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      鋼板堵水技術(shù)在尾礦豎井堵水中的應(yīng)用分析

      2020-07-10 13:15:51劉波
      建筑與裝飾 2020年7期

      劉波

      摘 要 尾礦庫排水豎井井壁施工縫處薄弱點常出現(xiàn)漏水,嚴(yán)重時,尾礦砂將隨水流自漏水點泄露,嚴(yán)重影響到尾礦庫的整體穩(wěn)定性。通過對豎井井壁漏水點水量進行測量分析,在漏水量較小且穩(wěn)定的情況下,采用鋼板堵水施工方法進行堵水處理,施工投資少、工期短、速度快,是適合小斷面豎井快速堵水的首選方法之一。

      關(guān)鍵詞 礦業(yè)工程;井壁堵水;拱圈封堵;小斷面豎井;鋼板堵水

      引言

      隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展,鋼鐵需求日益增長,冶金礦山行業(yè)的建設(shè)也得到了飛速的發(fā)展,各地的礦山企業(yè)迅速興起,尾礦庫作為選礦生產(chǎn)中的重要組成部分,也越來越多的出現(xiàn)在人們的視野中。尾礦庫一般庫容量較大,作為選礦廠排放尾礦的場所,尾礦砂在尾礦庫內(nèi)沉積,庫區(qū)內(nèi)多余儲水量隨排水豎井進入排洪隧洞進行排放。近幾年,隨著環(huán)保、安全要求日益加強,尾礦庫被安監(jiān)、環(huán)保部門作為重大危險源看待,尾礦庫的安全性、穩(wěn)定性直接影響到其下游居民及環(huán)境的安全,而排水豎井作為尾礦庫排洪系統(tǒng)的重要組成部分,起著至關(guān)重要的作用。

      1工程概況

      萬年溝尾礦庫溢洪系統(tǒng)續(xù)建工程7#豎井井筒凈空斷面直徑3m,井壁為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),井深120m。地勘資料顯示,表層土為含碎石粉質(zhì)黏土,上部基巖為玄武巖,下部基巖為礫屑灰?guī)r,玄武巖為塊狀構(gòu)造,強風(fēng)化,節(jié)理裂隙及其發(fā)育,礫屑灰?guī)r為隱晶致密結(jié)構(gòu),節(jié)理裂隙發(fā)育,受黃龍、板房斷層擠壓破碎所致,巖體較破碎,局部地區(qū)較完整,巖石呈碎裂結(jié)構(gòu),呈碎石、碎塊石裝鑲嵌結(jié)構(gòu)。豎井井壁漏水點出現(xiàn)在井口以下26m的施工縫處,位于庫區(qū)水位下部8m,隨著尾礦庫水位升高,涌水有擴大趨勢。為確保尾礦庫排洪系統(tǒng)正常運行,豎井不得滲漏。故此,需對豎井漏水點進行堵水處理,且必須在短期內(nèi)完成施工。因該部位距離地面較深,工作面狹窄,有涌水,施工難度大[1]。

      2漏水點測量及分析

      根據(jù)現(xiàn)場情況分析,漏水點位于豎井井口下方約26m處。豎井圍巖的節(jié)理裂隙發(fā)育,用水來源為周邊山體的地下水和萬年溝尾礦庫尾礦輸送水。若不及時治理,將來隨著尾礦庫水位上升,周邊山體內(nèi)地下水水位必然逐步抬升,該涌水點的水壓會越來越大,將危及豎井的使用安全,甚至不排除尾礦物料有擊穿圍巖的可能性,因此,7#豎井井壁涌水必須盡早實施處置[2]。

      3施工方法選擇

      豎井堵水常用的處理方式為帷幕注漿堵水,即在井壁外四周進行帷幕注漿堵水。此方法施工時,需在豎井井壁外,環(huán)向布置三道注漿孔,鉆φ80注漿孔,孔間距1.5m,深度26m,然后灌注水泥砂漿。此外,在帷幕注漿前,需先對涌水點進行堵塞,將涌水量控制到最小。此方法施工時間長,費用高,無法滿足工期要求。結(jié)合現(xiàn)場實際情況,選用鋼板封堵施工方法進行堵水處理,施工速度快,工期短,費用低[3]。

      4鋼板封堵法施工技術(shù)分析

      4.1 刻槽

      沿涌水點水平位置,在井壁上人工開鑿一圈30mm深、40mm寬的貫通槽縫??滩蹠r,應(yīng)確保涌水點位于槽縫中間。刻槽完成后,對槽縫和接觸面的浮渣進行徹底清除,要求槽縫內(nèi)干凈、無雜物。

