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涌水论文范文

2023-03-07 15:55 来源:学术参考网 作者:未知

涌水论文范文

  在我国的建筑工程史中,建筑工作是一项既古老又新兴的活动,建筑的产生也是随着人类的产生而产生。下面是我整理的建筑中级职称论文 范文 ,希望能对大家有所帮助!

  建筑中级职称论文范文篇一:《论建筑工程安全防护技术》
  摘要:本文详细论叙了建筑工程安全防护技术在各施工环节中的应用,强调了安全施工的重要性,为促进建筑工程施工安全提供了技术性的参考。

  关键词:建筑工程;安全防护;施工安全

  安全、进度、质量以及效益是建筑行业中的四个重要因素。由于建筑施工企业往往只注重进度、质量和效益,尤其是效益为主要目标,往往忽略了施工安全方面的问题,导致近年来各种建筑工程事故的发生率不断上升。因此,加强建筑施工安全防护与文明施工,不断提高建筑施工的安全性,日渐成为了建筑行业的重要任务。

  一 安全防护方案

  (1)施工安全与防火。针对施工现场火源,要加强管理;尤其是对于使用天然气、煤气时,要防止爆炸;使用焦炭炉、煤炉或天然气、煤气时,应注意通风换气,防止煤所中毒。电源开关,控制箱等设施要加锁,并设专人负责管理,防止漏电触电。(2)雨季施工的安全防护。根据施工现场地势做好现场的排水工作,基坑周边地面上修档水埂确保水流畅通,防止地面水流入基坑。禁止大雨期间浇捣砼,雨季要随时测定砂石含水率,及时调整砼配合比。雨季施工砌块不宜浇水,雨天不能进行室外装修。所有机械棚要搭设严密,防止漏雨,机电设备采取防雨防淹 措施 ,安全接地装置,机动电闸箱的漏电保护装置要可靠。(3) 木工 机械安全防护措施。对于工程中关于安装平稳、固定、场地条件要满足锯刨料安全操作要求。圆盘锯有防护罩、分料器,传动部位有罩、盖防护。平刨刨口有防护装置,且灵敏可靠。木工机械禁止安装到顺开关。(4)混凝土安全防护措施。安装平稳、固定、场地条件满足安全操作要求。离合器、制动器、钢丝绳、上料斗安全挂钩良好。进入滚筒清凿,必须切断电源,外面有专人监护。(5)物料提升机安全防护。物料提升机轿厢内、外均应安装紧急开关。物料提升机轿厢与楼层间应安装双相通讯系统。

  二 安全防护措施的具体落实

  通过结合建筑工程中关于模板工程、钢筋工程、混凝土工程以及施工中的临边防护处理等环节,提出具体的安全防护措施策略:

  (1)模板安装安全防护。

  模板的支设应严格按照工序进行,模板没有固定前,不得进行下道工序的施工。模板及其支撑在安装过程中必须设置临时固定设施,而且牢固可靠,严防倾覆。上下层的楼盖模板的支柱应在同一垂直线上。底层支模地面应夯实平整,立柱下面垫通长垫板.冬季不能在冻土或潮湿地面上支柱。模板在垂直运输过程中,应确保运输安全,防止模板倾斜、坠掉现象发生。模板的材质应符合设计要求,对于霉烂、翘曲的模板严禁使用。安装模板时,模板系统必须与脚手架脱开;模板系统未形成稳定结构前不得上人踩踏或承重。

  (2)模板拆除安全防护。

  任何部位模板的拆除必须严格遵守有关规定,按工艺程序进行。高处、特殊结构模板的拆除,应有专人指挥和切实的安全防护措施,并在下面标出工作区,严禁非操作人员进入作业区。模板拆除前,作业人员要事先检查所用的工具是否完好牢固。作业人员在拆除模板过程中,如发现已灌注混凝土有影响结构安全的质量问题时,应暂停拆除, 报告 施工员经处理后方可继续拆除。拆除模板一般应采用长撬杠,严禁作业人员站在正在拆除的模板上或在同一垂直面上拆除模板。已拆除的模板应及时运走或妥善堆放,模板拆除后其临时堆放处距离楼层边缘不小于1M,且堆放高度不得超过1M,楼层边口、通道口、脚手架边缘处,严禁堆放任何拆下的物件。模板拆除间隙应将已活动的模板、拉杆、支撑等固定牢固,严防突然掉落、倒塌等以外伤人。拆除基础模板时,先检查基槽土壁情况,发现有松动等不安全因素时,应在采取防范措施后方可作业。拆除高度在3M以上的模板时,应搭设脚手架平台,并设防护栏杆。

  (3)钢筋制作安全防护。

  钢筋加工机械应保证安全装置齐全有效。钢筋加工场应由专人看管,各种加工机械在作业人员下班后拉闸断电,非钢筋加工人员不得擅自进入钢筋加工场地。起吊钢筋时,下方禁止站人;多人抬运长的钢筋或钢筋骨架及网片时,要注意周围环境,前后照应,协调一致,防止抬运中冲撞或触及电气设备。不准多人抬着钢筋在墙足行车。在高空绑扎钢筋时,应搭设脚手架和马道,临边处还应挂安全网。钢筋焊接时还应注意放火及强光伤人。绑扎钢筋时,操作扎钩的扭力要适度,一般紧绕铁丝拧转两圈半即可。扎紧后的铁丝尖头应朝下方或内向,以防刺伤人。人工弯曲钢筋时,起弯用力要慢、稳,不要过猛,防止板脱和人员 摔跤 ,并尽量避免在高空板弯粗钢筋。绑扎钢筋应先对作业环境的安全状态进行检查,查看跳板、模板支撑是否牢固可靠。在高处作业时,不允许让在模板或墙上操作。

  (4)混凝土现浇作业安全防护。

  施工人员应严格遵守混凝土作业安全操作规程,振捣设备安全可靠,一防发生触电事故。在拌制混凝土时,为减少水泥粉土飞散,保证搅拌质量,宜选用滚筒式搅拌机.少量混凝土可以采用人工拌合,但要注意避免铁锹伤人。在使用外加剂时,必须注意其适用与禁用范围、限量及掺配工艺,否则有可能导致质量事故或造成人体伤害。对此,应严格遵循施工技术规范,并做好个人防护工作。浇筑混凝土时,操作平台上铺板要密实防滑,操作平台和吊栏四周必须满挂拴安全网,平台护身栏杆高度不得低于1.2m。操作平台应保持整洁,残留的混凝土,拆下的模板和其他材料工具应加强清理。

  三 结语

  建筑工程安全施工是一个十分复杂而重要的系统工程,为使安全防护施工措施真正得到落实,建设工程各方责任主体应该高度重视起来,广泛宣传并且落实掌握安全防护施工技术,与政府相关部门联合起来,形成有效的监管体系,逐步提高建筑施工企业对安全施工的重视和实施。

  参考文献

  [1] 王滨.建筑施工安全管理存在的问题及对策[J].科技创新与应用.2012(01):118~119.

  [2] 周相友.浅论建筑工程施工安全管理[J].科协论坛(下半月).2011(09):31~33.

