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文档简介
II第1章工程测量与地质II
第1章工程测量与地质
1.1矿业工程测量
1.1.1工程测量控制网的布设要求
二、矿区测量控制网(近井网)的布设要求
(二)矿区测量控制网的布设要求
(1)一个矿区应采用统一的坐标和高程系统。为了便于测量成果的相互利用,应尽可能采用国家3。带高斯平
面直角坐标系统,形成国家等级控制网的一部分;在特殊情况下,可采用任意中央子午线或矿区平均高程面
的矿区坐标系统。矿区面积小于50km2且无发展可能时,可采用独立坐标系统。22
(2)矿区高程尽可能采用1985国家高程基准。当无此条件时,方可采用假定高程系统。
1.13矿山井下施工测量工作内容与要求
一、矿井联系测量
(二)联系测量工作的基本要求19
(1)在井田范围内,对各种通往地面的井巷,原则上都应进行联系测量,并在井下用导线连接起来进行检验
或平差处理。
(2)在进行联系测量前,必须在井口附近建立近井点、高程基点以及连测导线点,同时在井底车场稳固的岩
石中或碗体上埋设不少于4个永久导线点及3个高程基点(也可用永久导线点作为高程基点)。
(3)在进行联系测量工作前,应编制施测方案和技术措施,报上级主管测量部门(或总工程师)批准。
(4)联系测量应至少独立进行两次,在互差不超过限差时,采用加权平均值或算术平均值作为测量成果。
(5)立井定向应尽可能使用陀螺经纬仪(陀螺全站仪)定向,只有在确实不具备此条件时,才允许采用几何
定向。
(6)立井可采用长钢尺(丝)导入高程和光电测距仪导入高程。
(7)平碉导入高程,可以采用几何水准测量来完成,其测量方法和精度与井下水准测量相同。
(8)平面联系测量应尽量采用高精度的陀螺定向。
三、矿井贯通测量
(-)贯通测量及其几何要素21
矿山井下两个或多个相向或同向掘进的工作面掘进同一井巷,使其贯通,称为井巷贯通。为了使两个或多个
工作面按照设计要求在预定地点正确贯通而进行的测量工作,称为贯通测量。
井巷贯通测量的几何要素包括井巷中心线坐标方位角、腰线倾角(坡度)、贯通距离等。
四、井巷施工测量
(-)井筒和井口相关测量与标定
(1)井筒中心和井筒十字中线,应根据井筒中心的设计坐标和高程、井筒十字中线的坐标方位角,用井口附
近的测量控制点标定。井筒十字中心线点的设置应在两个不受破坏的地点埋设两组(每组4个)大型的钢筋
混凝土基点,并作为全工业广场的基本控制点。井筒十字中线点的设置应在建井初期完成。
(2)对于有提升设备的立井井筒的十字中线点的设置,除条件不允许外,井筒每侧均不得少于3个,点间距
离一般不应小于20m,离井口边缘最近的十字中线点距井筒以不小于15m为宜(用沉井、冻结法施工时应
不小于30m)。20
(三)道掘砌施工测量
(1)巷道施工均应标设中线和腰线,最前面的一个中、腰线点至掘进工作面的距离,一般应不超过30~40m。
同一矿井的腰线距离巷道底板(轨面)的高度宜设为定值。
(2)主要巷道中线应用全站仪(经纬仪)标定,主要运输巷道腰线应用水准仪、全站仪(经纬仪)或连通管
水准器标定。新开口的巷道中线和腰线,掘进到4~8m时,应检查或重新标定。
(3)采用激光指向仪指示巷道掘进方向和高程时,指向仪距离工作面的距离应不小于70m;每组中、腰线
点应不少于3个,点之间的距离应大于30m。【2023年】
(4)巷道每掘进100m,应至少对中、腰线点进行一次检查测量,并根据检查测量结果调整中、腰线。
1.2矿业工程地质和水文地质
1.2.1矿山地质条件分析与应用
一、岩石分类及其主要特性
(三)变质岩
常见的变质岩及其主要特征如下:
(1)千枚岩:多由黏土岩变质而成,质地松软,强度低,抗风化能力差,容易风化剥落,沿片理倾向容易产
生塌落。
(2)片岩:具有片状结构,变晶结构。片理一般比较发育,片状矿物含量高,强度低,抗风化能力差,极易
风化剥落,极易沿片理倾向塌落。
(3)片麻岩:具有典型的片麻状构造,一般晶粒粗大。可由岩浆岩变质而成,也可由沉积岩变质而成。强度
较高,如云母含量增多,强度相应降低。因具有片理构造,故较易风化。
(4)板岩:是由泥质岩石经较浅的区域变质作用而形成。具有变余泥质结构、板状构造。因具有沿板理劈开
成石板的特点,广泛用作建筑材料。21
(5)大理岩:块状构造,主要矿物成分为方解石,遇盐酸强烈起泡,可与其他浅色岩石相区别。其强度中等,
易于开采加工,是一种很好的建筑装饰材料
1.2.4矿山工程水文地质条件分析与应用
二、矿井涌水的主要来源
(三)含水层(带)水
(1)充水岩层的含水空间特征:
①孔隙充水岩层:主要是未胶结的松散沉积物孔隙含水层,矿井开凿过程中常会发生孔隙水及流砂溃入事故,
需用特殊的凿井方法(冻结、注浆等)通过。
②裂隙充水岩层:裂隙较发育的含水岩层,因裂隙的成因不同,其富水特征也不尽相同,水量一般不大,分
II第1章工程测量与地质II
布不均。对井巷施工威胁较大的多为脆性岩层中构造裂隙水,尤其是张性断裂,不仅本身富水性好,且常能
沟通其他水源(地表水或强含水层)造成淹井事故。
③岩溶充水岩层:为可溶性的含水岩层。一般富水性强,具有承压性、岩溶发育不均一、宏观上具有统一的
水力联系而局部水力联系不好等特点,对矿井安全威胁较大、防治困难。位于岩溶发育强径流带上的矿井受
