《建筑工程双液高压注浆技术规范》

'NBUDC中华人民共和国行业标准PNBXXX－XXXX生产矿井立井垮塌修复治理标准Technicalspecificationforrepairingcollapsshaftofproductionmine（征求意见稿）20XX－XX－XX发布20XX－XX－XX实施国家能源局发布16 前言根据《国家能源局关于下达2012年第一批能源领域行业标准制（修）订计划的通知》（国能科技[2012]83号）、国家能源局《能源领域行业标准化管理办法（试行）》及实施细则》的要求，标准编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，制定本标准。本标准共八章，两个附录。主要内容有总则、术语、基本规定、立井垮塌勘察、评估、立井垮塌修复治理、井筒装备拆除与安装、验收与试运行等。本标准正文中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本标准由中国煤炭建设协会负责管理和对强制性条文的解释，由湖南楚湘建设工程有限公司负责日常管理和具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送湖南楚湘建设工程有限公司（地址：湖南省长沙市天心区新梅路102号，邮编：410114）。主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人：主编单位：湖南楚湘建设工程有限公司参编单位：主要起草人：主要审查人：6 中华人民共和国行业标准生产矿井立井垮塌修复治理标准TechnicalspecificationforrepairingcollapsshaftofproductionmineNBXXX－XXXX批准部门：XXXXXX施行日期：XXXX年XX月XX日XXXXX出版社20XXXX6 目次1总则12术语23基本规定33.1立井垮塌分类与分级33.2修复治理原则33.3修复治理程序34立井垮塌勘察、评估54.1一般规定54.2立井垮塌勘察54.3立井垮塌评估65井筒修复治理75.1一般规定75.2临时提升系统75.3井壁修复75.4井筒注浆105.5垮塌物清理116井筒装备拆除与安装136.1一般规定136.2井筒装备拆除136.3井筒装备安装137辅助设施148验收及试运行158.1工程验收158.2试运行158.3竣工验收15附录A生产矿井立井垮塌初步勘察记录表17附录B生产矿井立井垮塌详细勘察记录表18本规程用词说明21引用标准名录226 Contents1GeneralProvisions12Terms23BasicRequirement33.1ClassificationandGradingofVerticalShaftCollapse33.2TheProceduresofmanagementandremediation33.3ThePrincipleofmanagementandremediation34ExplorationandassessmentofVerticalShaftCollapse54.1Genenralprovision54.2ExplorationofVerticalShaftCollapse54.3AssessmentofVerticalShaftCollapse65ManagementandremediationofVerticalShaftCollapse75.1Genenralprovision75.2Tempertureliftingsystem75.3Shaftrepairment75.4Shaftgrouting105.5Cleanofcollapserubble116Removalandinstallationofshaftequipment136.1Genenralprovision136.2Removalofshaftequipment136.3Installationofshaftequipment137Auxiliaryfacilities148Acceptanceofprojectandcommissioning158.1Acceptanceofproject158.2Commissioning158.3FinalAcceptance15AppendixATableofpreliminaryVerticalShaftCollapseinvestigation17AppendixBTableofdetailedinvestigationofVerticalShaftCollapse18ExplanationofWordingintheSpecification21ListofQuotedstandards226 1总则1.0.1为使立井垮塌修复治理工作规范化，做到安全可靠、技术先进、经济合理，制定本标准。1.0.2本标准适用于生产矿井立井垮塌修复治理工程的设计与施工。1.0.3立井垮塌修复治理属抢险救灾工作，应在安全前提下加快工程进度；积极推广和采用成熟的新技术、新工艺、新材料、新设备。1.0.4井筒修复治理工作应与全矿井的生产活动密切协调，统一指挥调度。1.0.5井筒修复工作除应符合本规定外，还应符合国家现行有关标准的规定。6 2术语2.0.1立井垮塌shaftcollapse立井井壁及围岩发生破碎、冒落的现象。2.0.2垮塌高度collapseheight井壁垮塌上边缘至下边缘的距离。2.0.3垮塌空腔cavityofcollapse围岩垮落后所形成的空洞。2.0.4临时支护temporarysupporting在永久支护前，为暂时维护围岩稳定和保障作业安全而进行的支护。