  [3] 林以涛.谈安全管理在施工中的重要性[J].科技信息.2008(36):11~15.
  建筑中级职称论文范文篇二:《论建筑地下室施工技术》
  摘 要:随着社会主义市场经济的发展与改革开放进程的不断推进,我国的工程建设事业逐渐发展起来。地下室作为建筑工程中的重要组成部分,因其自身的特点,对工程施工的质量要求相对较高。本文将从建筑工程地下室的角度出发,对其施工技术进行研究。

  关键词:建筑工程;地下室;施工技术;研究

  随着时代的发展与建筑施工技术的提升,人们对建筑物的使用功能与舒适度的要求变得越来越高。地下室作为建筑工程中的重要组成部分,在增加建筑使用空间与维护建筑物安全等方面发挥着至关重要的作用。因此,从建筑地下室的角度出发,对其施工技术进行研究是当前人们热衷研究的一大课题。

  一 针对建筑地下室施工 方法 的研究

  建筑地下室的施工方法包括以下两项内容:一是在建筑工程的土方开挖方面,其中包括的内容:第一是要要选用容量为0.65m3履带式的反铲挖掘机对建筑基坑进行开挖;第二是要选择合适的基坑边坡,这需要根据建筑基槽的土质、开挖深度以及现场地质条件进行考量,在开挖的过程中要随时进行修正检测,在最大程度上保障基坑边坡的坡度不发生改变;第三是在土方的开挖过程中,要采取措施充分保障基坑坑底无水与井点降水,当基坑坑底出现涌水现象的时候,要及时地采取技术措施进行整改;第四是在建筑基坑的护坡方面,需要采取的措施有在坡顶设置排水沟,以防止 雨水 冲刷护坡的坡面,同时要采取堆沙包压面的方式保护护坡;二是在建筑工程检验基槽与打桩头方面,其施工方法包括:第一是桩头要进入承台1米的距离;第二是要打除桩头混凝土上的浮浆,用专用铲铲除已经松动的石子;第三是在建筑工程的基坑中,用混凝土浇筑地板之前,需要清洗桩顶。

  二 针对建筑地下室底板的施工技术的研究

  建筑地下室底板的施工技术包括以下四项内容:首先是针对地下室基层的处理技术,建筑地下室的底板要放在较为密实的土层上,如若底板没有落在土层上,就需要按照7:3的比例配置而成的砂石料进行回填。其次是针对地下室钢筋的施工技术。地下室底板迎水面上的钢筋要保持55厘米厚,同时要用与底板上混凝土相同比例的水泥砂浆垫作为支撑底板的钢筋。在地下室预埋铁的下面要设置止水环。要采取铁马凳来架设地下室底板的钢筋,但在混凝土浇筑之前,要将铁马凳撤出。三是针对地下室浇筑混凝土搅拌的施工技术。第一是要按照建筑物设计要求选择原材料,并按照设计要求配置混凝土;第二是在搅拌混凝土的过程中,要严把搅拌时间与搅拌速度关,同时要严格检验外加剂的质量;第三是在混凝土搅拌完成的时候,要在其初凝之前浇筑完毕,一旦出现离析问题,就需要加入适量的水泥浆进行复搅拌;第四是在混凝土浇筑完成12个小时之后,进行浇水养护,根据季节的变化制定合适的养护时间计划。

  三 针对建筑地下室顶板、柱、墙以及梁的施工技术的研究

  建筑地下室顶板、柱、墙以及梁的施工技术包括以下四项内容:第一是建筑地下室墙身的防水施工技术:首先要做好墙身防水材料的准备工作,水泥要选择普硅水泥,砂石主要是直径为0.5-3毫米的粗砂,水泥砂浆的水灰比为0.7-12.6,素灰水灰比的比值为0.35-0.04;其次是要做好地下室基层的处理工作,比方说,当混凝土的基层表面出现100个棱角的时候,要用水泥砂浆与素灰将其分层次的找回,当混凝土的表面出现蜂窝形的孔洞的时候,要清除已经松散的石子,用水泥砂浆与素灰将其找平;三是对于地下室中一些特殊位置的施工,在地下室阴阳角的地方需要抹阳角,其中阳角的直径为10毫米,阴角的直径为55毫米;四是对于地下室墙身的防水设施的养护,当地下室的表面出现冷凝水的时候,不需要浇水进行养护,当地下室出现风干现象的时候,需要浇水进行养护,时间需要两个星期,当地下室被阳光照射时,需要运用湿草帘或者薄膜进行覆盖。

  第二是建筑地下室中墙模板的施工技术。墙模板要选择18×1230×2450毫米的防水性能好的胶合板。墙模板的大小要根据地下室剪力墙的高度与长度进行裁剪制作。同时要采用止水环撑头的方法防止墙模板的变形,其中止水环的间距是纵向与横向均为800毫米。对于墙模板中的穿墙管道的设计要采取预埋的方式,同时要对预埋件进行防水处理。对于地下室剪力墙的墙模板的接缝的地方,可以用泡沫或者涨棉进行填充。

  第三是建筑地下室中钢筋的施工技术:首先是在地下室剪力墙的双层钢筋要用短钢筋头焊接在撑信钢筋的内测,在点焊的过程中,不允许钢筋头露出网片的外侧;其次是建筑地下室墙壁上混凝土的抗渗等级是S8,与底板混凝土的抗渗等级相同;三是地下室钢筋要绑扎牢固,预防在浇筑混凝土的时候由于振动或者碰撞导致钢筋的错位,产生漏筋现象;四是地下室剪力墙的保护层要使用S8抗渗等级的水泥砂浆或者细石混凝土垫块,禁止使用短钢筋头作为保护层的垫块。

  第四是建筑地下室回填的施工技术:首先是建筑地下室的回填要在地下室工程完成之后进行,尽量减少因为温差与干缩而导致起裂的可能;二是在回填之前,要根据地下室施工场地的地质条件与气候条件制定合理的回填方案,选择合适的回填材料,其中回填方法大多使用人工回填的方法;三是在回填的过程中,要从地下室基坑的最底层开始,从基坑的一端慢慢向另一端自下而上地回填,人工夯实的面积为200毫米/每次,机器夯实的面积是300毫米/每次;四是在地下室基坑深浅相连接的地方,首先选择回填深处,当浅槽与深槽平衡时,就要开始分层的夯实;五是对于地下室的管道与墙基回填,首先要选择在两侧用细土回填,尽量避免管道与墙基中心线发生变化。

  四 结语

  随着城市经济的发展与城市建设规模的不断扩大,人们对地下室的空间利用范围越来越广泛,这对建筑地下室施工技术的要求变得越来越高。因此,在建筑工程施工的过程中,加强对地下室施工技术的研究,是当前摆在人们面前的一项重大而又艰巨的任务。

  参考文献

  [1] 覃荣.探讨建筑工程地下室施工技术[J].建筑知识,2010(1)。

  [2] 吴燕峰.建筑工程地下室施工技术分析[J].中华建设,2011(7)。

  [3] 刘杰.探讨建筑工程地下室施工技术[J].建筑知识,2010(2)。
  建筑中级职称论文范文篇三:《建筑工程施工技术质量管理控制》
  施工技术质量管理控制工作是建筑工程施工中的主要组成部分,其中包括技术性、质量等方面。要合理对施工技术质量进行有效控制,不仅要促进施工人员技术水平的细化管理,还要积极贯彻工程中的质量管理制度,进而为人们的财产安全、人身安全提供有效的实施保障。

  一、施工技术质量管理

  施工技术质量管理工作是在建筑工程施工期间,利用科学、合理的方式对建筑工程中使用的技术、现场施工情况进行监督与检查。施工技术质量管理工作在执行期间,是利用科学、合理的方法对其调控,以保证在建筑施工中的各个要素、各个生产部分之间能够相互影响、相互促进,从而降低施工中的影响问题,促进施工的安全运行,这样不仅能够提升建筑企业的运行效率,还能以最低的经济成本提高建筑工程的实施质量。在施工技术质量管理工作中,要实现专业的技术使用,并构建合理的 实施方案 ,利用合理的解决措施不仅能够促进各个程序之间规范运行,还能提高建筑工程的总体质量。

  二、建筑工程施工技术质量管理中存在的问题

  (一)施工人员技术水平低

  施工人员的自身技术水平一直是影响施工技术质量提升的主要问题,在很大程度上,都与建筑施工的技术水平存在关联。所以,建筑企业应重视对施工人员综合素质的考核工作,并促进施工人员具有较高的技术水平。但在实际施工工作中,很多施工企业为了实现较大的经济效益,选择一些技术水平比较低的人员,甚至选择一些没有 经验 的施工人员,所以说,技术水平比较低的施工人员根本不能保证施工技术质量的有效控制[1]。

