矿建类实习报告1.docx
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矿建类实习报告1
第一章概况
一、---------------------------------------------------------企业概况
二、---------------------------------------------------------工程概况
（一）、---------------------------------------------------实习工程概况
（二）、--------------------------------------------------地质及水文地质情况
1、----------------------------------------------------------地质概况
2、------------------------------------------------------水文地质概况
3、-----------------------------------------------------------施工条件
第二章井筒施工
一、---------------------------------------------------------施工方案
（一）、---------------------------------------------------探水注浆方案
1、----------------------------------------------------注浆工程设计
2、----------------------------------------------------埋设孔口管
3、----------------------------------------------------注浆孔施工
4、----------------------------------------------------注浆作业
5、----------------------------------------------------钻孔测水
6、----------------------------------------------打钻注浆技术要求及注意事项
7、----------------------------------------------------主要安全措施
8、----------------------------------------------------突水预防及处理
9、----------------------------------------------------排水及供电系统
10、----------------------------------------------------工期安排及人员组织
11、----------------------------------------------------钻注设备、材料
（二）、---------------------------------------------------测量放线
第三章实习心得
第一章概况
一、企业概况：
中煤第五建设公司是中国中煤能源集团公司的全资子公司。
拥有国家施工总承包特级资质和AAA级资信等级证书，拥有商务部批准的对外经营权、对外派遣劳务资质和许可证书。
中煤第五建设有限公司第三工程处成立于1975年，现有职工3000多人，各类专业技术人员近400人，拥有企业资产3亿元，年施工能力12亿元，是全国煤炭基建系统唯一集打钻、冻结、立井掘砌、巷道开拓和机电安装于一体的国家特级施工企业，在全国煤炭建设系统率先通过ISO9001∶2000国际质量管理体系认证。