2.0.5永久支护permanentsupporting为维护井巷围岩在服务年限内稳定而进行的支护。2.0.6施工平台constructionplatform施工过程中为操作方便所构筑的工作台。2.0.7临时提升系统temporaryhoistssystem生产及施工过程中，为物料、设施、人员等上下提升运输所临时建立的工作系统。6 3基本规定3.1立井垮塌分类与分级3.1.1根据垮塌原因，将立井垮塌分为受采动影响的立井垮塌与非采动影响的立井垮塌。3.1.2按照垮塌高度、井下通风、排水、供电系统破坏情况及井筒装备损坏情况，应根据表3.1.2划分立井垮塌损坏等级。表3.1.2生产矿井立井垮塌损坏等级垮塌损坏等级垮塌高度Ⅰ累计高度≤5m，且单段高度≤3mⅡ5m<累计高度≤20m，或3m<单段高度≤10mⅢ累计高度＞20m，或垮塌单段高度＞10m注：Ⅰ级、Ⅱ级损坏的立井垮塌，当出现通风、排水、供电系统破坏或井筒装备损坏时，垮塌损坏等级应提高一级。3.2修复治理原则3.2.1修复治理设计前，生产单位应对垮塌立井修复的必要性、合理性和可行性进行专项论证，并作出修复或重建决策。3.2.2立井垮塌后应对井下安全生产条件进行专项评估，专项评估应提出维持、停止或局部停止井下生产活动的结论性意见。3.2.3修复治理方案选择应综合考虑井筒的用途、垮塌原因、损坏程度、破坏段地质条件等因素，选用安全、可靠、快速的施工方法及工艺，恢复井筒使用功能。3.2.4井壁修复工作可分为三个段高实施：垮塌段以上加固、垮塌段修复、垮塌段以下加固。3.2.5立井垮塌修复治理开始前，应建立或恢复所必需的矿井提升、通风、排水、压气、供水、供电、信号、通信及照明系统。3.2.6立井垮塌修复治理设计、施工应符合《煤矿建设安全规范》的要求。3.3修复治理程序3.3.1修复治理宜按照下列程序进行：1成立指挥部：成立以安全、技术、生产等部门组成的指挥部；2初步勘察：收集分析原矿井立井档案及相关资料，进行现场勘察，建立地下及地面建（构）筑物变形监测网，初步分析立井垮塌原因，对立井垮塌现状及安全性做出初步评估，提出应急处置预案；3详细勘察：根据初步勘察结果，选用安全、可靠的勘察方式，在进一步查明立井垮塌现状的基础上，进行损坏等级划分及立井安全现状评估，并对应急处置预案提出修正意见；6 4方案设计：根据详细勘察结果，由生产单位组织编制立井垮塌修复治理方案；5专家评审：由生产单位组织专家对方案设计进行评审；6修复治理初步设计：根据专家评审意见，由生产单位组织或委托设计单位编制立井垮塌修复治理初步设计，并报上级主管部门审批；7施工组织设计：施工单位根据修复治理初步设计编制施工组织设计；8修复治理施工：根据修复治理初步设计及施工组织设计组织施工；9设备安装：恢复井筒装备及永久提升系统；10工程验收：井筒及其装备修复、安装结束，在满足安全生产需要、符合规程、规范要求的情况下，经施工单位自检合格后，由生产单位组织工程验收；11试运行：工程验收合格后，生产单位组织设计单位、施工单位、监理单位对井筒功能进行联合试运行，由生产单位组织编写试运行报告。对修复后的井壁、井筒装备、地面建（构）筑物的变形和提升系统运行状态进行监测，对发现的问题进行整改；试运行期不小于1个月；12竣工验收：试运行合格后，施工单位提出工程竣工验收申请报告，生产单位组织竣工验收。3.3.2立井垮塌不具备详细勘察条件时，可根据初步勘察形成的应急处置预案直接进行抢险工作。当井筒垮塌得到有效控制后，应按第3.2.1条的第3~12款各项程序开展工作。6 4立井垮塌勘察、评估4.1一般规定4.1.1立井垮塌勘察、评估应分为初步勘察与详细勘察两个阶段：初步勘察应基本掌握现场情况并作出初步评估、制定应急处置预案；详细勘察设计应以初步勘察为基础，为修复治理设计提供依据。4.1.2初步勘察前应取得如下资料：1井筒检查孔地质报告、实测地质剖面图、涌水量及矿井相关地质资料；2与垮塌井筒相关的测量资料；3本井及相邻矿井采掘资料；4井上下对照图；5立井原设计文件；6立井竣工验收资料；7矿井相关资料。4.1.3发生Ⅱ级、Ⅲ级损坏的立井，勘察、评估范围除垮塌立井外，还应包括可能受到影响的相邻地下及地面建（构）筑物。4.1.4勘察、评估过程中应对现场情况详细记录，初步勘察可按本标准附录A记录，详细勘察可按本标准附录B记录。4.2立井垮塌勘察4.2.1立井垮塌勘察前，应编制专项勘察方案。4.2.2人员进入垮塌井筒内勘察作业，应按照从上至下的顺序进行。4.2.3立井垮塌勘察应根据现场条件，选择安全、可靠、快捷的勘察方法。4.2.4立井垮塌勘察的主要内容应包括：1井筒垮塌、变形、开裂、偏斜情况；2提升系统受损情况；3井筒装备受损情况；4井下通风、排水、供水、供电、照明、通信与信号系统受损情况；5地面建（构）筑物受损情况；6临近井巷损坏情况；7井筒垮塌物堆积情况，垮塌物体积估算；8以垮塌井筒为重点的矿井有害气体情况；9以垮塌井筒为重点的矿井涌水情况；10查阅井筒实测地质剖面图；6 11收集矿井相关地质资料。4.2.5立井垮塌段勘察的重点应包括：1垮塌位置；2垮塌段高度、垮塌空腔体积及形状；3垮塌段围岩破坏情况；4井筒原支护结构及其受损情况；5井筒装备受损情况；6垮塌段工程地质条件及水文地质条件。4.2.6相邻井巷及地面建（构）筑物勘察重点应包括：1相邻井巷受损情况；2地面沉降、建（构）筑物受损情况。4.3立井垮塌评估4.3.1应对垮塌立井进行专项评估。