威胁最大,以突水为主,突水量大、水压高,容易造成淹井事故。20
第2章矿业工程材料
2.1混凝土材料
2.1.1水泥的性能及其应用
一、水泥的基本组成及其分类
水泥中的混合材有提高水泥产量、降低水泥强度等级、减少水化热、改善水泥性能等作用。20
(-)按用途及性能分类
(1)通用水泥,一般土木建筑工程通常采用的水泥。通用水泥主要有六大类水泥,即硅酸盐水泥(PT、p-n)、
普通硅酸盐水泥(PQ)、矿渣硅酸盐水泥(PSA、PSB)、火山灰质硅酸盐水泥(PP)、粉煤灰硅酸盐水
泥(PF)和复合硅酸盐水泥(PC)。
(2)专用水泥,具有专门用途的水泥。如:油井水泥专用于油井、气井的固井工程,道路硅酸盐水泥适用于
道路路面和对耐磨、抗干缩等性能要求较高的其他工程。
(3)特种水泥,某种性能比较突出,能发挥特殊作用或具有特别功能的水泥。如:快硬硅酸盐水泥、低热矿
渣硅酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥。【2023年】
二、水泥的性能指标
(四)强度
水泥强度是表示水泥力学性能的一种量度,是划分水泥强度等级的技术依据,按照其标准试验和标准养护后
所测得,单位为MPa。硅酸盐水泥分三个强度等级6个类型,即42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R;
其他五大水泥分三个强度等级6个类型,即32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R,如,42.5级水泥的
28d抗压强度应不小于42.5MPao21
三、矿业工程中水泥品种的选用20
硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥
1.快硬早强;1.早期强度较高1.早期强度低,后期增长快;1.早期强度低,后期增长快;1.早期强度低,后期增长
2.水化热较高;2.水化热较大;2.水化热较低;2.水化热较低;快;
3.抗冻性较好;3.抗冻性较好;3耐热性较好;3耐热性较差;2.水化热较低;
主要4.耐热性较差;4.耐热性较差;4.耐硫酸盐腐蚀性较好;4.耐腐蚀性较好;3.耐热性较差;
性能5.耐腐蚀性较差;5.耐腐蚀性较差;5.抗冻性较差;5.抗冻性较差;4.耐腐蚀性较好;
6.干缩性较小。6.干缩性较小。6.干缩性较大;6.干缩性较大;5.抗冻性较差;
7.抗渗性差;7.抗渗性较好;6.干缩性较小;
8.抗碳化能力差。7.抗碳化能力差。
1.制造地上、地下及与硅酸盐水泥基本1.大体积工程;1.大体积工程;1.大体积工程;
水中的各种混凝土相同2.有耐热要求的工程;2.有抗渗要求的工程:2.抗裂性要求较高的构件;
结构,包括受冻融3.蒸汽养护构件;3.蒸汽养护构件;3.蒸汽养护构件;
适用
循环的结构及早期4.一般的地上、地下及水中工4.一般的地上、地下及水中工4.一般的地上、地下及水中
范围
强度要求较高的工程;程;工程:
程;5.有硫酸盐侵蚀的工程;5.有硫酸盐侵蚀的工程;5.有硫酸盐侵蚀的工程;
2.配制建筑砂浆6酒己制建筑砂浆6.配制建筑砂浆6.配制建筑砂浆
不适1.大体积混凝土工同硅酸盐水泥1.早期强度要求较高的工程;1.早期强度要求较高的工程;1.早期强度要求较高的工
用范程;2.有抗冻要求的工程2.有抗冻要求的工程;程;
围2.受化学及海水侵3.干燥环境的混凝土工程;2.有抗冻要求的工程;
II第2章矿业工程材料II
蚀的工程4.耐磨性要求的工程3.抗碳化要求的工程
2.1.2凝土的组成和技术要求
二、混凝土配合比
(-)混凝土的配合比设计【2023年】
配合比设计时,首先根据工程要求,依照有关标准给定的公式进行计算,这样得出的配合比称为"计算配合
比"。
通过试验室对强度和耐久性检验后调整的配合比称为"试验室配合比"。
在试验室中,采用干燥或饱和面干的骨料,而工地上骨料大多露天堆放,含有一定的水分并且经常变化,因
此要根据现场实际情况将试验室配合比换算成施工采用的"施工配合比"。
四、提高混凝土性能的方法
提高混凝土性能包括强度、变形和耐久性几个方面。
(三)提高混凝土耐久性19
提高混凝土耐久性相应的方法主要有:根据混凝土工作要求和环境特点,合理选用水泥,并选择合适的混合
材料和填料;控制水泥用量和采用较小的水灰比,限制最大水灰比和最小水泥用量;采用级配好且干净的
砂、石骨料,并选用粒径较大或适中的砂、石骨料;选用与工程性质相一致的砂、石骨料;根据工程性质选
择掺加适宜的外加剂,包括选用减水剂或引气剂;提高混凝土浇灌密度,包括充分搅拌、振捣,加强养护等;
在混凝土中加入一定用量的矿物掺合料。
2.2金属材料
2.2.1建筑钢材的性能及使用要求
二、钢材的特点及工作性能
(-)力学性能
(1)强度:衡量钢材强度的指标有弹性模量、屈服强度、抗拉强度、伸长率、屈强比等。21
(四)可焊性
钢材的可焊性受碳含量和合金含量的影响。碳含量在0.12%~0.20%范围内的碳素钢,可焊性最好。碳含量再
高可使焊缝和热影响区变脆。20
第3章矿井系统与工程设计
3.1矿井开拓与井巷布置
3.1.1矿井开拓方式与通风方式
一、矿井的开拓方式
(-)立井开拓方式
立井开拓是指主、副井均为立井,并通过一系列巷道到达矿层的一种开拓方式,是我国矿山地下采矿的主要