可同时承担12个打钻冻结、18个立井掘砌和6个井筒装备安装施工任务。
三处先后被评为“全国煤炭行业先进施工企业”、“全国煤炭行业优秀等级处”、“全国模范职工之家”、“江苏省文明单位标兵”、“江苏省煤炭工业先进企业”等荣誉称号。
施工足迹遍及国内十多个省市地区，并远征摩洛哥、土耳其、孟加拉、越南等国家。
承建的唐阳煤矿副井、梁宝寺煤矿副井、滨湖煤矿副井、阳城煤矿主副井、新阳煤矿主井、嵩山煤矿新副井、郭屯煤矿副井、赵固煤矿主副风井、李楼铁矿1#副井等工程荣获全国建井行业最高奖—太阳杯，顾桥煤矿主井、滨湖煤矿副井获得“鲁班奖”，阳城煤矿被评为国优工程。
二、工程概况：
刘塘坊铁矿位于安徽六安市霍邱县周集镇境内，目前探明工业储量为8246万吨。
矿区在105国道附近，东距六安市130公里，北与阜阳市界隔淮相望，矿区西面一公里处有南北向105国道，交通十分便利。
业主是中钢集团安徽刘塘坊矿业有限公司。
矿山设计年采铁矿150万t；选厂设计选矿能力为150万t/a，最终产品为铁精矿，铁精矿产量为465784t/a，品位65.90％。
矿山的服务年限为24.5年，其中基建期3.5年。
该矿共设计4个井筒，主井、1#副井、2#副井、北风井。
均为立井，采用冻结法施工。
我处刘塘坊项目部承担2#副井的井筒、二期、三期工程及北风井的井筒、相关硐室的施工。
（一）实习工程概况：
刘塘坊铁矿北风井工程相对标高±0.0m，相当于井口绝对标高+30m。
井筒净直径Φ5.0m，全深525m，其中：
冻结段深度为302m，基岩段深度为223m。
锁口5m为永久锁口，5～115m为双层井壁段，外壁净直径Φ6.0m，砼壁厚450mm，砼强度等级为C30。
115～215m为双层井壁段，外壁净直径Φ6.1m，砼壁厚450mm，砼强度等级为C40。
215～302m为双层井壁段，外壁净直径Φ6.4m，单层钢筋砼结构，砼壁厚500mm，砼强度等级为C50。
5m～287m需敷设50mm厚的泡模板，287～302m（计15m）为壁座，砼强度等级为C50。
302～304m（计2m）为壁座支承圈，砼强度等级为C50。
井筒主要技术特征表表1
序号
项目名称
单位
北风井
1
井口
坐标
纬距（X）
m
3597630.659
经距（Y）
m
39406996.448
标高（Z）
m
+30
2
井口自然地坪标高
m
3
井筒深度
m
525
5
井筒净直径
m
5.0
6
冻结深度
m
310
7
表土层厚度
m
259.55
8
砌壁
厚度
冻结段
mm
950/1000/1200
基岩段
mm
450
9
相关硐室
三层马头门
（二）地质及水文地质情况:
1、地质概况
根据井检孔地质柱状图及地质报告，刘塘坊矿业为沉积变质型矿床。
矿床顶板、底板直接围岩多为变粒岩、黑云斜长变粒岩、角闪斜长变粒岩、混合岩化斜长片麻岩等，局部为片麻岩、片岩类岩石，矿区基岩被第四纪粘土、亚粘土层覆盖。
2、水文地质概况
井筒场地位于该矿区东北部，场地地面标高在28~30m左右，地势较为平坦。
该矿区位于淮河中上游南岸，属淮河11级阶地区。
区内气候属暖温带半湿润气候区，温度中等。
受季风影响，冬季干旱，夏季湿润。
年平均气温15.4℃，最高42℃,最低－22.9℃。
平均年降雨量1100mm左右，6—8月为雨季，降雨量占全年的50%以上；12月至次年1月雨水稀少，降雨不足100mm。
霜冻期自11月至次年3月，冻结深度1-11cm。
本场区抗震设防烈度为6度。
3、施工条件
刘塘坊铁矿北风井交通便利，“四通一平”基本满足施工要求。
两钻孔揭露各岩土层性质自上而下分述如下表：
刘塘坊铁矿北风井ZKG2地层揭露表2
层号
岩土名称
深度（m）
层底标高（m）
备注
1
耕土
