家店组Sh²:灰岩段，灰色灰岩、白云岩：Sh':砂页岩段，粉砂岩、页岩夹生物碎屑灰岩。下统石牛栏组SSs²:礁灰岩段，灰色泥质灰岩、礁灰Ss¹:砂页岩段，黄绿色粉砂岩、页岩。龙马溪组对引水隧洞通过的主要地层的岩石取地表样进行室内试验，试验成果见表2-2-2。根据试验资料，结合坝址区岩石试验成果：引水隧洞围岩中弱风化生物碎屑灰岩、白云岩、泥质灰岩、粉砂岩等饱和抗压强度为23.7～35.2MPa,属较软岩～中硬岩，弱风化石英砂岩饱和抗压强度为64.5MPa,属坚硬岩；新鲜石英砂岩、白云岩饱和抗压强度为89.0～112.IMPa,属坚硬岩，新鲜泥质灰岩、生物碎屑灰岩饱和抗压强度为27.4～37.4MPa,属较软岩～中硬岩。引水线路区告石室内试验成果表表2-2-2地层代号岩性状态变形指杯密度十密度孔隙宰F饱和初始切线割线HηE泥頭灰岩弱风化列阿///////新鲜阿ZK1ZHⅡ////弱风化阿////新鲜阿白云岩阿引ZHⅡ石英砂岩弱风化新鲜阿引ZHIV3、地质构造引水隧洞位于主干构造一马拉哈背斜北西翼，沿线发育次级褶皱厄曲背斜和吉洛向斜，其构造轴线分别在桩号0+945和3+973附近通过。未见大的断裂构造，区内地质构造主要受次级褶皱影响，洞线主体走向从正东向转为N40°E,与主构造线(岩层产状)斜交。受次级褶皱影响，线路区岩层变化较大，现将线路区各段岩层产状列于表2-3-1。引水线路区各段岩层产状表表2-3-1地层代号分布位置及构造部位进□~0+945以前，厄曲背斜北西翼N45~55°E/NW∠31*~26~0+945附近，厄曲背斜核部N80°E/W∠15°~V75”W/NE0+945以后-~4+000,厄曲背斜南东冀(吉洛向斜北西翼)N40°~50°W/NE∠14"~-2I'4+000附近，吉洛向斜核部N3°W/NE∠22°~N10°F/NW1+000以后～调压井，吉洛向斜南东翼，马拉哈背斜北西翼受上述次级褶皱影响，除发育层面裂隙外，隧洞不同构造部位发育的优势构造裂隙也有一定的差异，据地表地质测绘资料，主要裂隙特征见表2-3-2。引水线路区构造裂隙特征表表2-3-2分组编号裂隙产状延伸长度张开宽度间距裂面特征发育构造部位NE∠60°~75°粗糙、平直厄曲背斜北西N45°~50°E/SE∠65°~80°粗糙、平直和L₂为最发育N70°~75°W/SW∠75°~80°粗糙、平直微闭合粗糙、平直~30°E/SE∠75°~80°平直、粗糙厄曲背斜南东翼～吉洛向斜北西翼，其中L;和L₄为最发育~65°W/NE∠60°~65微闭合粗糙、平直粗糙、平直粗糙、起伏N75°E/NW∠57°~85°粗糙、不平吉洛向斜南东和L₂为最发1N30°~35°W/SW∠80°~85°粗糙、不平N5°~15°E/SE∠65°~80°粗糙、起伏粗糙、起伏从上表可以看出，引水线路总体发育四组构造裂隙，在不同的构造部位发育的程度有一些差异，在大多数洞段与洞线呈大角度相交，且在地表均有不同程度的张开，一般充填粉质粘土，各组裂隙间距0.3～1.2m不等，延伸长度一般1～3m。4、水文地质条件线路通过区的地下水按其埋藏条件主要为基岩裂隙水，受地形、岩性、裂隙发育程度和连通状况的控制，接受大气降水补给，赋存和运行介质主要为风化带中岩体或裂隙密集带，排泄于沟谷中。由于在引水隧洞左侧山岭一带，广泛出露二叠系上统峨眉山玄武岩，平缓的盖在碳酸盐地层之上，玄武岩的岩性致密、柱状节理不甚发育，具有相对的隔水性能，阻截了区间地表水的大量下渗，而是向冲沟汇积，这就在很大程度上减少了隧洞沿线地下水的补给来源。