尾矿库联络隧洞遇陷落柱预注浆围岩支护实践探讨

尾矿库联络隧洞遇陷落柱预注浆围岩支护实践探讨

吴科峰1，权树恩1，陈佳秉1

(1．浙江秦核环境建设有限公司，浙江 嘉兴 314000；）

摘要：针对尾矿库联络隧洞施工遇陷落柱地质构造情况，制定预注浆控制陷落柱围岩稳定，配合U型钢支护+超前管棚支护的联合支护施工方案并实施后顺利通过该工程段，满足项目施工的安全、质量等相关要求。

关键字：注浆 稳固围岩 超前支护

Discussion on Practice of Pre grouting Support for Surrounding Rock of Collapsed Column in Connecting Tunnel of Tailings Pond

WU Ke-feng1,QUAN Shu-en1

（1. Zhejiang Qinhe Environmental Construction Co., LTD. Jiaxing 314000,china;）

Abstract: In view of the geological structure of the collapse column encountered in the construction of the tailing pond liaison tunnel, the construction scheme of pre grouting to control the stability of the surrounding rock of the collapse column, supporting with U-shaped steel+advanced pipe shed, was formulated and passed through the project section smoothly after implementation, meeting the safety, quality and other related requirements of the project construction

Key words：Grouting; Stable surrounding rock; Advance support;

(一)概况

我公司承接施工洛阳栾川钼业集团股份有限公司中国区选矿三公司三库联用应急道路工程II标段，我方按照设计及图纸要求进行隧洞刷大扩帮工作。该巷道距地表50-100m，地面植被茂密，伪顶为灰岩、泥岩，直接顶、基本顶为灰岩、泥岩，局部为灰岩、泥岩、黄土互夹层，呈土包石状。施工至K0+302处时，遭遇地质破碎带，隧洞顶部有土石冒顶，经施工探孔得该处伪顶以上至少（长）11m×（宽）10 m×（高）35 m（图1、图2）严重破碎，判断为陷落柱构造。

图1 破碎段实拍图                          图 2 塌方情况

(二)支护方案及实践

1、为防止在施工过程中万一出现二次塌方造成的隐患，决定先暂停进口方向作业面施工，任何人员不得进洞。

2、对塌方段进行现场勘察、制定技术处理方案。具体施工方案如下：

1)对塌方的大块石头进行“多打孔、少装药”的微差爆破方法，尽可能地减少爆破威力对作业面围岩造成的扰动；

2)在大块岩石爆开后，用挖掘机进行机械挖掘出渣；

3)在排除塌方的大块岩石后，在保证安全的前提下，进行快速超前管棚支护处理，钢架间距暂定为60cm，坑木填充尽量密室，填充坑木的长度尽量适合工人操作；

4)若作业面前方为较完整的岩石，在U型钢支护完成后，进行超前管棚支护处理；

5)U型钢支护（U型钢支护+超前支护）使作业面安全后，再进行“短开挖、快支护”的方案进行开挖、支护工作；

6)在破碎带顶部预留注浆管，在二衬施工完成后，对此段塌方区域进行注浆处理。为保证注浆效果，提出以下注浆方案：注浆采用水泥+玻璃水（配比：1:0.25）。注浆时以10m为区段，注浆管长4000mm，注浆孔间排距为1000×1000mm，每个断面施工五个顶孔，采用间歇注浆，这种方法能让浆液利用重力作用，从巷道顶流到帮部，保证浆液更多的留在巷道周围尤其是腰部以上，与围岩胶结，共同起到承压、造顶作用，且能够有效的节约注浆用量。

图3   注浆断面图                                       图4  ZBQ15-5注浆机

图5   实际注浆图                           图6  实际投入的注浆机

7)人员投入

(三)技术措施

1、用电安全措施

1)作业地段必须保证足够的照明。各种电气设备和输电线路有专职电工进行检查、维修、调整。所有的动力线都保持在最佳的绝缘和安全状态。

2)洞内电气设备的操作，必须符合下列规定：非专职电工不得操作电气设备；手持式电气设备的操作手柄和工作中接触的部位设有良好的绝缘。使用前进行绝缘检查。

2、人员安全防护措施

1)在关键部位施工过程中，实行安全管理人员旁站制度，严格落实安全生产的方针，使作业全过程有专人监督、监护，切实做到“安全生产、生产安全”。

2)特殊工种人员必须熟悉自己的岗位责任制和安全操作规程，并经过安全技术培训合格后，持证上岗。

3)每个进入工作场所的人员必须戴安全帽，穿工作服、胶靴和个人照明工具。

3、装碴与运输安全保证措施

1)洞内装碴作业的人员、车辆听从调度的统一指挥。

2)机械装碴时，隧道断面尺寸必须满足装碴机械安全运转，并符合下列要求：装碴不准高于车厢；装碴机与运碴车之间不准有人；运碴车就位和进出，派专人指挥。

3)车辆在洞内行驶时，施工人员必须遵守下列规定：不准与车辆机械抢道；不准扒车、追车和强行搭车。

4)洞内倒车与转向，必须开灯，鸣笛并派专人指挥。

4、支护安全保证措施

1)施工期间现场负责人会同有关人员对各部位支护定期检查。在不良地段，每班指定专人检查，当发现支护变形或损坏时，立即修整加固。

2)严禁将支撑腿放在虚碴或软弱的岩石上，软弱围岩地段底面加设垫板或垫梁，并用混凝土垫实。

3)做好孔口管的预埋，并保证位置精确。

4)控制钻孔角度，尤其是接长钻杆后钻进角度。

5)送管时，检查管节两端联结丝扣，有脱扣和裂纹的管节坚决不用。

6)注浆时，正确掌握浆液配比，并使浆液在管内充填密实。

7)管棚、小导管接头处错开，以利整体受力。

图7 施工后效果图                      图8 洞口效果图

(四)总结

通过该支护方案的制定与实践，工程完成了施工并通过竣工验收，质量满足强制规定及业主要求。本工程遇地质破碎带秉承“有疑必探，先探后掘”的原则，针对具体地质情况采取恰当处理工艺方案，在尽可能满足安全、质量、工期、成本的前提下制定处理方案，完成了施工内容。本文通过预注浆控制陷落柱围岩稳定，配合U型钢支护+超前管棚支护顺利通过该工程段，满足项目施工的相关要求，值得类似地质情况工程借鉴参考。

参考文献

[1] 何守伟.预注浆技术在矿山井巷工程施工中的应用[J].世界有色金属, 2020(08)：113-115.

[2] 王兴亚.预注浆技术在矿山井巷工程施工中的应用[J].世界有色金属, 2019(19):55-58.

[3] 田洪松.长管棚预注浆超前支护技术在浅埋偏压大跨隧道洞口施工中的应用 [J] . 贵州工业大学（自然科学版）2006（05）: 62-69.

[4]葛家良. 化学灌浆技术的发展与展望[J]. 岩石力学与工程学报, 2006, 25(02):3384-3392.

作者简介：吴科峰（1982- ），男，陕西西安人，2014年毕业于河南理工大学采矿工程专业，采矿工程硕士，现任浙江秦核环境建设有限公司副总经理。