0.00-0.70
28.77
灰黑色，含植物根系。
2
粉质粘土
0.70-4.95
24.52
灰黑色，可塑。
3
粉质粘土
4.95-22.90
6.57
粉质粘土：
灰褐、黄褐色，可塑-硬塑，中等压缩性，含大量铁锰质结核。
4
粉质粘土
22.90-77.42
-47.95
黄褐、褐黄色，坚硬-硬塑，低-中等压缩性，夹有少量灰绿色粉质粘土。
含铁锰质结核。
5
细砂
77.42-105.00
-75.53
灰绿色，湿，中密，少量粘性土胶结。
其中：
102.00-105.00m为黄褐色，湿，中密。
6
粘土
105.00-110.80
-81.33
灰绿色，硬塑，具有弱膨胀潜势,中等压缩性，夹有少量褐黄色粉质粘土，少量钙质斑块。
7
中砂
110.80-137.85
-108.38
黄褐、灰绿色，湿，中密，含少量粗砂颗粒。
8
粘土
137.85-146.76
-117.29
灰绿色，可塑，中等压缩性，具有弱膨胀潜势,少量钙质团块粒径为5cm。
9
细砂
146.76-171.57
-142.10
灰绿色，湿，中密，局部含有钙质团块,粒径为5-10cm。
其中:
152.50-154.10m为黄褐色中细砂，湿，中密。
10
粘土
171.57-192.15
-162.68
灰绿色，硬塑-坚硬，具有弱膨胀潜势,中等压缩性，含少量褐黄色粉质粘土斑块。
其中：
184.40-185.50为灰白色中细砂，湿，中密。
11
中砂
192.15-197.48
-168.01
灰绿、灰白色，湿，中密，含有大量粗砂颗粒。
12
粘土
197.48-211.62
-182.15
灰绿色，可塑,具有弱膨胀潜势，中等压缩性。
其中：
206.76-209.12m为灰绿色中细砂，湿，中密。
13
中砂
211.62-217.94
-188.47
灰绿色，湿，中密。
14
粘土
217.94-232.50
-203.03
灰绿色，可塑,中等压缩性。
其中:
228.50-232.50m为灰绿、棕红色粉质粘土，含大量姜石，砂粒。
局部夹细砂薄层。
15
粘土
232.50-239.72
-210.25
棕红色，坚硬,具有弱膨胀潜势,中等压缩性。
其中239.5-239.72m棕红、灰绿色粉质粘土，含大量砂粒，姜石。
16
含砂砾粘土
239.72-251.00
-221.53
灰绿、黄褐色，坚硬,具有弱膨胀潜势,中等压缩性，含大量铁锰质结核少量粗砂粒，砾石成分为石英，混合岩碎块。
粒径为3-5cm。
17
细砂
251.00-260.25
-230.78
灰绿、黄褐色，湿，中密，以灰绿色为主。
18
强风化斜长角闪片麻岩
260.25-285.03
-255.56
灰绿色，中粒变晶结构，片麻状构造，主要矿物成分为斜长石、角闪石、绿帘石化、高岭土化，裂隙发育，产状杂乱，均为闭合，岩芯大多呈小碎块，RQD=0-6。
19
斜长角闪片麻岩
285.03—312.80
-283.33
灰绿色，细粒变晶结构，片麻状构造，矿物成分为斜长石，角闪石，黑云母，少量石英，绿帘石化，裂隙中等发育。
层面轴夹角15°-30°，均呈闭合型，裂隙均被碳酸盐充填，脉宽0.1-0.6cm，岩芯呈短柱状，RQD=9。
第二章、井筒施工
2010年10月20日北风井套内壁结束。
因施工要求，进行掉盘更改。
10月23日井筒涌水量达到9.8m3，进行井底抽水。
在壁座最后一炮清底结束后，发现工作面岩石裂隙有出水现象，当时联合建设单位、监理共同实测涌水量为5.7m3/h，为方便下部进行工作面探水、注浆及套内壁施工，经三方共同协商确定在井筒工作面铺设滤水层、浇筑止浆垫，在铺设滤水层前三方又共同测量涌水量为10.55m3/h。
滤水层采用粒径为20~40mm的石子铺设，铺设高度1.5m，为保证止浆垫浇筑质量，在滤水层铺设过层中预埋滤水桶；止浆垫采用C50混凝土浇筑，浇筑高度2.5m（上口标高-298m），强度等级C50。