  (二)质量管理制度不健全

  我国在建筑工程技术质量管理制度建设中,根本没有体现出完善性。制度的建设能够促进施工技术管理工作的规范化,但在当前的施工建设过程中,一些制定的制度还体现着较大的松散问题,从而降低了整个工程的有利实施。如:管理制度中存在的缺陷性,在较大程度上都制约了建筑工程的有效实施。造成该现象的主要原因是因为施工单位只考虑自身效益的提升,一些施工管理人员对专业知识也不够熟练,与下阶层人员的沟通不到位等,都引起了施工方式的不规范执行[2]。

  (三)建筑材料质量差

  建筑施工中的材料是整个建筑工程中的主要部分,施工材料的质量与工程实施的质量存在较大关系。但在建筑施工过程中,相关的施工单位为了在工程实施期间获得更多的经济效益,常常使用价格低、质量低,也没有符合国家标准的施工材料,从而在较大程度上影响了施工质量,降低了人们财产的安全性。而且,在对相关施工材料进行采购期间,也没有对其严格监督、检查,导致在施工中出现严重的偷工减料等现象,从而出现了质量差的工程建设。

  三、建筑工程施工技术质量管理控制措施

  在建筑工程施工管理工作中,主要根据相关原则对其有效提高,一般表现在:第一,促进建筑工程中人力资源的合理利用,从而使相关人员的技能与能力得到有效提升。第二,要制定合理、有效的管理制度,根据科学发展观倡导的相关原则,在保证符合国家的相关标准下,促进施工中各个环节、各个工作的科学性、安全性。第三,要提高施工材料的质量,在能够保证施工技术质量前提下,不仅要降低施工成本,还要提升建筑工程的生产效率。所以说,应对建筑工程中的施工质量管理合理控制,并在以下几方面积极优化[3]。

  (一)聘请技术水平高的施工人员

  根据建筑工程在建设与发展中形成的不同需要,对施工人员的不同技能与水平进行合理选择。在考核期间,可以严格按照制定的相关标准对其考核,以保证能够聘请到技术、能力都比较合适的人员,同时,还要严格禁止出现施工人员滥用技术的情况。而且,还有对建筑工程中的施工人员进行定期的技能考核以及相关的技术培训工作,使工程中的建设人员能够达到较高的施工水平以及形成成熟的建设程度。其次,可以针对施工人员的实际建设情况,制定合理的赏罚制度,并对一些表现优秀的人员、技术水平高的人员予以奖励,从而在整体上提升施工人员的技术水平[4]。

  (二)加强施工管理制度

  在建筑工程的实际施工中,要促进工程实施的规范性,建筑企业可以制定相关的管理制度,并对其进行不断的改善与优化,这样才能在总体上提高工程施工技术质量。建筑工程中的相关管理人员在对管理制度进行制定期间,要对多种因素进行有效实施。如:实现施工管理制度的人性化发展,为了保证技术人员在施工中的安全性,可以利用相关的惩罚制度对其制约,以促进管理制度的有效性实施。

  在整个建筑工程实施过程中,制定相关的质量管理制度能够在其中发挥较大作用,是控制施工质量的核心部分。因为质量管理制度的建立能够提升施工人员的安全意识,保证施工的质量建设,从而提高企业的自身信誉。在这种建设形势下,企业还要对施工人员进行技术培训以及安全培训工作,根据合理的技术规范以及安全责任,保证建筑工程中的每个部分、每个环节都能符合工程建设的质量标准,从而促进施工管理制度的积极建设[5]。

  (三)提高建筑材料的质量

  要提高建筑工程中的施工技术质量,要对施工中要消耗的建筑材料质量进行控制。例如:在对混凝土使用期间,如果使用过多的砂石或者水泥,就要严格把握材料使用的数量,保证材料的及时供应。而且,还要对使用材料的用量与存货量合理控制,保证在施工过程中能够促进施工作业的独立控制。如果期间遇到一些特殊状况,促进相互运输,能够在较大部分上提升两者之间的协调性。如果对施工中的一些大型项目,为了保证材料施工中的使用质量,还可以对其进行划分,并按照各个小细节进行控制。在材料使用期间,还要利用科学、合理的管理制度以及预算制度,保证在采购期间能够合理利用资源。所以说,在建筑工程实际施工期间,只有保证材料的合理使用,并充分促进现场施工管理工作的规范性,这样才能提升企业的经济效益。

   总结 :

  在整个建筑工程施工过程中,施工技术质量管理工作在其中占有较大地位。施工单位中的相关人员要根据建设的管理制度、施工中的材料管理等相关因素进行强化,以保证对施工中的技术质量管理工作进行有效控制,从而提高建筑施工的进度。

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地理专业论文

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地理是一门复杂学科体系的总称,并在各层次学校开设相关课程。下面是我搜集整理的地理专业论文范文,欢迎阅读借鉴。

论文题目:论岩土工程地质灾害防治技术及防治措施

摘要: 近年来,随着我国国民经济的快速发展,各种资源开发和工程建设活动等人类工程活动的力度也普遍增大,给我国本就十分脆弱的地质环境带来了巨大的压力,地质灾害的频度和规模有逐年增加的趋势。为此,本文作者就岩土工程与地质灾害的内涵、地质灾害的特征与危害以及地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施进行了全面的阐述。

关键词: 岩土工程;地质灾害;防治措施

1、岩土工程与地质灾害的内涵

自20世纪80年代末,90年代初,我国产生了一个新的学科——地质工程学。地质工程学,是研究与解决从规划到竣工乃至工程运行后效的全过程的与地质有关的工程问题的科学。它把地质体乃至地质环境作为工程系统的组成部分来对待,这显然符合大系统工程学的思想,它包含岩土工程和地质灾害防治工程两个方面, 但以后者对其特点的反映更为深刻。岩土工程是指工程建设中涉及岩土体的开挖与加固;地质灾害防治工程是对自然或人为作用产生的有害地质现象进行防范与防治。后者包含了更全面地对地质生态环境合理开发与管理的思想。

地质灾害是指由于自然因素或者人为活动引发的危害人民生命财产安全或使人类赖以生存和发展的环境、资源发生严重破坏的地质现象。《地质灾害防治条例》规定,地质灾害包括山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害。

在我国,大多数地质灾害现象都是人为因素引发的,据有关资料统计,近年来我国每年因地质灾害造成的经济损失约占各种自然灾害的1/4至1/5,因此,减少或制止破坏生态环境行为、及时采取地质灾害预防和防治措施,是我国当前减少损失的首要途径。

2、我国地质灾害的特征与危害

由于我国地理位置独特,地质构造复杂,地球生态环境多变,加之人口众多的农业大国,经济较落后,承灾能力弱,所有这些叠加在一起,形成灾害类型多、分布广、频度高、强度大、影响面宽、损失严重的格局。

据资料统计分析,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等种类的地质灾害在我国十分发育。其中崩塌、滑坡、泥石流的分布范围约占国土面积的50%,其中以西南、西北地区最为严重。

地质灾害可分两大类:第一类主要是由自然因素引起的地质环境问题,又称第一环境问题,属自然地质灾害;这些灾害不以人类历史的发展为转移;第二类主要是由人为活动引发的地质灾害,称第二环境问题,属人为地质灾害。这些灾害常随社会经济的发展而日益增加,据地质灾害成因分析,全国50%以上的地质灾害发生的主要原因是人类行为,尤其是人类不合理地大量挖掘能源所造成的。

2.1 滑坡

滑坡是指斜坡上的土体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震、人工切坡等因素的影响,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。

滑坡的诱因:

(1)地震;(2)降雨和融雪;(3)地表水的冲刷、浸泡;(4)河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;(5)开挖坡脚;(6)蓄水排水;(7)堆填加载;(8)劈山放炮,乱砍乱伐。

滑坡发生的`规律:

下列地带是滑坡的易发和多发地区:(1)江、河、湖(水库)、沟的岸坡地带,地形高差大的峡谷地区,山区铁路、公路、工程建筑物的边坡等。(2)地质构造带之中,如断裂带、地震带等。(3)易滑(坡)岩、土分布区。(4)暴雨多发区及异常的强降雨区。

