關(guān)于某金礦主井工程-310米中段擋水墻的設(shè)計(jì)與施工

■張錢生（青海西礦能源開發(fā)有限責(zé)任公司青海西寧810000）

關(guān)于某金礦主井工程-310米中段擋水墻的設(shè)計(jì)與施工

■張錢生
（青海西礦能源開發(fā)有限責(zé)任公司青海西寧810000）

本文通過某金礦主井工程-310米中段擋水墻的設(shè)計(jì)與施工的工程實(shí)踐，闡述擋水墻的施工應(yīng)注意的幾個(gè)問題，為今后類似的問題提供借鑒。

平行作業(yè)擋水墻墻體注漿

0　前言

某金礦主井工程設(shè)計(jì)井筒深度565m，井筒凈直徑4.5m，支護(hù)型式為澆灌砼，其強(qiáng)度等級(jí)為C20，井壁支護(hù)厚度：+75m～+50m標(biāo)高段為600mm,+50m～-350m標(biāo)高段為250mm,-350m～-490m標(biāo)高段為300mm。當(dāng)井筒掘進(jìn)至-393m時(shí)，主井井筒進(jìn)行工作面注漿作業(yè)，-310米平巷進(jìn)行開拓的平行作業(yè)施工方案。

某年十月六日凌晨5:40,-310m中段迎頭開拓至90.5m處（距井筒邊緣）工作面突然涌水，瞬間突發(fā)涌水量達(dá)100.6噸/小時(shí)，三日后穩(wěn)定為85.2噸/小時(shí)。在施工單位、礦山各部門全體員工大力搶險(xiǎn)下，在-310m中段距井筒85m處澆筑一道擋水墻，于十月二十八日成功地堵住了-310m中段的迎頭出水，并于十一月三日恢復(fù)了主井井筒施工。現(xiàn)將某金礦-310米中段擋水墻的設(shè)計(jì)與施工作一簡介，供今后類似地質(zhì)條件的擋水墻施工以參考和借鑒。

1　工程地質(zhì)及水文地質(zhì)簡況

某金礦主井工程位于萊州市城北約33km，在大地構(gòu)造位置上處于我國東部新華夏第三隆起帶膠北隆起的西北部，沂沐斷裂帶東側(cè)。焦家、河?xùn)|-望兒山大斷裂通過該區(qū)，與某金礦主井相隔（地表）524m，由于受該大斷裂帶的影響，次一級(jí)的構(gòu)造、小斷層尤為發(fā)育，在一定程度上對(duì)主井工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件產(chǎn)生不良影響。

區(qū)內(nèi)出露的地層主要為：第四系全新統(tǒng)殘積、坡積、沖積層，膠東群蓬夼組，黑云母斜長片麻巖，占基巖出露面積約90%以上的混合花崗巖，偉晶巖和煌斑巖脈等脈巖。主豎井巖石種類有：黑云母混合花崗巖、紅化花崗巖及絹英巖化混合花崗巖、碎裂混合花崗巖等。-310米中段平巷主要見紅化花崗巖、絹英巖化混合花崗巖、斷層破碎帶及黑云母混合花崗巖。巖漿裂隙發(fā)育，裂隙率為0.00‰～11.43‰,平均裂隙率為4.55‰。

2　擋水墻墻址選擇

在-310米中段開拓的90.5m巷道中，按規(guī)格相對(duì)分三部分，第一部分為大規(guī)格巷道（3.4m×4.4m）,長35m。第二部分規(guī)格為3.4m×3.4m,長39m。第三部分為小規(guī)格2.6m×2.2m,距突水工作面處長為16.5m。我們把擋水墻選擇在85m處，離迎頭出水點(diǎn)5.5m，即小規(guī)格巷道中，該處巖石為黑云母混合花崗巖，巖石堅(jiān)固，整體性好，形狀為內(nèi)稍大外小的楔形，是澆筑擋水墻的最好地點(diǎn)。

3　-310米中段85m處擋水墻的設(shè)計(jì)與施工

3.1擋水墻厚度選擇

根據(jù)公式A=0.5KL√3P/Kp

式中A--擋水墻厚度；

L---墻體高度；

Kp—混凝土抗張強(qiáng)度（kg/cm2）；

P---水頭壓力（kg/cm2）；

K---安全系數(shù)，一般取2.5

取L=2.6m,Kp=260 kg/cm2,P=32.5 kg/cm2(潛水面標(biāo)高+15m), K=2.5,計(jì)算得A=1.99m,選擇A=2m。