止浆垫浇筑结束后，在止浆垫上面平组装块模板进行套内壁施工，现套内壁施工即将结束，为保证下部井筒基岩段掘砌施工时不受水患威胁，同时根据《矿山井巷工程施工及验收规范》要求（当井筒涌水量大于10m3/h时，必须进行工作面预注浆施工），在施工前，必须对下部地层进行工作面探水、注浆施工。
一、施工方案
（一）探水注浆方案
套内壁结束后先将排水系统形成，接着对止浆垫上部20m范围内井壁和滤水层进行注浆加固，然后采用ZDY650（MK-3）型煤矿全液压坑道钻机施工探水注浆孔，根据设计要求进行工作面预注浆。
工作面预注浆是以封堵裂隙水为目的，在人工砌筑砼止浆垫上预埋无缝钢管作注浆孔口管，用钻机在工作面施工注浆孔。
地面设一个注浆站，通过地面注浆泵和井壁吊挂无缝钢管，将地面搅拌好的水泥浆液压入注浆孔含水层裂隙中，用来封堵裂隙水。
1、注浆工程设计
1.1注浆起止深度及注浆方式
根据井筒基岩段水文地质条件及钻探设备的施工能力，本次探水注浆段为60m（298m～358m），注浆方式采用全段高下行压入式注浆。
钻进过程中，当钻孔涌水量大于5m3/h时，暂停钻进，先注浆封水，钻孔水量减少至5m3/h以下时，恢复钻进至终孔。
1.2注浆钻孔的布置参数
1.2.1注浆孔数
注浆孔的孔数按下式计算：
N=π（D-2A）/L
式中：
D—井筒净径，Φ5.0m
A—注浆孔与井壁距离，为0.5m
L—注浆孔间距，取2093mm
计算得N=5.5，取6个。
探水注浆孔布置参数见表3
1.2.2径向倾角
α=tg-1（S+A）/H
式中：
α—钻孔在径向上与竖直轴线的夹角
S—终孔位置在径向上超出净径的距离，取2.5m（终孔位置在径向上超出下部掘进荒径2m）
A—注浆孔与井壁距离，为0.5m
H—段高，为60m
计算得：
α=1°7′19″
探水注浆孔布置参数见表3：
探水、注浆孔布置参数表表3
孔数
距井壁距离
孔间距
径向角
终孔超出荒径距离
6个
0.5m
2093mm
α=1°7′19″
2.0m
1.3注浆孔施工顺序
注浆孔布置6个，1#在正北方向，按顺时针编钻孔序号，钻孔布置详见钻孔平面布置图。
钻孔分两组交替施工，单号孔为第一组，先行施工，封堵大的裂隙，双号孔为第二组封堵细小裂隙，并作注浆质量检查孔，其中1#号孔为初检孔，主要检查水量和地层的岩性，末号孔作为终检孔，检查本次探水注浆的质量。
1.4注浆压力
注浆压力是浆液在裂隙中流动，扩散充塞，压实的能量，是控制浆液距离的重要因素之一，一般选用注浆终压取地下水压力的2～2.5倍，注浆压力为工作面表压力，前期封堵大裂隙注浆取低值，后期针对小裂隙注浆取高值。
注浆起止深度，段高、孔数、及注浆压力表表6
注浆起止深度
注浆段高
注浆孔数
注浆压力
298～358m
60m
6个
71.6～89.5kg/cm2
1.5注浆材料及注入量
本井筒工作面预注浆选用单液水泥浆，单液水泥浆采用P.O42.5R普通硅酸盐水泥，另掺入水泥重量0.5%的食盐和0.05%的三乙醇胺作为外加剂，外加剂起速凝早强作用；如岩性破碎，涌水量较大或吸浆量较大时采用双液浆或先期注单液浆最后注双液浆封堵，水玻璃用量以实际注入量为准；注浆后期视注浆效果压注化学浆液，封堵孔隙水。
浆液的注入量按下式计算：
V=AHπR2nB/m
式中A——浆液消耗系数，取1.5
H——注浆段高，为60m
R——浆液有效扩散半径，前期注浆取14.5m，后期注浆取10.5m
B——浆液充填系数，取0.85
m——结石率，取0.85
n——裂隙率，前期注浆取3%，后期注浆取0.5%
计算得水泥浆液量：
V=1782.5m3
水泥浆液量及材料用量表4
水泥浆（m3）
水泥（T）
三乙醇胺（T）
食盐（T）
1782.5
1336.9
