晋煤集团火药库应急抢险注浆施工组织设计_.docx

晋煤集团火药库应急抢险注浆施工组织设计1 工程概况晋煤集团火药库位于山西晋城市凤凰山矿排矸场西北侧，距大车渠村和东上村的距离分别为670m和700m，外部交通较为便利，火药库占地面积约2.5公顷。场区内分布有7个仓库，其中西侧5个，北侧2个，场区中间为草坪。火药库围墙内地面标高为945m，围墙外东、北、西三侧地貌以耕地、水泥道路及覆盖植被为主，地面标高约为942-964m，南侧地形较高，以浆砌石护坡为主，地面标高约为944-964m。见图1-1图1-1 火药库交通位置图 火药库四周为采空区，开采煤层为3#、9#和15#煤层，其中3#煤层埋深约280m，开采时间段为2002-2010年，9#煤层埋深约340m，开采时间段为2000-2002年，15#煤层埋深约360m，开采方式多为综采。本次应急抢险治理区域呈U型带状分布在火药库围墙外侧北、西、东三面，占地面积约6000。2 工程地质条件及地面变形分析2.1 工程地质特征2.1.1 气象、水文抢险区域属温带大陆性气候，冬长夏短,气候温暖，四季分明,雨热同期。年平均气温7.9-11.7。年降水量最大691.6mm，最小526.7mm，平均650mm，降雨期主要集中在7、8月份。风向多为东南风和东北风，平均风速1.9m/s。2.1.2 地形地貌根据现场踏勘，火药库原为山体北侧人为下切而成，所处地形总体南高北底，火药库围墙内地面标高为945m，围墙外东、北、西三侧地貌以耕地、水泥道路及覆盖植被为主，地面标高约为942-964m，南侧地形较高，以浆砌石护坡为主，地面标高约为944-964m。2.2 地面变形现状及分析2.2.1 地面变形现状根据年后现场踏勘，火药库及其周边出现不同规模的地面裂缝、地表鼓胀等地质灾害现象，主要表现如下：根据踏勘，火药库及其周边出现不同规模的地面裂缝、地表鼓胀等地质灾害现象，主要表现如下：（1）2013年年初，在火药库的西北角出现两条规模较大的地面裂缝，裂缝宽度约100mm300mm，该裂缝贯穿火药库西围墙及北部中间防爆隔墩，将火药库场院西北角切断，并向东延伸至围墙外侧的道路，两条裂缝间距约18m，有明显向北的位移产生。另据了解，此前也多次出现过类似裂缝，春节过后采用砂浆等对地面裂缝修补后，目前又再次被拉裂，且本次变形有逐渐扩大之趋势，严重影响火药库的安全。（2）火药库南侧挖方边坡、浆砌石边坡下面的大门口平房附近，几年来曾多次出现东西向的冬季地面鼓胀现象，秋季消融发生，地面微量位移的裂缝，严重破坏浆砌石边坡和槽钢门梁的形状。火药库曾多次对该变形坡体进行维修加固，效果不佳。（3）火药库场院中部草坪处也出现了多处东西向的次生裂缝，也有明显移动趋势。（4）火药库南部山体同样出现了多处程度不等的东西向地面裂缝，部分规模较大且非常明显，北部沟地内裂缝，农耕时已被部分充填，呈现不连续状。2.2.3拟采用的抢险措施经上述分析，火药库所处区域因地下采空区及地表水的综合影响，总体呈现不稳定状，需要进行应急处理，目前业主已组织进行相关单位进行勘察。为保证火药库安全度过雨季，经专家会议讨论，按山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司基本建设局会议纪要（第2期）的要求，对火药库进行应急注浆治理。3. 编制依据(1) 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司基本建设局会议纪要（第2期）2013年3月26日(2) 建筑物下、水体下、铁路下及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程，煤行管字（2000）第81号（文中简称为规程）。