4.3.2立井垮塌评估应包括如下内容：1基本情况：矿井概况、垮塌立井概况；2勘察方法：勘察所采用的方法、仪器；3垮塌情况：立井垮塌情况描述，包含示意图件及影像资料；4原因分析：根据勘察成果及垮塌现状分析，推断立井垮塌的主要原因及诱发机理；5现状评估：分析立井井筒稳定性，划分立井垮塌损坏等级并对垮塌发展趋势做出判断；6安全评估：综合分析所收集的资料、数据，结合勘察、评估成果，对立井修复治理工作的安全性及井下生产安全作出结论性意见；7修复价值评估：见第3.2.1条；8处理建议：提出修复治理可能存在的施工困难及安全隐患，对垮塌立井提出原则性修复治理意见，对是否停止井下生产活动提出建议。6 5井筒修复治理5.1一般规定5.1.1井筒修复治理应遵循本标准第3.2节确定的修复治理原则。5.1.2井筒修复治理应进行专项设计，并由生产单位组织方案评审。5.1.3井筒修复治理设计应采用动态设计法，根据施工及监测情况的反馈，对设计方案及所选取的设计参数进行验证，如与原设计条件有差异，应补充、修改原设计。5.1.4因地下水、流砂引起的立井垮塌，修复治理前应先对涌水、流砂进行治理。5.2临时提升系统5.2.1临时提升系统的建立和改造应进行方案比较和论证，提出专项设计。5.2.2可通过利用原提升系统建立临时提升系统，当原立井无提升系统或原提升系统损坏严重且无法改造时，应建立新的临时提升系统。5.2.3建立临时提升系统时，井口应设置天轮平台、封口盘、固定盘、缷矸台、安全栏栅。5.2.4临时提升系统应建立独立的提升通信与信号系统。5.2.5同一层吊盘的稳盘装置不应少于3个。5.3井壁修复5.3.1立井垮塌井壁修复的支护形式分为临时支护和永久支护。支护方案选择应符合如下规定：1临时支护宜采用锚网喷、金属井圈等支护或由以上组成的联合支护形式；2永久支护宜采用钢筋混凝土井壁支护。垮塌影响范围大，围岩破碎时，宜采用复合井壁。1）当垮塌物顶面做施工平台或充填物顶面做施工平台浇筑井壁时，钢筋混凝土井壁宜分段施工，段内施工顺序应按照由下至上进行，施工段高应根据围岩情况确定，但不应超过5m，过煤或围岩破碎松散段应缩短施工段高；2）用于井壁支护的钢筋混凝土强度等级不得低于原井壁混凝土设计强度；3）应对称均匀浇筑混凝土，每次浇筑高度不超过300mm，浇筑前应采取防水措施，并掺加早强剂；3提升井垮塌段修复不得采用喷射混凝土和金属网喷射混凝土及锚杆、金属网、金属井圈等作为永久内井壁。5.3.2立井处于剧烈垮塌阶段，且垮塌影响范围急速扩大时，应在保证施工安全的前提下立即抛物填井，并对下部巷道进行封堵。22 5.3.3修复治理施工平台的选择宜符合如下规定：1Ⅰ级垮塌损坏的立井，如原井筒装备检修后可用，可通过对原提升容器改造，形成施工平台；否则Ⅰ级垮塌损坏的立井宜采用吊盘作为施工平台，如图5.3.3（a）；2Ⅱ级、Ⅲ级垮塌损坏的立井垮塌物堆积至垮塌段时，可利用垮塌堆积体顶面作为施工平台，如图5.3.3（b）；3Ⅱ级、Ⅲ级垮塌损坏的立井，当立井垮塌物未堆积至垮塌段时，可通过充填将井筒填埋至垮塌段而形成施工平台，如图5.3.3（c）。（a）吊盘做施工平台（b）垮塌物顶面做施工平台（c）充填物顶面做施工平台图5.3.3垮塌立井修复工作平台1—井壁；2—垮塌空腔壁；3—垮塌空腔；4—充填物；5—垮塌物6—工作平台（垮塌物堆积体顶面）；7—工作平台（充填物顶面）；8—工作平台（吊盘）5.3.4井壁修复治理应按垮塌段以上→垮塌段→垮塌段以下的顺序进行。5.3.5垮塌段以上井壁的修复工作应符合如下规定：22 1失效的老井壁应拆除，井壁断口处应修凿成阶梯状；2发生Ⅰ级损坏的立井，应对垮塌段以上不小于5m范围的老井壁进行加固，发生Ⅱ级、Ⅲ级损坏的立井，应对垮塌段以上不小于10m范围的老井壁进行加固；3老井壁加固设计应考虑井径变化对立井使用功能的影响。5.3.6垮塌段井壁修复治理应符合如下规定：1垮塌段井壁修复前应对围岩进行临时支护；2垮塌段清除浮石后，应先采用30mm～50mm厚喷射混凝土封闭裸露围岩；3垮塌空腔临时支护与清除浮石应按照由外至内的顺序；4垮塌空腔内岩体尚未稳定，垮落不断，不能满足临时支护施工条件的，不得冒险进入垮塌空腔内施工。5.3.7垮塌段以下老井壁的修复治理工作应按如下工序进行：1清除开裂、变形的老井壁成阶梯状断口；2加固断口以下5m～10m的老井壁。5.3.8垮塌空腔填筑方式可根据表5.3.8选择：表5.3.8垮塌空腔填筑方式序号垮塌空腔内情况垮塌空腔填充方式1空腔内已全部进行临时支护砌筑井壁的同时对垮塌空腔进行充填2空腔内局部进行临时支护砌筑井壁的同时对垮塌空腔进行充填，充填不饱满的，待井壁恢复后采用壁后注浆二次充填3空腔内不具备临时支护条件充填井筒及垮塌空腔4空腔内局部被垮塌物充填垮塌空腔被垮塌物充填的部分应先注浆加固，未充填的部分，砌筑井壁的同时对空腔进行充填5.3.9修复段井壁与壁后充填方式应符合如下要求：1井壁修复前垮塌空腔未被填充的，空腔部分的充填可与井壁浇筑施工由下至上同步进行；2井壁修复前垮塌空腔已按表5.3.8中序号3方法填充的，施工顺序应按由上至下进行掘进及临时支护，达到设计段高后再由下而上进行永久支护；3垮塌段修复支护结构强度不应小于原支护结构强度；4新老井壁接茬处应通过壁间注浆封闭施工缝；5因采动影响及地下水下降造成的立井垮塌，修复段应设置由塑性、防腐、阻燃材料组成的竖向可塑层；6发生Ⅱ级、Ⅲ级损坏的立井，应在新老井壁的下接茬处设置壁座；7井壁修复施工期间，应填写施工日志、隐蔽工程验收等施工记录，绘制井筒实测纵横断面图以及井筒地质柱状图、垮塌段素描图，定期测定井筒涌水量，并建立台账。22 5.3.10锚杆（索）设计与施工应符合如下规定：1锚杆（索）可与金属网片、喷射混凝土或与金属井圈形成联合支护。2锚杆（索）支护设计宜采用工程类比法，或结合监控量测法及理论计算法。