开拓方式。根据矿层斜长或垂高、矿层倾角、开采层数目及层距离等条件不同,立井开拓可分为单水平开拓
和多水平开拓两类。22
(二)斜井开拓方式
斜井井筒的倾角由井巷布置和提升设备的要求确定,如采用普通胶带运输斜井倾角一般不超过16。。19
二、矿井通风方式
(-)矿井生产的通风方式
根据井筒的布置方法不同,矿井生产期间的通风方式有:中央式、对角式、混合式和区域式通风。19
(二)井巷施工通风方式
井巷施工时的通风方式可分为压入式、抽出式、混合式三种,其中以混合式通风效果最佳。19
3.2矿井生产与采选方法
3.2.3矿物加工方法
一、矿物加工方法
常用的矿物加工方法主要有:重选法、浮选法、磁选法、电选法、化学分选法、生物分选法、特殊分选法等,
其中重选法和浮选法应用最广。[2023年】
II第4章矿区地面工业建筑工程II
第4章矿区地面工业建筑工程
4.1矿区地面工业建筑结构与施工
4.1.2矿区工业建筑结构特性及其施工方法
一、混凝土结构的基本特点及施工方法
(-)混凝土结构类型
(2)钢筋混凝土结构
混凝土中配置钢筋主要是代替混凝土受拉(受拉区出现裂缝后)或协助混凝土受压,提高构件的承载力并改
善其受力性能。如果钢筋配置合理,荷载的增加可以直到受拉钢筋与受压区混凝土强度均被充分利用为止。
一般主要钢筋都布置在构件的受拉部位,如梁、板的下部,悬臂梁的上部。22
4.2基础工程与地基处理
4.1.2矿区工业建筑结构特性及其施工方法
三、钢结构的基本特点及施工方法
(五)钢结构连接
钢结构的连接方法有焊接、钏钉连接、普通螺栓连接和高强度螺栓连接等,应用最多的是焊接和高强度螺栓
连接。19,20
钢结构的构件间连接可因截面不同而分别采用焊接、高强度螺栓连接或同时采用高强度螺栓与焊接的连接方
式。
(1)焊接
焊接的优点是构造简单、加工方便、易于自动化施工、刚度大、可节约钢材;缺点是焊接残余应力和残余变
形对结构有不利影响,焊接结构的低温冷脆问题也比较突出,对疲劳较敏感。因此,目前除直接承受动载结
构的连接外,焊接较多地用于工业与民用建筑钢结构和桥梁钢结构。因为焊缝质量易受材料和操作的影响,
因此焊缝连接后应通过专门的质量检验。22,21
4.3基坑工程施工
4.3.5基坑施工防排水方法及其应用
一、集水明排法
集水明排法宜用于粗粒土层,也用于渗水量小的黏土层;在细砂和粉砂土层中,由于地下水渗出会带走细粒、
发生流砂现象,容易导致边坡坍塌、坑底涌砂,因此不宜采用。
二、井点降水
井点降水方法一般分为两类,一类为真空抽水,有真空井点(单层或多层轻型井点)以及喷射井点;另一类
为非真空抽水,有管井井点(包括深井井点)等。
各类井点的适用范围参照表4.3-2。[2023年】
次学习,改变一生
井点类别降水深度(m)降水布置要求
轻型井点<6井点管排距不宜大于20m,滤管顶端宜位于坑底以下1~2m。井
6~10管
多级轻型井点
内真空度不应小于65kPa
利用喷射井点或轻型井点设置,配合采用电渗法降水。较适用于黏
电渗井点6~10
性土,采用前,应进行降水试验确定参数
井点管排距不宜大于40m,井点深度与井点管排距有关,应比基
喷射井点8~20
坑设计开挖深度大3~5m
井管轴心间距不宜大于25m,成孔直径不宜小于600mm,坑底
管井井点以下
>6
的滤管长度不宜小于5m,井底沉淀管长度不宜小于1m
真空管井井点利用降水管井采用真空降水,井管内真空度不应小于65kPa
II第5章凿岩爆破工程II
第5章凿岩爆破工程
5.1工业炸药和起爆器材
5.1.1工业炸药的种类及其应用
一、工业炸药分类
(四)工业炸药的基本要求:22
(1)爆炸性能好,有足够的威力以满足各种矿岩的爆破要求。
(2)有较低的机械感度和适度的起爆感度,既能保证生产、储存、运输和使用的安全,又能保证顺利起爆。
(3)炸药配比接近零氧平衡,以保证爆炸产物中有毒气体生成量少。
(4)有适当的稳定储存期,在规定的储存期内,不会变质失效。
(5)原料来源广泛,加工工艺简单,加工操作安全且价格便宜。
三、煤矿许用炸药及选用
煤矿许用炸药按其瓦斯安全性分为一级、二级、三级、四级和五级。级数越高,安全程度越好。
按照《煤矿安全规程》(2022年版),煤矿许用炸药的选用必须遵守下列规定:
(1)低瓦斯矿井的岩石掘进工作面,使用安全等级不低于一级的煤矿许用炸药。【2023年】
(2)低瓦斯矿井的煤层采掘工作面、半煤岩掘进工作面,使用安全等级不低于二级的煤矿许用炸药
(3)高瓦斯矿井,使用安全等级不低于三级的煤矿许用炸药。
(4)突出矿井,使用安全等级不低于三级的煤矿许用含水炸药。
5.1.2起爆器材的种类及其应用
一、普通电雷管
1)瞬发电雷管
瞬发电雷管的引爆过程非常简单,只要通入的电流使桥丝电阻产生热能点燃引火药头或起爆药,雷管就能立
即起爆。
2)秒延时电雷管
秒延时电雷管是一种通电后经过以秒量计算的延时后才发生爆炸的电雷管。它的结构特点是在电点火元件与
起爆药之间加一段精制的导火索,用导火索长度控制延时时间。
3)毫秒延时电雷管19
毫秒延时电雷管是一种通电后经过以毫秒量计算的延时后发生爆炸的电雷管。
普通电雷管可用于地下和露天爆破工程,但不包括有瓦斯和矿尘爆炸危险的矿山。
5.2凿岩爆破技术
5.2.3露天矿山爆破技术及其应用
一、露天深孔台阶爆破设计
(二)超钻深度与孔深
