大賈莊鐵礦巷道封堵技術及其造價確定

張彥芬

（河北鋼鐵集團礦業有限公司）

大賈莊回風井風機硐室2#聯絡道掘進時底板突發涌水，涌水量達到110 m3/h，造成停工，經探測前方進入破碎地段。根據風機硐室位置及圍巖地質情況，初步確定2種方案。方案一:采取打止漿墻并進行工作面預注漿，對圍巖進行注漿加固后再進行掘進［1］。方案二:出水位置后的聯絡巷交點處打堵水墻并進行石渣充填，封堵涌水，另行選擇合適的位置施工風機硐室，已完成的聯絡道另做他用。考慮到預注漿費用較高，且該地點巖石破碎嚴重，即使進行了工作面預注漿，礦山生產服務年限長，后期使用過程中滴水嚴重，機電設備存在安全隱患，最終選擇方案二。

1 水文地質條件

該處平巷位于混合花崗巖地層，深灰色，中粗粒變晶結構，主要礦物成分為長石、石英、黑云母，屬于堅硬巖石，裂隙發育，充填物為鈣質，斷層破碎嚴重［2］。由于該處出水點涌水量大，出水孔被涌水沖刷擴大至寬為1 m、深為1.2 m的孔洞。

2 堵水墻厚度設計與施工

2.1 堵水墻設計

考慮到施工簡捷方便，堵水墻設計為平面型，澆筑混凝土標號為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，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度，MPa，一般取7 d齡期的強度，為設計標號的2/3，［σ］=40×2/3=26.67 MPa；S為堵水墻面積，mm 2 。

考慮到地質條件的復雜性，以及突發涌水量大，為防止破碎帶導水，施工堵水墻后造成外部巷道再次垮塌，保證堵水墻的強化和安全，本次堵水墻厚度設計為3 m，并使用鋼筋混凝土結構。

2.2 封堵施工順序及技術要求

2.2.1 堵水墻的施工

為減少出水點底部滲水對堵水墻質量造成影響，保證堵水墻受壓后不發生位移，用風鎬將巷道底板擴挖深度0.5 m，巷道兩幫開槽各0.5 m，保證堵水墻規格為3 m×5.7 m×5.6 m（厚×寬×高）。清底擴幫達到要求后支設模板并安放鋼筋，最后進行堵水墻的澆筑。堵水墻墻體厚度為3 m，混凝土強度等級為C40。堵水墻澆筑完畢后，再對堵水墻周邊打眼，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。堵水墻結構見圖1。

2.2.2 導水管設計與安裝

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

2.2.3 試壓及位移觀測

導水管安裝后，開始向廢棄巷道內充填掘進廢石渣。地下涌水通過導水管排至聯絡巷后，用水泵及時外排。堵水墻混凝土養護期結束后，關閉導水管閥門對堵水墻進行試壓。試壓期間在堵水墻和兩幫連接處做好標記，觀察墻體有無位移，同時密切觀察附近巷道圍巖出水情況。

3 工程造價確定

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 直接費造價確定

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支模、澆筑堵水墻工序，套用平峒、平巷混凝土支護定額。但此定額墻體最大厚度為400 mm。經與冶金定額站咨詢，定額站回復可按平巷墻混凝土支護定額（厚度≤400 mm）項目，根據混凝土止漿墻厚度調整支模人工和模板數量。調整公式如下。

式中，A為厚度≤400 mm項目定額綜合工日數，d；B為混凝土止漿墻厚度，m；C為（厚度≤300 mm項目定額綜合工日數量-厚度≤400 mm項目定額綜合工日數量）÷83.3 m2。

工序中擴挖底板、兩幫開槽、充填石渣、鋼筋加工綁扎定額中有相應子目，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用，不能另計費用；注漿前的沖孔或洗孔及壓水試驗的工作內容，屬《礦山井巷工程施工驗收規范》中規定的工作內容，檢查探水不另計算費用。

工序中制作、安裝導水管和充填石渣這2項工作，定額中沒有相應的子目，考慮施工的相似性，分別相近套用預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定額子目，套用磚砌風墻定額子目。將子目中材料及機械消耗量調整為0；人工消耗量經過實際測試調整為0.305；施工中用到的水泥、砂子及編織袋按補充主材處理。

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

定額未對直接費部分定額中人工及施工機械的停窩工費用計取方式進行規定，甲乙雙方首先要按照合同的約定計取補償費用，如合同未進行約定，甲乙雙方可根據現場實際情況確認人員及施工機械停窩工數量，參照國家、行業或地方相關規定計取停窩工費用。

3.3 輔助費造價確定

根據冶金礦山井巷工程預算定額（輔助費部分）規定，注漿時不能繼續掘進、支護作業，按批準的施工方案，計提輔助費用合理部份補償費用［5］。

3.4 封堵工程造價的計算結果

根據工序分解及定額套取對應表中簽證工程量套取對應直接費定額；輔助補償費按實際施工天數23 d計算。整個封堵工程總造價25.72萬元。

4 結論

結合巷道地質構造情況及涌水情況，通過壓力計算確定封堵墻的厚度及封堵參數進行設計。并對封堵技術要求及施工順序進行詳細闡述，提升巷道掘進施工的安全系數，保障礦山開拓工作順利進行。對封堵措施按工序進行分解后，對各工序進行造價確定，為今后相近工程的施工作業及造價確定提供一定參考，促進發展科學，高效的經濟建設工程。