3锚杆（索）设计可根据立井垮塌情况、地质条件、立井使用功能采用端头锚固型锚杆、摩擦型锚杆、预应力锚杆（索）；井筒变形要求不高的情况下，可选用全长锚固锚杆；垮塌范围较大、围岩破碎、地下水丰富的条件下，可采用自钻进锚杆；支撑罐道梁处、断口以上10m老井壁段、围岩陡倾段及可能发生大体积失稳的块体应采用预应力锚杆（索）加固；4在围岩破碎、裂隙发育或富含地下水的地层中进行锚杆施工前，宜导水后采用喷射混凝土封闭围岩；5锚杆（索）支护作业时，若发现片帮、冒顶等危险预兆时，应停止作业，并采取措施，确保安全后才能继续作业。5.4井筒注浆5.4.1一般规定1立井垮塌修复治理工程中的井筒注浆应符合《煤矿井巷工程施工规范》的要求；2井筒注浆施工前，钻孔工艺、浆液配比、注浆方法及工艺等应通过选取具有代表性的地段进行试验性施工，获取注浆参数；3立井垮塌修复治理工程中的注浆包括：壁后注浆、地面注浆和工作面注浆；4井壁修复前应先对采动影响范围内的采空区进行地面钻孔注浆充填。5.4.2壁后注浆应符合下列规定：1井壁恢复后，应对垮塌段上、下10m范围内的老井壁、恢复后的垮塌段新井壁、新老井壁接茬处进行壁后注浆：2垮塌段井壁壁后注浆，应在井壁混凝土强度达到设计强度70%以上的条件下进行；3注浆孔宜采用梅花形布置；4注浆参数应符合《煤矿井巷工程施工规范》要求；5注浆宜从上往下分段注浆，每段内注浆顺序宜由下往上，然后再由上往下复注一次；6注浆站宜靠近注浆点设置。工作面注浆站可设置在吊盘上，也可根据现场情况设置在与井筒相连接的井巷内。5.4.3地面注浆应符合下列规定：1下列情况宜采用地面注浆：1）井下不具备注浆施工条件；2）垮塌段流砂层固结；3）帷幕注浆止水；22 4）采空区充填；2地面注浆孔应符合《立井井筒地面预注浆工程注浆孔施工技术规范》要求；3冬季注浆施工，注浆站和地面输浆管路应采取防冻措施。5.4.4影响井筒稳定的采空区注浆应符合下列规定：1施工前应查明采空区空间分布情况；2注浆孔应进入采空区；3注浆钻孔应与施工勘察相结合，根据钻孔所揭露的地质条件调整注浆方案；4注浆孔布置宜按照先疏后密，先近后远的原则；5注浆孔间距沿煤层走向密度应小于沿煤层倾向密度；6采空区注满后应再向采空区冒落带和裂隙带注浆。5.4.5工作面加固预注浆应符合下列规定：1下列情况应采用工作面注浆：1）垮塌高度大，且已将井筒填埋至垮塌段而形成井筒修复治理施工平台时；2）垮塌影响范围内软弱层及破碎岩体的加固、堵水；3）垮塌堆积体顶面以下，垮塌空腔内堆积物的加固；2垮塌堆积物加固注浆，应控制注浆扩散半径及注浆初凝时间，加固范围不应超过空腔范围；3注浆材料可按下列规定选取：1）填充材料宜以惰性材料为主，可考虑就地取材、成本低、无环境污染、结实率高的材料，结石体强度应为3MPa～5MPa；2）注浆堵水材料宜采用水泥粘土浆液、水泥粉煤灰浆液、水泥—水玻璃浆液及化学浆液；3）围岩加固宜采用水泥、水泥—水玻璃浆液。5.4.6井筒注浆效果必须进行验证。5.5垮塌物清理5.5.1垮塌物清理工作应按照由上至下的顺序进行。5.5.2垮塌物清理应有预防高空坠物的保障措施，并将拆除的装备、井壁浮石及碎岩等清除干净，不得直接向井筒内抛洒。5.5.3垮塌物清理工作开始前应做好如下准备工作：1编写安全技术措施；2查明垮塌物基本组成及垮塌物堆积情况，估算工作量；3按照立井垮塌修复治理施工组织设计要求，做好各工种的分工协调工作；4划定垮塌物地面堆积场地，确定地面运矸方案。22 5.5.4垮塌段被垮塌物充填部分的清理工作应与井壁支护工作分段、依次进行。垮塌物清理段高应等于井壁修复施工段高。5.5.5垮塌物清理宜根据垮塌物种类、形状、体积分类进行：人工无法搬运或尺寸大于装载容器口径的岩块、混凝土块宜在井下破碎成小块后再运出；形状不规则的井筒装备应切割分段，捆扎后运出。5.5.6人工清理垮塌物时，应探测工作面下方空洞，发现空洞应处置后方可继续工作。5.5.7提升过程中，提升物料与井筒装备、井壁、吊盘、固定盘、喇叭口不得发生刮擦、碰撞。22 6井筒装备拆除与安装6.1一般规定6.1.1井筒装备拆除与安装工作应符合《煤矿安全规程》、《煤矿机电设备检修技术规范》、《工业金属管道工程施工及验收规范》、《煤矿井巷工程施工规范》的要求。6.1.2修复治理前应检测井筒原装备及地面设施的变形受损情况，论证原装备的安全性、可靠性及修复价值。6.1.3井筒装备恢复可按照原设计修复，需要进行改进的，应进行变更设计。6.1.4井筒装备应根据检测、论证结论，在原地设置醒目标志分类标识。6.2井筒装备拆除6.2.1拆除作业应由上往下进行。6.2.2垮塌段与垮塌物堆积体顶面间损坏的井筒装备应首先拆除，垮塌物堆积体顶面以下的井筒装备拆除工作应与垮塌物清理工作同步进行。6.2.3拆除的装备应用绞车缓慢提升至井口或放入井底，不得直接坠入井底。6.2.4拟拆除的井筒装备应先进行固定，防止拆除过程中设备坠落。6.2.5损坏的井筒装备宜提升至地面维修。6.2.6井筒装备拆除或维修时，应检查井下及工作面瓦斯及其他有害气体浓度，编制专项安全技术措施并报批，煤与瓦斯突出矿井应停止所有扰动突出煤层的作业。6.3井筒装备安装6.3.1损坏的井筒装备应更换，不得降级使用；维修后的井筒装备应检验合格后使用。6.3.2除托罐梁、楔形木罐道顶梁、钢套架顶梁、底梁、排水管、供水管托架应恢复梁窝外，其他楔形罐道梁、钢套架支梁等可用树脂锚杆恢复损坏的托架。6.3.3井壁修复段的井筒竖向刚性装备及管路等应采用适合井壁沉降的结构形式。22 7辅助设施7.0.1原通风系统被破坏时应建立临时通风系统并符合以下规定：1工作面应有充足的风量，保证其风速及有害气体含量符合《煤矿安全规程》的要求；2通风方式可采用局部通风机压入式通风；也可通过改变风流方向，控制风速等手段实现全风压通风；3局部通风应设置两台同等能力的局部通风机，并设置自动切换装置；局部通风机应设置在井口上风方向，并距井口20m以外。7.0.2排水工作：工作面积水时，应在工作面设置水窝。