超钻深度的大小与台阶高度、坡面角度、底盘抵抗线以及岩石的坚固性系数等有关。一般情况下台阶高度越
大,坡面角度越小,底盘抵抗线越大,岩石越坚硬,则需要的超钻深度越大。19
(三)爆破参数
(5)炮孔间距和排距
炮孔间距由底盘抵抗线和炮孔密集系数决定,通过计算得到。其中,炮孔密集系数通常取0.6~1.4;为了获
得良好的爆破条件,可取0.70~0.85。20
II第6章井巷工程II
第6章井巷工程
6.1立井井筒表土施工
6.1.2立井井筒冻结施工法
三、适用条件
冻结法适用于松散不稳定的冲积层、裂隙含水层、松软泥岩层以及含水量和水压特大的岩层。对于含水率非
常小或地下水流速相当大的地层不适用。21
6.1.4立井井筒注浆施工法
二、施工工艺
(四)注浆设计的主要内容
注浆设计的主要内容包括:22案例
(1)根据注浆的目的和加固体力学特性、防渗特性,确定注浆加固范围,进行注浆结构计算。
(2)确定注浆量。
(3)确定注浆压力。
(4)确定注浆孔的间距。
(5)确定注浆孔深度。
(6)确定注浆材料。
6.2立井井筒基岩施工
6.2.1立井井筒基岩钻眼爆破法施工工艺
一、钻眼爆破工作
(-)爆破器材
在立井施工中,工作面常有积水,要求采用抗水炸药。宜采用高威力、防水性能好的煤矿许用水胶炸药、乳
化炸药等。【2023年】
二、装岩与提升工作
(二)提升工作
根据井筒断面的大小,可以设1~3套单钩提升或一套单钩一套双钩提升。19
6.2.2立并施工作业方式及其机械化配套方案
一、立井井筒钻眼爆破施工作业方式
(三)掘、砌混合作业
混合作业,是在向模板浇筑混凝土达1m高左右时,在继续浇筑混凝土的同时,即可装岩出渣。待井壁浇筑
完成后,作业面上的掘进工作又转为单独进行,依此往复循环。19
二、立井施工设备及其机械化配套
(二)立井井筒施工机械化作业线配套方案
(1)综合设备机械化作业线
提升机:根据现有设备、需要的提升能力、井筒深度、井筒直径综合考虑选择,井筒直径5.5m以下宜选择1
套提升,5.5~9.0m宜选择2套提升,超过9.0m宜选择2~3套提升。19,21
6.2.6立井井壁结构及其施工要求
二、立井井壁施工技术要求
(二)浇筑式混凝土井壁施工
(9)送混凝土可使用底卸式吊桶,也可使用溜灰管,使用溜灰管输送混凝土应制订安全技术措施。混凝土强
度等级大于C40或输送深度超过400m时,不得采用溜灰管输送。使用溜灰管输送混凝土时,混凝土坍落度
不应小于150mm,石子粒径不得大于40mm,溜灰管内径不宜小于150mm,末端应安设缓冲装置,并采
用分灰器入模。[2023年】
6.2.9立井施工设备和设施的选用与布置
一、立井施工主要设备及选用
(二)装岩设备
立井井筒掘进的装岩设备主要是抓岩机。常用的抓岩机械有长绳悬吊式抓岩机、中心回转式抓岩机、环行轨
道式抓岩机和靠壁式抓岩机等。22
目前井筒掘进主要使用HZ型中心回转式抓岩机,并与FJD-6型伞钻和2~6m3甚至更大一些吊桶配套使用。
中心回转式抓岩机通常布置1~2台,大断面井筒可布置3台。
三、立井主要施工设备和设施的布置原则20
(-)井内施工设备的布置原则
(1)吊桶的布置
吊桶布置时要偏离井筒中心线,并靠近提升机一侧布置,对双滚筒提升机作单滚筒用时,吊桶应布置在固定
滚筒提升中心线上。
(2)抓岩机的布置
中心回转式抓岩机要偏离井筒中心布置,满足安装固定的要求,中心回转式抓岩机是必须单独设置保护
绳的,因此布置中心回转式抓岩机的时候还要考虑天轮平台的布置
(6)安全梯的布置
安全梯应靠近井壁悬吊,与井壁之间的最大间距不超过500mm,同时要避开吊盘圈梁和环型轨道式抓岩机的
轨道,并且安全梯应能下到工作面。
(二)天轮平台的布置原则
天轮平台采用"日"字形结构时,中梁轴线应离开与之平行的井筒中心线一段距离,并向拟改绞提升机反向
一侧错动,以便于吊桶提升改为罐笼提升。
悬吊钢丝绳与天轮平台构件的间隙应不小于50mm;天轮与天轮平台各构件间应不小于60mm。
II第6章井巷工程II
6.3巷道与洞室施工
6.3.1巷道施工方法及施工作业
一、巷道钻眼爆破施工方法及施工作业
(二)巷道施工作业
(1)钻眼爆破
②爆破工作
工作面爆破后应及时进行通风和安全检查,在通风排除炮烟后,班长、爆破工和瓦斯检查工进入工作面进行
检查,安全检查的内容包括工作面瓦斯含量、瞎炮处理、危石检查等工作。20
(4)施工作业工作安排
巷道施工各工序之间按工艺流程一般为顺序作业,但为了提高巷道单进水平,工序之间可组织平行作业。
这种作业方式中永久支护不单独占用时间,因而可大幅提高掘进速度,但这种作业方式同时投入的人力物力
较多,组织工作复杂,一般适用于围岩比较稳定、巷道断面较大的巷道。20
6.3.4巷道施工辅助作业
一、巷道施工通风
(-)通风方式20案例
(1)压入式通风
压入式通风是用局部通风机把新鲜空气用风筒压入工作面,污浊空气沿巷道流出。
为了保证通风效果,局部通风机必须安设在有新鲜风流流过的巷道内,并距掘进巷道口不得小于10m,以免
产生循环风流。为了尽快而有效地排除工作面的炮烟,风筒出风口距工作面的距离一般以不大于10m为宜。
压入式通风方式可采用胶质或塑料等柔性风筒。其优点是:有效射程大,冲淡和排出炮烟的作用比较强;工
作面回风不通过通风机,在有瓦斯涌出的工作面采用这种通风方式比较安全;工作面回风沿巷道流出,沿途
