关于过断层破碎带及说明

TBM穿越断层破裂带施工技术摘要：TBM掘进机由于其高效、安全的优越性能，在超长隧洞施工中得到越来越多的应用，但其对地质条件差的围岩较钻爆法适应能力差，遇到不良地质段时难以顺利穿越，容易发生TBM卡机事故, TBM卡机处理费时、费工成为制约 TBM快速掘进的主要因素之一。

本文以新疆TBM项目部的引水工程为背景，详细介绍了TBM穿越断层破裂带带施工。

关键词：TBM 断层破裂带卡机脱困处理引言TBM掘进速度较快，但是目前超长隧洞前期地质勘探不准确，在遭遇较大断层破碎带容易发生TBM卡机事故。

一旦发生TBM卡机事故,采取合适的处理措施与技术使TBM尽快脱困，穿越断层破裂带施工就成为一项重要的工作。

本文总结中铁十六局新疆TBM项目的一次TBM穿越断层破裂带的施工经验，供类似事故处理时参考。

1 工程概况TBM5-1掘进段施工里程146+646-137+840，全长8806m，该段位于阿尔泰山南坡低山丘陵区，地形略起伏、开阔，分布高程678-770m，相对高差约100m，地形为剥蚀丘陵地貌，地形略起伏。

岩性主要为华力西期花岗岩、黑云母角闪斜长岩，次块状-块状构造，岩石中石英含量一般15-25%，岩石坚硬，较完整。

洞内出水主要以裂隙水为主，个别地段存在少量涌水，设计最大出水量约540m³/h。

目前已掘进至138+207.7，剩余363.7m，该段设计岩性为华力西期花岗岩，Ⅱ类围岩，未显示为断层带。

实际揭示围岩为华力西期粗粒花岗岩，肉红色，块状结构，坚硬岩。

桩号138+220至上游处发育一条与洞轴线小角度相交的断层，产状10～15°NW∠60～70°，带宽3.0～5.0m，带内主要为断层角砾岩和碎裂岩，夹少量断层泥，结构松散，影响带宽20～30m，地下水发育，围岩遇水软化作用明显。