3.2擋水墻底部基坑開挖、幫壁錨桿預(yù)埋及導(dǎo)流管的埋設(shè)

為了增強(qiáng)擋水墻的承壓能力及與圍巖連結(jié)的一體性，在擋水墻墻址底部開挖兩道寬0.5m，深0.5m的U形基坑，同時(shí)利用左、右?guī)鸵丫哂械陌纪共黄降膸捅冢僭趦杀诖?3個(gè)錨桿眼，眼深60cm,左幫6個(gè)，右?guī)?個(gè)，上、下、前、后交錯(cuò)排列，用Φ35mm，長1.2～1.5m左右的實(shí)心圓鋼做錨桿，擋水墻澆筑前安到錨桿眼上，以代替兩幫U形壁槽的開挖，既方便了擋水墻的施工，又節(jié)省時(shí)間及材料，同時(shí)增強(qiáng)擋水墻墻體的正面抗壓能力。

因穩(wěn)定后涌水量達(dá)85.2噸/小時(shí)，故在擋水墻下部埋設(shè)兩根4〞導(dǎo)流管，以便水流導(dǎo)出，保證擋水墻的順利施工。

3.3擋水墻的施工及注漿管的預(yù)埋

擋水墻采用425#礦渣水泥進(jìn)行澆砼。水泥、砂子、石子的配比為1：1.5:3.0。在擋水墻澆砼期間，有關(guān)技術(shù)人員在現(xiàn)場跟班指導(dǎo)，布設(shè)錨桿，監(jiān)督水、砂子、石子的配比情況及振搗情況，保證擋水墻的施工質(zhì)量。擋水墻的封頂是擋水墻澆筑的關(guān)鍵部位，不能進(jìn)行機(jī)械振搗時(shí)必須要人工振搗，以保證擋水墻的封頂質(zhì)量。

在擋水墻澆筑時(shí)，預(yù)埋5根注漿管（頂部、左上角、右上角、左下角、右下角各一根），注漿管長1.5～2.0m，管徑為Φ38mm。預(yù)埋時(shí)留30～50cm在外面，并裝上1〞普通球閥,以便注漿時(shí)使用。

4　擋水墻的墻體注漿

因砼凝固收縮（尤其是墻體上半部），在墻體和圍巖之間形成細(xì)微空隙，造成擋水墻的滲水。墻體注漿就是使墻體和圍巖形成一個(gè)整體帷幕，起注漿堵水、加固墻體的作用。在-310米中段擋水墻澆筑好后，利用預(yù)埋的5個(gè)孔口管進(jìn)行了墻體注漿。注漿采用單液水泥漿加5%的水玻璃添加劑，水泥采用425#普通硅酸鹽新鮮水泥，漿液配比為2:1,1:1兩個(gè)配比，注漿初始?jí)毫?，終壓力為2Mpa，吸漿量小于10L/min持續(xù)30min后停止注漿。注漿結(jié)束后立即關(guān)閉球閥，以防漿液回流。共注入漿液量600L。在第一次注漿結(jié)束后，又在左上部、右上部及頂部又打了三個(gè)孔，進(jìn)行了第二次復(fù)注，以增加墻體注漿的效果。

擋水墻澆筑成后投入使用，經(jīng)實(shí)踐證明，擋水墻的澆筑是成功的。

5　結(jié)語

擋水墻的墻址盡量選擇離出水點(diǎn)較近的堅(jiān)固、穩(wěn)定的巖石中，以利今后迎頭的注漿堵水，恢復(fù)平巷開拓。保證擋水墻的封頂質(zhì)量，導(dǎo)流管上閘閥的焊接質(zhì)量，重視墻體注漿的復(fù)注工作，以保證擋水墻順利地投入使用。

[1]龍卿吉.張福斌擋水墻設(shè)計(jì)及施工中的幾個(gè)問題[J].江西煤炭科技2001(03).

[2]高紀(jì)超.混凝土擋水墻在水中承臺(tái)施工中的應(yīng)用.中鐵隧道集團(tuán)低碳環(huán)保、優(yōu)質(zhì)工程修建技術(shù)專題交流論文集2012(10).

TQ639.2[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-1-29-1