而志留系下统韩家店组的生物碎屑灰岩，溶洞和溶隙等岩溶虽有一定程度的发育，规模均不大，同时其上下均分布有粉砂岩和页岩，对地下水的下渗有一定的阻隔作用，因此，岩溶地下水的活动也有限，大都在层内沿层面运移，在与下部非可溶岩界面附近排泄，流量都较小，如石千千下游的K1号溶洞就是一个例证，流量仅0.002m³/s。又由于引水隧洞右侧的甘洛河河谷深切，岸坡大都陡直，也有利于地表水和地下水的排泄，故岸坡岩体中未见大的泉点出露，仅在河岸坡脚一带偶见有地下水露头。值得提出的是：根据地质测绘，在本级电站厂房下游约4.6km处色依电站旁的K4溶洞泉涌，水量达0.7m³/s,据访问调查得知该泉为色依电站发电水源，其溶洞是顺Sh²层之灰岩中向上游延伸，洞内见有高宽达10m左右的溶腔，溶洞的可进入深度大于1000m,据次初步分析认为，该溶洞有可能沿Sh²层灰岩延伸于石干千沟一带并得到该沟沟水的补给。据水质简分析试验，沟水均为重碳酸硫酸钙镁钾钠(HCO₃—=13.071mg/L,侵蚀性CO₂=0.00mg/L,PH值为8.9;地下水为重碳酸=28.34mg/L,Mg*=2.43mg/L,侵蚀性CO₂=0.00mg/L,PH值为7.5;对任何水泥拌制的砼均无腐蚀性。1.充水水源(1)地表水一条位于矿区南部边界叫羊场河，自西向东径流出区外。在羊场附近交汇流入罗细河。河水流量变化大，雨季暴涨，枯季较小但不干矿区内冲沟较发育，冲沟接受雨季较大面积大气降水汇入，水量较大，这些冲沟多位于含煤地层露头地带及上覆地层地带，冲沟附近的网状、脉状裂隙密集，它们与煤层风化、氧化带直接接触，将来沿沟溪一带开采煤层时，冲沟水可能沿风化裂隙或采矿裂隙渗入或突入矿井，为矿井浅部开采的直接充水水源。矿区内覆盖的第四系，含水性弱，加之厚度不大，分布不广，蓄水量有限，对煤矿开采影响小。(3)龙潭组弱裂隙含水层该组主要为碎屑岩，富水性总体微弱，在构造断裂及应力破坏影响的地段，含水量相对会较大，矿床开采到这些地段，矿井出水量会比正常出水量增大。该组为煤矿床开采的直接充水水源。(4)小煤矿采空区积水原小煤矿及老窑内存在着一定的采空区积水，是浅部矿井开采的重要充水因素，在开采浅部煤层时，采空区积水易渗入矿井而成2.充水通道矿区内的龙潭组含煤地层及飞仙关组在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙较发育，而深部则发育成岩或构造节理、裂隙，尤其是内部细砂岩等脆性岩石更为发育，它们是地下水活动的良好通道，(2)人为采矿冒落裂隙未来的采煤活动将产生大量的采矿裂隙，这些人为裂隙也会沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系，成为地下水活动的良好通道。(3)断层破碎带矿区内断层较发育，这些断层破坏了地层的完整性、连续性，降低了岩石的力学强度，塑性岩石中断层破碎带含水性和导水性不强，刚性岩石中断层破碎带有一定含水性和导水性，可能连通含煤地层上部的中强含水层或地表水，加之未来矿床开采中，人工采矿裂隙大量出现，改变了断层带附近应力场和地下水的天然流场，地(4)原小煤矿采空区矿山内原小煤矿废弃采面或巷道会成为采空区积水，当开采煤层至采空区时，巷道勾通采空区会成为充水充道。3.