大賈莊鐵礦巷道封堵技術(shù)及其造價(jià)確定

張彥芬

（河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司）

大賈莊回風(fēng)井風(fēng)機(jī)硐室2#聯(lián)絡(luò)道掘進(jìn)時(shí)底板突發(fā)涌水，涌水量達(dá)到110 m3/h，造成停工，經(jīng)探測前方進(jìn)入破碎地段。根據(jù)風(fēng)機(jī)硐室位置及圍巖地質(zhì)情況，初步確定2種方案。方案一:采取打止?jié){墻并進(jìn)行工作面預(yù)注漿，對(duì)圍巖進(jìn)行注漿加固后再進(jìn)行掘進(jìn)［1］。方案二:出水位置后的聯(lián)絡(luò)巷交點(diǎn)處打堵水墻并進(jìn)行石渣充填，封堵涌水，另行選擇合適的位置施工風(fēng)機(jī)硐室，已完成的聯(lián)絡(luò)道另做他用?？紤]到預(yù)注漿費(fèi)用較高，且該地點(diǎn)巖石破碎嚴(yán)重，即使進(jìn)行了工作面預(yù)注漿，礦山生產(chǎn)服務(wù)年限長，后期使用過程中滴水嚴(yán)重，機(jī)電設(shè)備存在安全隱患，最終選擇方案二。

1 水文地質(zhì)條件

該處平巷位于混合花崗巖地層，深灰色，中粗粒變晶結(jié)構(gòu)，主要礦物成分為長石、石英、黑云母，屬于堅(jiān)硬巖石，裂隙發(fā)育，充填物為鈣質(zhì)，斷層破碎嚴(yán)重［2］。由于該處出水點(diǎn)涌水量大，出水孔被涌水沖刷擴(kuò)大至寬為1 m、深為1.2 m的孔洞。

2 堵水墻厚度設(shè)計(jì)與施工

2.1 堵水墻設(shè)計(jì)

考慮到施工簡捷方便，堵水墻設(shè)計(jì)為平面型，澆筑混凝土標(biāo)號(hào)為C40，其厚度由下式得出:

式中，B為堵水墻厚度，mm；K為安全系數(shù)，1.4~1.5，取K=1.5；W為作用在墻上的全荷載，N；P為靜水壓，測得此處靜水壓力為4 MPa；b為巷道寬度，b=4 700 mm；h為巷道高度，h=4 600 mm；［σ］為混凝土的允許抗壓強(qiáng)度，MPa，一般取7 d齡期的強(qiáng)度，為設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)的2/3，［σ］=40×2/3=26.67 MPa；S為堵水墻面積，mm 2 。

考慮到地質(zhì)條件的復(fù)雜性，以及突發(fā)涌水量大，為防止破碎帶導(dǎo)水，施工堵水墻后造成外部巷道再次垮塌，保證堵水墻的強(qiáng)化和安全，本次堵水墻厚度設(shè)計(jì)為3 m，并使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

2.2 封堵施工順序及技術(shù)要求

2.2.1 堵水墻的施工

為減少出水點(diǎn)底部滲水對(duì)堵水墻質(zhì)量造成影響，保證堵水墻受壓后不發(fā)生位移，用風(fēng)鎬將巷道底板擴(kuò)挖深度0.5 m，巷道兩幫開槽各0.5 m，保證堵水墻規(guī)格為3 m×5.7 m×5.6 m（厚×寬×高）。清底擴(kuò)幫達(dá)到要求后支設(shè)模板并安放鋼筋，最后進(jìn)行堵水墻的澆筑。堵水墻墻體厚度為3 m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40。堵水墻澆筑完畢后，再對(duì)堵水墻周邊打眼，安裝孔口管并用水泥水玻璃雙液漿注漿加固［3］，使得墻體與巷道周圍充填密實(shí)。堵水墻結(jié)構(gòu)見圖1。

2.2.2 導(dǎo)水管設(shè)計(jì)與安裝

將2根?273 mm導(dǎo)水管沿底板用水泥沙袋架起，固定好后導(dǎo)水管位置后，砌筑水泥沙袋擋水墻。導(dǎo)水管進(jìn)水端加工制作防堵塞裝置，防止涌水中夾帶碎石進(jìn)入排水管路；出水端安裝壓力表和高壓閘閥。導(dǎo)水管安裝見圖2。

2.2.3 試壓及位移觀測

導(dǎo)水管安裝后，開始向廢棄巷道內(nèi)充填掘進(jìn)廢石渣。地下涌水通過導(dǎo)水管排至聯(lián)絡(luò)巷后，用水泵及時(shí)外排。堵水墻混凝土養(yǎng)護(hù)期結(jié)束后，關(guān)閉導(dǎo)水管閥門對(duì)堵水墻進(jìn)行試壓。試壓期間在堵水墻和兩幫連接處做好標(biāo)記，觀察墻體有無位移，同時(shí)密切觀察附近巷道圍巖出水情況。