0.67
6.68
说明：
由于注浆堵水工程是一项隐蔽性的工程，且地质情况较复杂，故在实际施工中，计算出的浆液注入量可能与实际用量有一定差别，应以实际注入量为准。
2、埋设孔口管
2.1孔口管长度取值
孔口管长度取4.0m，露出止浆垫上口0.5m。
孔口管规格取Φ108×6mm无缝钢管，孔口上部焊接法兰以便连接注浆阀。
中下部加工成倒鱼鳞结构。
2.2孔口管埋设
为了便于钻机的安装、定位和移动，保证探水注浆孔的钻进质量，井筒套壁结束后，在距止浆垫上2.0m的位置施工搭设工作平台，工作平台采用Ф108mm钢管搭设,钢管采用牛腿固定在井壁上。
在工作平台的底部另加2个主梁加固工作平台。
主梁应与止浆垫生根。
在钢管上铺δ=50mm木板。
钻机固定在工作平台上，而后埋设探水孔口管6个，将钻机按设计的方位、孔径、倾角固定在工作平台上，用Φ130mm钻头钻进，钻进深度为4.2m，用压风吹净孔内岩粉，在钻孔内灌满2∶1水泥砂浆，紧接着下入孔口管，孔口管上端露出止浆垫500mm。
1天后用钻机扫掉孔口管内水泥砂浆，并做压水试验，压力控制在比注浆终压高0.5MPa，压水10～20min不漏即为合格，否则注双液浆加固孔口管直至合格为止。
3、注浆孔施工
注浆钻孔采用ZDY650（MK-3）型煤矿全液压坑道钻机，配Ф50mm钻杆、Ф90mm钻头，用清水作循环液。
在打钻前，要在Ф108mm孔口管上安设Ф100mm高压球阀，以防钻孔时含水层突水造成淹井事故。
打钻施工是在打钻平台上进行的，钻机固定在钢梁上。
在钻进过程中，若遇钻孔涌水量超过5m3/h，或因岩石破碎塌孔打不下去时，停钻注浆，否则一直钻进直至终孔。
终孔时要核实钻具长度，确保钻孔深度符合设计要求。
4、注浆作业
4.1注浆前的准备工作
4.1.1注浆站的建设及输浆管路
注浆站布置在井口西面，站内安装2台HFV-C型液压注浆泵，并设置清水池、水泥浆搅拌系统。
本注浆站将充分考虑并利用现有设备，利用JS-1500型强制式搅拌机作为一级搅拌池，在地面紧邻一级搅拌系统旁砌筑2.5m3的二级搅拌池，采用普通Φ108弹簧管将一级搅拌池内浆液放入二级搅拌池，上料利用现有散装水泥灰缶直接上料。
本次注浆利用供水管Ф50×6mm无缝钢管，兼作输浆管路。
输浆管路与注浆泵和孔口管之间用2″高压胶管连接。
4.1.2注浆设备试运转
注浆设备及管路安装完毕后，必须进行试运转，注浆系统要满足最大注浆压力和流量的要求。
经试运转及耐压试验，设备应无异常响声。
具体作业程序如下：
（1）全面检查注浆、搅拌系统及管路联接处等。
（2）注浆系统进行无负荷试运转。
（3）全系统联合试运转。
（4）处理存在问题，并再次进行试运转，直至符合要求。
4.2注浆作业
（1）注浆作业流程：
浆液经搅拌系统搅拌后经注浆泵、输浆管、注浆管进入受注岩层。
（2）作业程序：
当注浆孔钻进到即定深度后，用清水冲孔，直到返清水，注浆作业程序如下：
接通输浆管路→压水试验→注浆→定量压清水→冲洗输浆管路→拆洗注浆泵→扫孔或钻进。
4.3压水试验：
注浆前进行压水试验，冲洗岩石裂隙中的充填物，提高浆液结石体与岩石裂隙面的粘结强度及抗渗能力，并根据泵压及注入量进行钻孔吸水量的测定。
压水试验时，尽可能采用大泵量，压力值控制在本段注浆终压，一般压水时间为20分钟，精确测量、记录压水段高、流量和压力。
在破碎带压水时间缩短或不压水。
4.4注浆压力的调整
在注浆过程中，注浆压力可分为初期、正常及终压三个阶段变化，当初始浓度确定后，根据注浆压力变化情况要及时地控制泵量，调整浆液浓度及凝胶时间等，使注浆压力平缓地升高，避免出现较大波动，直至达到注浆终压、终量，并稳定20分钟以上。
4.5浆液的调配
单液水泥浆常用的水灰比为2：
1、1.5：
1、1.25：
1、1：
1、0.75：
1、0.6：