7.0.3压缩空气供给：可利用井筒垮塌区上部未损坏的压气干管或新铺设压气管向工作面供气。7.0.4信号与通讯：工作面、吊盘、井口、绞车房之间应有可靠的声光信号、有视频监控及通信联系。7.0.5应保证井筒修复治理工作的充足照明，吊盘上部及下部均应设置照明设备。22 8验收及试运行8.1工程验收8.1.1立井垮塌修复治理工程验收应符合《煤矿井巷工程质量验收规范》及《煤矿安装工程质量检验评定标准》、《建筑工程施工质量统一标准》的要求。8.1.2立井垮塌修复治理工程完成后，施工单位应组织相关人员进行自检，自检合格后向生产单位提交工程验收申请，由生产单位组织工程验收。8.1.3立井垮塌修复治理工程验收应包括如下资料：1垮塌修复治理勘察评估报告；2修复治理设计文件；3图纸会审纪要，设计交底记录；4施工组织设计；5设计变更资料、垮塌修复治理竣工图；6设计单位、施工单位、监理单位、试验或检测单位资质证书复印件；7重大工程质量事故报告及处理记录；8施工日志、施工记录、施工自检及中间验收记录；9隐蔽工程验收记录、分项工程验收报告；10井筒漏水量台账及变形实测记录；11地面及地下建（构）筑物监测报告；12锚杆（索）抗拔力检测记录；13混凝土试块试验报告；14材料送检报告及合格证书；15其他相关资料。8.2试运行8.2.1工程验收合格后应对修复后的立井进行试运行。8.2.2试运行前应由生产单位制定试运行实施方案。8.2.3试运行期间应加强对井筒装备、井架各关键部位和提升系统运行状态的监测。8.2.4试运行期间应做好记录，对发现的问题进行整改，并应根据实际情况延长试运行期。8.2.5试运行期不得小于1个月，试运行结束后应由生产单位提供试运行报告。8.3竣工验收8.3.1试运行合格后，施工单位提交竣工验收申请报告，由生产单位组织竣工验收。22 8.3.2立井垮塌修复治理竣工验收应符合《煤矿井巷工程质量验收规范》的要求。22 附录A生产矿井立井垮塌初步勘察记录表立井名称：生产单位：垮塌立井概况立井功能井壁结构形式开工时间竣工时间井口标高井底标高井筒施工方法井壁厚度垮塌时间勘察方式地面情况描述井下情况描述其他初步评估意见及建议记录人：勘察人员：负责人：勘察时间：22 附录B生产矿井立井垮塌详细勘察记录表立井名称：生产单位：垮塌立井基本情况立井功能井壁结构开工时间竣工时间井口标高井底标高支护材料井壁厚度垮塌段数垮塌段高垮塌范围标高垮塌范围高度垮塌段主要地层垮塌段涌水量垮塌时间勘察方式地面情况记录提升设备现状地面沉陷现状地面建筑物现状记录人：勘察人员：负责人：勘察时间：22 生产矿井立井垮塌详细勘察记录表（续表1）井下情况记录井壁垮塌描述井筒装备损坏描述通风系统现状描述排水、供电、照明系统情况垮塌堆积物描述记录人：勘察人员：负责人：勘察时间：22 生产矿井立井垮塌详细勘察记录表（续表2）其他临近地下建（构）筑物现状临近矿井采掘情况其他需要说明的问题损坏等级划分及评估建议记录人：勘察人员：负责人：勘察时间：22 本规程用词说明1为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：1）表示很严格、非这样做不可的：正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；2）表示严格，在正常情况下均应这样做的：正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；3）表示允许稍有选择，在条件许可时，首先应这样做的：正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。2条文中指明应按其他有关标准执行时的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。22 引用标准名录1《混凝土结构工程施工规范》GB50666-20112《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-20113《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50184-20114《煤矿井巷工程施工规范》GB50511-20105《煤矿井巷工程质量验收规范》GB50213-20106《混凝土结构设计规范》GB50010-20107《煤矿立井井筒及硐室设计规范》GB50384-20078《混凝土结构加固设计规范》GB50367-20069《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-200110《立井井筒地面预注浆工程注浆孔施工技术规范》MT/T1150-201111《煤巷锚杆支护技术规范》MT/T1104-200912《煤矿机电设备检修技术规范》MT/T1097-200813《岩土锚杆（索）技术规程》CECS22：200514《煤矿安装工程质量检验评定标准》MT5010-9515《煤矿建设安全规范》AQ1083-201116《煤矿安全规程》17《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》22 中华人民共和国行业标准生产矿井立井垮塌修复治理标准NBXXX－XXXX条文说明35 目次1总则263基本规定273.1立井垮塌分类与分级273.2修复治理原则273.3修复治理程序284立井垮塌勘查、评估294.1一般规定294.2立井垮塌勘查294.3立井垮塌评估295立井垮塌修复治理305.1一般规定305.3井壁修复305.4井筒注浆315.5垮塌物清理326井筒装备拆除与安装346.1一般规定346.2井筒装备拆除346.3井筒装备安装348验收及试运行3535 