断层出现在水流方向右侧边墙撑靴部位，向掌子面方向延伸，此段地下水发育，呈线状流水状态，约10～20m³/h。

过地质构造（断层、破碎带等）技术安全措
施
过地质构造（断层、破碎带等）技术安全措施
1、巷道是否进入地质构造带由技术部门认定，并按技术要求过构造施工。

2、揭露构造时，若岩性破碎，压力较大，首先撤出迎头人员，退后5米，采取套棚形式由外向里逐棚加密支护，同时把原来不正规的支架全部调整正规。

3、在迎头及后路加固安全情况下，采用风镐挖掘，对应棚梁位置用风镐挖出梁窝和前探梁位置，然后及时移前探梁，待前探梁与正规棚梁固定上劲后，顺序上梁。

4、在护住顶板、肩窝或接实顶板、肩窝下，对应巷道轮廓挖棚腿位置及腿窝，然后架棚。

5、只许一部风镐挖掘，对子棚支护，每次一棚。

6、施工出现冒顶时，冒顶高度不大于800mm，。

采用煤矸充填严实；冒高大于800mm，先充填煤矸800mm，再用水泥背板等物料接顶。

7、接顶前，必须由瓦检员先检查冒落区的瓦斯浓度，瓦斯浓度超过1%时，必须先用压风吹散瓦斯，只有瓦斯浓度在1%以下时方可接顶。

用长钎找掉活煤、活矸，找顶人员必须站在安全支护下进行，待顶板稳定时有序接顶。

8、接顶时，必须由一人接顶，一名有丰富经验的工人
观察顶板并辅助照明，发现异常立即撤人。

9、岩性坚硬风镐无法作业时，必须在按第2条加固好的情况下，放震动炮，再用风镐按第3.4条施工，对于崩歪的支架在挖掘施工前由外向里及时扶正。

10、放震动炮时，相应眼位最大装药量及最大总药量均不能超过正常施工时药量的三分之一。

11、施工中安排专职人员观察顶板及周围情况，解决问题，队长跟班指挥。

过断层破碎带安全技术措施过断层破碎带是指在断层附近的岩石层中存在的破碎带，因为其物理性质的特殊性，存在一定的安全隐患。

通过一系列的安全技术措施，可以降低破碎带带来的安全风险，保障工程施工人员、设备和周边环境的安全。

破碎带成因和特征破碎带是指由于构造变形作用及岩石物理性质改变等原因，在地层或岩石中产生的一条或多条规则或不规则的破碎过渡带。

破碎带具有以下特征：1.破碎带一般与构造线相互关联，其走向与断裂面平行或呈定向走向；2.破碎带具有显著的分层性；3.破碎带一般为砂岩或砾岩，并且与隔层不同，其物理力学性质特别脆弱，岩石强度低多孔，伸缩变形能力强；4.破碎带的宽度不等，多在数厘米到一两十米之间，局部可达到几十米。

破碎带带来的安全风险过断层破碎带如果不经过合理的安全措施，在施工中就会发生很多安全事故，如塌方、大型机械掉坑、事故伤亡等。

这些事故对施工人员、设备和占用地的安全影响严重。

以下是破碎带常见的安全风险：1.过断层破碎带在施工中容易引起塌方，一旦塌方发生，不仅会危及施工人员的安全，也会对周边环境造成大量损失；2.大型机械在施工中可能因破碎带导致掉坑，对机械设备的损失不可估量；3.破碎带对施工人员的影响很大，一旦事故发生，不仅施工人员的生命安全受到威胁，还会对施工进度造成极大的影响。

破碎带安全技术措施对于过断层破碎带这种岩石，我们可以通过多种方式来保障施工过程中的安全。

1. 机械防护在施工现场使用专业的大型机械时，应该使用防跌落网和护栏来防止机械掉坑。

同时，在文明施工中，人员和机械应遵循安全规范，保障施工期间各个环节的安全。

2. 加固破碎带如果破碎带的状态不是很糟糕，我们可以通过加固来使其变得更加坚实。

加固的具体措施包括但不限于：1.灌浆补强：通过注入硬化物质或者环氧树脂等物质来提高破碎带的强度。

2.拱架衬砌：在破碎带上方架设钢筋拱架，然后使用加固材料进行衬砌，进而加强岩层的稳定性。

3.钢网加固：铺设钢网使破碎带更加牢固，从而缓解其带来的安全隐患。

主运输大巷过断层破碎带注意事项有哪些1.地质勘察：在进行主运输大巷设计之前，需要对断层破碎带进行详细的地质勘察，了解断层带的大小、形态、位移等特征，预测出断层带的发育深度和规模，以及断层带对地下水系统的影响等，为设计和施工提供可靠的地质资料。

