采礦工程施工方案

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采礦工程施工方案范文第1篇

關鍵詞 探礦；采掘；聯合設計；統籌施工

中圖分類號TD8 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）43-0170-02

1 概述

所謂探、采結合工程，是指在保證探礦效果的前提下，實行探礦工程與采掘工程的統籌規劃，統一安排，利用采掘工程進行生產探礦，或生產探礦工程能為采礦工程相互利用的工程，為探、采結合工程。

探、采結合工程主要應用于店房礦區的537、497中段的Ⅰ―Ⅲ＃礦體中。探、采結合工程有地質、采礦技術人員共同設計探、采結合的施工方案，相互之間密切配合、統籌兼顧、先后施工的原則，積極開展生產工作。在保證探礦效果的前提下，合理安排采礦生產。大大縮短了探礦投入開始到采礦、采出的有效時間。

2探、采結合的意義

生產探礦工作要貫穿到礦山生產的全部過程中，它常與采礦工程交叉進行，許多工程互有聯系，并往往可以互相利用。實行探、采結合工程可以減少礦山巷道掘進量，降低采掘比，加快生產探礦進度，縮短生產探礦和生產準備周期，降低生產成本，提高探礦工作質量與效果，有利于安全生產也加強了生產管理，充分發揮礦山生產潛力，并使礦山巷道系統更具合理性。

3生產過程中的具體應用

3.1開拓階段的探、采結合工程

控制性工程：包括豎井、斜井、主平窿，無探礦作用。

聯絡工程：包括石門、井底車場等，也不能起探礦作用。

探、采結合工程：包括脈內沿脈、運輸穿脈等，這類工程大部分切穿礦體，能其探礦作用。

脈外開拓工程：此類工程對礦體產狀、形態、邊界的空間位置依賴性較大，必須在探礦后才能施工，不能實行探、采結合。

純生產探礦工程：包括探礦穿脈、天井、盲中段、坑內鉆等，這類工程對生產無直接生產意義。

開拓工程與生產探礦結合的步驟和方法：

1）地質專業提供階段開拓的預測地質平面圖及礦石品位、儲量資料；

2）在充分考慮階段地質條件和探礦要求的基礎上，采礦專業擬定階段開拓方案；

3）進行探、采結合聯合設計，采礦專業布置開拓工程，地質專業布置探礦工程，雙方共同選擇探、采結合工程，在進行工程的施工設計；

4）地、采雙方聯合確定工程施工順序并統籌施工；施工中地質專業與測量專業配合掌握施工工程的方向、進度、目的，采礦專業控制技術措施；

5）階段開拓工程施工結束后，地質專業視情況補充一定探礦工程，再整理開拓階段生產勘探所獲資料，為轉入采準階段的探、采結合創造條件。

3.2采準階段的探、采結合

采準階段的探、采結合工程，是以采礦塊段（采場）為單元，屬于單體性生產探礦范圍。

采準工程與生產探礦工程結合的步驟：

1）地質專業提供采礦塊段地質平面圖、剖面圖和礦體縱投影圖；

2）采礦專業根據資料初步確定采礦方法及采準方案；隨工程的進度合理安排采礦方法；

3）地、采雙方共同商定采準階段的探、采結合工程施工方案，通常是從采準工程中，選定能達到探礦目的而又允許優先施工的工程作為探、采結合工程，有時與分段等生產工程結合探、采結合層工程；

4）編制塊段探、采結合工程施工設計。利用采準工程進行生產探礦的工程，一般由采礦專業設計，純生產探礦工程由地質專業設計；

5）確定工程施工順序。首先掘進離礦體較遠或對礦體空間位置依賴性不大的工程，以接近礦體和構成通路，然后選擇某些能起探礦作用又基本符合探礦間距的采準工程作為探、采結合工程，并優先施工。配合部分純生產探礦工程，對礦塊內部的礦體邊界、夾石、構造、礦石質量及品位變化情況進行控制；