1、0.5：
1，单液水泥浆配制表见下表
单液水泥浆配制表表5
水灰比
水泥用量
（kg/代）
水（升）
三乙醇胺（kg）
氯化钠（kg）
浆液比重
浆液体积（m3）
0.5:
1
1200/24
600
0.6
6
1.8
1.003
0.6:
1
1100/22
660
0.55
5.5
1.72
1.024
0.75:
1
950/19
712
0.48
4.8
1.62
1.037
1:
1
750/15
750
0.38
3.8
1.5
1.002
1.25:
1
650/13
812
0.33
3.3
1.42
1.030
1.5:
1
550/11
825
0.28
2.8
1.37
1.009
2:
1
450/9
906
0.23
2.3
1.29
1.051
每次注浆的初始浓度，根据压水试验测定的单位钻孔吸水量选择。
见下表
浆液起始浓度选择表表6
单位钻孔吸水量（L/min）
水泥浆浓度（水：
灰）
3.3
3:
1
5.0
2～1.5:
1
7.0～8.0
1.5～1.25:
1
9.0
1:
1
11.13
0.75:
1
>15
0.6:
1
每个钻孔注浆时，初注用浓浆，复注时逐渐降低浆液浓度。
但每次注浆时，一般先稀后浓，当浆液在裂隙沉析、充填阶段时，若压力不升进浆量也不减时，应逐渐加大浓度。
反之，若压力上升快，减量也快，此时，为保证足够的注入量，应依次降低浆液浓度。
每更换一次浆液浓度，一般持续20分钟。
4.6开始注浆
⑴关闭水泥浆管路的输出阀门及孔口泄压阀门。
⑵打开孔口（及混合器）前的起止阀。
⑶打开水泥浆泵的回浆阀及进浆阀。
⑷启动水泥浆泵，调节流量，或用进浆阀门调节流量。
⑸打开水泥浆管路输出阀，关闭回浆阀，向岩层裂隙注浆。
⑹当流量、压力、不符合要求时，应于调节，调节进浆阀使压力、流量达到正常注浆的要求。
⑺为防止因注浆时间长而堵塞回路，一般每隔20min左右开关一次回浆阀，以流出少量浆液并达到畅通回路为准。
⑻设专人看管吸浆笼头及时清理笼头上的粘着物。
⑼注浆时机电维修人员不能离开注浆站，要精心维护注浆设备，发现问题及时处理。
4.7结束注浆
当钻孔注浆达到结束标准或因裂隙较大，虽未达到结束标准，但为防止浆液扩散较远，按预定的本次注浆的注入量已达到要求，需结束本次注浆时，在结束之前，需压注一定量的清水，将管路中的浆液冲洗干净，注入量为输浆管路和注浆孔容积的80%，然后关闭孔口球阀，卸开输浆管路冲洗。
4.8注浆结束标准
⑴各注浆孔的注浆压力达到设计终压值，注入量小于50～60L/min，稳定20min以上。
如压力上升太快，考虑到注浆安全也可以停止注浆。
⑵注浆结束时，浆液的水灰比低于1：
1或更稀。
⑶岩芯裂隙被浆液充填饱满，具有一定强度，并达到设计的有效扩散半径。
⑷浆液的注入量基本达到或超过设计注入量。
⑸根据钻孔剩余水量计算井筒涌水量小于10m3/h。
4.9扫孔和复注
注浆结束后，原则上在注浆段位置能托住钻就可以扫孔，一般需4—6小时，扫孔后进行压水试验，当耗水量小于20L/min，可不再注浆，进行下一个钻孔的钻进，否则应复注。
5、钻孔测水
5.1井下测水
井下探水孔和注浆孔在揭开含水层后即开始测量钻孔的涌水量，钻进中发现水量增减或揭开新的含水层都要及时测水量。
每孔注浆前都要测量静水压和水量。
方法：
容积法。
正常情况用水桶从三通上接水，水量太大可用井筒水位的增加计算钻孔涌水量。
5.2井口测水
注浆前进行压水试验，测泵压和清水池中单位时间消耗量。
6、打钻注浆技术要求及注意事项
6.1打钻注意事项
⑴开钻前要认真检查钻机安装的牢固性和平稳性、各部件连接的可靠性和操作手柄灵活性，并进行钻孔的试运转，确认无误后方
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