把巷道内的粉尘等有害气体带走。
(2)抽出式通风
抽出式通风是用局部通风机把工作面的污浊空气用风筒抽出,新鲜风流沿巷道流入。风筒的排风口必须设在
主要巷道风流方向的下方,距掘进巷道口也不得小于10m,并将污浊空气排至回风巷道内。
(3)混合式通风
混合式通风方式是压入式和抽出式的联合运用。巷道施工时,单独使用压入式或抽出式通风都有一定的缺点,
为了达到快速通风的目的,可利用一辅助局部通风机做压入式通风,使新鲜风流压入工作面冲洗工作面的有
害气体和粉尘。为使冲洗后的污风不在巷道中蔓延而经风筒排出,可用另一台主要局部通风机进行抽出式通
风,这样便构成了混合式通风。
混合式通风压入式局部通风机的出风口与抽出式局部通风机的吸风口距离应不小于15m,以防止造成循环风
流。
6.3.5平碉及缓坡斜井施工
二、碉身施工
(四)通风与防尘
平碉或缓坡斜井施工工作面防尘可采用湿式凿岩、装岩喷雾洒水、喷混凝土降尘、加强通风除尘、加强个人
防护等综合防尘措施。22案例
6.3.6斜井及倾斜巷道施工
一、斜井井筒施工方法
(三)斜井基岩段施工
斜井施工装砰除特殊情况采用人工装肝外,基本都实现了机械装砰。常用的装岩机械有耙斗装岩机、挖掘机、
装载机等。22
6.3.7碉室和交岔点施工
一、碉室的施工方法
根据碉室断面大小及其围岩的稳定程度,碉室施工方法主要分为三类:即全断面施工法、分层施工法和导碉
施工法。
(-)全断面施工法
在常规设备条件下,全断面一次掘进碉室的高度,一般不得超过5m。这种施工方法一般适用于稳定及整体性
好的岩层。22案例
(二)分层施工法
正台阶工作面(下行分层)施工法按照碉室的高度把整个断面可分为2个以上分层,每分层的高度以1.8~3.0m
为宜,或以起拱线作为上分层。上分层的超前距离一般为2~3m。22案例
6.3.8巷道施工监测内容及方法
一、变形或位移监测22案例
(-)围岩表面相对位移监测
围岩表面相对位移监测可以采用收敛测量、导线测量和高程测量等方法。
收敛测量是对井巷表面两点间的相对变形和变形规律进行量测,如监测巷道顶底板或两帮移近量等。这一监
测结果可以判断围岩变形速度和发展结果或最终收敛量,如果变形不收敛或在规定时间里不收敛,则可能需
要加强支护承载能力或采取其他措施。收敛测量一般采用各种收敛计进行。巷道稳定状况较好时,通常收敛
曲线表现为变形速率迅速减小,并且后期变形曲线收敛,最终变形有限;二次支护通常在变形曲线平缓后
进行。
导线测量和高程测量采用的是由不动基点进行放线测量的方法测量围岩表面点的绝对位移,并由此判断测点
II第6章井巷工程II
的变形或位移情况。这种测量方法,除短量程外,其工作量比较大,精度也受量程的影响。
(二)部围岩位移监测
深部围岩位移监测可以采用多点位移计和离层仪进行测量。
多点位移计是深部围岩位移测量的常用仪器,通过监测布置在钻孔内不同深度的测点,确定这些测点位移和
位移规律。一般将孔底点设为基点,然后确定其他点相对于此基点的位移。只有当基点位于井巷影响圈以外,
可以认为基点是不动点时,其他相对于该基点的位移就是绝对位移。巷道稳定状况较好时,围岩内部变形的
影响范围小,随时间推移变形速率迅速降低,且曲线规律性好,没有异常状态。
离层仪的原理和多点位移计相同,可以确定两点或几个点间的相对位移,相对位移过大,说明岩层发生离层
(分离)。对围岩层间分离情况的监测,主要用于巷道顶板,特别受采动影响的顶板活动情况。
第7章露天矿山工程
7.1露天矿剥离工程
7.2.1露天矿边坡稳定
一、露天矿边坡稳定性分类
(-)露天矿边坡分级
露天矿边坡按最终高度H分为四级:[2023年】
(1)超高边坡:H大于500m;
(2)高边坡:H大于300m,小于或等于500m;
(3)中边坡:H大于100m,小于或等于300m;
(4)低边坡:H小于或等于100m。
7.2露天矿边坡工
7.2.2露天矿边坡监测
一、露天矿边坡工作量监测工作规定
露天矿边坡监测内容和方法应根据边坡工程安全等级按规定进行。20,21,22
边坡工程安全等级
监测项目序列监测内容
Inm
1地表水平位移和垂直位移
2裂缝错位应测
变形监测应测
3边坡深部变形/位移
4支护结构变形宜测
5边坡应力应测
应力监测全部应测可测
6支护结构应力宜测
振动监测7边坡振动监测应测宜测
8降雨监测
水文监测9地表水监测宜测可测
10地下水监测
II第8章相关法规II
第8章相关法规
8.1矿产资源开发与建设相关法规
8.1.1矿产资源属性及管理相关规定
二、矿产资源的管理
(二)开采许可制度
①开采下列矿产资源的,由国务院地质矿产主管部门审批,并颁发采矿许可证:
a.国家规划矿区和对国民经济具有重要价值的矿区内的矿产资源;
b.前项规定区域以外可供开采的矿产储量规模在大型以上的矿产资源;
c.国家规定实行保护性开采的特定矿种;
d.领海及中国管辖的其他海域的矿产资源;
e.国务院规定的其他矿产资源。
②开采石油、天然气、放射性矿产等特定矿种的,可以由国务院授权的有关主管部门审批,并颁发采矿许可
证。21
③国家规划矿区的范围、对国民经济具有重要价值的矿区的范围、矿山企业矿区的范围依法划定后,由划定
矿区范围的主管机关通知有关县级人民政府予以公告。矿山企业变更矿区范围,必须报请原审批机关批准,
并报请原颁发采矿许可证的机关重新核发采矿许可证。