6）地質專業整理塊段探、采結合工程施工所獲地質資料，提供采礦人員進行全面采準工程設計使用；

7）采準工程全面施工。施工結束后，地質專業視情況補充必要的探礦工程，再整理采準階段生產勘探階段所獲地質資料，為轉入塊段礦石回采做好準備。

采準階段的探、采結合方法，隨礦體地質條件和采礦方法的不同而有別。以店房礦區的537、497中段的Ⅰ-Ⅲ＃礦體為例具體說明：537中段的Ⅰ-Ⅲ＃礦體平均厚度為5m~15m，傾角67°~85°，針對該礦體厚而陡傾斜的特點開采過程中采用淺孔留礦法。其40m中段采場沿礦體走向布置，開拓沿脈為采準階段的采場切割道。為探、采結合工程在切割道的下盤掘一個平行于沿脈切割道的下盤脈外巷道為運輸道，每隔5m打一個垂直沿脈切割道的出礦進路。在礦體走向上，向上6m掘切割拉底。

3.3回采階段的探、采結合

經過采準階段的探、采結合，重新圈定礦體，一般已控制住礦體形態和質量。對于形態變化復雜的礦體，為了更準確的掌握礦體的變化，應該充分利用回采階段的切割層。回采分層、爆破中深孔等進行最后一次生產探礦，進行礦體邊界的再次圈定，正確指導下一步的回采工作。

4 建議及看法

1）實施探、采結合時，地、采雙方在工作上必須打破專業界限、實行統一設計，聯合設計，統籌施工和綜合利用成果，形成一體化工作法；

2）探、采結合必須是系統的、全面的，必須貫穿于采掘生產的全過程；

3）探、采結合必須以礦床的一定勘探程度為基礎，特別是對地下采礦塊段內部礦體的連續性應已基本掌握，不能因礦體變化過大導致在底部結構形成后，采準、回采方案的大幅度修改，導致工程的大量報廢。

4）在條件不具備的情況下，應先施工，后干單純的探礦工程。不應以快速見效益為目的而盲目進行采礦工程。

根據店房礦區各礦體的分布特點，在下一步的探、采結合時，探礦工程的布置應以主沿脈布置為主。再向礦體兩側拉探礦穿脈，探礦穿脈的布置應考慮到能充分利用于采礦時的出礦通道。在對礦體的具體形態調查清楚后，再進行后續探礦工程與采礦工程的結合。

參考文獻

[1]張永波.老采空區建筑地基穩定性及其變形破壞規律的研究[D].太原理工大學，2005.

[2]張聲波.贛南鎢礦資源狀況及新一輪找礦戰略的基本思路.礦產與地質，2003.

采礦工程施工方案范文第2篇

【關鍵詞】穿孔爆破 參數選取 流水施工 工期

1 前言

柏泉鐵礦粗碎車間及通廊基坑開挖工程總面積為4240m2，開挖深度25m。粗碎車間主廠房基坑頂部開口尺寸50m×42.5m，底部開口尺寸27m×19.5m，內部基坑坡比1：0.3，基坑分為兩層，上層深度為15m，下層深度為10m，中間預留寬度為4m的安全平臺，開挖方量為35000m3。通廊基坑長90m，頂部開口寬23.5m，底部開口寬8.5m，兩側坡比1：0.3，開挖深度從水平面逐漸降至25m，與主廠房基坑底部保持水平，開挖方量為21000m3，總計開挖方量56000m3。

工程區勘探深度未見地下水，巖石堅固性系數達到f=12以上。工程開挖區邊界距離礦山生活區約250m，要求確保生活區建筑物及人員的安全。

2 工程總體施工設計

工程采用穿孔、爆破，挖掘機開挖、自卸汽車運輸的施工方案。為保證工期，安排兩臺鉆機同時作業。

通廊基礎部位可作為主廠房開挖的運輸斜坡路。鉆機要首先安排在通廊基礎部位穿孔，先按照1：8的坡度作業形成預留運輸棧道。其次安排鉆機在主廠房開挖區進行穿孔作業，由于開挖深度較大，該區域需要分作三個階段逐層爆破開挖。第一階段區域開挖深度為8m，第二階段開挖深度為7m，第三階段開挖深度為10m。最后安排鉆機處理通廊基礎部位，沿設計區域放線一次性穿孔到位，挖掘機逐層回退開挖處理。