2.2 崩塌

陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部移滑,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚,堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象称为崩塌。

崩塌的诱因:

(1)采掘矿产资源;(2)道路工程开挖边坡;(3)水库蓄水与渠道渗漏;(4)堆(弃)渣填土;(5)强烈振动。

2.3 泥石流

泥石流是由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)产生在沟谷或山坡上的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流,是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。

泥石流的诱因:

(1)不合理开挖;(2)不合理的弃土、弃渣、弃石;(3)滥伐乱垦。

地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。

2.4 地面变形

地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。目前中国发生地面沉降活动的城镇有70多个,明显成灾的有30余个,最大沉降量已将近3m。这些城市有的孤立存在,有的密集成群相连形成广阔的地面沉降带(区)。造成中国城镇地面塌陷原因有三:一是不合理地大量开采地下矿产资源引起的塌陷;二是表面岩溶活动引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。

地面塌陷发生的规律:

(1)岩溶强烈发育的纯可溶岩分布地带或沿其与非可溶岩的接触地带;(2)沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎带,岩层剧烈转折、破碎的地带;(3)松散盖层较薄且以砂石为主,其底部粘性土层缺失或甚薄(一般不足1-2米)的“天窗”地段;(4)岩溶地下水的主迳流带或岩溶管道上;(5)具有潜水和岩溶水双层含水层分布地带;(6)岩溶地下水的排泄区;(7)岩沉吟地下水位在基岩面上下频繁波动的地带,或受排水影响强烈的降落漏斗中心及近侧地段;(8)临近河、湖、塘地表水体的近岸地带;(9)岩溶地下水位埋藏较浅的低洼地带。

2.5 人为地质灾害的危险性分析

人为活动加剧或加速地质灾害的发生所带来的危害性大大超过正常状态下产生的地质灾害所带来的损失。如:矿产资源的开发以及铁道、公路等各种工程建设的开挖,亦经常加剧地质灾害的发生,如:土壤侵蚀、地面塌陷与沉降、滑坡、岩爆、泥石流、荒漠化以及坑道涌水、瓦斯爆炸等灾害。人工滥伐森林资源,也造成土壤侵蚀、滑坡和泥石流等灾害,并导致洪灾的加剧发生。人工爆破也会诱发岩溶塌陷、滑坡等灾害的发生,还有可能引起连锁性的岩溶塌陷。

人工诱发地质灾害的特点如下:

一是诱发速度快。在自然地质演化及气候变化过程中,岩体由相对稳定至不稳定的变化,经历长时间过程。而人工因素诱发下,就大大地缩短了自然演化时间,加速岩土体的岩性变化,而导致突变灾难的发生,并造成更大的损失。

二是诱发灾害面广。自然地质灾害的发生,除了特大灾害之外,一般其危害性有一定的局限性,在人工因素诱发下,其危害性就具有更大的影响面。例如由于生物资源———森林的破坏,工程的大规模开挖,影响的是区域性环境恶化,诱发区域性旱涝灾害,以至引发全球性荒漠化。人类活动产生的升温效应,对气候及地质灾害诱发作用的影响也是全球性的。

三是灾害损失巨大,除了地震之外,人工诱发的地质灾害所造成的损失是严重的。随着经济建设的发展,人工诱发地质灾害所造成的损失,仍会不断增加,目前估计地质灾害损失每年约500亿元,而受到威胁的就是这些数据的数倍至数百倍。1998年洪灾损失2000多亿元,死亡1432人,其中不少损失是通过地质灾害而产生的。

3、地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施

3.1 主要的施工技术标准总结

地质灾害防治工程的最大特点是隐蔽性(如抗滑桩)、复杂性(如抗滑桩+锚拉+挡板+冠梁)和多样性(防治滑坡可采用桩,亦可采用挡土墙),以地下工程施工为工艺特点,因此与地基与基础工程和岩土工程具有十分相近或相同的工艺流程、施工工序和施工工法。涉及地质灾害防治工程施工的技术规范和标准主要有:

(1)地质灾害防治工程现行施工技术标准和规范,如《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0218-2006);

(2)各类工业与民用和市政工程建设项目的地基与基础、深基坑、高切坡、地基处理、基础病害工程防治等所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002);

(3)各类水利水电工程的土石方、地基与基础和岩土工程所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《水电水利工程预应力锚索施工规范》(DL/T5083-2004);

(4)各类交通建设中所涉及的边坡、滑坡、危岩、塌陷和沉降等工程防治的相关技术标准和规范,如《公路隧道施工技术规范》)(JTJ042-94)。

3.2 地质灾害防治工程防治措施

3.2.1 做好防治工程设计

地质灾害防治工程设计,必须根据崩塌、滑坡、不稳定斜坡的成因机制、运动模式、易发性及防治目标制定。

(1)根据致灾的成因确定主要防治途径;

(2)根据灾害的易发程度、防治目标确定防治工程的强度和工程量。

3.2.2 地质灾害防治工程的主要工程措施

根据地质灾害防治工程勘查设计现行行业规范,《三峡库区地质灾害防治工程质量检验评定标准》等技术标准及资料分析,国内防治地质灾害的主要工程类型有:排(截)水工程、支(拦)挡工程、加固工程、护坡工程、减载与压脚工程及搬迁和避让等。

3.2.3 地质灾害防治措施

(l)工程防治措施

工程防治措施是防治地质灾害的重要组成部分,工程防治措施的适用条件及方式:大多数房后切坡造成的小型土质滑坡,选用滑坡后缘地表排水、前缘支挡或削方减载护坡等工程措施较为适应;对于中型以上滑坡,应根据工程地质勘察资料选择工程防治措施。

(2)生物防治措施

生物防治措施是指植树造林,种草护坡及合理耕牧。它具有应用范围广、投资省,能促进生态平衡,改善自然环境条件,防治作用持续时间长的特点,需较长时间才能发挥其效益。

根据调查区地质灾害特点和自然经济条件,泥石流区,地面塌陷区及水土流失区应采取封山育林,退耕还林等防治措施,减少地质灾害的发生和经济损失。

(3)避让措施

①雨天避让措施。对灾害隐患点和变形斜坡,采取雨天临时避让措施,各镇在防灾预案的基础上编制安全转移预案,雨天对受威胁户一一作转移地点安排。应根据就近原则、转移地(接受户)不受地质灾害或其它灾害威胁的原则进行操作。

②搬迁避让措施。对一些危险性大、危害性严重的地质灾害,防治费用超过搬迁费用或再建房仍然受地质灾害威胁的,采用搬迁避让措施。调查区需搬迁避让或已搬迁的灾点。

4、结语

岩土工程地质灾害防治工程是一项长期的工作,任重而道远。随着新技术、新方法、新材料在地质灾害防治工程中应用,地质灾害防治措施和施工技术必将迈向新的台阶。

参考文献:

[1]地质工程勘察、检验监测及设计施工与灾害防治技术实用手册.中国知识出版社.2007-11

[2]胡茂焱.地质灾害与防治技术.中国地质大学出版社.2005-9

[3]GB50021-2001岩土工程勘察规范[S].国家质检总局(SBTS),2002

[4]地质工程手册.中国知识出版社.2006

工程地质论文(5000 字以上)

第一部分 矿井概括
1 矿区自然地质环境
1.1地理位置及交通情况
晒口煤矿位于福建省邵武市城东的晒口街道办境内。矿区位于邵武市城区方位121度、直距8.5公里,即晒溪桥—新铺一带。地理坐标:东经117°33′~117°36′、北纬27°16′~27°19′。闽江三大支流之一的富屯溪,316国道和鹰厦铁路东西中横贯矿区,矿区与周边主要城市的铁路里程分别为:南平154公里、福州320公里、厦门535公里、鹰潭159公里。矿区往南部36公里与京福高速公路相接,交通十分便利(详见交通位置图)。
交通位置图