2.断层破碎带的稳定性：断层破碎带的稳定性是设计和施工的关键。

需要对断层带的岩体进行力学和结构的分析，评估断层带的稳定性，并结合工程需要进行加固和支护设计。

常用的加固和支护方法包括钢筋混凝土衬砌、锚杆锚网加固、岩锚加固等。

3.断层带对主运输大巷的影响：断层破碎带的形成通常伴随着巨大的地应力调整和运动过程，这些过程会对主运输大巷的稳定性和安全性产生重要影响。

需要对断层带的变形、位移和开裂等现象进行监测和预测，并进行相应的安全评估。

如果发现断层带造成的地应力异常和渗水问题，需要及时采取措施进行处理。

4.施工方法选择：在建设主运输大巷过程中，需要针对断层破碎带的特点选择合适的施工方法。

常用的施工方法包括掌子面法、巷道两侧逆向开拓法、竖井矿山法等。

在施工过程中需要根据断层带的特点灵活调整施工顺序和方法，确保工程的安全完工。

5.设备和材料选择：主运输大巷过断层破碎带需要使用特殊的设备和材料。

例如，对于断层带较宽的区段，需要选择具有较大掘进能力的盾构机或隧道掘进机。

对于较狭窄的区段，需要选择合适的人工掘进方式。

此外，还需要选择适合的支护材料和设备，如矿用钢筋混凝土、锚杆和锚网等。

总之，主运输大巷过断层破碎带是一项技术难度较高的工程，需要综合考虑地质条件、断层带的特征和工程建设的要求。

只有确保在施工和运营过程中严格按照相关规范和要求进行，才能确保工程的安全性和可靠性。

主运输大巷过断层破碎带注意事项有哪些？主要运输大巷于1548.3m处受断层带影响造成围岩异常破碎，1559-1606.9m段已施工巷道来压造成帮顶金属棚严重变形。

当前支护形式由11#工字钢棚改为架设29#U型钢棚支护，并对断层架棚段进行锚注工作，为确保施工安全与质量，那么我们需要什么安全措施呢?今天小编为大家带来了一些相关知识，下面我们一起来看看吧!一、工程概况：1、施工目的：主要运输大巷巷道加强支护。

2、施工地点：主要运输大巷。

二、施工方案：1、施工方案：由1559m处至1606.9m段对原有的工字钢棚两棚之间套入29#U 型钢棚，棚距中对中608mm。

1559m处至1606.9m段套棚完成后，方可继续向前架设29#U 型钢棚，608mm为一个施工循环，直至进入稳定围岩后方可变为原设计支护。

按设计中施工，巷道起伏不得大于±2度。

当工作面围岩稳定后，对所有架棚段进行壁后锚注工作。

2、施工方法：1)、1559m处至1606.9m架棚段采用风镐扩刷。

2)、如果围岩条件允许采用钻爆法施工，采用YT-29A型风锤，φ42㎜一字型钻头打眼，爆破采用煤矿许用毫秒延期电雷管，煤矿许用乳化炸药，MFB-200型发爆器爆破，放炮过程中严格控制装药量，装药量为正常的一半。

如遇围岩特别松软，则采用风镐掘进，装岩采用综掘机装岩，皮带出矸。

3)、通过采用锚注施工工艺，对变形破坏巷道的破碎松散围岩或地压较大的巷道及硐室，采用壁后注浆加固处理以后，使浆液充填和胶结围岩的裂隙，在巷道的外围形成完整的注浆帷幕，并与围岩、锚喷、支护共同形成有效承压组合拱。

由于注浆使得巷道外围组合拱厚度加大，有效地提高了支护结构的承载能力，阻止巷道的变形破坏，从而确保了巷道的长期安全使用的稳固性。

3、工艺流程：(1)套棚喷工序：1559m处至1606.9m段采用架全封闭29#U型钢棚+钢筋网+钢筋砼背板+喷砼支护。

检查后方架棚段的棚子→找线→挖棚腿窝→栽棚腿→上棚梁→校正棚梁、棚腿位置→打棚撑→腰帮、接顶(上钢筋网、充填水泥背板)→初喷→复喷。

巷道过断层破碎带施工技术及安全措施摘要：地质构造是矿井巷道开掘施工重要影响因素之一。

其中巷道掘进过程中遇断层破碎带，受构造应力和原岩应力作用，断层构造发育范围内围岩整体性遭受破坏。

在原生裂隙的基础上产生次生裂隙，促使巷道围岩强度降低、易破碎，掘进时围岩矿山压力显现剧烈，导致巷道围岩发生塑形破坏，顶板变形失稳严重，影响矿井的安全生产。

工程实际中应选择合适的过断层方案，并采取有效的支护方案与安全管理措施，以保障矿井巷道在生产过程中安全使用。

关键词：巷道；过断层；破碎带；施工技术；安全措施1工程地质与水文地质概况1.1工程地质概况某铁矿区内断裂构造较发育，纵向断裂有船底山断裂带（F1）和西部断裂带（F2），横向断裂有青山街~豹子山断裂带（F3）及F4~F10等小断裂。