總體施工順序宜安排流水施工作業。開挖施工間隔段應以下一次穿孔爆破作業完畢為宜。總體施工工期為40天。

3 爆破技術方案

工程采用毫秒微差松動爆破形式。設計方案主要選用2#巖石膨化硝銨，20m塑料毫秒導爆管雷管、導爆索和起爆用塑料導爆管，起爆方法采用導爆索-導爆管聯合起爆法。鉆孔設備選用宣化英格索蘭CM351高風壓露天潛孔鉆機。

4 爆破參數選取

4.1鉆孔布置

采用橫向臺階法布置多排垂直鉆孔。方形布孔，具有相等的孔、排距。

4.2孔徑

根據鉆機的選型，孔徑d=90mm。

4.3階高及孔深

主廠房基坑取階高H1=8m，H2=7m，H3=10m。孔深L1=8.4m，L2=7.4m，L3=10.4m。沿開挖界線四周第一排鉆孔深度為3.3m，距離最終邊線1m，第二排以后鉆孔深度為8.4m。依次計算安排第二及第三階段的孔深。

通廊基坑最初作業時最大挖深階高H=10m，按照1：8的坡度預留斜坡路，取超鉆深度h=0.6m，孔深從1.6m逐漸增至10.6m。主廠房基坑開挖完畢后，通廊基坑要重新測量放線，找準基點。

4.4底盤抵抗線

根據w1=d（7.85τh/mqH）1/2=2.5m。

4.5孔距及排距

孔距a=mw1=2.5m，方形布孔排距b=2.5m。

4.6單位炸藥消耗量

根據巖石堅固性系數f=12，單位炸藥消耗量q可取0.67kg/m3。

4.7單孔裝藥量

主廠房基坑第一階段單孔裝藥量，其中第一排孔Q=qw1aL=0.67×2.5×2.5×3.3=13.8kg，第二排以后孔Q=qw1aH1=0.67×2.5×2.5×8.0=33.5kg，依此計算第二及第三階段單孔裝藥量。

4.8裝藥長度

第一排孔Ly=4Q/πd2=2.2m，第二排以后孔Ly=5.3m。

4.9填塞長度

第一排孔L1=1.1m，第二排以后孔L2=3.1m。

4.10爆區安排

為了最大限度的保證周邊待保護建筑物的安全，滿足安全校核計算結果，保證工期，同時滿足流水施工的需求及試爆的目的，考慮工人當天的勞動強度，可分為七個爆區。第一次安排爆破通廊基坑同時作為運輸斜坡路。主廠房區域第一階段爆破可安排為兩個爆區，可以保證鏟裝與穿孔作業的同步性，不至于窩工。第二階段作業參照第一階段同樣可分為兩個爆區，第三階段整體作為一個爆區，最后通廊基坑的形成作為一個爆區。

4.11起爆網路

本方案采用排間毫秒延期起爆方法。第一排為1段，第二排為2段，依次類推。每鉆孔內2發雷管，導爆管伸出孔外與導爆索聯結，構成混合起爆網路。

5 安全校核

5.1一次爆破振動速度

根據撒?道夫斯基公式V=K（Q1/3?1/R）α

=100（6701/3?1/250）2.0=0.12cm/s

式中：V―地面質點峰值振速，cm/s；

Q―延遲爆破最大一段裝藥量，kg，取670kg；

R―計算點到爆源的距離，m， R取250m；

K，α―選取K為100，α為2.0。

參考《爆破安全規程》GB6722-2003爆破振動安全允許標準，保護對象磚混結構允許的質點振速可以控制到2.7-3.0cm/s，故而認為滿足允許的安全振速。

5.2爆破沖擊波

避免實施爆破，不考慮沖擊波對建筑物及人員的傷害。

5.3個別飛石最大飛散距離

Rmax=KφD=15×9=135m

式中：Rmax―飛石的飛散距離，m；

Kφ―安全系數，取15-16；

D―鉆孔直徑，cm。

個別飛石的最大飛散距離小于作業區與生活區的距離，認為飛石不會落至生活區。

6 結語

從工程實踐看，通過精細化的穿孔、爆破作業現場管理，有效控制了工程區地形設計，達到了工程要求。采用流水段施工管理，合理銜接作業期，較好的滿足了總工期要求。實踐中，進一步優化工序環節，對于同類工程項目具有積極的指導意義和很大的應用推廣前景。

參考文獻：

[1]汪旭光.爆破設計與施工.北京：冶金工業出版社，2011，P224-P234.