Contents1GeneralProvisions263BasicRequirement273.1ClassificationandGradingofVerticalShaftCollapse273.2TheProceduresofmanagementandremediation273.3ThePrincipleofmanagementandremediation284ExplorationandassessmentofVerticalShaftCollapse294.1Genenralprovision294.2ExplorationofVerticalShaftCollapse294.3AssessmentofVerticalShaftCollapse295ManagementandremediationofVerticalShaftCollapse305.1Genenralprovision305.3Shaftrepairment305.4Shaftgrouting315.5Cleanofcollapserubble326Removalandinstallationofshaftequipment346.1Genenralprovision346.2Removalofshaftequipment346.3Installationofshaftequipment348Acceptanceofprojectandcommissioning3535 1总则1.0.2煤矿建井阶段及生产阶段均可能发生立井垮塌事故，生产期间立井开裂、变形等问题也较常见。本标准仅涉及生产矿井立井垮塌修复治理，注重于事故抢险，日常生产恢复。1.0.5本标准涉及的技术内容与现行的若干标准、规程等规范性文件存在着必要的联系。因此，在执行过程中，应与现行国家或行业标准、规范、规程等配套使用。35 3基本规定3.1立井垮塌分类与分级3.1.1按照与人类活动的相关性，立井垮塌诱因可分为与人类活动关联不大的非采动因素和与人类活动密切相关的采动因素。垮塌的非采动诱因主要有：井壁设计不合理、井壁结构强度及施工质量、井壁周围含水层变化、地震破坏、井筒周围柔性地层下降等，一般较采动原因造成的立井垮塌，影响范围小、损坏强度弱、治理难度相对低。因此，将生产矿井立井垮塌按照垮塌原因分为受采动影响垮塌及非采动影响垮塌，对后续的立井垮塌修复治理设计、施工均具有指导意义。3.1.2立井垮塌损坏等级划分是修复治理设计、施工的重要依据之一。但立井垮塌所造成的损坏及对生产的影响是多方面的，影响损坏等级划分的因素众多。鉴于此，本标准主要从修复治理难度、对生产影响程度以及现场可操作性等方面选取了垮塌段高度、通风、排水、供电系统和井筒装备受损情况作为损坏等级划分的主控因素。首先，立井垮塌将造成井壁结构、井筒装备、井下生产辅助设备等多方面的破坏，但其破坏程度均与垮塌高度有关。因此，本标准将垮塌高度作为反映井下垮塌规模、破坏情况的主要评价指标。其次，通风、排水、供电系统和井筒装备（特别是原提升系统）的受损情况直接关系到修复治理工作的难度：修复治理施工前，为保证井下通风、排水、供电及提升正常，应先行恢复或建立临时系统，并对损坏的井筒装备拆除或维修；修复治理施工后期还应拆除临时系统并建立永久系统。因此，本标准将井下通风、排水、供电系统及井筒装备损坏情况亦作为垮塌损坏等级划分的指标。当立井垮塌为Ⅰ级、Ⅱ级损坏，且通风、排水、供电系统或井筒装备损坏时，损坏等级应提高一级。此外，垮塌立井涌水、涌砂、垮塌物体积等亦为影响立井垮塌损坏等级划分的因素，但本条未将之作为主要评价指标。3.2修复治理原则3.2.1本条对垮塌立井修复的必要性作出了规定。立井垮塌后，应考虑修复（重建）费用、施工工期、矿井停产损失、施工难度及风险、矿井保有资源量和服务年限等因素，与重建新井进行技术经济比较，如果垮塌造成损坏较大，如发生了严重的Ⅲ级损坏且整个井筒发生严重偏斜，维修治理的费用高，施工风险大，工期长，而重新建井的难度小，应考虑重建的方案。3.2.2立井垮塌多会对矿井安全生产造成一定影响。一方面，在尚未清楚掌握立井垮塌损坏情况，充分论证井下安全生产条件并制定应急措施的情况下冒险维持生产或局部生产35 是危险的，应于禁止；另一方面，立井垮塌后，贸然关闭全井，停止所有生产，也会造成损失。因此，既要保证生产安全，又要减少立井垮塌带来的损失，本条规定应对立井垮塌带来的安全生产影响进行评估，而后才能做出是否停产或局部停产的决定，从而保证修复治理设计工作的科学性和合理性。3.2.3除立井修复治理直接费用外，立井垮塌还会造成停工、停产损失。因此，应在综合考虑各种因素的基础上，优先选择安全、快速、可靠的施工方法及工艺恢复生产，减少因立井垮塌所造成的停产损失。3.2.4按照空间位置，垮塌立井可分为垮塌段以上部分、垮塌段及垮塌段以下部分。本条主要从施工安全角度将整个修复治理施工过程按照由上至下的顺序分为三个段高。立井垮塌后，为避免垮塌段上部的老井筒因下部失去支撑，井筒整体向下发生位移，影响后续施工安全及井筒报废，应先采用锚杆、注浆等手段对垮塌段以上立井井筒加固，垮塌段以上加固完成后，再进行垮塌段的修复施工，最后进行垮塌段以下部分的修复。按照三段高施工，有利于指导现场作业，保证安全。3.3修复治理程序3.3.1本条对修复治理的一般程序作出了规定。3.3.2由于立井垮塌修复治理具有一定的抢险性质，本条对紧急情况下的修复治理程序作了规定。如立井垮塌规模迅速扩大、人员安全受到严重威胁、附近地面及地下建（构）筑物发生变形、开裂，井筒破坏如不尽快得到有效控制，可能导致井筒报废以及人员伤亡等，应按照应急处置预案进行抢险作业。