8.2矿山工程施工安全相关法规
8.2.1矿山安全规程
一、《煤矿安全规程》(2022年版)井巷安全施工的相关内容
(二)巷道施工相关规定
(6)开凿或延深斜井、下山时,必须在斜井、下山的上口设置防止跑车装置,在掘进工作面的上方设置坚固
的跑车防护装置。跑车防护装置与掘进工作面的距离必须在施工组织设计或作业规程中规定。19
8.2.4尾矿库安全监督管理规定
三、尾矿库闭库规定
(1)尾矿库运行到设计最终标高或者不再进行排尾作业的,应当在一年内完成闭库。特殊情况不能按期完成
闭库的,应当报经相应的安全生产监督管理部门同意后方可延期,但延长期限不得超过6个月。21
(2)尾矿库运行到设计最终标高的前12个月内,生产经营单位应当进行闭库前的安全现状评价和闭库设计,
闭库设计应当包括安全设施设计,并编制安全专篇。
(3)尾矿库闭库工作及闭库后的安全管理由原生产经营单位负责。
第9章相关标准
9.1施工技术及安全标准
9.1.1爆破施工技术及安全规定
一、矿山井下爆破安全规定
(四)煤矿井下爆破(包括有瓦斯或煤尘爆炸危险的地下工程爆破)
"一炮三检"指的是爆破作业应执行装药前、爆破前和爆破后检查甲烷浓度。
"三人连锁爆破”是指爆破工、班组长、瓦斯检查员三人必须同时自始至终参加爆破工作的全
过程,并执行换牌制。22案例
9.1.2立井井筒施工技术及安全规定
二、立井井筒普通法施工
(1)冲积层段宜采用短段掘砌施工方法,掘进宜采用挖掘机挖土,提升吊挂系统形成后,宜采用挖掘机配合
中心回转式抓岩机挖土掘进;砾石等特殊地层宜采用钻爆法施工,并应采取防炮崩井内、井口设施的安全防
护措施;施工中,应根据井筒水文地质条件,采取降排水措施。
(2)冲积层段支护应根据地层及井帮的稳定性,确定合理的掘砌段高,可采用锚网喷或挂井圈背板等临时支
护措施,临时支护段高不宜大于2mo
(3)冲积层段,应通过事先设立的观测点,定期观测地表沉陷及井筒、地面设施的位移、变形情况。当位移、
变形危及施工安全时,应及时采取加固措施。
(4)井筒穿过断层破碎带时,掘进工作面距断层破碎带垂直距离10m时,应进行瓦斯、煤及其他有害气体
和涌水的探测,并应采取防治措施;根据实际情况缩小掘砌段高,采用锚网喷或井圈背板等临时支护措施,
临时支护应紧跟工作面;永久支护应及时进行。22案例
9.1.3斜井及巷道施工技术及安全规定
三、巷道施工
(-)基本要求
(3)松软破碎不稳定的大断面巷道的施工,可采用上下分层法、一侧或两侧导碉法、先拱后墙法等。巷道掘
进穿过断层、溶洞、含水层、采空区、发火区等不良地层或地质构造以及巷道贯通时,应预先制订安全技术
措施。【2023年】
9.1.4锚喷支护工程技术要求
一、《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》GB50086-2015相关要求
(三)喷射混凝土支护相关规定
(1)受喷面有滴水淋水时,喷射混凝土施工前应做好治水工作。有明显出水点时可埋设导管排水;导水效果
不好的含水岩层可设盲沟排水;竖井淋帮水可设截水圈排水;采用湿拌法喷射时宜备有液态速凝剂并应检查
II第9章相关标准II
速凝剂的泵送及计量装置性能。21案例
二、《煤矿井巷工程施工标准》GB/T50511—2022相关要求
(二)喷射混凝土支护相关规定
(1)喷射混凝土支护原材料宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,水泥的强度等级不应低于42.5级;应采
用坚硬、干净的中砂或粗砂,细度模数宜大于2.6;应采用坚硬耐久的碎石或卵石,粒径不宜大于15mm;
速凝剂或其他外加剂的掺量应通过试验确定,混凝土的初凝时间不应大于5min,终凝时间不应大于10min。
(2)混合料的配合比应准确,水泥和速凝剂称量的允许偏差为±2%,砂和碎石称量的允许偏差为±3%。
(3)干混合料宜随拌随用,不掺加速凝剂的混合料的存放时间不应超过2h,掺加速凝剂的混合料的存放时
间不应超过20mino
(4)喷射前应设置控制喷厚的标志。
(5)分层喷射时,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行,当间隔时间超过2h时,应先用压气、水吹洗
湿润喷层表面。22案例
(6)喷射混凝土的回弹率,边墙不应大于15%,拱部不应大于25%。
(7)喷射的混凝土应在终凝2h后再喷水养护,养护时间不应少于7d,喷水的次数应保持混凝土处于潮湿
状态。22案例,【2023年】
(8)钢筋网喷射混凝土施工,钢筋使用前应清除污锈;钢筋网不得外露,保护层的厚度不宜小于20mm;钢
筋网应与锚杆或其他锚固装置连接牢固;钢筋网间的搭接长度不应小于100mm;采用双层钢筋网时,第二层
钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设。
(9)钢支架喷射混凝土施工,应先喷射钢支架与岩面之间的混凝土,后喷射钢支架之间的混凝土;刚性钢支
架宜喷射混凝土覆盖,可缩性钢支架应待受压变形稳定后喷射混凝土覆盖。
9.1.5煤矿防治水细则
三、矿井防治水工作要求
(三)矿井防治水
(4)井下探放水
水文地质类型复杂、极复杂矿井应当每月至少开展1次水害隐患排查,其他矿井应当每季度至少开展1次。