1.2、地形地貌
矿区地貌系属起伏不平的中至低山区,主要山脉走向呈北北东—南南西、一般海拔标高为200~350m,最高点云屏山,海拔标高为636.3m;矿区最低侵蚀基准面富屯溪河床,其海拔标高约178m。
区内由于不同时代的岩性差异,风化侵蚀后呈不同的自然地貌景观,中—下侏罗统漳平组及梨山组的砂、砾岩层分布区、基岩裸露,山脊狭窄陡峻,多为单面山,沟谷发育陡直;晚三叠统焦坑组的粉砂岩和前震旦纪的变质岩群及花岗岩等分布区,则为低缓的山丘。
区内第四系冲积平地较少,主要分布于富屯溪和晒溪两岸。
1.3 水系
区内地表水流颇为发育,主要水系有富屯溪、晒溪及6条常年性山间小溪。
富屯溪为矿区的主要水体,自西北向东南横贯矿区中部,为焦坑井田和晒口井田地表天然的分界线,河床宽50~150m。根据邵武水文站历年(1963至1972;1976至1980;1990至1996)资料表明:年平均流量108.1m3/s,最大流量6400m3/s(1967年6月22日),最小流量6.3m3/s(1979年10月)。洪水期一般出现在4~6月份,最大洪水发生在1998年6月22日(流量未测得),矿区东部新铺村一带,洪水位标高196.4m;矿区西部的晒口村一带,洪水位标高189.8m,与晒口大桥桥面相差0.7m。
晒溪为富屯溪的一级支流,发源于罗峰山,自北向南流经下沙新村、洒溪桥,于晒口村西注入富屯溪,年平均流量28m3/s,最大流量190.61m3/s(1967年6月22日),最小流量2.153m3/s(1961年1月15日),洪水期一般与富屯溪同时出现。1998年6月22日,出现最高洪水位(流量未测得),标高为188.3m。枯水季节最低水位标高为179.5m。
新铺溪流量为0.1~0.05m3/s,其它6条常年性小溪流量约为0.02~10L/s。
1.4气象及地震情况
矿区气象属亚热带潮湿性气候,据邵武气象站历年来(1963年至2005年)气象观测资料阐明如下:
气温:平均温度17.9℃,一般于7、8、9月份气温较高;最高温度可达40.4℃(分别出现在1971年7月31日、2003年7月16日及31日);而于12、1、2月份气温较低,最低温度可降到-8.5℃,一般甚少下雪。
降水量:历年平均年降水量1832.5mm,最大可达2455.9mm。降水一般多集中在4、5、6月份,占全年总降雨量约40-50%;但在个别年份雨季提前于3月开始或推迟到7月止。日最大降雨量187.7mm(出现在1970年6月26日),连续降雨最长可达25天(1966年)。
蒸发量:年平均总蒸发量1101.4 mm;一般在7月份或8月份为最大,占全年总蒸发量约30~40%,最大月蒸发量达249.4mm。
潮湿度:1964年~2005年潮湿系数在1.05~1.65间,平均为1.31。 历年绝对湿度平均值18.1毫巴,以6~8月最高;月平均值达27.9毫巴以上;最大可达30.4毫巴,最小达6.6毫巴,年平均相对湿度为81%。
风向及风速:在9月份至次年12月,晴天早晨多雾,一般须到十点左右方可消散,风向多为西北,历年平均风速0.7m/s,6~8月份东风和南风较多。
根据《中国地震参数区划图》(GB18306―2001),本区抗震设防烈度为6度,地震动峰值加速度为0.05g。

2 地质特征
2.1地层
矿区在大地构造中的位置属于南华后加里东准地台华夏台隆遂(昌)建(瓯)台拱的南部,在区域地质构造中的笔架山—香林铺中生代复式向斜内的虎庵山—同青桥背斜的东南翼,呈一大致向东倾伏缓波状的单斜,延深至东部被F1逆断层切割,断层上盘的前震旦系地层出露于地表。矿区出露地层有:前震旦纪变质岩群、上三迭统焦坑组、下侏罗统梨山组,中侏罗统漳平组和第四系。焦坑组为煤系地层。
⑴前震旦纪变质岩群AnZ
主要出露于矿区的西部、东部及北部,为上三迭统焦坑组煤系地层沉积的基底,岩性主要为千枚岩、变质砂岩、云母石英片岩和少量细晶片麻岩及板岩等组成。
⑵上三迭统焦坑组T3j
主要出露于矿区的西部,而东部及北部仅零星出露,属含煤地层,以第一标志层底部为界,分上、下段。地层厚度由南向北(沿走向)逐渐增大,自0~372米;自西向东(沿倾向)逐渐变薄自218~60米。
焦坑组下段为主要含煤段,岩性复杂,岩相变化频繁,厚度变化较大,中下部以厚层状砂砾岩为主,上部为粉砂岩及较稳定的中厚煤层(DE煤层)。
焦坑组上段以湖泊相的粉砂岩为主,分布较普遍,岩性变化不甚明显,为良好的隔水层。
⑶下侏罗统梨山组
本组地层分布较普遍,为煤系地层的盖层。岩性变化不大,以河床相的长石、石英砂岩为主,间夹石英质砾岩和粉砂岩,为矿区的主要含水层。
表1-2-1 各地层关系表
系 统 组 段 层厚m 岩性特征 接触关系
第四系(Q) 0~56 为坡积黄土层,内含滚石、洪积亚粘土,河床冲积砾石层及河漫滩砂土层 角度不整合
侏罗系 中统 漳平组 上段 240 砾石成份复杂的砾岩或砂砾岩 假整合
下段 角度不整合
下统 梨山组 上段 240 河床相的长石石英砂岩为主,间夹石英质砾岩和粉砂岩 假整合
下段 240
三迭系 上统 焦坑组 上段 288 湖泊相粉砂岩为主,夹细---中粒砂岩和少量透镜状含砾砂岩 角度不整合
下段 82 中下部以厚层状砂砾岩为主,夹有透镜状砂岩、粉砂岩,并夹凝灰质砂岩,火山角砾岩与凝灰质泥岩。上部为粉砂岩及较稳定的中厚煤层(DE煤层)
前震旦纪变质岩群 不详 千枚岩、变质砂岩、云母石英片岩和少量细晶片麻岩及板岩

