大贾庄铁矿巷道封堵技术及其造价确定

张彦芬

（河北钢铁集团矿业有限公司）

大贾庄回风井风机硐室2#联络道掘进时底板突发涌水，涌水量达到110 m³/h，造成停工，经探测前方进入破碎地段。根据风机硐室位置及围岩地质情况，初步确定2种方案。方案一:采取打止浆墙并进行工作面预注浆，对围岩进行注浆加固后再进行掘进［1］。方案二:出水位置后的联络巷交点处打堵水墙并进行石渣充填，封堵涌水，另行选择合适的位置施工风机硐室，已完成的联络道另做他用。考虑到预注浆费用较高，且该地点岩石破碎严重，即使进行了工作面预注浆，矿山生产服务年限长，后期使用过程中滴水严重，机电设备存在安全隐患，最终选择方案二。

1 水文地质条件

该处平巷位于混合花岗岩地层，深灰色，中粗粒变晶结构，主要矿物成分为长石、石英、黑云母，属于坚硬岩石，裂隙发育，充填物为钙质，断层破碎严重［2］。由于该处出水点涌水量大，出水孔被涌水冲刷扩大至宽为1 m、深为1.2 m的孔洞。

2 堵水墙厚度设计与施工

2.1 堵水墙设计

考虑到施工简捷方便，堵水墙设计为平面型，浇筑混凝土标号为C40，其厚度由下式得出:

式中，B为堵水墙厚度，mm；K为安全系数，1.4~1.5，取K=1.5；W为作用在墙上的全荷载，N；P为静水压，测得此处静水压力为4 MPa；b为巷道宽度，b=4 700 mm；h为巷道高度，h=4 600 mm；［σ］为混凝土的允许抗压强度，MPa，一般取7 d龄期的强度，为设计标号的2/3，［σ］=40×2/3=26.67 MPa；S为堵水墙面积，mm ² 。

考虑到地质条件的复杂性，以及突发涌水量大，为防止破碎带导水，施工堵水墙后造成外部巷道再次垮塌，保证堵水墙的强化和安全，本次堵水墙厚度设计为3 m，并使用钢筋混凝土结构。

2.2 封堵施工顺序及技术要求

2.2.1 堵水墙的施工

为减少出水点底部渗水对堵水墙质量造成影响，保证堵水墙受压后不发生位移，用风镐将巷道底板扩挖深度0.5 m，巷道两帮开槽各0.5 m，保证堵水墙规格为3 m×5.7 m×5.6 m（厚×宽×高）。清底扩帮达到要求后支设模板并安放钢筋，最后进行堵水墙的浇筑。堵水墙墙体厚度为3 m，混凝土强度等级为C40。堵水墙浇筑完毕后，再对堵水墙周边打眼，安装孔口管并用水泥水玻璃双液浆注浆加固［3］，使得墙体与巷道周围充填密实。堵水墙结构见图1。

2.2.2 导水管设计与安装

将2根ϕ273 mm导水管沿底板用水泥沙袋架起，固定好后导水管位置后，砌筑水泥沙袋挡水墙。导水管进水端加工制作防堵塞装置，防止涌水中夹带碎石进入排水管路；出水端安装压力表和高压闸阀。导水管安装见图2。

2.2.3 试压及位移观测

导水管安装后，开始向废弃巷道内充填掘进废石渣。地下涌水通过导水管排至联络巷后，用水泵及时外排。堵水墙混凝土养护期结束后，关闭导水管阀门对堵水墙进行试压。试压期间在堵水墙和两帮连接处做好标记，观察墙体有无位移，同时密切观察附近巷道围岩出水情况。

3 工程造价确定

3.1 施工工序分解

铁矿开拓目前采用的定额为《冶金矿山井巷工程预算定额》（2010版）［4］。按照施工工序，将本封堵工程分解如表1。

3.2 直接费造价确定

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支模、浇筑堵水墙工序，套用平峒、平巷混凝土支护定额。但此定额墙体最大厚度为400 mm。经与冶金定额站咨询，定额站回复可按平巷墙混凝土支护定额（厚度≤400 mm）项目，根据混凝土止浆墙厚度调整支模人工和模板数量。调整公式如下。

式中，A为厚度≤400 mm项目定额综合工日数，d；B为混凝土止浆墙厚度，m；C为（厚度≤300 mm项目定额综合工日数量-厚度≤400 mm项目定额综合工日数量）÷83.3 m2。

工序中扩挖底板、两帮开槽、充填石渣、钢筋加工绑扎定额中有相应子目，直接套用定额。安装孔口管并注双液浆工序也可以直接套用定额。需注意的是，注浆治水过程中，闸阀、法兰、注浆管、孔口管均已包含在定额基建中的其它材料费用，不能另计费用；注浆前的冲孔或洗孔及压水试验的工作内容，属《矿山井巷工程施工验收规范》中规定的工作内容，检查探水不另计算费用。

工序中制作、安装导水管和充填石渣这2项工作，定额中没有相应的子目，考虑施工的相似性，分别相近套用预埋件制安定额和巷道壁后充填矸石定额。水泥砂袋挡水墙砌筑工序也没有相应定额子目，套用砖砌风墙定额子目。将子目中材料及机械消耗量调整为0；人工消耗量经过实际测试调整为0.305；施工中用到的水泥、砂子及编织袋按补充主材处理。

安装压力表和小钻打孔工序，冶金矿山井巷工程预算定额没有相应定额子目，分别借用全统定额及煤炭定额。按照定额说明，将借用的定额人工工资调整到冶金矿山井巷工程预算定额水平，并且安装压力表还需考虑人工、机械降效1.2。

定额未对直接费部分定额中人工及施工机械的停窝工费用计取方式进行规定，甲乙双方首先要按照合同的约定计取补偿费用，如合同未进行约定，甲乙双方可根据现场实际情况确认人员及施工机械停窝工数量，参照国家、行业或地方相关规定计取停窝工费用。

3.3 辅助费造价确定

根据冶金矿山井巷工程预算定额（辅助费部分）规定，注浆时不能继续掘进、支护作业，按批准的施工方案，计提辅助费用合理部份补偿费用［5］。

3.4 封堵工程造价的计算结果

根据工序分解及定额套取对应表中签证工程量套取对应直接费定额；辅助补偿费按实际施工天数23 d计算。整个封堵工程总造价25.72万元。

4 结论

结合巷道地质构造情况及涌水情况，通过压力计算确定封堵墙的厚度及封堵参数进行设计。并对封堵技术要求及施工顺序进行详细阐述，提升巷道掘进施工的安全系数，保障矿山开拓工作顺利进行。对封堵措施按工序进行分解后，对各工序进行造价确定，为今后相近工程的施工作业及造价确定提供一定参考，促进发展科学，高效的经济建设工程。