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一建矿业案例分析题及答案详解(4)

来源:233网校 2025-08-14 00:14:03

【背景资料】

某矿建公司承担了一煤矿改扩建二期项目井下轨道大巷的施工任务,轨道大巷布置在开采煤层下方薄煤层中,煤层厚度为0.6~1.2m。巷道为直墙半圆拱形断面,掘进宽度为5200mm,掘进高度为4000mm。巷道采用锚喷支护,锚杆为螺纹钢

φ20mm×1600mm,间排距1200mm×1200mm;喷射混凝土厚度为80mm,强度等级为C20。地质资料给出矿井地质条件中等,轨道大巷顶底板主要为砂质泥岩和碳质泥岩互层,普氏系数f=4~6。矿井为低瓦斯矿。

施工项目部编制了该轨道大巷的施工组织设计,巷道采用钻眼爆破施工法一次成巷,设备按快速机械化作业线配置。多台气腿凿岩机钻凿炮眼,耙斗装岩机配电机车牵引矿车运输,锚杆钻机安装锚杆,湿式喷射机喷射混凝土。工作面炮眼布置采用直眼掏槽,炮眼深度为1.5m。巷道支护喷射机布置在工作面后方100m处,永久支护复喷段滞后工作面60m。监理工程师审查施工组织设计时认为,巷道施工设备配置无法满足快速施工的要求,部分工艺参数不合理,建议修改方案。施工单位修改完善后,经审批通过后实施。施工过程中发生下列事件:

事件一,轨道大巷施工后,及时对已完成的巷道开展施工监测,发现巷道变形收敛速率一直不能稳定,且变形量大,甚至多处出现混凝土喷层开裂。监理单位组织建设、施工、设计单位进行分析,查找原因。

事件二,施工单位按《煤矿防治水细则》制定了巷道施工探水方案,并在施工过程中严格按照探水方案进行探水工作。某日探水队探明前方5m左右有一导水断层,建议做好相关应对措施。但掘进队认为还有5m距离,继续施工1~2个循环后再按过断层施工措施施工,仍按照正常掘进布置炮眼,放炮后引发断层破碎带冒落并伴发突水事故,造成3人重伤,淹没巷道施工设备,直接经济损失达到800万元。

【问题】

1.根据轨道大巷的工程条件,该巷道施工设备应如何配置才能更好满足快速施工的要求?

2.根据巷道施工设备的调整情况,给出合理的施工工艺参数。

3.事件一中,巷道变形收敛速率一直不能稳定的主要原因是什么?

4.矿山井下巷道防治水的基本原则是什么?探水发现有透水断层时,施工单位应该采取哪些预防措施来确保安全穿越断层?

5.事件二中的安全事故属于哪一等级?应由什么机构组织调查?调查组长应由谁来担任?

参考解析:

1.巷道断面宽度为5200mm,高度为4000mm,能够满足大型机械设备施工,可配置凿岩台车钻眼,侧卸装岩机装岩,带式输送机连续转载,电机车调车和运输,这样才能更好地发挥机械设备的效能,满足巷道快速施工要求。

2.该轨道大巷采用锚喷支护,可组织喷射混凝土与工作面掘进平行作业,即:在巷道掘进后先初喷30~50mm厚的混凝土临时封闭工作面,然后再安设锚杆作为临时支护,最后复喷射混凝土与工作面掘进平行作业,直至喷射厚度达到设计要求。复喷射混凝土可在工作面后20~50m处,最大不应超过50m。滞后工作面60m不合理,应修改为20~50m。

将该巷道施工设备调整为凿岩台车钻眼,炮眼深度应适当加深,方更能发挥设备的效率。所以炮眼深度应修改为1.8~3.0m。

3.根据《煤矿巷道锚杆支护技术规范》GB/T35056--2018、《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》GB50086--2015、《煤矿安全规程》(2022年版)的规定。分析巷道的支护参数及围岩条件,发生巷道变形收敛速率一直不能稳定、变形量大,甚至多处出现混凝土开裂的主要原因是支护强度不足。可采取加长锚杆长度、缩小锚杆间距、排距、选用更高等级材质的锚杆杆体、提高混凝土强度等级、增加混凝土喷层厚度、增加金属网等技术措施。

4.根据《煤矿防治水细则》,防治水工作应当坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则,根据不同水文地质条件,采取探、防、堵、疏、排、截、监的综合防治措施。物探先行钻探验证。在松软的煤(岩)层、流砂性地层或者破碎带中掘进巷道时,必须采取超前支护或者其他措施。超前支护可以是超前锚杆、超前加固、管棚支护等。遇有探测前方有明确的导水断层,应采取超前注浆堵水、加固等措施,在确保安全的状态下快速通过。

5.事件二中的安全事故属一般事故。根据《矿山生产安全事故报告和调查处理办法》(矿安[2023]7号)规定,一般煤矿事故由国家矿山安全监察局省级局牵头组织调查,也可以委托事故发生单位或者有关部门组织事故调查组进行调查。一般煤矿事故调查组组长可由矿山安全监察机构内设处室负责人担任。

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