⑷中侏罗统漳平组
主要分布在矿区的东部和北部,为砾石成份复杂的砾岩或砂砾岩,分为上下两段。
⑸第四系(厚度0~56米,一般厚度12米)
为坡积黄土层,内含滚石、洪积亚粘土,常为耕作区,河床冲积砾石层及河漫滩砂土层等。
2.2、构造
矿区构造的复杂程度中等,为一向东倾伏缓波状的单斜构造,倾角为20~30度,以断层构造为主,褶曲构造也十分发育。矿区内较大的断层均在矿区边缘;井内落差0.5~10米的北东向及南东向中、小断层密布,并往往与褶曲共生,断褶并存导致矿区内倾向及走向地层起伏变化。
⑴断层
矿区内较大的断层大致有17条,按其性质和延伸展布方向,大致可分为二组:一组,近于南北及北东向的逆断层为主,如F1、F4、F6、F8(北端)及F9;正断层有F2、F16及F20。另一组,近于东西向的正断层为主,如F3、F5、F14及F21,逆断层有F8(西端)及F10。上述断层主要分布在矿区的西部、东部及北部的边缘,而矿区内比较稀少。各主要断层分述如下:
F1逆断层:位于矿区的东部边缘,全长约6000米以上,倾向约80°~90°,倾角40°~50°,斜断距大于1000米,为矿井的东部边界。
F4逆断层:位于焦坑井田东南部,全长约1850米,倾向110°~ 140°,倾角40°~50°,斜断距小于40米。
F16正断层:位于晒口井田中部,全长约1400米,倾角72°,斜断距约50米。
F20正断层:位于焦坑及晒口井田中部,全长约350米,向南北两端即消失。倾向110°,倾角80°,斜断距较小而往深部消失。故对煤层没影响。
F10平推逆断层(外围原F13):位于矿区北部边缘,为矿井北部边界,全长约5000米以上,断导走向近东南,倾向往北,地表倾角偏陡约60°~ 70°,斜断距不详。
但据矿井巷道揭露,井下小断层甚为发育。晒口井田常见岩、煤层挤压褶曲,且伴随着小断层产生。焦坑井田常见倾向及斜交小断层。
⑵褶曲
矿区为一往东倾伏的单斜构造,沿走向、倾向呈现次一级褶皱。煤系地层产状变化不大,一般倾向70°~120°,浅部的倾角20°~30°,向深部变缓为10°~25°。主要次级褶曲分述如下:
轴向北东褶曲:发育于焦坑组下段角砾岩中,分布在1至6勘探线的西部,两翼宽约150米,幅度20~25米。
轴向近东西:分布矿区西部,宽为70~80米,两翼倾角10°~ 25°向东倾伏,延伸约100米。
据矿井巷道揭露,煤层沿走向出现向、背斜相间褶曲形态,往深处幅度相对减少,轴向为西偏北,向东倾伏。更次级的小型褶曲一般轴向延深数十米左右,幅度几十公分至十余米,往往与小断层相伴生,两者在成因上具有关联。但这些构造不破坏煤层的连续性。
⑶岩浆岩
矿区岩浆岩分布广泛,岩种繁多,侵入时代主要有早至中三叠世的印支期,晚三叠世至侏罗纪的燕山早期。主要分布在矿区的西部和南部的边缘,次为东部的F1断层上盘地层之中。前印支期中、酸性岩中主要有白云母花岗岩及石英闪长岩侵入于变质岩中,共同构成煤系地层的基底。燕山期中酸性岩浆岩侵入岩及喷出岩,主要有安山凝灰岩(成煤之前)、石英斑岩、安山斑岩、火山角砾岩及少量辉绿岩等,尤以石英斑岩及安山斑岩对煤层影响较大,呈小型岩墙及岩脉岩沿断层或褶曲走向侵入,造成煤层变薄,尖灭,给开采带来极大的困难。
总之,矿井构造类别属中等复杂型。
2.3煤层及煤质
2.3.1煤层
矿井主要可采煤层为焦坑组下段的DE煤层,属较稳定的简单~较复杂类型可采煤层。顶板岩性为黑色的砂质泥岩,含植物化石碎片,可见黄铁矿条带或结核,局部为粗砂岩,个别直接顶夹0.2~0.8m的炭质泥岩伪顶。底板为灰黑色角砾岩或砂砾岩,常相变为含砾砂岩。主要可采煤层特征见表1-2-2:
主要煤层特征表
表1-2-2
煤层
编号 煤层厚度(m)
最小—最大
平均(点数)

构 稳

性 顶板岩性特征 底板岩性特征
DE 焦坑
井田 0.20—14.0
2.78
简单

较复杂 不

定 煤层顶板为细粉砂岩,局部为粗粉砂岩、细砂岩,少数地段夹0.2~0.8m厚的炭质泥岩伪顶。一般顶板节理裂隙不发育。
煤层直接顶板厚度变化较大,一般由东向西变薄,而个别点至尖灭。 底板主要为角砾岩或砂砾岩,也有见深灰色的细砂岩或粗粉砂岩,岩石一般坚硬而碎,不易产生形变且煤层底板一般含承压水较微弱,具有岩质疏松等特点。
晒口
井田 0.17—13.8
2.22

2.3.2煤质:
以亮~半亮型的粉~粉块~块状煤为主,煤质化验结果见表1-2-3。
煤质化验结果一览表
表1-2-3
煤层
编号 工业分析 全硫
Sd,t
(%) 磷
Pb
(%) 容重
ARD 发热量
Qv,d
(MJ/kg)
Mad
(%) Ad
(%) Vdaf
(%)
DE 4.17 23.34 4.63 1.936 0.029 1.67 25.16
由上表结果表明:DE煤层为中灰、中硫、低磷、中高发热量的无烟煤。可作为动力、化肥、发电、水泥用煤、民用生活煤等。
2.4 矿井开采技术条件
2.4.1岩石工程地质特征
煤层顶板常见灰黑色,薄至中厚层状的细粉砂岩,局部为粗粉砂岩或细砂岩,但个别地方煤层与直接顶间夹一层0.2~0.8米厚的炭质泥岩伪顶,往往在炮采时与煤层一起采出,而影响煤质。底板主要为灰黑色角砾岩或砂砾岩,岩相变为含砾砂岩,也有见深灰色的细砂岩或粗粉砂岩,质硬,不易产生变形且煤层下伏地层(底板)一般含承压水较微弱,对煤层开采影响不大。但由于矿区内构造较发育,局部地段受断层、褶曲和岩浆岩脉的影响,岩石节理裂隙发育,岩石较破碎,局部岩体质量较差,同时局部地段存在较弱夹层,建议在这些地段开拓过程中,应加强维护,防止冒顶事故的发生。
2.4.2 瓦斯、煤尘和煤的自燃
根据历年瓦斯鉴定确认该矿为低瓦斯矿井。
焦坑井田瓦斯含量为0.1%-1.0%,瓦斯主要成份是:CH4约0.86%,CO2约0.5%,晒口井田瓦斯含量为0.2%-1.0%,瓦斯主要成份是:CH4约2.5%,CO2约0.95%。
但随着开采深度的增加,在独头上山或独头长巷、通风不良处易造成CO、CH4等有害气体聚集,在今后矿井生产过程中应加强矿井通风管理,经常进行瓦斯监测,做好生产过程中防尘、防爆、防自燃工作,以防意外事故发生。
矿区的无烟煤的挥发分为3%左右,无煤尘爆炸危险,建矿至今从未发生过粉尘爆炸事故。
煤矿无烟煤燃点较高,不易发生自燃,但在矿井井田局部块段的顶层煤,由于顶层煤中含硫量突然变高,在此煤层开采揭露后硫化物迅速氧化放热,若通风不良,散热不及导致煤层氧化放热聚集,最终发生煤层自燃。
晒口煤矿煤层自燃现象仅局部块段会发生,采用跟底进尺,后退回采的开采方法,采用工作面煤壁洒水等措施可以防止煤层自燃现象的发生。
2.4.3水文地质
山区地形,地表排泄条件好。
地表水系发达,主要水源是河流及降雨。
降水丰富、集中在4-7月,年平均降雨1200-1300mm/年,降水量1700-1800mm,是矿坑充水的主要来源。
岩性单一,以碎屑岩为主,含水性质单一,均为基岩裂隙水,由于含水层受构造裂隙控制,具有穿层性和和相互分隔的特点,各个含水带之间联通性差。
晒口煤矿大部分煤层位于河流侵蚀面以下,虽然富屯溪、洒溪流经矿区,因留设了有效的保护煤岩柱,河水下渗微弱,对矿区充水影响不大。矿井的主要充水方式有三种基本类型:
Ⅰ类:大气降水、地表水、潜水 → 矿区浅部采动裂隙及构造裂隙 →采空区新生含水层 → 采掘工作面涌出。
Ⅱ类:大气降水、地表水、潜水 → 承压含水层 → 构造裂隙 → 采掘工作面涌出。
Ⅲ类:承压含水层 → 覆岩冒落带、裂隙带两带 → 采掘工作面涌出。
井田的水文地质条件属基岩裂隙类简单型。
根据福煤(邵武)煤业有限公司晒口煤矿提供的矿井涌水量数据,-200m~-600m水平平均涌水量303.2m3/h,最大涌水量431.2m3/h,其中,-200m~-400m水平平均涌水量264.7m3/h,最大涌水量378.1m3/h。