(3) 注浆技术规程（YSJ211-92和YBJ44-92），1993年冶金工业部。4. 施工工艺流程及技术要求4.1 施工工艺流程图放点、钻机就位 成孔 下入袖阀管，套壳料 注浆封孔这几步主要过程。具体的流程见图4-14.2、施工技术要求4.2.1钻探技术要求（1）放点时孔位要求 原则上钻孔位置应与设计位置一致， （2）终孔标准 终孔深度低于944m标高，并钻入稳定基岩1m。图4-1 施工工艺流程图 （3）冲洗液要求 所有钻孔在基岩段，均应采用清水钻进； 钻进松散层段或破碎易塌孔段时可采用泥浆护壁，但泥浆必需符合下列要求：泥浆比重：1.08-1.15，PH值：9-10，漏斗粘度：20-35s，胶体率96%，失水量18ml/30min。开孔孔径130mm，终孔孔径91mm （4）孔斜要求 孔斜应不大于1，在钻进过程中应进行孔斜度的测量和校正，以保证钻孔垂直度，为正常注浆创造良好工作条件。 （5）洗孔技术要求 对所有钻孔注浆层段若使用非清水冲洗液钻进，要求在注浆前或终孔后洗孔，以便裂隙通道畅通，保障最佳注浆效果。 （6）封孔 注浆结束后采用水灰比0.5:1的浓浆或1:1的水泥砂浆封堵所有钻孔。 （7）其他要求 为确定裂隙通道的空间形状及发育程度，为注浆实施提供依据，要求钻孔过程中记录钻孔冲洗液消耗量，进行部分取芯评价岩芯的RQD值，判断是否钻至完整基岩。4.2.2注浆技术要求 （1） 注浆材料 1、注浆材料主要采用水泥、粉煤灰、水、速凝剂（水玻璃）等组成； 2、水泥采用P.C.32.5复合硅酸盐水泥，其质量符合硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥（GB175-92）标准； 3、粉煤灰为（热力电厂）电厂初排产品，质量符合用于水泥和混凝土中的粉煤灰（GB1596-2005）级标准； 4、速凝剂（水玻璃）浓度为3545B，模数为2.42.8； （2）注浆压力 注浆开始时先进行压水，再逐步变换成静压灌浆，最终注浆压力孔口控制在不小于1.5MPa。 （3）注浆配合比参数 水固比：为1:11:1.2。 固相比（水泥：粉煤灰）： 3:7。 速凝剂：最外排注浆孔当注浆量较大时，掺入水泥重量2%的速凝剂。 注浆前，应将做注浆原材料在试验室作浆液配合比试验（配合比分别为1:1；1:1.1；1:1.2）。试验内容应包括单位浆液的干料含量、浆液密度、初终凝时间及结石率。 （4）注浆结束标准 注浆末期，泵压逐渐升高，当注浆压力在11.2MPa，泵量在15L/min，稳定1015min，该孔注浆结束。 注浆过程中若出现地表裂隙大量跑浆，相邻钻孔串浆时，应立即采取间歇式注浆工艺，间歇时间不小于48h，不大于72h，当注浆达到到设计结束标准时，该孔注浆结束。 （5） 注浆方法 1、注浆采用浆液浓度先稀后稠的方法，注浆开始后，要定时观测泵的吸浆量和泵压，记录注浆过程中发生的各种现象，收集原始数据，并根据实际情况及时调整注浆量和浆液浓度。为便于注浆质量控制，实际注浆时，每孔可选稀、稠两种配比的浆液进行灌浆，稀浆灌注量取单孔注浆量的30%为宜。 2、孔深大于40m时，注浆方式采取自上而下分段注浆，原则上分两段，上段采用袖阀管注浆，注浆结束后，72小时候进行扫孔，下段采用孔口封闭式注浆，下入PVC花管，花管射浆口距孔底不大于0.5m。孔深小于40m时，采用全孔下入76mm钢管改装成袖阀管注浆。 （6）其它技术要求 1、注浆前，需进行压水试验，试水压力最大不超过0.5MPa，压水试验时间不小于10min，压水试验可以了解地层的渗透性和单位注浆量； 2、注后压水，每次注浆完毕应向注浆孔内压水，把孔中浆液推至受注层中距孔底一定距离之外，以利于下次再注； 3、严格执行浆液配比和加料顺序； 4、注浆过程中，当注浆超过预计注浆量不见升压或吸浆量不下降时应变换浆液浓度或添加速凝剂； 5、若避免冒浆或大量漏失现象，可采用低压、浓浆、限流、限量、间歇注浆等方法； 6、严格按照有关规范进行施工。5. 质量保证措施5.1钻孔5.1.1 钻孔结构孔深大于40m的钻孔首次开孔孔径为89mm，二次扫孔孔径为130mm，孔深大于40m后变径为89mm；孔深小于40m的钻孔开孔孔径为89mm直至终孔。5.1.2 钻孔顺序所有注浆孔均按照由外排向里排次序，每排孔均分两序，、序间隔布置，施工时先施工序孔再施工序孔。在火药库南侧，西侧，北侧各布置23个先导孔。5.1.3 钻孔施工技术保证措施（1）孔位要求原则上钻孔位置应与设计位置一致，确因地形影响，钻孔不能放在设计位置时，最大误差不得超过1.0m。若因特殊情况影响，及时与设计单位沟通。钻孔的施放以火药库围墙东南与西北两个角度为基准。（2）终孔标准 终孔深度为钻入稳定基岩1m；并不得小于37.0m。（3）冲洗液 所有钻孔在基岩段，均应采用清水钻进； 钻进松散层段或破碎易塌孔段时采用泥浆护壁，泥浆必须符合以下标准：泥浆比重：1.08-1.15，PH值：9-10，漏斗粘度：20-35s，胶体率96%，失水量18ml/30m。（4）孔斜保证钻机安放要平稳牢固，加长粗径钻具。钻杆和粗径钻具的垂直度偏差不应超过5。在钻进过程中应进行孔斜度的测量和校正，以保证钻孔垂直度。保证孔斜不大于1，（5）洗孔技术要求对所有钻孔注浆层段若使用非清水冲洗液钻进，注浆前利用注浆管洗孔，或终孔后利用钻杆洗孔，直到孔内返水变清为止。以便裂隙通道畅通，保障最佳注浆效果（6）封孔钻孔注浆结束后，利用注浆管注入0.5:1的水泥浆封堵所有钻孔。（7）其他保证措施为确定裂隙通道的空间形状及发育程度，为注浆实施提供依据，要求钻孔过程中记录钻孔冲洗液消耗量，进行部分取芯评价岩芯的RQD值，判断是否钻至完整基岩。5.2注浆质量保证措施5.2.1 注浆量控制根据踏勘资料，结合以往类似地层注浆经验，注浆量暂按以下标准施工：外排孔注浆量按1.5m/m，内排孔注浆量按1.0m/m，总注浆量暂估12152.5 m。当注浆量较大时，应采用间歇式注浆施工，或在浆液中加入水泥重量2%的速凝剂（水玻璃）。5.2.2 注浆方法的技术保证措施（1）注浆采用浆液浓度先稀后稠的方法，注浆开始后，要定时观测泵的吸浆量和泵压，记录注浆过程中发生的各种现象，收集原始数据，并根据实际情况及时调整注浆量和浆液浓度。为便于注浆质量控制，实际注浆时，每孔可选稀、稠两种配比的浆液进行灌浆，稀浆灌注量取单孔注浆量的30%为宜。（2）孔深大于40m时，注浆方式采取自上而下分段注浆，原则上分两段，上段采用袖阀管注浆，注浆结束后，72小时候进行扫孔，下段采用孔口封闭式注浆，下入PVC花管，花管射浆口距孔底不大于0.5m。孔深小于40m时，采用全孔下入76mm钢管改装成袖阀管注浆。5.2.3 注浆材料（1）注浆材料主要采用水泥、粉煤灰、水、速凝剂（水玻璃）等组成；（2）水泥采用P.C.32.5复合硅酸盐水泥，其质量符合硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥（GB175-92）标准；进场的水泥必须有合格证及化验单。每一批次必须复检一次，并不得大于200T。（3）粉煤灰为（热力电厂）电厂初排产品，质量符合用于水泥和混凝土中的粉煤灰（GB1596-2005）级标准：细度不超过25%， 需水量比不超过105，烧失量不超过8%，含水率不超过1%。