在采掘过程中,对预测图、表逐月进行检查,不断补充和修正。发现水患险情,及时发出水害通知单。21
在地面无法查明水文地质条件时,应当在采掘前采用物探、钻探或者化探等方法查清采掘工作面及其周围的
水文地质条件。
采掘工作面遇有下列情况之一的,必须进行探放水:21
①接近水淹或者可能积水的井巷、老空或者相邻煤矿时。
②接近含水层、导水断层、溶洞或者导水陷落柱时。
③打开隔离煤柱放水时。
④接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的导水通道时。
⑤接近有出水可能的钻孔时。
⑥接近水文地质条件不清的区域时。
⑦接近有积水的灌浆区时。
⑧接近其他可能突水的地区时。
严格执行井下探放水"三专"要求,即由专业技术人员编制探放水设计、采用专用钻机进行探放水,由专职
探放水队伍施工。严禁使用非专用钻机探放水。
井下探放水钻孔布置应当遵循的规定包括:22案例
①探放老空水和钻孔水。老空和钻孔位置清楚时,应当根据具体情况进行专门探放水设计,经煤矿总工程师
组织审批后,方可施工;老空和钻孔位置不清楚时,探水钻孔成组布设,并在巷道前方的水平面和竖直面内
呈扇形,钻孔终孔位置满足水平面间距不得大于3m,厚煤层内各孔终孔的竖直面间距不得大于1.5m。
②探放断裂构造水和岩溶水等时,探水钻孔沿掘进方向的正前方及含水体方向呈扇形布置,钻孑坏得少于3
个,其中含水体方向的钻孔不得少于2个。
③探查陷落柱等垂向构造时,应当同时采用物探、钻探两种方法,根据陷落柱的预测规模布孔,但底板方向
钻孔不得少于3个,有异常时加密布孔,其探放水设计由煤矿总工程师组织审批。
④煤层内,原则上禁止探放水压高于1MPa的充水断层水、含水层水及陷落柱水等。如确实需要的,可以先
构筑防水闸墙,并在闸墙外向内探放水。
在探放水钻进时,发现煤岩松软、片帮、来压或者钻孔中水压、水量突然增大和顶钻等突水征兆时,立即停
止钻进,但不得拔出钻杆;应当立即撤出所有受水威胁区域的人员到安全地点,并向矿井调度室汇报,采取
安全措施,派专业技术人员监测水情并分析,妥善处理。22案例
9.2施工质量验收标准
9.2.2煤炭矿山工程施工质量验收标准
二、斜井、平碉、巷道、碉室施工质量验收标准
(-)主控项目
锚杆的抗拔力最低值不得小于设计值的90%。锚杆抗拔力试验取样数量应按下列规定:巷道每20~30m,锚
杆在300根以下,取样不应少于1组;300根以上,每增加1~300根,相应多取样1组。设计或材料变更,
应另取样1组。每组不得少于3根。21案例
9.2.3非煤矿山工程施工质量验收标准
一、立井工程施工质量验收
(6)在浇筑混凝土前,应进行钢筋隐蔽工程验收,并应包括下列内容:21案例
①受力钢筋的品种、规格、数量、位置、间距等。
②钢筋的连接方式、接头位置、接头数量、接头面积百分率等。
③钢筋保护层厚度。
II第9章相关标准II
④箍筋、分布筋的品种、规格、数量、间距等。
⑤预埋件的规格、数量、位置等。
第10章矿业工程企业资质与施工组织
10.1矿业工程企业资质
10.4.1矿井施工准备
二、施工准备计划编制20案例
矿业工程施工准备阶段主要工程计划包括资源供应计划、施工图供应计划等。
(-)资源供应计划编制
资源供应计划主要指劳动力需要量计划、材料需要量计划、施工机械需要量计划等方面。
10.2施工项目管理机构
10.2.1施工项目的组成
二、矿业工程项目的组成
(-)单项工程
单项工程是建设项目的组成部分。一般指具有独立的设计文件,建成后可以独立发挥生产能力或效益的工程,
如矿区内矿井、选矿厂,机械厂的各生产车间;非工业性项目一般指能发挥设计规定主要效益的各独立工程,
如宿舍楼、办公楼等。20
(二)单位工程
单位工程是单项工程的组成部分。一般指不能独立发挥生产能力或效益,但具有独立施工条件并能形成独立
使用功能的单元为一个单位工程。通常按照单项工程中不同性质的工程内容,可独立组织施工、单独编制工
程预算的部分划分为若干个单位工程。如矿井单项工程分为立井井筒、斜井井筒和平碉、巷道、胴室、通风
安全设施、井下铺轨等单位工程。21
(四)分项工程
井巷工程的分项工程主要按施工工序、工种、材料、施工工艺等划分,是分部工程的组成部分。分项工程没
有独立发挥生产能力和独立施工的条件;可以独立进行工程验收和价款的结算;一般常根据施工的规格形状、
材料或施工方法不同,分为若干个可用同一计量单位统计工作量和计价的不同分项工程。如井身工程的分项
工程为掘进、模板、钢筋、混凝土支护、锚杆支护、预应力锚索支护、喷射混凝土支护、钢筋网喷射混凝土
支护、钢纤维喷射混凝土支护、预制混凝土支护、料石支护等。墙体工程的分项工程有基础、内墙、外墙等
分项工程。22
10.3矿业工程施工组织设计
10.3.1施工组织设计的内容和编制
二、施工组织设计的类别与要求
(二)单项工程施工组织设计
(1)性质
单项工程施工组织设计以单项工程为对象,根据施工组织总体设计和对单项工程的总体部署而完成,直接用
II第10章矿业工程企业资质与施工组织II
于指导施工;适用于新建矿井、选矿厂或构成单项工程的标准铁路、输变电工程、矿区水源工程、矿区机械
厂、总仓库等。19
四、施工组织设计的优化工作
施工组织设计的优化需要在项目的优化和设计优化的基础上进行;相反,没有一个好的施工组织设计,最终