采礦工程施工方案范文第3篇

關鍵詞：隧道 超前預報 地質雷達探測

探地雷達（GRP）又稱地質雷達，是現代廣泛用于測試地下介質分布的電磁技術之一，它主要是通過地下發射的高頻寬帶的電磁脈沖信號，然后根據回波信號的振幅、波形和頻率等特征，利用地下介質的電磁特性的差異來分析和推斷地下介質的結構特征的，具有快速便捷、操作簡單、抗干擾和場地適應能力強，無損等特征。目前探地雷達技術已經應用于如采礦工程、水利水電工程、地質工程和巖土工程勘察、建筑工程、橋梁道路、隧道工程、管線勘測、環境檢測、考古等方面的行業中[1]。

1 地質雷達工作概述

1.1 地質雷達基本工作原理示意圖 地質雷達與對控雷達在原理上是很相似的，他們都是基于地下介質的電性差異存在的，也都會向地下發射高頻的電磁波，也都能夠接收地下介質反射回來的電磁波，以此對他們進行處理、分析和解釋的工程物探技術，兩者的主要探測原理就是圖1所表示的。

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圖1 地質雷達工作原理示意圖

雷達脈沖波的行程方程為：t=■

式中：t為脈沖波走時（ns，lns=s）；z為反射體深度；x為發射機和接收機間的距離；v為雷達脈沖波速。

1.2 地質雷達基本工作方法 主要是通過隧道的掌子面發射天線的電磁波，把主頻為數十兆至數百兆乃至數千兆赫的脈波送入隧道掘進方向，這樣當在巖體傳播過程中遇到不同的目標體的電性介面時，就會有部分的電磁能力被反射回到掌子面，在被接收天線接收時，就會主動生成記錄，得到從發射經巖體界面反射回到接收天線的雙程走時t。當巖體介質的波速已知時，可根據測到的精確t值求得目標體的位置和深度。這樣，可對各測點進行快速、連續地探測，并根據反射波組的波形與強度特征，經過數據處理得到地質雷達剖面圖像。而通過多條測線的探測，則可了解隧道掌子面目標體斷面分布情況。

1.3 測線布置 在測試過程中，沿右壁向掌子面移動，一直沿著測線測量到左壁，左右兩壁每次移動距離大概50厘米，掌子面每次移動距離大概20厘米。測線布置如（圖2）。

1.4 資料的解釋 地質雷達資料的地質解釋基礎是拾取反射層。由數據處理后的雷達圖像，全面客觀的分析各種雷達波組的特征（如波形、頻率、強度等），尤其是反射波的波行及強度特征，通過同向軸的追蹤，確定波組的地質意義，構造地質-地球物理解釋模型，依據剖面解釋獲得整個測區的最終成果圖。

雷達的解釋步驟一般為：①反射層拾取。根據勘探孔和雷達圖像對比分析，建立各種反射層的波組特征，而識別反射波組的標志為同向性、相似性和波形特征等。②時間剖面的解釋。在充分掌握區域地質資料，了解測區所處的地質結構背景的基礎上，研究重要波組的特征及其相互關系，掌握重要波組的地質結構特征，其中要重點研究特征波的同相軸的變化趨勢。特征波是指強振幅、能長距離連續追蹤、波形穩定的反射波。同時還應分析時間剖面上的常見特殊波（如繞射波和斷面波等），解釋同相軸不連續帶的原因等。通常可以將時間剖面特征分為四類，作為解譯參考：a雷達反射波同相軸發生明顯錯動：一般為破碎帶及大的風化裂縫含水帶，兩側地層性質明顯變化。b雷達反射波同相軸局部缺失：一般為地下裂縫、裂隙橫向發育及巖體風化發育程度不同引起。c雷達波波形發生畸變：由于地下裂縫、不均勻體對于雷達波的電磁馳豫效應和吸收，造成雷達波畸變，崎變程度與裂隙及不均勻體的規模有關。d雷達波反射波頻率變化：一般為巖體或土壤中成分含量及鹽堿性質發生了變化。通常，地質雷達時間剖面上會出現多個特征剖面，這就需要解譯人員的豐富的實踐解譯經驗，以及參考多種因素綜合考慮。