充水方式由于矿井直接充水含水层露头分布不广，接受大气降水补给不强，为弱含水层，充水通道主要以岩石原生和采矿节理、裂隙为主，式主要以渗水、滴水、淋水为主，局部可能发生突水。本矿山大部分矿床位于最低侵蚀基准面(最低侵蚀基准面位于矿区东南角河底，标高为+1290m)以下，直接充水水源主要为龙潭组裂隙水、原小煤矿采空区积水、地表水断层裂隙水，故本矿山属于以裂隙充水为主，水文地质条件复杂程度为中等，水文地质类型属二类二型。只是在断层交错地带、采空区密集地带、煤层低于最低侵蚀基准面地带，水文地质条件复杂程度增大。根据原羊场、杨柳沟煤矿开采情况，原@@水电站用两台功率为际涌水量为：正常涌水量为15m³/h,最大涌水量为26m³/h。现采空区面积为90000m²,矿区预测面积为2034000m²。未来矿坑正常涌水量=(现正常涌水量/现采空区面积)×矿区预测面积未来矿坑最大涌水量=(现最大涌水量/现采空区面积)×矿区预测面积3#支洞引水隧洞格栅拱掘进段掘进断面为17.86m²,净断面为15.1m²;巷道净宽为4.4米，净高为3.2米。巷道采用格栅拱+树脂锚杆+钢筋网+C20喷射混凝土进行支护；水沟布置在巷道右侧，水沟净断面为0.09m²,规格为300一、探放水原则@@水电站矿区有多个小矿老窑，因无法探清小矿老窑的积水区域、积水容量、水头压力、断层实际情况、地质构造不能完全掌握等情况。根据国家及地方有关规定，必须执行“有掘必探，先探后掘”的原则，遇到下列情况之一时，必须进行探放水：1、对接近水淹或情况不明的井巷、老空、老窑或小矿时；2、接近含水层、导水断层、含水裂隙密集带、溶洞或陷落柱时。5、接近各类防水煤柱或打开隔离煤柱防水时；6、接近水文地质条件复杂的地段，采掘工作面有(突)水征兆8、采掘地点受顶底板承压含水层的威胁，其岩柱厚度小于计算二、探放水方法为确保掘进工作面探放水顺利进行，防止误穿积水区，采用长1、确定探水警戒线：根据《煤矿防治水规定》规定，虽有图纸资料，但不能确定积水区边界的积水区，探水线至推断积水区边界(煤层)的最小距离不得小于60米。因此，探水线确定为60米。2、超前距离：根据《煤矿防治水规定》规定有关内容，超前距离为30米。3、帮距：其帮距一般应与超前距相同，因此，帮距确定为30米。4、探放水钻孔共布置8个(分别为1#孔、2#孔、3#孔、4#、5#、6#、7#、8#孔),超前探放水钻孔采用ZY—750型液压钻机施工，孔深为100米，孔径为φ75mm。一、进度控制方法1、超前探放水钻孔采用ZY—750型液压钻机施工，孔径为2、严格执行“有掘必探、先探后掘”,严禁在未施工探放水钻(控制到允许掘进距离)—→施工探放水钻孔。附图1探放水钻孔设计图二、打钻安全技术措施1、钻探施工前，打钻人员必须严格按照措施施工：要认真学习钻机性能，工作原理，钻机操作程序，维修保养，机具作用。2、钻进时严格按照探孔设计中规定的方位、角度、孔深进行施3、根据工作安排，准备、检查、带足本班所需的工具、材料等。(1)所有参加运送人员必须听从现场安全负责人的指挥和安排。(2)钻机装车后必须捆绑牢固，滑动面和错动面应用木楔垫实，(3)设备材料间用柔性物料保护好，以防途中碰坏。(4)人力推车停车时必须用木楔将前后车轮垫好，刹死车辆。(5)推车过道岔、弯道时要慢行，且随时注视前方情况。(6)推车时应有专人负责安全工作，注意车前后左右的安全状况。人员必须齐心协力。