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3.2 井筒检查孔及巷道地质预测


3.2.1 检查孔的数量和布置应满足设计和施工的需要。井筒设计前,应完成检查孔施工,并应有完整的、真实的检查孔资料。矿井建设期间,因矿井地质、水文地质等条件与原地质资料出入较大时,应针对所存在的地质问题开展补充地质勘探工作。
3.2.2 立井和斜井井筒检查孔的数量和布置应根据地质构造分级,并结合地区因素、岩层层位、岩层倾角、施工方法等综合确定。
3.2.3 立井井筒检查孔的数量和布置应符合下列规定:
    1 地质构造、水文条件属简单和中等类型的矿井,每个立井井筒至少应打1个检查孔,且应对主要含水层进行分层抽水试验;
    2 地质构造、水文条件复杂和极复杂类型的矿井,同一工业广场内布置1个井筒的,至少应打2个检查孔;同一工业广场内布置2个立井井筒的,至少应打3个检查孔;同一工业广场内布置2个以上立井井筒的,每个井筒至少应打1个检查孔;
    3 检查孔距井筒中心不应超过25m,且不得布置在井筒掘进范围内;
    4 检查孔孔深应超过井筒设计深度30m;
    5 水文地质类型应按本标准附录A的规定确定。
3.2.4 斜井、平硐检查孔的布置和数量,应符合下列规定:
    1 检查孔不得布置在井筒掘进范围内,宜布置在斜井、平硐一侧,检查孔与井筒纵向中心线水平距离不应大于25m;
    2 检查孔布置间距不应超过60m;
    3 检查孔孔深应超过该处斜井、平硐掘进轮廓线底板垂深30m;
    4 冻结法施工斜井、平硐井筒,冻结起始端、中部、终止端及各含水层至少应各布置1个检查孔,为确定冻结终端界面,应增加1个~2个检查孔;
    5 地质构造、水文条件复杂和极复杂类型矿井,应增加检查孔数量,并应缩小检查孔间距;
    6 水文地质类型应按本标准附录A的规定确定。
3.2.5 检查孔的施工应符合下列规定:
    1 检查孔钻进过程中,每钻进30m,应进行一次测斜,钻孔终孔偏斜率应控制在0.5%以内。
    2 检查孔应按下列规定全孔取芯:
        1)当孔径不小于75mm时,黏土层与稳定岩层中,取芯率不宜小于75%;破碎带、软弱夹层、砂层中,取芯率不宜小于60%;
        2)应采用物探测井法核定土(或岩)芯层位,土(或岩)芯应编号装箱保存。
    3 检查孔在岩层钻进中,每一层应采取一个样品进行物理力学试验;当层厚超过5m时,应适当增加采样数量;可采煤层的顶、底板应单独采样。
    4 洗井应采用机械方法对抽水层段反复抽洗,并应将岩粉和泥浆全部清除,直至孔内流出清水为止。
    5 所穿过各主要含水层(或组),应分层进行抽水试验。试验中水位降低不宜少于3次,每次降深应相等,其稳定时间不应少于8h;困难条件时,水位降低不应小于1m;每层抽水的最后一次降水,应采取水样、测定水温和气温,并应进行水质化验分析。
    6 检查孔钻完后,除施工尚应利用的孔外,其他检查孔在清除孔壁和孔底的岩粉后,应用水泥砂浆封堵严实,其抗压强度不应低于10MPa,并应设立永久性标志。
3.2.6 由检查孔提供的地质报告应包括下列内容:
    1 井筒检查孔柱状图(含测井曲线)、沿井筒中心线的预测地质剖面图及两个井检孔连线剖面图;
    2 井筒的水文地质条件,包括含水层(或组)数量、埋藏条件、静水位与水头压力、涌水量、渗透系数、水质、水温,含水层之间及与地表水的水力联系,地下水的流向与流速,抽水试验图、含水层特别是主要含水层的裂隙特征、裂隙率,结合勘探水文工作预计的井筒涌水量等;
    3 井筒通过的土层、岩层的物理力学性质、埋藏条件和断层破碎带、溶洞、裂隙、老空区等的特征判断;
    4 井筒测温资料及温度预报曲线;
    5 对膨胀性黏土、流砂、基岩风(氧)化带、软岩情况进行预报分析;
    6 瓦斯及其他有害气体涌出资料;
    7 检查孔测斜资料(含测斜图);
    8 含水层段抽水试验成果图;
    9 测井综合成果图;
    10 检查孔实测图和封孔资料(包括封孔设计、封孔报告含封孔检查情况、试验资料等)。
3.2.7 钻孔通过的各类地层应包括下列内容:
    1 砂土层:颗粒级配、天然含水量、天然密度、比重、孔隙率、渗透系数、内摩擦角。
    2 粉土层:颗粒级配、液限、塑限、天然含水量、天然密度、比重、孔隙率、渗透系数、内聚力、内摩擦角。
    3 黏土层:矿物成分分析、液限、塑限、天然含水量、天然密度、比重、孔隙率、内摩擦角、内聚力、单轴抗压强度、膨胀力、膨胀量、自由膨胀率。
    4 岩层:真密度、视密度、孔隙率、吸水率、含水率、天然状态抗压强度、饱和状态抗压强度、抗拉强度、内摩擦角、凝聚力、弹性模量、泊松比。
    5 当采用冻结法凿井时,尚应选择冻结范围内有代表性的地层进行下列试验项目,并提交专项试验报告:
        1)土层与岩层的冻结温度;
        2)土层与岩层在10℃~25℃和-10℃状态下的比热容和导热系数;
        3)黏土层在-5℃、-10℃、-15℃状态下的冻胀力及冻胀量;
        4)冻土单轴压缩应力-应变曲线、单轴抗压强度、弹性模量和泊松比;
        5)冻土三轴压缩应力-应变曲线、三轴抗压强度、内摩擦角和内聚力;
        6)冻土单轴压缩蠕变性能;
        7)冻土三轴压缩蠕变性能。
    6 其他岩层及可采煤层测定项目可根据需要确定。
3.2.8 不同条件下的冻土力学性能试验应符合表3.2.8的规定。
表3.2.8 不同条件下的冻土力学性能试验
续表3.2.8
注:“√”表示进行该项试验。
3.2.9 巷道施工前,应提供下列地质预测和综合分析资料:
    1 地质预测剖面图及与勘探阶段地质资料的对比;
    2 穿过不稳定岩层与地质构造变化较大处的情况预分析;
    3 可能出现的涌水点、涌水量及对施工影响的预计;
    4 瓦斯、煤层及其他有害气体突出危险的预测;
    5 对膨胀性黏土、流砂、基岩风化带、软岩情况的预测;
    6 对废弃巷、采空区、老窑、溶洞、塌陷区等特殊情况的预测。
3.2.10 在风化带附近施工的巷道,当地层露头资料不足时,应补充勘探。
条文说明
3.2.3 本条删除了立井井筒检查孔可布置在井筒范围内的条款。实践证明,检查孔布置在井筒内不利于井筒施工。
3.2.8 根据近年来冻结技术的发展和施工实践,本条对土层冻结状态下物理力学参数的试验温度区间及试验项目做出了规定。
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煤矿井巷工程施工标准 GB/T50511-2022
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