2 應用實例

2.1 探測結果和分析 某二級水電站西端1#、2#引水隧洞工程施工1#引水隧洞超前地質預報

引水隧洞洞號：引（1）洞 預報方法：地質雷達

儀器型號：SIR-20 天線頻率：100MHz

掌子面樁號：引（1）1+345 預報范圍：引（1）1+345～1+369

測量區域為T2z淺灰色中厚層大理巖，巖類為Ⅲ～Ⅳ類圍巖，深埋偏壓。由于隧道全長18千米，開挖高19米，寬17米，當隧道的開挖面較大的時候，坑隧道地質周圍就會顯得復雜，而且存在一定的深埋偏壓，這就需要我們在編制施工組織設計的時候根據不同的巖段進行不同的施工方案，但是需要確定準確的地質情況的時候進行，如果是不同的勘探資料，就需要利用不同的地質雷達技術進行。當我們做好隧道掌子面的超前地質預報工作的時候，就需要在準確掌握掌子面數據后，才根據地質情況提供安全施工的決策依據。因此，我們在施工過程中，就需要準確掌握超前預報數據，然后根據雷達的預測，順利通過隧道的深埋偏壓地質破碎帶和強風化巖層地帶，以此來確保工程施工人員的安全。

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圖3 掌子面素描圖

圖3為對現場所畫處理后得的掌子面地質素描圖。

圖4為通過軟件處理后得到的地質探測成果圖像。

圖5為對探測成果圖象解釋后得到的解釋成果圖。

2.2 實際開挖對比分析 ①掌子面前方引（1）1+345～352 段地質雷達無明顯異常，引（1）1+352～369段存在異常，推斷為裂隙發育，溶蝕，巖體較破碎，局部形成破碎帶，含水，出水情況總體成分散狀，局部較集中，估計總水量3～5L/S。②左壁引（1）1+325～1+345 段探測深度范圍內裂隙發育，局部密集，巖體較破碎。③右壁引（1）1+325～1+333 段探測深度4～12m 范圍內裂隙發育，局部密集；引（1）1+337～1+345 段探測深度范圍內裂隙發育，巖體較破碎，含水。

開挖時BK1+357段有裂隙發育，有白色大理石填充，無滲水。在后半段的巖體質量逐漸因為增重而破裂。就需要根據預報的實際開挖的數據進行操作。引（1）1+352～369預報為裂隙發育，溶蝕，巖體較破碎，局部形成破碎帶，含水，出水情況總體成分散狀。開挖時，洞頂為一個長寬約為10×12米破碎帶，在比較破碎的地方出現滲水，成線狀分散。預報和實際開挖較吻合。

3 結論

①通過對某二級水電站輔助洞為研究對象，多次到輔助洞進行實地考察，這樣才能在前期收集大量的勘察資料及現場測試資料等。并且根據輔助洞的超前地質為預報的主要研究對象，我們可以通過大量的現場測試的資料進行分析隧洞的施工情況的的統計數據成果，這樣在地質雷達預報溶洞、斷裂和裂隙時候，就會效果更佳，就可以作為超前短距離地質預報的首選。②由于地質雷達在探測過程中會受到如來自金屬體及空氣中的各種電磁波因素的干擾，這樣就導致后期的數據受到影響，在數據處理解釋上就會產生一定的影響。所以，為了避免探測過程中出現的這些因素的影響，就需要工作人員結合多方面的資料，對數據處理作出更為準確和有效的解釋。

參考文獻：

[1]翟波，楊峰，孫水明，等.地質雷達信號去除水平噪聲算法[J].遼寧工程技術大學學報，2006（S2）：88.

[2]徐宏武，邵雁，鄧春為.探地雷達技術及其探測的應用[J].巖土工程技術，2005（04）.

[3]方建立，應松，賈進.地質雷達在公路隧道超前地質預報中的應用[J].中國巖溶，2005（02）.

[4]劉恒.路用探地雷達在道路工程中的應用研究[D].大連理工大學，2002.

[5]陸鑫.探地雷達在隧道初支背后空洞檢測中的應用[J].黑龍江交通科技，2013（05）.

[6]張連武.超前地質預報技術在談山隧道施工中的應用[J].建筑，2013（08）.

[7]何磊，孫家寧，孫祥鑫.地質雷達在井巷掘進超前地質預報中的應用[J].現代礦業，2013（01）.