穿插施工法及環(huán)保泥漿護(hù)壁在大陽泉選煤廠勘察施工中的應(yīng)用

張凡

（山西國辰建設(shè)工程勘察設(shè)計(jì)有限公司，山西陽泉 045000）

0 引言

山西陽泉由于其天然的地質(zhì)環(huán)境，氣候環(huán)境及遠(yuǎn)古生態(tài)環(huán)境的特殊性，在漫長的地質(zhì)歷史發(fā)展過程中形成了優(yōu)秀的成煤環(huán)境，成為煤炭資源豐富的地區(qū)。在漫長的社會歷史進(jìn)程中為國家長期提供了優(yōu)質(zhì)的煤炭資源，有利的支援支撐了國家建設(shè)和人民生活。煤炭的生產(chǎn)發(fā)展也帶動一系列相關(guān)設(shè)施的建設(shè)，也拉動了當(dāng)?shù)氐慕ㄔO(shè)事業(yè)。煤炭的管理和儲藏離不開井下的煤倉和地面的選煤廠，其中，作為運(yùn)輸統(tǒng)籌和環(huán)境治理的重要部分就是選煤的廠建設(shè)和治理。隨著環(huán)保重要性的日益顯現(xiàn)，建立全面合理布置，配套設(shè)施完善的選煤廠工程日益成為各大煤炭生產(chǎn)企業(yè)不可忽視的問題和項(xiàng)目。而很多已經(jīng)成型的選煤廠設(shè)施，由于使用和時(shí)間問題，也必須進(jìn)行改造來適應(yīng)日益提高的環(huán)境保護(hù)要求。所以，在這些地區(qū)成為新的施工環(huán)境，也為施工提出了新的要求。

巖土工程勘察由于其重要性和必要性，是各類建筑設(shè)施建設(shè)中不可忽略的程序[1]。由于其施工環(huán)境的先行性，通常會面對很多與以往不同的施工環(huán)境，而勘察施工工序和施工方法作為事關(guān)巖土工程勘察順利與否的重要因素，是必須重視的問題。特別是在新的勘察施工條件和環(huán)境的情況[2]。而選煤廠的勘察施工環(huán)境由于其特殊性。故要考慮一些以往自然條件下施工所沒有的有可能影響施工安全的特殊地質(zhì)和環(huán)境因素。這里選取在陽泉地區(qū)幾個(gè)選煤廠環(huán)保工程改造中比較典型的大陽泉礦選煤廠環(huán)保改造工程為例對勘察施工方法進(jìn)行總結(jié)說明。

1 穿插施工法在大陽泉選煤廠施工時(shí)的區(qū)域劃分和應(yīng)用

選煤廠由于其的使用多元性，考慮其堆放條件及礦山安全的需要，會建立很多輔助性的建筑，這些建筑通常為選煤廠提供水電氣來維護(hù)正常的生產(chǎn)需要。以大陽泉選煤廠為例，其由于場地和運(yùn)輸生產(chǎn)設(shè)備限制，運(yùn)輸線路比較固定單一，在這樣的場區(qū)進(jìn)行勘察施工時(shí)，通常需要對運(yùn)載車輛經(jīng)常經(jīng)過的路線與勘察點(diǎn)布置區(qū)域進(jìn)行重疊對照，在重疊區(qū)采取分時(shí)間施工。對整體工期安排和場地內(nèi)生產(chǎn)計(jì)劃了解的基礎(chǔ)上，根據(jù)場地現(xiàn)場情況特點(diǎn)，將場地施工區(qū)域劃分多個(gè)區(qū)域，根據(jù)施工條件及施工區(qū)與生產(chǎn)活動的區(qū)施工先后順序，對不同的區(qū)域進(jìn)行先后施工序列安排。整體按照優(yōu)先需要了解的控制點(diǎn)所在區(qū)域，容易影響現(xiàn)場生產(chǎn)活動的鉆孔布置區(qū)等需要優(yōu)先施工的區(qū)域劃入優(yōu)先施工區(qū)域，將作為連接控制點(diǎn)，重要剖面以外的剖面線見圖1中7#與8#鉆孔剖面，其所在區(qū)域或在經(jīng)過優(yōu)先區(qū)施工后可立即進(jìn)行施工的區(qū)域列為次級施工區(qū)，把施工較為容易不易引起沖突，施工條件良好，先后施工對勘察施工進(jìn)度不會造成影響的區(qū)域列為延后或最后施工區(qū)域，以在大陽泉選煤廠環(huán)保改造工程場地為例：通過對運(yùn)煤車輛時(shí)間表的了解，由于北側(cè)擋墻附件布點(diǎn)受堆料區(qū)和上空運(yùn)煤皮帶走廊支架干涉，無法直接進(jìn)入，故可以用次級施工，以及在堆料區(qū)搬移時(shí)與堆料區(qū)一起施工。由于其作為邊界位置，需要提高其優(yōu)先等級。南部入口連接西側(cè)道路，與地下返煤地道距離較近，涉及地下隱蔽工程，需要在明確其設(shè)置范圍后再進(jìn)行施工，故放在次級處理。在次級區(qū)進(jìn)行穿插施工，對于布置勘察點(diǎn)正好處于堆煤區(qū)的情況，可以配合運(yùn)輸車輛，對有勘探點(diǎn)布置的區(qū)域進(jìn)行搬運(yùn)作業(yè)。利用其運(yùn)輸車輛運(yùn)輸先后順序，幫助清空勘查區(qū)域，在取樣、測量、現(xiàn)場記錄完成后，及時(shí)封孔，并聯(lián)系其現(xiàn)場清理車輛將臨近區(qū)域的煤炭堆放至現(xiàn)在已完成勘察的區(qū)域，再進(jìn)行新的區(qū)域勘察既不會干預(yù)選煤廠的工作正常進(jìn)行，又能夠及時(shí)完成既定的勘察任務(wù)。

