112挡水墙说明

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1、2-112 工作面挡水墙设计方案干河煤矿二0四年五月二十日2-112 挡水墙设计方案说明会签名单总工程师： 安 全 科： 调 度 室： 机 电 科： 生 产 科： 通 风 科： 地 测 科：编 制：2-112 挡水墙设计方案一、概述：2013年6月17日， 2-112 工作面 85#87#支架底部，自采空区 方向有水流出， 水量为 35m3/h 左右，出水量增大到 20m3/h 左右时工 作面停止生产，后涌水量逐渐增大，最大达到450m3/h 左右。目前工作面回采结束，涌水量稳定至 120m3/h 左右。现 2-1121 巷配备 6 台 型号BQW100-50-25水泵进行排水，将水排至 2号

2、水仓，再由2号水 仓通过 8寸管路直接排至中央水仓。 2号水仓内安装 2台型号为 BQS150-250/4-20与 4 台型号为 BQS150-200/3-16水泵。2-112 工作面回撤工作结束后，为实现经济性、可控性排水，对 水资源做到二次利用，经研究决定，在 2-112 工作面正、副巷内各施 工一道挡水墙，涌水量按200mVh，设计最大抗水压力按1.0MP&设 计通过挡水墙预埋管路对涌水进行有效控制， 利用水的静压作用把涌 水压至中央水仓， 然后排至地面。 最终利用挡水墙预埋管路进行控放 输水。二、挡水墙位置：为使两处挡水墙兼顾合理通风及减少采空区动压影响， 定于两道 挡水墙施工位置分别

3、位于一一副巷： 停采线前42m处，标高126.5 ； 正巷：停采线前434m即27#点处，标高164.1.三、排水方案： 本设计排水方案的选择从排水路线及标高两方面进行考虑。1 正副两巷排水路线方案正巷：经挡水墙排出2-1121巷2-1121联巷一采区 轨道巷一采区二联巷一采区皮带巷+80皮带巷+80皮带巷泄水孔T中央水仓方案副巷：经挡水墙排出-2-1122联巷-一采区右翼轨道巷一采区轨道巷一采区轨道巷水沟中央水仓。2. 路线标高上述排水路线起始点标高为164.1，途经巷道最高点标高为 180.3，落差16.2m;排水路线起始点标高为126.5，途经巷道最高 点标高为174.6，落差48.1。

4、其中两道挡水墙落差37.6，正巷高。 由于两挡水墙迎水段相通，水的静压只考虑最低点和最高点，即最低 点为副巷挡水墙126.5，最高点两处即174.6和180.3，两排水路线 高差分别为48.1m和53.8m;根据压强公式（P液二pgh ）得出两排 水方案对挡水墙的静水压力分别为 0.48MPa和0.54MPa压差为 0.06MP&综上所述，考虑两方案压差较小及现有排水管路的合理利用，采 取方案，即正巷排水，畐I巷封堵的办法。四、挡水墙设计1. 施工挡水墙巷道情况正副巷挡水墙施工巷道均为煤巷。基本顶为K8细粒砂岩：厚度3.4 m,深灰色以石英为主，含少量云母碎片及煤纹，次圆状，分选 中等，具钙质

5、胶结，局部夹泥岩薄层。直接顶为砂质泥岩：厚度6.35m, 黑灰色，断口平坦，含少量煤屑，夹细粒砂岩条带，下部见较丰富的 植物茎化石碎片。直接底为细粒砂岩：厚度2.5m，灰色，中厚层状，石英为主，含少量白云母片，顶部含炭质，次圆状，分选中等，泥质 孔隙式胶结，顶部见少量植物化石碎片。基本底为泥岩：厚度210m, 黑灰色，厚层状，均匀层理，松软。煤层普氏系数f = 1.5，采用锚网梁、锚索联合支护2. 挡水墙结构形式根据挡水墙设计水压，挡水闸墙结构形式设计为楔形3. 挡水墙墙体长度计算2-112正副巷巷道参数：巷道断面掘宽净宽掘咼净高毛断面净断面名称形状(m(m(m(m(m)(m)2-1121、2