船底山断裂带（F1）出露在背斜轴部，断层角砾呈棱角状，岩屑和硅质胶结，强烈镜铁矿化。

西部断裂带（F2）由南向北落差逐渐减小，沿断裂带有岩脉侵入及较强矿化和蚀变、地温变化相对强烈、赋矿层位出现挠曲。

F3断裂带位于矿区南部，其胶结物为岩屑和硅质，具有强烈镜铁矿化和黄铁矿化的特征，普遍见有重晶石。

成矿后期断裂带主要有F4，F5，F6和F7，为正长细晶岩脉充填，该组断裂破坏矿体，但位移不大。

1.2水文地质概况区内含有第四系全新统孔隙含水层、岩溶裂隙和基岩裂隙含水层等。

在钟姑复式背斜中，次一级背斜构造较发育，使轴部完整岩石破碎，产生裂隙，透水性增强，形成储水构造。

一般单位涌水量为1.849~4.105L/（s•m），渗透系数为1.833~9.91m/d，最大单位涌水量为8.204L/（s•m），渗透系数为10.89m/d。

含水层岩性以黄马青组下段杂色砂页岩为主，两翼岩层透水性有所减弱。

2巷道过断层合理掘进施工与支护技术2.1巷道过断层合理掘进施工技术当断层处围岩非常软弱破碎时，要采取超前管棚进行超前预加固措施和台阶法施工。

首先通过钻孔揭露待掘地段岩层及超前预加固效果，然后在超前钻孔内安装超前管棚，喷浆封闭后再利用超前管棚进行注浆加固，最后在形成的超前管棚结构维护作用下进行巷道掘进和支护施工。

工作面过断层及破碎带安全技术措施北翼采区掘进工作面在推动过程中，会遇到大小不同的断层，在断层四周，煤层变软、倾角变化、淋水增大、顶板比较破裂，在工作面过断层期间应严格执行以下平安技术措施。

1、遇断层时，必需加强断层带的支护密度，将断层带的柱距缩小至500～600mm(+2609水平运输大巷要缩至400～500mm).2、依据现场的实际状况，酌情在切顶线打上戗柱或戗棚加强支护，戗柱要迎着顶板来压的方向戗(正、反、斜戗均可)。

3、必需严格加强断层带及破裂带的顶板插背板，顶上小板必需插背完好，顶板破裂时，顶上小板必需插背严实，消失空顶必需用大料插背接顶，严禁空顶。

4、断层及破裂带打眼放炮时只能采纳密打眼(眼距为600～700mm)，少装药(每个炮眼装1～2个药卷)，放小炮(一次最多起爆顶、底各四个装药眼)的方式进行，或者用十字镐硬挖，严禁大面积放炮。

5、断层及破裂带放炮后必需准时挂支护，并视现场状况酌情每架或隔一打一，打上贴帮柱，打上贴帮柱后方可放下一炮。

6、断层带要分在同一组内作业，并支配责任心强，有阅历的老工人在该段作业，由一名班长亲自指挥并负责该段的平安质量工作，发觉担心全隐患必需马上组织处理。

7、若断层带顶板特殊破裂，煤壁片帮，应采纳大板或方木协作12#工字钢支架密集支护，间距尺寸不大于400mm，大板只能用来挑顶,严禁用来切顶。

8、断层带卧底(挖水沟)时，一次卧底量以300mm为宜，且打柱时柱头应向煤壁倾斜3～5度，以增加支柱的稳定性。

9、断层带支架、回架等必需设专人观侧，并保证后路畅通无阻。

10、班末班队长安检员和质量验收员必需严格对断层带的工程质量进行验收，若发觉不合格品必需准时组织人员整改。

11、断层区域必需保证通道畅通，轨道，材料避开堆在三、四排上，防止冒顶掩埋材料。

12、过断层期间，每班必需有跟班人员在现场值班，把好现场平安关。

13、在工作面上、下班交接时，工作面断层带必需重点交接，不得消失一根不合格支架。

过断层、破碎带措施
制定部门：某某单位
时间：202X年X月X日封面页
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过断层、破碎带措施
过断层、破碎带措施
安全事关每个家庭的幸福，熟悉安全操作规程，掌握安全技术措施，制定安全计划方案，做好单位安全培训，加强安全知识学习及考试更是预防和杜绝安全事故的重要方式和手段。