（4）速凝剂（水玻璃）浓度为3545B，模数为2.42.8； 5.2.4 注浆压力注浆开始时先进行压水，再逐步变换成静压灌浆，最终注浆压力孔口控制在不大于1.5Mpa。5.2.5 注浆配合比参数水固比：为1:1-1:1.2。固相比（水泥：粉煤灰）： 3:7。速凝剂：最外排注浆孔当注浆量较大时，掺入水泥重量2%的速凝剂。注浆前，应将做注浆原材料在试验室作浆液配合比试验（配合比分别为1:1；1:1.1；1:1.2）。试验内容应包括单位浆液的干料含量、浆液密度、初终凝时间及结石率。5.2.6 注浆系统的组成及配置注浆系统由：料场、一级搅拌池（机）、二级搅拌池（机）、供水系统、注浆泵、注浆管道、封孔装置、孔口装置等组成。 料场：堆放材料的材料场场地要平整，运料车辆正常通行，且紧邻搅拌机，使材料便于运输、搬运，要求设有防潮、防雨措施。 搅拌机：要求能够满足正常施工，搅拌后的浆液均匀，符合设计要求。 搅拌池：修建的搅拌池应满足正常施工要求，中间设置搅拌系统，使得搅拌后的浆液均匀，符合要求，单次搅拌量可依据现场确定。 水池：制浆站应根据施工注浆总量需要，建立多个水池，以保证正常施工，水池建筑规模及要求视具体施工情况而定。 注浆泵：宜采用变档定量泵，其额定排量不小于200L/min，注浆泵压力应大于注浆最大设计压力的1.5倍。 压力表：注浆用压力表最大指数应不应大于10MPa。 封孔装置：孔深大于40m的钻孔，注浆时上段封孔采用套壳料封孔方式，下段封孔采用卡盘（DN125mm法兰盘）装置，丝扣连接，同时采用水泥浆封堵其上5-8m。孔深小于40m的钻孔，注浆时封孔方式为套壳料封孔。 注浆管：根据钻孔深度，孔深大于40m上段采用76mm袖阀管作为注浆管，下段采用PVC花管做为注浆管，孔深小于40m，全孔采用76mm焊接钢管。所有注浆管注浆完成后，不再拔出。搅拌系统、注浆设备及机具等必须进行定期检测和维修，以保证注浆施工连续进行。压力表应应定期检查，不合格的和已损坏的压力表严禁使用。5.2.7 注浆结束标准注浆末期，泵压逐渐升高，当注浆压力在11.2MPa，泵量在15L/min，稳定1015min，该孔注浆结束。注浆过程中若出现地表裂隙大量跑浆，相邻钻孔串浆时，应立即采取间歇式注浆工艺，间歇时间不小于48h，不大于72h，当注浆达到到设计结束标准时，该孔注浆结束。5.2.8其他技术保证措施（1）注浆前，进行压水试验，试水压力最大不超过0.5MPa，压水试验时间不小于10min，压水试验为了了解地层的渗透性和单位注浆量；（2）注后压水，每次注浆完毕应向注浆孔内压水，把孔中浆液推至受注层中距孔底一定距离之外，以利于下次再注；（3）严格执行浆液配比和加料顺序；（4）注浆过程中要加强地面观测和井下观察，地面观测包括单位吸浆量、注浆量、注浆压力、浆液浓度与注浆时间；井下观察主要是采矿区是否漏浆和井下涌水量变化情况；（5）注浆过程中，当注浆超过预计注浆量不见升压或吸浆量不下降时应变换浆液浓度或添加速凝剂；（6）若避免冒浆或大量漏失现象，可采用低压、浓浆、限流、限量、间歇注浆等方法；（7）严格按照有关规范进行施工。6. 工期本施工组织设计按60天时间计（具体进度见施工进度横道图）。施工日工程内容开工日4日8日12日16日20日24日28日32日36日40日44日48日52日56日60日竣工日开工钻孔注浆施 工 进 度 横 道 图7. 文明施工7.1文明施工7.1.1文明施工目标我公司在以住工程施工中的实践，充分认识到文明施工在项目管理中的重要作用。一是文明施工改变施工现场面貌，改善职工劳动条件，提高工作效率，使施工队伍始终保持良好的精神状态。