6、2 巷(断面)矩形5.04.83.83.71917.76本设计挡水墙硐室强度是根据 “采矿工程设计手册(煤炭工业 出版社)”楔形公式要求进行取值。水压按I.OMPa考虑，具体公式如 下：.H B/ 厂4 ofdHBP 八L= _ (、1 +2_ 1)4tg： (B H)2fcc式中：l挡水墙长度，m凸缘基座支承面与硐室中心线的夹角，一般取20-30 ,本设计取20结构的重要性系数，取1.1;Y f作用的分项系数，取1.3 ；丫 d结构系数取1.2 1.75，水压大、硐室净断面积大时取大值，取1.5 ;fcc 素混凝土的轴心抗压强度设计值，其值由混凝土轴 心抗压强度设计值乘以系数0.95确定，N

7、/mrh,取214.25N/mm ；B闸墙墙体前、后巷道净宽，取 4.8m;H挡水墙体前后巷道净高，取 3.7m;P防水闸墙硐室设计承受的水压，N/mrli,取I.ON/mm2经计算，墙体长度为0.34m,安全系数取乙本设计取挡水闸墙 墙体长度L= 3m）4. 排水管选型挡水墙封堵后预埋管路排水能力是根据“采矿工程设计手册（煤炭工业出版社）”要求进行取值。具体公式如下：Q - A 2gH式中： 也流量系数，一般取 0.60.62，取0.61 ;a排水管断面积，m；G重力加速度9.81m/s2;H静水压力水头高度，可按小于53m考虑，本设计取0.53MPa该工作面涌水量稳定在120nVh，本设计

8、按200nVh考虑。预选 内径为200mm的管路，其断面积为0.0314m。贝卩：Q=0.61 0.03142 9.81 0.45=0.057m7s=205.2m3/h 200nVh其流速、二Q/A=0.057/0.0314=1.81m/s，符合经济流速 1.5 2m/s的取值范围。故内径为200mm的管路满足排水要求，结合实际选取2趟 159管路。五、施工工序:1. 准备工作1、施工地点的风水管要准备好，保证风管与风镐、打眼机正常 使用；施工现场风镐不少于 4台，2台使用 2台备用；打眼机 2台 1 台使用 1 台备用；喷浆机 1 台、搅拌机 1 台、钻机 1 台接火到位。2、施工前搭建平台

9、，平台采用长 3m/4m的1.5寸钢管及专用卡 子搭设，上部采用长3宽3厚 =2000mm 200mm 50mm的架板密集铺 设，并用 10#铁丝将架板与钢管捆绑牢固， 平台斜撑跟立腿固定牢固， 平台覆盖面积不少于长3宽3高 =4n3 3n3 2m平台上作业人员不得 超过 3 人。3、需准备支护材料、建工材料如下： 21.63 8200mn锚索6根、 203 2000mn锚杆 146 根、 223 2500mm锚杆 40 根、5.6m3 1.0m 菱形网50川、4003 4003 10mm钢板6块、5孔3.6m桁架20根、U 形棚19架；喷浆料209n3、水泥水玻璃双液浆。2. 整体工序出于安

10、全考虑， 在施工挡水墙之前， 设计对迎水端以里一定范围 内巷道喷射0.2m （200mm厚，强度为G。混凝土进行加固。由于副巷 挡水墙距离停采线近（约50m），受采空区动压影响较大，设计对主 体墙以里50m巷道进行喷浆加固，主体墙迎水端以里 10m巷道进行 架棚、喷浆、注浆加固，主体墙背水端以外5m巷道进行架棚、喷浆、 注浆加固；正巷距停采线较远（约435m），设计对主体墙迎水端以里 10m巷道进行喷浆加固，以里5m巷道进行架棚、喷浆、注浆加固， 主体墙背水端以外5m巷道进行架棚、喷浆、注浆加固。副巷：迎水端以里50m巷道喷浆-主体墙迎水端10m段架棚、 喷浆、注浆t挡水墙主体墙砼浇筑、注浆t

11、主体墙背水端 5m段 架棚、喷浆、注浆。正巷：迎水端以里10m巷道喷浆t主体墙迎水端5n段架棚、 喷浆、注浆t挡水墙主体墙砼浇筑、注浆（将涌水通过防水闸墙预 埋管路压至中央水仓）t主体墙背水端5n段架棚、喷浆、注浆t 升压控放水。3. 分段工序 正巷10n,副巷50n迎水端喷浆，正巷5m,副巷10n迎水端架棚、 喷浆、注浆加固巷道；架棚间排距为800mm,喷浆200m厚、铺底200mm 厚。对围岩进行注浆加固时，需施工注浆钻孔，埋设1.5m长注浆管（ 573 4mm，每排8根，共4排，总计消耗32根注浆管，总长48m加固 巷道注浆参数：用钻机向围岩施工钻孔,使钻孔垂直于巷壁,将 1.5m 长注