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过断层、破碎带措施
1、工作面过断层时，可采取挑顶，卧底或同时挑顶及卧底的办法采煤，以保证工作面的最小高度，增加支架的稳定性，做到既有利于维护顶板又减少破岩量。

2、在断层处采煤时，必须严格执行敲帮问顶制度，防止掉矸伤人。

3、在断层处采煤，必须安排技术熟练、经验丰富的老工人操作，在断层处采用打浅眼，少装药、放小炮的方法，严禁放大炮。

4、工作面过断层时，应适当加大控顶，当工作面采过断层面一个最小控顶距以后，一次回收断层处外侧支柱。

5、工作面过破碎带时必须加强支护，采取l一梁两柱l的支护形式。

6、工作面如遇l走向或倾向断层l时必须沿断层走向加密支护，带大帽，根据顶板的破碎情况在顶帽上部加钢丝往，防止局部漏顶。

7、工作面遇断层落差大于0.5米时必须另报措施。

主运输大巷过断层破碎带注意事项安全稳定【篇一】(一)架棚施工安全技术措施1、加强顶板管理，严禁空顶作业，坚持“敲帮问顶”制度。

打眼前、装药前、放炮后、接顶前，必须首先敲帮问顶，将活矸处理掉，在确保安全的前提下，方可作业。

2、敲帮问顶必须由班长及有经验的工人进行作业，一人作业，一人监护。

敲帮问顶顺序：由外向里、由顶到帮再迎头。

用长柄工具找顶时，应防止矸石顺杆滑落伤人。

3、顶板破碎时，要缩小循环进度，控制迎头顶板裸露面积，以防冒顶事故发生。

永久支护必须紧跟迎头，够一棚、架一棚、喷一棚，接实背严帮顶,打齐木楔和永久棚撑，支护顺序：先顶板、后两帮。

4、顶板破碎时可采用打密集超前撞楔通过，撞楔采用直径1寸钢管加工，长3.0m做成一头尖端，管棚沿迎头横梁上沿按200mm间距布置，外露700mm。

撞楔必须打在迎头第一、二棚之间，并及时喷砼封闭。

(安装撞楔时必须使用铜锤以防撞击火花，打一个撞楔孔安装一根撞楔，严禁撞楔孔全部打好后再安装撞楔)。

5、施工中如出现冒顶应迅速撤人至安全地点，待顶板稳定或漏成尖顶状后由班长站在安全地点，先用长尖枪找顶，确认安全后，先由瓦检员检查冒顶区的瓦斯浓度，，当瓦斯浓度≥1%时，必须采用风筒对冒顶区进行通风稀释，待瓦斯浓度降到<0.8%时,方可派人用半圆木架“井”字型木垛快速接顶。

6、接顶工作由班长安排3名经验丰富的工人联合作业，一人观顶、一人递料、一人接顶。

接顶后再用木楔打紧，使之与顶梁接上劲，接顶时，接顶人员必须要随身携带瓦斯警报仪。

其他人员撤至安全地点待命。

冒顶较高时可在钢棚下采用道木搭“井”字剁支撑钢棚，防止水泥背板压垮钢棚。

7、迎头施工期间要坚持“有疑必探，先探后掘”原则：如迎头煤层松软片帮，掉顶严重等情况，应立即停止作业，检查瓦斯浓度并注意观察。

待帮、顶稳定后方可施工。

8、冒顶区成巷后要标明冒顶区的位置和高度。

9、如果围岩条件允许采用钻爆法施工，爆破时必须对爆破点后10m的棚子进行检查加固，防止放炮倒棚，将所有支架的棚梁、棚腿必须喷严、喷实且待浆体凝固后方可装药放炮。