(7)人力运送过程中必须用大绳绑住，并安排人员稳住，以防(8)地面装卸车及搬运时，应听从现场安全负责人指挥。严禁(9)在运送过程中，所有人员必须搞好自主保安工作。1)安装前要检查、整修设备。2)用圆木和枕木架搭到设计高度，安设钻机，架塔必须固定牢固。钻机立轴对准钻孔位置，摆正机架，机座与地梁之间用螺栓3)机身安放平稳，上紧所有螺丝。4)准备好各种材料、配件、备用工具，摆放要整齐有序。5)调试钻机。检查钻机各传动部分运转是否正常，开关启闭是否灵活可靠，各种零部件及钻具是否齐全、合格。发现不符合规1)套管要下在坚硬完整的岩层中，套管下置深度、固结方法及2)止水套管的接头必须用棉丝、铅油严加密封，防止漏水。3)下套管遇阻时，禁止猛墩套管。4)套管固结后，必须进行耐压试验。试验时间不少于30分钟，以套管不松动不漏水为合格，然后安装止水闸阀。揭露高压水的钻孔，还要装好防喷装置，方可钻进。1)钻杆不应堵塞、不弯曲、丝口未磨损，不合格的不得使用。2)接钻杆时要对准丝口，避免歪斜和漏水。3)卸钻头时，应严防管钳伤硬质合金片、夹偏钻头和岩芯管。1)检查有害气体浓度，当瓦斯浓度达到或超过1%时，不得开2)工作人员进入钻场必须首先检查钻场及周围的安全状况，3)检查机械设备安装质量及安全设施情况，经试车合格后，4)先开水，待眼孔返水出来后，才能推进钻杆进行钻进。1)钻探工人要穿戴整齐、利落、衣襟、袖口、裤脚必须束紧。2)启闭开关时，注意力要集中，做到手不离按钮，眼不离钻机，随时观察和听从操作司机的命令，准确、及时、迅速地启动和3)禁止用手、脚直接制动机械运转部分；禁止将工具和其他物品放在钻机、水泵、电机保护罩上。4)扶把时，要站立在立轴和手把一侧，不得紧靠钻机；钻机后面和前面的给进手把活动范围内，不准站人，防止高压水将钻具顶出伤人或给进手把翻起打伤人；给压要均匀，根据孔内情况及时5)钻进时，要保证有足够的水量，不准打干钻；为防止埋钻，钻具下至孔底1～2米时，立即开泵送水，见返水后，才能钻进。7)若发现孔内涌水时，及时汇报调度并测定水压水量。8)若发现煤岩松动、片帮、来压、见水或孔内水量、水压突然加大或顶钻时，必须立即停止钻进，但不得拔出钻杆，不得直对或任意跨越钻杆，迅速向项目部和@水电站调度室汇报，并派人监9)透老空后，需经瓦斯检查员检查是否有有害气体溢出，并10、迎头的打钻时，迎头10米范围内禁止从事与打钻无关的工15、每班打钻前，跟班电钳工必须对电气设备和电缆进行认真检查，严禁出现失爆。16、打钻过程中，严禁乱敲乱打，以防外因火源的产生。20、打钻前，在工作面设置与探放水量相适应的临时积水坑和排水设备(风泵或离心式潜水泵),其中备用一台，电源开关接好，做到随时能启动排水，并且保证排水设施完好，排水管路为4寸管。22、杜绝随意性施钻，确保钻孔标定准确，在确定主要探孔位置、方位、倾角、深度以及钻孔数目时，测量及技术人员必须亲临现场，根据已批准的设计给予确定，未经批准，不得擅自更改。23、为确保探孔出水后能有效控制放水量，确保安全，在水压较大的地点探钻时，都应预先安装孔口承压套管。孔口管安装好并进行压力耐压试验合格后要带好控制闸阀。24、钻孔内水压过大时应用反压和有防喷装置的方法进行钻进25、工作面发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突水预兆时，必须立即停止钻进，但不得拔出钻杆，采取措施，立即报告项目部调度室。