二是文明施工不仅可以促质量、保安全，而且能够提高经济效益;文明施工注重规范，减少了工、料、机无效投放的浪费；文明施工讲究工艺，减少了大量原材料的消耗。三是文明施工可以提高工程项目管理水平，促进公司施工水平提高，增强公司竞争能力。公司针对本工程确定的文明施工目标为：创建安全文明施工现场。7.1.2文明施工的实施方案建立创建安全文明工程领导小组，全面开展创建文明工程活动。做到“两通三无五必须”，即：施工现场人行道畅通，施工现场排水畅通；施工中无管线高放，施工现场无积水，施工道路平整无坑塘；施工区域与非施工区域必须严格分离，施工现场必须挂牌施工，施工人员必须佩卡上岗，现场材料必须堆放整齐，工地生活设施必须文明。加强宣传教育，提高全体施工人员对文明施工重要性的认识，不断增强文明施工意识，使文明施工逐步成为全体施工人员的自沉行为，讲职业道德，场行业新风。在制定安全、质量管理文件时，一并考虑文明施工的要点，将文明施工的精神融汇于安全、质量的管理工作中去。注重施工现场的整体形象，科学组织施工。对现场的各种生产要素进行及时整理、清理和保养，保证现场施工的规范化、秩序化。7.2文明施工实施措施对参与施工的队伍签订文明施工协议书，建立健全的岗位责任制，把文明施工落到实处，提高全体施工人员文明施工的自觉性和责任感。加强对施工人员的全面管理，所有施工人员均要暂住证。严禁接受三无盲流人员。落实防范措施，做好防盗工作，及时制止各类违法行为和暴力行为，并报告公安部门，确保施工区域内无违法违纪现象发生。尊重当地行政管理部门的意见和建议，积极主动争取当地政府支持，自觉遵守各项行政管制度和规定，搞好文明共建工作。正确处理与当地政府和周围群众的关系，并与当地派出所职合开展综合法安管理。施工现场内所有临时设施按批准的施工总平面图布置图进行布置管理，使施工现场处于有序状态。工区内设置醒目的施工标识牌，标明工程项目名称、范围、开竣工时间、工地负责人，抽有施工管理人员和操作人员必须佩戴证明其身份的标识牌，标识牌标明姓名，职务，身份证编号，设立监督电话，授受社会监督，提高全体施工人员的文明施工意识。安排施工顺序避免工序间相互干扰，凡下道工序对上道工序会产生损伤功污染的，要对上道工序采取覆盖等保护措施。现场的水泥能入库的尽量入库，不能入库的进行上遮下垫、防雨淋等处理措施。施工场地设操作规程、值班制度和安全标志。项目值班人员按时交接班，认真作好施工记录，不得与闲散人员玩耍。值班人员遇到业主、监理检查工作时，主动介绍情况。工程完工后，按要求及时拆除所有工地围堰等，安全 防护设施和其它临时设施，并将工地及周围环境清朝整洁，做到工完、料清、场地净。遵守当地政府的各种规定，尊重当地居民的习俗，与当地政府和居民友好相处，建立良好的社会关系。与其他施工单位保持良好的关系，服从业主和监理工程师的协调。7.3 文明施工考核、管理办法文明施工管理系统实行分层管理，项目经理对整个工程文明施工进行宏观控制，项目经理部相关部室对文明施工进行全过程控制，施工作业队、班组对承担的项目或工序文明施工自我控制。文明施工管理和监督机构依据本工程项目文明施工管理实施细则，将文明施工的评定分为“优良”、“合格”、“不合格”三个等级，按分项、分部、单位工程及施工作业厂队、施工班组逐评定。每周由文明施工管理监督机构按实施细则进行详细检查，并认真做好记录。提介文明作业，严禁野蛮施工，对野蛮施工的行为进行制止，一经发现不论是否造成损伤，一律给予经济处罚。8 环境保护8.1 环境水资源保护8.1.1 环境、水资源保护的目标与方针严格按照GB/T24001-2004环境管理体系 要求及使用指南执行。