缓坡斜井普通法通过强含水砂层施工工法

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1、缓坡斜井普通法通过强含水砂层施工工法榆林市长泰矿山工程有限公司2013.9.10241前言科学技术是第一生产力，随着煤炭能源需求量增大，为提高生产效率，机械化综采趋向于主导地位，新建、扩建的大型煤矿，大型机械辅助运输的斜井必不可少。斜井井筒施工中，因坡度缓、井筒长、涌水量大、地质情况复杂，直接影响到施工安全以及早日投产的经济效益。井筒是否能够通过强含水流砂层是整个斜井施工成败的关键，治水、掘进、支护每个环节至关重要。银河煤业薛庙滩矿井一期工程三条斜井井筒施工采用普通法施工，在暗硐掘进至垂深8m左

2、右见水，同时出现流砂，究其原因：一是急于施工，二是施工前对流砂造成的施工难度预计不足，三是没有采取综合技术措施，四是施工单位缺乏类似工程施工经验，造成工程一度停滞不前，半年时间井筒几乎没有进度，工期延误八个月以上。建设单位认真研究后更换了有类似工程施工经验的榆林市长泰矿山工程有限公司，以多年矿井的施工经验，采用普通法加综合技术措施施工，三条斜井井筒顺利通过了强含水松散地层。本工法以银河煤业薛庙滩矿井2#副斜井的施工为例，薛庙滩矿井2#副斜井位于陕西省毛乌素砂漠东南缘，井筒倾角5.5°，其中水平缓

3、冲段和曲线段坡度为3‰，调车硐室为水平巷道，半圆拱形直墙巷道，井筒净宽5.6m，净高4.6m,净断面积22.4㎡。井筒设计明槽段118.6m，暗槽混凝土砌碹段793.8m，基岩段锚喷1257.3m，含6m调车硐室10个，井筒总长度2229.7m。与该矿井相邻的金鸡滩缓坡副斜井和常家梁主、副、风斜井，采用冻结法施工通过强含水松散地层，冻结后急于求成开挖造成溃水溃砂，又进行第二次冻结施工。为了能安全完成2#副斜井工程的施工，建设单位组织有关专家进行技术论证、风险分析和经济对比，最后决定：采取群孔井点

4、降水加综合技术措施普通法通过强含水流砂层。施工过程中，降水井的监测动态时刻为掘进服务，为防止溃水溃沙设计院进行变更封底，增加防水板、止水带和引水盲管进行治水，降水对井筒作用进行了专项科研，埋设压力盒进行承压数据记录、模拟。2工法特点科学布置降水井的位置、孔深及降水井数量，安装适合降水的管道、水泵，24多点均匀降水，实时监测地下水位降至井筒底板以下，确保掘进的工作面无涌水。若未达到预想的降水目标，则硐内采取分段截流有组织排水。要预先备足所需支护材料和设备，以人工开挖为主，减少砂层扰动，超前支护与初

5、期支护相结合，保证施工安全和质量。施工坚持“科学降水、减少扰动、超前支护、短掘短支、掘砌协同”的原则进行，稳扎稳打不留安全隐患。3适用范围该工法适用于普通法通过强含水离石组与萨拉乌苏组交替互层，该类地层有亚粘土、粉细砂、砂土、亚砂土交替出现，砂层厚度不超过15m，流砂层与地表垂深60m以内，有泥层隔水层，井筒涌水量在100m3/h左右的井筒。4工艺原理通过降水井群孔降水，降低地下水位至井筒以下，减少水对土层的压力，防止地下水对砂层造成的流动破坏，利用地层原始强度和隔水护层稳固土体。人工开挖减少围

6、岩扰动，采用综合技术措施，超前支护与初期支护相结合，钢架闭合成环增强抗压能力，掘砌协同降低施工安全风险。除设计所需的支护材料外，工作面备好竹胶板、管棚、水管、水泵、切割机、刨床、钻机、电焊机等，随时应对突发情况。5工艺流程及操作要点5.1降水井降水降水井的施工要在井筒掘进前2-3个月为宜，达到预先降水的目的。降水井降水施工流程：成孔（钻机钻孔）→下放井管（安装抽水设备）→管口填实→抽水。预先降水及井点布置应符合设计要求。降水深度应在进入基岩以下3m（具体视地质情况确定），但应预防降水过度引起的不

7、均匀沉降，降水井的降水水位要必须保证降到在底板以下井筒才能掘进。5.1.1重点检查井点布置、深度及施工质量是否按预定方案实施，如出现偏差及时进行纠偏处理。5.1.2降水井降水24设备的排水口应与井筒保持一定距离，排出地表的水，应采取措施远排，防止排水回渗松散地层，增加井筒涌水量。5.1.3降水井降水应确保砂滤层施工质量，做到出水常清。对出水混浊的井点管应予更换或停闭。5.1.4在设置降水井降水时应设置观察井，做好日常观察工作。5.1.5降水开始后，必须有专人看管，要定期不定期对地面水位观察井的水

8、位进行定时测量，以检查降水深度是否达到要求。同时，多点观测地表下沉、开裂现象及井筒掘面砂层含水量变化。5.1.6定时定期监测降水井的静态、动态水位，绘制水位剖面图，分析水位变化情况，科学指导施工，预防突水、塌孔等事件的发生。对降水井抽水做好记录，测水位、流量的数据应准确无误，如出现水位上涨或久降不下的情况，及时上报，以便及时分析水位变化情况是否满足施工要求，如水位变化异常应及时采取措施（更换大功率水泵或补打井等措施）。5.1.7在降水过程中必须保证电源双回路，切忌过程停电，如施工过程停电，极易造