2.4.4地温
根据福建省煤炭工业(集团)有限责任公司于2006年5月18日提交的《福建省邵武市邵武煤矿资源/储量核实报告(焦坑及晒口井田)》和矿方提供的技术资料,晒口煤矿平均地温梯度G=2.41℃/100m,介于1.6℃/100m和3℃/100m,属于中常温类矿井。根据地质报告,预计在矿井-400~-600水平,地温将达到27℃~30℃。
2.5矿区开采情况
晒口煤矿范围原为邵武煤矿开采,其煤炭开采历史悠久,早自清朝光绪二十三年至民国元年,由盐商陈远复主办开采;民国元年至三十六年,由义记公司开采,主要采焦坑井田浅部(即云坪寺之北至焦坑村北东一带)露头煤,均为私人小煤窑土法开采。
1958年—1963年,开始有计划地进行建井开采工作,但仍以小煤窑开采为主。重点开采焦坑井田的浅部煤层,日产约500吨,几年总产量约48.25万吨。
1960年起由省燃料局正式接收为省属企业,正式命名为邵武煤矿,并于1959年开始由省燃料局设计院对矿井进行总体规划设计,设计矿井服务年限为45年。焦坑井田一号井主平峒1959年6月动工兴建,1964年6月投产,以平硐—暗斜井方式开拓,设计生产能力为21万吨/年。晒口井田二号井于1960年开始兴建,1961年1月正式投产,以片盘斜井方式开拓,设计生产能力为15万吨/年。
随着开采水平的延深,原有的生产系统满足不了矿井生产能力需要,为实现焦坑—晒口井田联合集中生产,扩大矿井生产能力,1972年由省煤炭工业设计院对矿井进行技改扩建设计,1973年4月至1974年5月新建一对箕斗斜井至-40水平,将一、二号井-40水平运输大巷贯通,构成统一的运输提升系统,箕斗主斜井负责提煤,副井负责供电、排水,技改扩建后矿井生产能力增至45万吨/年。
为了开采-200和-400水平煤炭资源,从1981年开始由省煤炭工业设计院对第三、四水平开拓延伸进行设计,在二号井副井旁新掘一条908m长的新副井至-200水平,箕斗主斜井往下延伸至-200水平,形成-200水平生产系统。该系统于1993年建成投入使用。
随着资源逐渐枯竭,1995年重新核定矿井生产能力为21万吨/年。
第二部分
1. 矿井自然环境和地质概括
矿区地貌系属起伏不平的中至低山区,主要山脉走向呈北北东—南南西、一般海拔标高为200—350米,最高点云屏山,海拔标高为636.3米;而长年性地表水流发育的富屯溪,则为本矿区最低侵蚀基准面,其海拔标高约178米。本地表水系主要为富屯溪,最大流量为6500m3/s,最小流量为6.3m3/s,平均流量为107.1m3/s,洪水期水位最高标高达+189.6m,枯水期河流最低标高+170m,流量随季节性变化。其次为晒溪,河床最低标高+179.5m,最高洪水位+188.3米,洪水期最大流量为190.61m3/s,最小流量为2.153m3/s,流量随季节性变化。
本区属亚热带潮湿性气候,据邵武市气象局资料,每年4~6月为雨季,11月至次年1月为旱季,历年平均降水量为1762.5mm,气候温和,雨水充沛。
2.地层含水性
矿区出露地层有前震旦纪变质岩群、上三迭统焦坑组、下侏罗统梨山组,中侏罗统漳平组和第四系。现对各地层的富水性简述如下:
⑴、前震旦系变质岩群
主要出露于矿区的西部、东部及北部,为上三迭焦坑组煤系地层沉积的老基底,岩性主要为千枚岩、变质砂岩、云母石英片岩和少量细晶片麻岩及板岩等组成。
⑵、三叠系上统焦坑组
主要出露于矿区的西部,而东部及北部仅零星出露,属含煤地层,系山麓堆积相---冲积相的角砾岩、砂砾岩及砂岩,湖泊相的粉砂岩、细砂岩或透镜状砂岩、砾岩和煤层等。地层厚度由南向北(沿走向)逐渐增大,自0---372米;自西向东(沿倾向)逐渐变薄自218---60米。焦坑组上段风化带为弱含水层,单位涌水量0.0156L/m.s、渗透系数为0.071m/d。焦坑组上段以湖泊相的粉砂岩为主,夹细---中粒砂岩和少量透镜状含砾砂岩等组成,中厚层状、层理发育,含植物化石碎片偶见少量瓣鳃类动物化石,本地层分布较普遍,岩性变化不甚明显,为良好的隔水层。
⑶、侏罗系下统梨山组
本组地层分布较普遍,系为煤系地层的盖层。岩性一般纵横变化不大,以河床相的长石、石英砂岩为主,间夹石英质砾岩和粉砂岩,为矿区的主要含水层。由于基岩裂隙发育不均一,该含水层可分为相互分隔的三个含水带,其中中带即第二含水带中等含水、单位涌水量0.117~054L/m.s、渗透系数为0.138~0.748m/d,其他两个带均为弱含水带。
⑷、第四系残坡积层和冲洪积层
为坡积黄土层,内含滚石、洪积亚粘土,常为耕作区,河床冲积砾岩石层及河漫滩砂土层等。主要分布于富屯溪,晒溪两岸及矿区西部山脚一带,河岸以冲积层砂、砾石为主,山脚一带以坡积含砂土为主,渗透系数0.2~0.9m/d。
3.构造含水性和导水性
晒口煤矿主要构造以断层为主,分别为近于南北及北东向的逆断层为主以及近于东西向的正断层为主。大断层都在矿区边缘,井内落差0.5~10米的北东向及南东向中小断层密布,断层导水性弱或基本不导水。
4矿井充水条件
充水水源分析
⑴大气降水
大气降水是矿区的主要补给水源,它通过地表潜水层及采空区塌陷裂隙补给深部裂隙承压含水层中,成为矿坑的直接补给来源。
⑵裂隙含水岩层水
主要赋存于三叠系上统焦坑组(T3j)砂岩、砂砾岩、含砾砂岩的裂隙中。含水层呈透镜体分布,浅部富水性中等~弱;深部富水性弱~极弱。主要表现为顶板的滴水和渗水,通过调查分析煤层底板的涌水量极小,底板突水的可能性极小。
充水通道分析
矿井充水的水源主要是大气降水,其次是地表水和潜水。主要充水通道是煤层采动时上覆岩层被破坏造成“两带”沟通引起的山体基岩和表土裂隙,塌陷区域,以及采动使断褶构造活化而形成的断褶导水带。
5矿井涌水量、水害预测及其评估
-40m水平涌水量由一采区、二采区、三采区涌水量构成,-200m水平涌水量由五采区、六采区、七采区涌水量构成。矿井排水主要是通过-200m水平中央水泵抽水至-40m水平中央水泵,再由-40中央泵房经箕斗井两趟管路排至地面后流入富屯溪。-200m~-600m水平平均涌水量303.2m3/h,最大涌水量431.2m3/h,其中,-200m~-400m水平平均涌水量264.7m3/h,最大涌水量378.1m3/h。
通过矿区水文地质特征及充水分析,矿井主要充水因素为大气降水、地表水、线状断层带、基岩裂隙水。通过开展矿区水患现状调查,分析矿井水害现状,矿井目前无大的水害威胁。通过对矿井实际涌水量观测,矿井目前实际观测的最大涌水量为880m3/h,平均涌水量为580m3/h。
近些年本矿开采老空区已封闭,留有排水口,存在小部分积水基本能通过排水口排出,对下部的开采影响较小。晒口煤矿目前的排水能力满足生产要求,但仍要做好季节防治水工作。
6.矿井防水害措施
矿井主要充水因素为大气降水、含水岩层和采空区积水。矿井地表水体为沟谷水,含水岩层富水性弱,断层导水性弱,地表水和地下水对开采影响不大,但为了做到预防为主,确保矿井正常生产,对于强降雨后,对采空区的补给,在矿井生产过程中必须做好以下防治水措施:
1、煤矿企业必须在雨季来临前,派专门人员对防治水工作进行全面检查。
2、矿井生产时,应做好水文地质调查工作,在矿井范围内进行水患分析预报;加强职工防治水知识教育,特别是透水预兆、应急措施知识的普及教育;坚持“有疑先停、有疑必探、先探后采(掘)”的原则,配备探放水设备。
3、各矿井在开采下山水平时,要对各矿井主平硐及以上水平的矿井水采取“堵、截、引”等措施排出地面,留设足够隔水煤柱,严防上水平的通过钻孔裂隙带直接馈入下水平,造成额外排水负担。
4、在各个生产水平开采过程中,必须留设足够的隔水煤柱、采空区煤柱、护巷煤柱、断层隔离煤(岩)柱、矿井边界煤柱等保安煤柱,确保矿井安全生产。
5、矿井在开采过程中必须做好水文观测工作,应根据实际涌水量情况,及时扩大水仓容量和更换相应型号、功率的水泵。同时做好水泵及其供电线路维护工作,保持井下排水设备完好和正常运转,确保有足够的排水能力。
6、断层为弱导水或局部弱导水,对矿井充水一般无威胁。但矿区中褶皱构造发育,一般在背斜轴部由于张性裂隙的发育,会形成较大面积的含水层,且含水量较大。对此断裂带、构造带应加强矿山地质及水文地质工作,密切注意井巷围岩、断层破碎带、掘进面等涌水特征,发现顶板淋水加大,顶板来压等透水预兆时,应立即停止作业,采取防范措施。