35 4立井垮塌勘查、评估4.1一般规定4.1.1立井垮塌发生后，井下情况复杂多变，难以在较短的时间内对之作出判断，贸然进入现场勘察、施工是不安全的。因此，将勘察工作分为两个阶段进行：初步勘察阶段可通过对垮塌井筒所表现的宏观现象（如：垮塌物堆积情况、垮塌声音、井架偏移情况、井下人员描述等）进行初步调查，对井下情况快速作出初步判断；初步勘查后可根据初勘成果制定详细勘察方案和应急处置方案。两阶段勘察可以提高勘察效果，保障井下勘察工作安全。本条主要明确了勘察工作的阶段性及不同阶段的勘察目的和重点。4.1.3发生Ⅱ级、Ⅲ级损坏的立井影响范围大，可能导致相邻立井井筒偏斜，地面沉陷，地面建（构）筑物不均匀沉降、开裂变形等。因此，其勘察、评估范围应涵盖相邻地下、地面建（构）筑物。4.2立井垮塌勘查4.2.1立井垮塌勘察前井下情况未知，勘察工作具有一定的不确定性，作业风险大。因此，编制专项方案不仅要明确勘察重点和要求，实现勘察目的，还要制定相关的作业规程和安全保障措施，专项方案应包括：基本情况、勘察目的、内容、勘察顺序、勘察方法、安全技术保障措施及应急预案。4.2.2如采用人员进入垮塌井筒进行勘察作业的方式，应按照由上至下的顺序进行，在排查、处理井下安全隐患后（如井壁浮石的清除、脱落装备的临时处置等），再进行勘察作业，保证勘察安全，防止高空坠物。4.2.3立井垮塌勘察方法的选择至关重要，不但要求作业方式安全可靠，而且要高效、快捷，以满足立井垮塌修复治理，时间紧迫性的要求。可采用井下观察、摄像、物探、钻探等方法。4.3立井垮塌评估4.3.2本条规定了立井垮塌评估的主要内容及要求。35 5立井垮塌修复治理5.1一般规定5.1.3动态设计法是立井垮塌修复治理设计的基本原则。受现场勘察条件影响，垮塌段地层岩土参数无法有效获取，计算模型也多带有一定经验性假设，立井垮塌修复治理工作存在诸多不确定因素。因此，根据施工中反馈的信息和数据不断完善设计，是一种客观需要。5.3井壁修复5.3.1根据支护作用及支护时机，支护形式分为临时支护和永久支护。发生立井垮塌后，如垮塌产生的空腔体积大，或垮塌范围有快速扩大的趋势时，应采用施工速度较快的临时支护手段对围岩进行支护，控制垮塌范围，保证施工安全。而永久支护受使用功能所限，容许变形量小，宜采用刚度较大的混凝土、钢筋混凝土井壁以控制变形满足使用要求。临时支护允许发生一定量的变形，可作为复合井壁的外层井壁成为永久支护的一部分。复合井壁即为钢筋混凝土做内井壁，原临时支护（锚网喷、金属井圈等）为外井壁一种永久支护形式。为保证施工安全和施工质量，在围岩破碎、力学性质较差的情况下，应采用短段掘砌的办法控制段高；相反，围岩性质相对较好时，段高可适当增加以加快施工进度。但立井垮塌对围岩扰动很大，段高不能无限制提高，本条对其上限做了规定。5.3.2处于剧烈垮塌状态的立井，可通过充填、填埋至垮塌段上部的方式，对井筒垮塌空腔及部分采空区快速充填，控制立井垮塌范围及变形速率，并为后续施工提供安全、可靠的施工平台。5.3.3科学选择工作平台是保证修复治理施工安全、施工进度、修复质量的重要环节。因此，对于立井垮塌修复治理施工平台的选择应根据实际情况进行。Ⅰ级垮塌损坏的立井垮塌规模小，一般情况下，吊盘施工不但设备组装周期长、施工成本高，而且受到立井垮塌现状及施工工期的制约，如果原提升系统“可用”、“可修”，则应通过系统改造形成施工平台，既能缩短施工周期，亦能减少施工投入，降低施工成本。在填充及清渣工作量增加不大的前提下，利用井下堆积体顶面做施工平台，配合临时提升系统，不但施工安全、效率高，而且有利于控制垮塌井筒的变形发展。5.3.5垮塌段以上开裂变形严重的井壁，呈大小不一的不规则块状，已基本失去使用功能，应予拆除。同时，立井垮塌造成井筒失去壁座支撑，仅余围岩围抱力，竖向承载能力下降，局部或整体可能发生失稳、错动。通过采用锚杆对一定范围的老井壁加固，不但能修复轻微开裂、变形的井壁结构，也能起到壁座作用，提高垮塌段上部井筒竖向承载能力，保证其稳定。35 老井壁加固可能造成井筒直径局部变小，影响风量，并减少设备与井壁及井筒装备的间距，影响提升设备正常运行。因此，设计前应对立井使用功能的影响进行充分论证并制定相关措施，消除或减少井壁加固造成的井径变化，以满足风量及提升要求。5.3.6垮塌段临时支护主要起到保障后续施工安全，控制垮塌空腔变形及垮塌规模扩大的作用。但是，由于垮塌空腔内复杂多变，局部岩体仍处于缓慢变形或临界稳定状态，随时可能发生局部冒顶或垮塌，临时支护施工具有危险性。本条对相关作业进行了规定，主要为减少临时支护过程中的施工风险。5.3.8垮塌空腔填充是控制立井垮塌修复质量的要点之一，本条针对几种不同情况推荐了垮塌空腔的充填方式：当垮塌规模较小，空腔内已全部进行了临时支护时，具备了作业条件，可以通过内外双层模板在砌筑井壁的同时对垮塌空腔进行充填，施工效率及空腔充填率可实现最优化；当垮塌规模较大，但空腔内局部进行了临时支护时，则空腔内局部具备了作业条件，因此可以按照上种情况在砌筑井壁的同时对垮塌空腔进行充填，但受作业空间影响，部分空腔可能存在充填不饱满的情况，可采用后续的壁后注浆进行二次充填；当垮塌规模大，空腔内条件复杂，不具备临时支护条件时，为保证施工安全及充填效果，应采用井口抛物填井等方法将井筒及垮塌空腔一并充填；当空腔内局部被垮塌物充填时，由于垮塌堆积物松散，结构性差，需要对其通过注浆改良才能成为空腔填充物质而保留。5.3.10立井垮塌修复治理，锚杆不单独作为支护结构（老井壁加固除外），多与其他支护方法，如金属井圈等形成联合支护。一般情况下，锚杆（索）设计参数应通过现场原位试验或室内岩石力学试验获取，但立井发生垮塌后，井下情况复杂，施工工期要求高，多不具备试验条件。