也可能无法体现好的项目。施工组织设计的优化主要体现在施工技术方案和相应的经济技术指标上。21
在施工组织安排方面,矿山工程要重点考虑以下内容:
(2)关注建井工程主要矛盾线上关键工程的施工方法,以缩短总工期。要努力减少施工准备期,充分利用网
络技术的节点和时差,创造条件多头作业、平行作业、立体交叉作业。20
第11章工程招标投标与合同管理
11.1工程招标投标
11.1.2矿业工程施工招标条件与程序
二、招标内容和实施招标的方式21
(-)招标内容
矿业工程施工招标可以对一个单项工程项目招标,如矿井、选矿厂、专用铁路或公路等,也可以是一个或几
个单位工程内容的招标,如井筒项目、巷道项目、厂房或办公楼等建(构)筑物。
(-)实施招标的方式
可以采用自行招标或委托招标的方式进行招标。招标人如具有编制招标文件和组织评标能力,可向有关行政
监督部门进行备案后,自行办理招标事宜。
11.1.3矿业工程施工投标条件与程序
六、拟定投标报价
(三)投标报价的常用技巧
拟定投标报价应该与投标策略紧密结合,灵活运用。投标报价的常用技巧主要有:19
(1)愿意承揽的矿业工程或当前自身任务不足时,报价宜低,采用"下限标价";当前任务饱满或不急于承
揽的工程,可采取“暂缓"的计策,投标报价可高。
(2)对一般矿业工程投标报价宜低;特殊工程投标报价宜高。
(3)对工程量大但技术不复杂的工程投标报价宜低;技术复杂、地区偏僻、施工条件艰难或小型工程投标报
价宜高。
(4)竞争对手多的项目报价宜低;自身有特长又较少有竞争对手的项目报价可高。
(5)工期短、风险小的工程投标报价宜低;工期长又是以固定总价全部承包的工程,可能有一定风险,则投
标报价宜高。
(6)在同一工程中可采用不平衡报价法,并合理选择高低内容;但以不提高总价为前提,并避免畸高畸低,
导致投标作废。
(7)对外资、合资的项目可适当提高。当前我国的工资、材料、机械、管理费及利润等取费标准低于国外。
11.2工程合同管理
11.2.3矿业工程风险管理
三、矿业工程风险预防和应对
(-)矿业工程项目风险控制的具体措施
(2)完善的施工组织设计是实现合同目标的基础,是保证项目施工能按期、按质、安全地完成项目要求的纲
领性文件,也是避免项目风险的关键;因此,施工组织设计应有正确的施工方案,合理的组织措施,有解决
项目各项施工难题的详细安排和合理措施,保障项目的顺利完成。【2023年】
||第n章工程招标投标与合同管理II
11.2.4工程合同变更程序和计价方法
六、合同变更计价的确定程序21
承包人首先在工程变更确定后14d内,提出变更工程价款的报告,经工程师确认后调整合同价款,在双方确
定变更后14d内承包人不向工程师提出变更工程价款报告的,视为该项变更不涉及合同价款的变更。工程师
应在收到变更工程价款报告之日起14d内予以确认,工程师无正当理由不确认的,自变更工程价款报告送达
之日起14d后视为变更工程价款报告已被确认。工程师对承包人提出的变更价款有争议的,按合同规定的有
关争议解决方式处理。
11.2.5工程索赔方法与索赔管理
四、索赔管理内容19案例,20案例,21案例
(-)索赔理由
施工项目索赔的理由,包括因发包人违反合同、发生工程变更(含承包人提出并经批准的变更)、监理工程
师对合同文件的歧义解释、技术资料不确切、由于不可抗力导致施工条件的改变、发包人延误支付等(可见
《建设工程项目管理规范》GB/T50326—2017中的有关规定)原因给承包人造成时间、费用损失等情况,
均可提出索赔要求。19
(二)索赔事件成立的条件
(1)与合同对照,事件已造成了承包人工程项目成本的额外支出,或直接工期损失。
(2)造成费用增加或工期损失的原因,不属于合同约定的承包人的行为责任或风险责任。
(3)承包人按合同规定的程序提交索赔意向通知和索赔报告。
第12章施工进度管理
12.1矿业工程施工进度计划编制
12.1.1矿业工程项目的工期分解方法
一、矿业工程建井工期的概念
(1)施工准备工期
矿井从完成建设用地的征购,施工人员进场,开始场内施工准备工作之日起,至项目正式开工为止所经历的
时间称为施工准备工期。
(2)矿井投产工期
矿井从项目正式开工(矿井以关键线路上任何一个井筒破土动工)之日起到部分工作面建成,并经试运转,
试生产后正式投产所经历的时间,为矿井投产工期。22
(3)矿井竣工工期
矿井从项目正式开工之日起到按照设计完成规定的建设内容,并经过试生产、试运转后正式交付生产所经历
的时间称为矿井竣工工期(或建井工期)。
(4))矿井建设总工期
矿井施工准备工期与矿井竣工工期之和构成矿井建设总工期(或称建井总工期)。
12.1.3矿业工程网络进度计划编制
一、矿业工程网络进度计划编制过程
(二)网络进度计划的优化21
可行的网络进度计划不一定是最优的计划。网络进度计划优化的目的是在满足一定约束条件下实现工程施工
预定的目标要求,计划的优化是提高经济效益的关键步骤。通常的优化应考虑包括有工期优化、费用优化和
资源优化的内容。
在施工进度计划的安排工程中,往往需要考虑施工队伍的数量、施工机械的合理分配等问题,这些往往需要
通过资源优化的方法来实现。
二、矿业工程网络进度计划编制要点
缩短井巷工程关键路线的主要方法包括:
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