      4.2 植筋

      植筋的目的主要是固定堵水鋼板,施工時,先在豎井井壁混凝土表面標(biāo)定堵水鋼板的位置,根據(jù)鋼板位置確定植筋間距和數(shù)量。采用電鉆在植筋部位鉆φ22孔,孔深300mm,鉆孔允許公差為+0.1~0.5mm,鉆孔完成后進行植筋。植筋前要清理干凈植筋孔,孔內(nèi)應(yīng)干燥無積水。植筋采用10.9級M16高強度化學(xué)錨栓;黏結(jié)劑采用在有水環(huán)境中正常使用的高效能黏結(jié)劑,采用專用灌注器或注射器進行灌注,不妨礙空氣排出,計量應(yīng)以植入鋼筋后有少許黏結(jié)劑溢出為宜。黏結(jié)劑完全固化前不得觸動所植鋼筋;植筋錨固長度為300mm,植筋外露長度不小于100mm,并帶螺紋便于安裝螺帽,固定鋼板,外露部分涂兩遍防銹漆做防腐處理。正式植筋前應(yīng)做三個試驗筋,達到要求后再正式施工[4]。

      4.3 安裝鋼板堵水

      堵水所用鋼板預(yù)先加工,鋼板厚20mm、寬800mm,堵水點處鋼板分為三塊,每塊鋼板理論外側(cè)弧長為三分之一混凝土井筒內(nèi)壁周長,與混凝土井壁弧度、半徑一致。鋼板上預(yù)留錨栓孔,各個孔洞位置與井壁鉆孔位置應(yīng)嚴(yán)格放樣、統(tǒng)一布置,鋼板四周焊接φ8鋼筋做外框。

      鋼板安裝時,先在刻槽內(nèi)安裝止水條,止水條選用BW(膩子型)遇水膨脹橡膠止水條,規(guī)格40mm×40mm,滿鋪在刻槽內(nèi)。鋼板背面涂抹粘膠(呋喃膠泥或環(huán)氧樹脂膠墊),厚10mm,鋼板安裝時,要反復(fù)對接、調(diào)試后才能固定,若鋼板或粘膠與混凝土井壁不吻合,則要反復(fù)對封堵處井壁進行打磨,直至完全吻合為止。

      最后,利用植筋的外露螺桿和螺帽將預(yù)先加工的弧形鋼板固定在混凝土井壁表面,并對螺帽并施加預(yù)應(yīng)力,單個螺帽施加20KN。

      5實施效果

      7#豎井井口下方26m處井壁漏水點,低于庫區(qū)水位8m,漏水量不大且水壓較小,采用鋼板堵水方法進行處理,施工速度快,耗時短,費用低。堵水后,漏水點已被封堵,無明細漏水[5]。

      6結(jié)束語

      因地質(zhì)條件的多變性、不可預(yù)見性,致使豎井施工后井壁漏水現(xiàn)象普遍存在,如何處理豎井井壁漏水,仍然是豎井施工中的難點。針對水壓低且穩(wěn)定的豎井漏水點,采用鋼板堵水法,無疑是一種簡單、快捷、投入較少的施工方法。但對于地質(zhì)條件復(fù)雜,水壓較大,且壓力隨時間不斷增大的漏水點,鋼板堵水的效果將會隨時間增長而不斷降低,乃至失效,進而不得不采用類似于帷幕注漿這種耗時長、費用高的堵水方法進行堵水。但追根到底,豎井漏水問題,重點不在于如何去堵水,而在于如何讓其不漏水。故此,我們應(yīng)該在豎井施工階段,嚴(yán)格控制施工質(zhì)量,提前采取防漏措施,確保豎井的施工質(zhì)量,避免后期進行堵水處理。

      參考文獻

      [1] 付學(xué)會,侯克鵬.壁后注漿技術(shù)在尾礦庫溢洪井隧道修護中的應(yīng)用[J].有色金屬(礦山部分),2011,(6):43-46.

      [2] 徐貴南.壁后注漿技術(shù)在水倉堵漏中的應(yīng)用[J].水力采煤與管道運輸,2010,(3):42-44.

      [3]《建井工程手冊》編委會.簡明建井工程手冊[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2003:21.

      [4] 李世平,等.巖石力學(xué)簡明教程[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,1996:52.

      [5] 羅大賢,楊正東.低壓限量壁后注漿技術(shù)[J].煤礦設(shè)計,2001,(2):28-29.

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