调度室接到汇报后进行统一调度指挥，包括排水系统的准备、撤人路线的确定、以及现场应采取的安全技术措施。情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁地区的所有人员，29、加强通风管理，探孔施工期间风筒距工作面距离不得小于5米。30、施工探测钻孔过程中，瓦检员必须随时检查工作面迎头及工作地点附近20m范围内的瓦斯浓度，瓦斯浓度达到或超过0.8%时，如瓦斯压力大于0.74Mpa,则严格按防突要求揭煤，并在上报揭煤安全技术措施。如瓦斯压力小于0.74Mpa,在根据实际探煤的距离在3米法线距离进行K₁值测试，达到要求后则可继续进行施工，否则必须先采取抽放。32、钻孔施工结束，由施工负责人通知瓦检员验收钻孔进尺，瓦检员必须认真数清孔内钻杆根数，计算钻孔深度，只有瓦检员到场，钻工才能拔钻，钻孔施工负责人必须在验收单上填写钻场号、钻孔号、设计长度，由瓦检员填写钻杆根数及钻孔深度，并签名。钻孔验收完毕后由瓦检员向调度中心汇报钻孔施工情况，汇报内容：打钻地点、钻场号、设计深度、实际深度等。33、探完钻后，队技术员必须根据钻孔施工情况及时认真地将探钻资料上图，计算出平距，保证巷道前方有20m的超前距，严禁34、跟班队长每班必须准确向项目部调度室汇报当班进度量及剩余允许掘进量，并由队技术员做好进度跟踪图，准确掌握已掘长度和剩余长度，严禁超掘。35、坚持值班队长手上交接班制度，值班队长必须认真履行职责，严格把好探放水工序全过程，发现问题及时处理。三、通风、避灾路线掘进工作面——地面。附图5探放水通风、避灾路线图四、绞车提升安全技术措施(1)轨道必须采取防滑措施。(2)托绳轮(辊)按设计要求设置，并保持转动灵活。(3)绞车在运送钻机及其配件前，安全员和把钩信号工必须负责通知副斜井工作面施工人员进入临近的躲避硐室内进行躲避，且与绞车司机取得联系，待副斜井施工人员、打钻人员及绞车司机做好绞车提升(下放)准备，打点信号确认无误后，绞车司机方可(4)由于11上车场联络巷无躲避硐室，下信号工必须在11上车场联络巷就近的躲避硐室内打点。绞车在运送钻机及其配件前必须先进行空车试车。(5)斜井每40m设一躲避硐，净宽1.8m、净深1.5m、拱高(6)斜井施工长度超过50m后必须设置“一坡三挡”,防止(7)绞车在运行时，严禁人员蹬车和人员行走。(8)发开车信号及绞车开始运行时，必须做到“行人不行车，(9)在运输中若发生事故，上把钩信号工必须与下把钩信号工及司机联系好，将绞车停稳锁住，拉紧余绳。(10)离发生事故地点近的把钩信号工到现场进行详细检查，(11)斜井内现场处理事故车辆时，人员只能站在两侧和上方，事故车辆下严禁有人作业或行走，并采取措施固定事故车辆防止其(12)在处理事故车辆时，上、下井口人员不得在斜井内同时进行任何工作，以防止事故的发生。(1)、职工上班时，不得迟到早退，严禁饮酒，认真听取班前技术组织措施》中的内容和其他各类文件精神。(2)、入井人员严格矿灯、自救器及其他仪器的领用制度。2、运送物料安全技术措施(1)、人工抬运大件时，首先检查行走路线的支护情况、片帮情况，如有隐患必须及时排除后，方可抬运。(2)、检查行走路线上的一切障碍，排除后方可抬运。(3)、班队长、跟班干部必须仔细检查所要抬运物料的捆绑情况，必须牢固可靠，确认无隐患、无危险后方可作业。(4)、所有人员抬运时