在施工中我們注意到礦山根據(jù)降塵的需要，可能會把排水設(shè)施安排在場地周邊。以大陽泉煤礦選煤廠為例見圖1，其運(yùn)煤走廊橫穿整個(gè)場區(qū)，而降塵設(shè)備掛設(shè)在運(yùn)煤走廊下部，而降塵設(shè)施會每天定期或根據(jù)場地堆放情況變化進(jìn)行定時(shí)或不定時(shí)灑水，有些降塵設(shè)施由人工操，一般會垂直懸吊于儲煤場中心上方。有些會根據(jù)需要架設(shè)在不同的建筑上，這樣在這些區(qū)域施工時(shí)，就非常有必要避讓這些區(qū)域，或者對設(shè)備進(jìn)行一定的防護(hù)。對應(yīng)的地表排水設(shè)施，也存在設(shè)計(jì)在地面暴露位置，有些則會被簡單覆蓋。遇到地面存在的排水設(shè)施，要注意勘察鉆孔的布置。在這樣的環(huán)境中施工，需要對地上地下設(shè)施進(jìn)行避讓，并且在施工前需要足夠準(zhǔn)確的地下設(shè)施布置資料，要做地面地下上下對照圖后方可進(jìn)行施工，故考慮施工情況應(yīng)作為次級施工序列。

圖1 勘探點(diǎn)平面布置

2 關(guān)于泥漿護(hù)壁環(huán)保利用

針對這種場區(qū)地面徑流頻繁存在的情況，我們可以在避讓這些區(qū)域的同時(shí)，選擇場地低洼地區(qū)或選擇人工淺挖導(dǎo)流槽的方法，引流煤炭清洗產(chǎn)生的煤漿，根據(jù)制作泥漿護(hù)壁需要的pH為保證護(hù)壁固結(jié)成型效果控制在8~10，泥漿比重控制在1.05~1.15之間。選取煤漿結(jié)合膨潤土（粘性土），按一定配比，形成含粉煤漿液，以控制泥漿pH＞11時(shí)產(chǎn)生的分層現(xiàn)象，保證護(hù)壁成型。而本身粉煤漿液在現(xiàn)有條件下處理較為細(xì)膩，顆粒度利于排漿，又節(jié)省添加劑的使用。

式中：Q 為制造泥漿所需黏土質(zhì)量，t；V 為欲制造泥漿的容積，m3；ρ1、ρ2、ρ3分別為黏土、欲制泥漿和水的密度，t/m3。

式中：W為制造泥漿所需水量/t。

由于洗煤廢液其主要為煤粉、粘土、及頁巖巖粉，作為固體顆粒間相互作用力擁有天然的懸浮穩(wěn)定性及較為高度的膠體率，根據(jù)現(xiàn)場取樣，由于其篩選方式，現(xiàn)在含沙量大大降低，煤漿廢液中的大于0.02mm的砂顆粒含量基本接近于4%，100L洗煤液靜置24h，其膠體率達(dá)到85%，需要加入一部分的粘土增大其膠體率，按照上方公式計(jì)算每1000L漿液，可節(jié)水50%，節(jié)省固體漿料30%，節(jié)省膠結(jié)劑72%。

結(jié)合一礦、三礦、大陽泉礦等現(xiàn)場情況，漿液來源非常廣泛，收集方法也非常便利，儲煤場會把洗煤池設(shè)置在場地內(nèi)，這些洗煤池為了方便運(yùn)輸會設(shè)計(jì)成簸箕型，利用其開放沖洗沉淀池也可以用來作為取液池，其溢出漿液也可以加以回收利用，并按正常施工程序制作泥漿池，對回收的洗煤廢液進(jìn)行重新調(diào)整配比以達(dá)到護(hù)壁泥漿標(biāo)準(zhǔn)，制作出符合規(guī)定的護(hù)壁泥漿。

3 結(jié)語

通過，采取針對場地地上生產(chǎn)情況地下設(shè)施布置情況的分析，針對地面部分地下部分制定適宜的勘察施工方法—穿插施工法，可以起到最大限度的減小與現(xiàn)有場地生產(chǎn)工作產(chǎn)生的沖突，保證了雙方工作的時(shí)間和生產(chǎn)施工的安全也規(guī)避了潛在的施工風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)省時(shí)間以及材料的損耗，避免不必要的損失，而在場地就地取材進(jìn)行配置護(hù)壁泥漿，也是對場地資源有效利用，簡單環(huán)保，效果良好。環(huán)保工作關(guān)系國計(jì)民生，安全生產(chǎn)關(guān)乎行業(yè)發(fā)展，二者在煤礦生產(chǎn)建設(shè)中都不可忽視，作為長期進(jìn)行傳統(tǒng)能源生產(chǎn)的煤礦，面對新時(shí)代新形勢環(huán)保方面的要求，順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流，對選煤廠儲煤場設(shè)施進(jìn)行改造，作為我勘察單位也需要在新的條件下，因地制宜，選擇更加安全的施工方法，更加環(huán)保的施工理念，靈活組織生產(chǎn)活動，來配合煤礦按照國家規(guī)范要求進(jìn)行選煤廠儲煤場等設(shè)施的環(huán)保改造工作順利完成，有力促進(jìn)國家環(huán)保事業(yè)的長效、常態(tài)、良性發(fā)展。