环境保护目标：（1）噪声污染控制符合标准；（2）污水、废气排放符合标准；（3）使用环保建材，杜绝危险华学品泄漏发生；（4）固体废弃物逐步实现资源化。无害化、减量化；（5）控制粉尘排放做到无投诉。8.2环境水资源保护措施及方法（1）建立环境保护机构，配备专职环保员，负责施工过程中对环境保护规定的落实。（2）加强环保教育，开工前组织全体施工人员学习有关环境保护的法律、法规和规章，提高施工人员的环境保护意识。（3）遵守国家有关环境保护的法律法规，按照合同规定做好环境保护工作。（4）采取各种有效措施，防止由于工程施工造成施工区附近地区环境污染和破坏，做好水土保持工作，防止水土流失。（5）与施工区附近的居民和团体建立良好的关系，对于受噪声骚扰的居民及团体，必须在施工作业前予以事前通知，提供投诉热线电线，并随时报告工程进展情况。（6）加强施工，制定各种有效措施，针对施工和生活废水、施工弃料和生活垃圾、施工粉尘、施工噪音、施工排放废气污染制定措施进行处理。8.2.1 废水污染处理1） 本工程生产和生活废水，不得直接或间接地排放或倒于任何公共设施及任何水体。污水、废水等必须排入污池进行沉淀处理达标后重复利用，对在工地范围内建立的排水系统经常加以维护。2）未得到业主和监理工程师许可，不得直接或间接（通过冲洗）排放任何污水，臭水或有素废水。8.2.2 施工弃料和生活垃圾污染处理1）杜绝将弃碴倒入水库和排水系统的现象发生，防止料场、永久建筑物基础。2）生活区定期打扫周围的环境卫生，生活区域垃圾一律用兼袋扎紧集中堆放，定期清理。3）将各种燃料、油类等保存于合适的安全容器中，防止渗漏外溢，并放置在远离水库的安全地点；施工过程中，也在谨防燃油和机油泄漏。4）防止各种废弃水、污泥及其它废物流到邻近土地和水体。5）工程完工后，及时拆除并清理临时设施和施工现场，将废料弃至业主指定地点。8.2.3 噪声污染控制1）制定降低噪音的方法和措施提交业主单位和监理工程师审查通过后实施。2）施工期间遵守建筑施工场界环境噪声排放标准GB12523-2011对施工场地产生的噪音加以严格控制。并禁止产生任何断续的高强噪音的操作。8.2.4 施工排放废气污染处理1）燃油机械均配备尾气净化装置，加强对各类机械设备的保养维护，保证发动机的良好状态下工作。2） 选择使用符合环保要求的燃油，减少有毒气体的排放。8.2.5生态保护要求1）尽量避免在工地内造成不必要的环境破坏或砍伐树木，严禁在工地外砍伐树木。2）未经业主单位和监理工程师批准，不得在施工区附近的任何地点倾倒废弃物。3）施工不需要时，应关闭各种设备、车辆的发动机，并将其停放在业主单位和监理工程师认可的地点。4）在施工场内砍树和清除植被前，需得到业主单位和监理工程师的认可。5）严禁打猎、捕猎及扰动野生动物。6）在施工场地内发现正在使用的鸟巢或动物穴，应妥善保护并报告业主单位和监理工程师，按其指标执行。7）在施工场地内意外发现受保护动物（如鸟类、鱼类等），应妥善保护并立即报告业主单位和监理工程师，请求指示并遵照执行。8）积极配合业主单位和监理单位开展环境监察工作，协助业主单位和监理工程师及其委派人员进行施工场所的环境监察。9.投入主要人员项目经理技术负责人材料材料、后勤负责人施工组织机构施工负责人后勤机班长浆站钻工注浆工测量资料安检项目经理：李霞项目总工：李雄伟施工负责人： 王中锋 材料、后勤负责人：刘娟安全员：肖虎 王新峰资料员：王海江施工员：史新建 张宏涛 郑胜利质检员：郭东韡钻机组施工工人24名，分为两班制，每班12人，即：机班长4人，钻工8人。注浆组施工工人20，分为两班制，每班10人。另设队长1人，副队长1人，质量员1人，库管1人，后勤2人。10.投入