因此，可通过经验类比确定相关参数。设计方案亦可在动态施工过程中调整完善。根据受力机理，锚杆可分为端头锚固型锚杆、摩擦型锚杆、预应力锚杆（索）、自钻进锚杆、全长粘结锚杆。立井垮塌修复治理具有一定的抢险性质，要求锚杆（索）的施工及加固效果必须“快速、可靠”。端头锚固型锚杆、摩擦型锚杆，安装后均能立即提供支护抗力控制围岩压力及井筒的变形；预应力锚杆（索）可通过预应力，加强变形控制并提供较大的支护抗力。自钻进锚杆集钻进、注浆、锚固为一体，对垮塌影响范围围岩的加固作用是其他锚杆所不能比拟的。全长粘结型锚杆是一种被动型锚杆，其受力机理与围岩变形具有一定的耦合关系，不能快速控制围岩变形。因此，立井垮塌修复施工中一般不推荐使用该种锚杆。5.4井筒注浆5.4.2垮塌段以上老井壁10m范围内壁后注浆，主要起到提高井壁与围岩摩擦力、加固围岩、增加井壁承载力的作用；已恢复的垮塌段新井壁壁后注浆，除了堵水作用外，还起到围岩加固及二次充填的作用；新老井壁接茬处的壁后注浆主要起到封闭施工缝隙和堵水作用。5.4.3地面注浆的主要作用为：采空区填充、止水帷幕及软弱层加固。立井垮塌段如发生在富水层，特别是流砂层，井下治理难度较大的情况下，宜通过地面注浆起到止水、35 固砂的作用。另外，受施工条件、施工工艺及设备限制，工作面注浆不能对采空区充分填充，因此也宜采用地面注浆。5.4.5立井垮塌对井筒围岩的破坏及扰动大，为提高围岩稳定性，加强井壁修复后的变形控制，对软弱层及破碎岩体进行加固注浆很有必要。对于垮塌空腔内的堆积体，一般情况下，基于提高施工效率，节约治理费用考虑，不再清理而作为空腔填充的一部分。但由于堆积体松散、杂乱，强度低、密实度差，应通过注浆加固提高其物理力学性质，达到充填效果。垮塌堆积物加固范围如扩大至井筒内，将提高拟清除堆积物强度，非常不利清理工作；相反，加固范围不足，空腔内填充物物理力学性质得不到有效改善，可能导致空腔充填目标难以实现。因此，应通过调整注浆参数有效控制注浆加固范围。填充注浆材料主要用于采空区充填、垮塌空腔充填、垮塌段及以下井筒填埋。作为充填材料，对其有一定的强度要求，但基于材料成本和必要性考虑，结实体强度无需很高；反之，强度过高，将增加立井二次掘进的难度，降低施工效率。因此，本条对填充注浆材料强度的上下限都做了规定。5.4.7本条为强制性条文。井筒注浆主要起到加固围岩、帷幕止水、固结流砂层、垮塌区填充等重要作用，是影响后续施工安全，立井垮塌修复治理质量等的重要因素之一。因此，注浆完成后，必须采用钻孔取芯法或压水试验法等相应的检验手段对注浆效果进行检验。5.5垮塌物清理5.5.1从上至下清理垮塌物是较常见的做法，主要考虑了充分利用临时提升系统及保证施工安全。但垮塌量小且具备施工条件的，在确保安全施工的前提下，可以在井下（如马头门附近）进行垮塌物清理工作，清除的垮塌物通过井下运输提升系统上运至地面，可充分发挥井下运输提升系统作用，提高效率。5.5.2高空坠物会影响立井修复治理施工安全，并可能造成井筒装备的二次损坏。因此，应在垮塌物清理施工中增加相应的保护措施及专用的收集设备，防止块体直接落入井下。5.5.4为保证井壁施工安全及支护效果，避免井壁在开挖过程中发生二次大变形及垮塌，垮塌物清理过程中应做到随清随支。5.5.5立井垮塌堆积物种类多，形状不规则，体积大小不一，上运难度及施工安全风险大。对其进行分类提升及处理，有利于保障清理工作的安全进行。大体积块体，如垮塌的岩块、混凝土块，宜采用风镐、静态爆破等方法将其分解；被垮塌物掩埋、撞击变形的井筒装备提升困难，宜采用氧割等手段切成小段，捆牢后上运。5.5.6立井发生垮塌后，垮塌物形状大小不一，大体积块体之间可能存在较大空洞，甚至局部出现架空现象，对上方从事清理工作的人员造成威胁。因此，应对工作面以下进行探测，如发现空洞应填埋，消除隐患。35 5.5.7立井垮塌后，井下情况复杂，提升物形状多样且尺寸不一，提升过程中提升设备、提升物易与井筒装备、井壁发生刮擦，会对提升工作及井下施工造成安全隐患。因此，应制定专项措施预防刮擦、碰撞事故的发生。35 6井筒装备拆除与安装6.1一般规定6.1.2立井垮塌后应由生产单位组织相关专家对井筒装备进行全面的评估、检测，并作出保留、维修、拆除等结论，以指导后续设计及施工。6.1.3立井井筒装备应按照原设计方案修复。如建设方提出对装备系统改造、升级的要求，则应由设计院在原设计的基础上进行设计变更。6.1.4井筒装备评估完成后，应对其进行标识，以指导装备的拆卸、维修、保护、安装等工作，避免出现误拆、漏拆以及二次损坏等情况的发生。6.2井筒装备拆除6.2.3立井垮塌对井筒装备与井壁及围岩之间的可靠连接影响大，局部连接甚至已经失效。因此，在拆除过程中损坏的井筒装备易发生坠落事故，严重影响着拆除工作的安全。因此，本条规定，对拟拆除的井筒装备应先进行固定，而后才能正式开始拆除作业。6.2.5井下场地狭小，维修条件有限。因此，轻微损坏的装备宜提升至地面修理。6.2.6井筒装备拆除作业是立井修复治理施工的首要工作之一。立井垮塌后，井下通风系统可能发生堵塞导致井下有害气体超标，在未检测有害气体含量且无专项安全技术措施保障的情况下贸然施工是危险的，应于禁止。此外，为防止瓦斯积聚超限，对垮塌立井修复工作造成安全隐患，煤与瓦斯突出矿井必须在设备安装过程中停止所有扰动突出煤层的作业。6.3井筒装备安装6.3.1维修后的井筒装备在二次安装前应进行专项检测，检测标准应按照相关规范执行，不能降低使用标准。6.3.3立井垮塌变形可能是一个长期、缓慢的蠕变过程，因此井筒装备构件及管路等应通过采用适合井壁沉降的结构形式适应这种变形，以保护装备的完好。35 8验收及试运行8.2.3试运行期间应通过立井垮塌段修复后的变形监测数据评价治理修复效果。35'