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  注浆技术在控制井筒涌水中的应用
  利用送压设备将能够固化的浆液材料通过钻孔注入地层中颗粒的间隙、土层的界面或岩层裂隙内,使其扩张、胶结、固化,以降低地层的渗透性,增强地层强度,防止地基沉降、变形的的注浆技术在控制井筒涌水中得到越来越广泛的应运。本文从注浆技术在控制井筒涌水中的原理出发,介绍了注浆技术在控制井筒涌水中的施工方案、方法及施工工艺,并对该技术在应用中的有关问题进行了探讨,得出注浆技术应用的在井筒涌水中优势。

  关键词:注浆技术 井筒涌水 应用 效果

  注浆技术的多层次应用在施工中已经使用普遍,具体在控制井筒涌水方面的优势已明显可现,以钱营孜煤矿副井为例 ,我们能更科学全面的认识注浆技术在控制井筒涌水中的应用,更好的利用。

  钱营孜煤矿副井井筒设计净直径6.5m,井深708m,其中表土段264m,采用冻结法施工;基岩段444m采用地面预注浆法施工。表土段内壁已于2007年4月11日套壁完毕(表土段停冻时间为4月2日),现井筒施工至井深607.7m,井筒淋水量约17m3/h左右。为保证施工安全和改善井下工作面施工条件,于2007年10月15日暂停井筒掘砌施工转为基岩段壁后注浆和表土段壁间注浆。

  二、施工工艺

  1、造浆站布置与注浆站布置

  利用井口设置Js-1000型砼搅拌机拌制浆液,制造浆液时浆液必须搅拌均匀,2.5m3吊桶接浆下送,接浆时吊桶上口设过滤筛,下至井下二层吊盘,吊桶内设扫孔器一个,继续搅拌灰浆以防沉淀;水玻璃用4个塑料桶通过吊桶送至下吊盘。

  注浆站设置在二层吊盘上,布置注浆泵一台,凿岩机一台,浆桶三个,及相应的各种管路(泵与孔口上混合器用高压胶管连接)、电缆、电器设备、信号及通讯设施等。注意设备摆设要保持吊盘重心不偏移。

  2、注浆流程为: 搅拌 贮浆桶 注浆泵 混合器 注浆管 含水层

  3、注浆顺序:

  自下而上,再由上往下往复注浆,但在最低出水层位下,应先注浆封堵水路。

  4、注浆结束标准

  注浆结束标准以注浆压力升至设计终压,且孔内不吸浆,出水点不再出水,10分钟打开孔口管放浆阀,不漏水,井壁不见出水点,全井筒涌水量不超过6m3/h,可结束本次注浆。

  三、注浆参数:

  1、注浆压力

  基岩段注浆最大压力不得大于7Mpa。水力冲孔瞬时压力不超过8Mpa。表土段夹层注浆内壁砼强度C30的,注浆压力不大于5Mpa;内壁砼强度C30以上的,注浆压力不大于7Mpa。

  2、布孔

  ①表土段:井深(绝对标高)-15m、-110.0m、-227.0m设计水平,环向均匀布置6个注浆孔。

  ②表土段壁座下方-239m(累深264m)处单独施工一排注浆孔。

  ③基岩段:以出水点为主,注浆段高不大于50m,环向均匀布置6个注浆孔,对于主要出水点则采用顶水对点布孔或在周围布孔。

  ④基岩段打眼后,若无水则用水泥药卷封堵严实,表土段则将注浆管砸入井壁并加盖预留。

  ⑤打眼用7655型风钻配Ф42钻头,孔口管采用Ф40×500mm的无缝钢管加工成马牙扣型,尾部焊挡板及1寸丝头,孔口管外壁用麻丝反复缠绕后,然后用大锤将带有保护管丝的孔口管撞入孔内,注浆管外露不超过50mm,装上注浆阀门后,连通注浆管路,进行清水试压。

  3、孔深:

  基岩段以超过井壁厚度100mm、表土段以穿透内壁且进入外壁不超过50mm为原则。

  4、浆液浓度

  水泥浆的水灰比为1:1、0.75:1,(见浆液配比对照表),水泥与水玻璃体积比为1:1、1:0.8~0.6。注浆时原则上用单液水泥浆,若井壁跑浆,则用双液浆封堵,间歇式注浆或用棉纱、铁楔先堵水眼后再注。

  浆液配比对照表

  水灰比
  水

  (kg)
  水 泥

  (kg)
  浆 量

  (m3)

  1:1
  750
  750
  1.0

  0.75:1
  712
  950
  1.03

  四、施工安全技术

  1、基岩段打眼时,如发现涌水较大或涌水中含砂时,停止钻进,立即注浆。

  2、冻结段打眼时,在即将穿透内壁时停一下,观察无异常时再进行钻进。

  3、打眼时,操作人员两侧站立,不得站在风钻后面,以防顶钻伤人。严格交接班制度,交接班时井下情况要交代清楚。

  4、吸浆笼头应加过滤罩,以避免笼头堵死,笼头工要密切注意吸浆情况,发现异常,及时处理。

  5、每孔注浆完毕后必须用水泥封闭严实,封孔工作一定要认真,要经跟班队长和技术员检查合格后方可结束;打眼所产生的盲孔都要用水泥掺水玻璃封堵。

  6、注浆时要安排专人要观察注浆压力和井壁情况,以防井壁破裂,随时观察有无漏浆现象及位置,并及时采取处理措施。

  7、若井壁漏浆严重,可以调节浆液凝固时间或采取点注方法;

  8、压力表必须安装在水玻璃的管路上,发现压力表失灵及时更换。

  9、注浆人员要尽量远离注浆孔,开阀门人员要站在混合器两侧。

  10、注浆结束以后要立即对设备和管路进行全面清洗,注浆孔口管外露部分割除。

  五、注浆效果

  1、在注浆前后对井筒进行测水并做好记录,作为本次注浆效果检验依据。

  2、本次注浆共注入水泥107.766T水泥,5.365T水玻璃,三乙醇胺11.25千克,食盐337.5千克。

  3、10月25日经建设单位和监理单位共同测水为井筒涌水5.2M3/h,表明注浆效果良好。

  通过注浆结束后的观察,井筒淋水无异常变化,原来各出水点均无出现渗水现象。因此,本次注浆对封堵井筒涌水起到了较好的效果,是一种切实可行的堵水方法,是符合中国国情的一种可行的控制井筒涌水方法,注浆技术在控制井筒涌水产生理想效果,必会产生良好的经济效益和社会效益。

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