12、浆管（ 573 4mm楔入钻孔并固定牢实。待喷砼及注浆管埋设 工程结束且达到设计要求后，通过注浆管向围岩透孔4.5m,开始对加 固巷道进行注浆，预计浆液扩散半径为15.018.0m。图1加固巷道注浆断面示意图 进行墙体开挖工作，两道主体墙厚度均为3m共计6m采用楔形设计，进行墙体开挖工作，先开挖巷道顶部，再施工两帮，最后 开挖巷道底部基岩，主体墙厚度为3m采用楔形设计，顶部和两帮挑顶、掏槽分别为迎水端1m背水端0.3m，底部均为1m挑顶采用 放震动炮作业，并辅以风稿，尽量减少对围岩的破坏。挑顶深度最深 处为1000mm挑顶后顶板成梯形槽，规格为：（上底+下底）3高* 2= （5.6m+7n）

13、3 3nrr 2。 挡水墙主体部分混凝土立模分层浇筑。 正巷5m副巷5m背水端架棚、喷浆、注浆加固巷道：架棚间 排距为800mm,喷浆200mm厚、铺底200mm厚;施工注浆钻孔，埋 设1.5m长注浆管（ 573 4mm，每排8根，共2排，总计消耗16 根注浆管，总长24m4. 施工方法及要求（一）主体墙以里 50m 巷道及主体墙背水端以外 5m 巷道喷浆 施工方法及要求：（1）施工方法：1、 提前处理巷道帮部的活矸危岩，对于失效的锚杆用203 2000mm的左旋螺纹金属锚杆进行补打，每根锚杆1根Z2360锚固剂。2、 喷浆使用喷浆机对巷道进行喷浆作业，水泥选用425#硅酸盐水泥，砂子用中粗河

14、沙，石子粒径 5mm的石子。C20喷浆料比例为： 水泥：沙子：石子 =1:2:2，速凝剂的掺和量为 3%-5%，水和水泥比为 0.45,喷浆时喷头应垂直受喷面距离要保持在 0.81.0m,喷头呈圆 形或椭圆轨迹做螺旋式缓慢移动，先帮后顶，喷浆厚度为200mm；喷浆过程中, 必须用皮带将管路及电缆护住, 防止喷浆料喷到管路或 电缆。（2）施工要求：检查待喷巷道内的所有锚杆是否合格, 如有问题及时补打加固后 方可进行喷射工作。 喷浆前必须对待喷巷道进行冲洗, 并对帮部往下 挖 10cm 基础底,保证喷浆质量。清理待喷巷道范围内的杂物、矸石 等,接好风、水管路,输料管路要摆放平直不得有急弯,接头要严

15、密 不得漏风。检查喷浆机是否完好、摩擦板是否紧固、有无漏风等,无 问题时方可进行喷射工作。在喷浆前,先检查待喷巷道的规格质量, 必须符合设计要求后, 方可进行喷射工作。 人工搅拌时要将料搅拌均 匀,配比符合要求。为保证喷浆厚度和表面光滑,必须挂线喷浆,即 在巷道顶板按巷道设计的净高挂好三条线, 作为检查巷道规格和喷浆 厚度的依据。喷浆前用压风与水将巷道顶、帮冲刷干净，并将电缆和 其他设备保护好。喷射工在喷浆前必须戴上胶皮手套、防护口罩、防 护眼镜、雨衣和雨裤。 喷射中，一人掌握喷枪， 一人协同移动输料管， 胶管不得出现直角弯。持枪者要一手紧握喷枪、掌握喷射方向，一手 握住进水阀门、控制水量大小，严禁枪口对向其他工作人员，喷射时 要通过调节水阀门控制合适的水灰比（ 0.4-0.5）。喷枪与受喷巷帮要 基本垂直，最小不得小于 75，喷枪与受喷面的距离以 0.8-1m 为宜。 喷射顺序为先墙后拱，由下而上，加入速凝剂，必须随喷随掺，不得 提前掺入料中。喷射混凝土必须洒水养护，要求每班洒水 1-2 次，养 护