3 工程造價(jià)確定

3.1 施工工序分解

鐵礦開拓目前采用的定額為《冶金礦山井巷工程預(yù)算定額》（2010版）［4］。按照施工工序，將本封堵工程分解如表1。

3.2 直接費(fèi)造價(jià)確定

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支模、澆筑堵水墻工序，套用平峒、平巷混凝土支護(hù)定額。但此定額墻體最大厚度為400 mm。經(jīng)與冶金定額站咨詢，定額站回復(fù)可按平巷墻混凝土支護(hù)定額（厚度≤400 mm）項(xiàng)目，根據(jù)混凝土止?jié){墻厚度調(diào)整支模人工和模板數(shù)量。調(diào)整公式如下。

式中，A為厚度≤400 mm項(xiàng)目定額綜合工日數(shù)，d；B為混凝土止?jié){墻厚度，m；C為（厚度≤300 mm項(xiàng)目定額綜合工日數(shù)量-厚度≤400 mm項(xiàng)目定額綜合工日數(shù)量）÷83.3 m2。

工序中擴(kuò)挖底板、兩幫開槽、充填石渣、鋼筋加工綁扎定額中有相應(yīng)子目，直接套用定額。安裝孔口管并注雙液漿工序也可以直接套用定額。需注意的是，注漿治水過程中，閘閥、法蘭、注漿管、孔口管均已包含在定額基建中的其它材料費(fèi)用，不能另計(jì)費(fèi)用；注漿前的沖孔或洗孔及壓水試驗(yàn)的工作內(nèi)容，屬《礦山井巷工程施工驗(yàn)收規(guī)范》中規(guī)定的工作內(nèi)容，檢查探水不另計(jì)算費(fèi)用。

工序中制作、安裝導(dǎo)水管和充填石渣這2項(xiàng)工作，定額中沒有相應(yīng)的子目，考慮施工的相似性，分別相近套用預(yù)埋件制安定額和巷道壁后充填矸石定額。水泥砂袋擋水墻砌筑工序也沒有相應(yīng)定額子目，套用磚砌風(fēng)墻定額子目。將子目中材料及機(jī)械消耗量調(diào)整為0；人工消耗量經(jīng)過實(shí)際測試調(diào)整為0.305；施工中用到的水泥、砂子及編織袋按補(bǔ)充主材處理。

安裝壓力表和小鉆打孔工序，冶金礦山井巷工程預(yù)算定額沒有相應(yīng)定額子目，分別借用全統(tǒng)定額及煤炭定額。按照定額說明，將借用的定額人工工資調(diào)整到冶金礦山井巷工程預(yù)算定額水平，并且安裝壓力表還需考慮人工、機(jī)械降效1.2。

定額未對(duì)直接費(fèi)部分定額中人工及施工機(jī)械的停窩工費(fèi)用計(jì)取方式進(jìn)行規(guī)定，甲乙雙方首先要按照合同的約定計(jì)取補(bǔ)償費(fèi)用，如合同未進(jìn)行約定，甲乙雙方可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況確認(rèn)人員及施工機(jī)械停窩工數(shù)量，參照國家、行業(yè)或地方相關(guān)規(guī)定計(jì)取停窩工費(fèi)用。

3.3 輔助費(fèi)造價(jià)確定

根據(jù)冶金礦山井巷工程預(yù)算定額（輔助費(fèi)部分）規(guī)定，注漿時(shí)不能繼續(xù)掘進(jìn)、支護(hù)作業(yè)，按批準(zhǔn)的施工方案，計(jì)提輔助費(fèi)用合理部份補(bǔ)償費(fèi)用［5］。

3.4 封堵工程造價(jià)的計(jì)算結(jié)果

根據(jù)工序分解及定額套取對(duì)應(yīng)表中簽證工程量套取對(duì)應(yīng)直接費(fèi)定額；輔助補(bǔ)償費(fèi)按實(shí)際施工天數(shù)23 d計(jì)算。整個(gè)封堵工程總造價(jià)25.72萬元。

4 結(jié)論

結(jié)合巷道地質(zhì)構(gòu)造情況及涌水情況，通過壓力計(jì)算確定封堵墻的厚度及封堵參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。并對(duì)封堵技術(shù)要求及施工順序進(jìn)行詳細(xì)闡述，提升巷道掘進(jìn)施工的安全系數(shù)，保障礦山開拓工作順利進(jìn)行。對(duì)封堵措施按工序進(jìn)行分解后，對(duì)各工序進(jìn)行造價(jià)確定，為今后相近工程的施工作業(yè)及造價(jià)確定提供一定參考，促進(jìn)發(fā)展科學(xué)，高效的經(jīng)濟(jì)建設(shè)工程。