矿山法部分
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盾构法矿山法盾构法和矿山法是两种常用的地下隧道开挖方法。
它们在不同的地质环境下都有着广泛的应用。
在本文中,将对这两种方法进行简要介绍。
盾构法:盾构法是一种利用盾构机开挖隧道的方法。
盾构机是一种专门用于隧道开挖的工程机械设备,它能够在地下连续不断地开挖隧道,并且在滚动的同时把预制的隧道衬砌件安装到挖掘面上。
盾构法在土质、软岩和固岩等地质条件下都有着广泛的应用。
盾构机主要由下列组成部分组成:1.机壳:盾构机的主体部分2.切削装置:将隧道周围的土石进行切削和破碎3.主传动机组:提供盾构机的动力4.土压控制系统:控制隧道周围土石环境的稳定5.预制隧道衬砌件安装系统:安装隧道壁的支撑结构1.开挖速度快2.工程质量高3.不会对地表造成影响1.盾构机价格昂贵2.隧道直径要求相对较大矿山法:矿山法是在固体岩体中开挖长通道、半圆角或拱形截面的方法。
矿山法在硬质岩石中应用得比较广泛,包括用于卡拉拉大理石矿物遗址(托斯卡纳区域,意大利)的开采、铜山贵金属矿山和美国加州的山洞等。
矿山法主要由下列工序组成:1.揭露岩体的表面和围岩2.划定绕道路径3.进行支护和炸药爆破挖掘1.适用于硬岩2.成本相对较低3.采用爆破方法,开挖速度快1.工期较长2.隧道幅面比盾构法小1.盾构法适用于软质土壤和软岩层,矿山法适用于更硬的岩石。
2.盾构法适用于近似圆形的隧洞截面,成本较高,隧道直径要求较大。
矿山法适用于全夹层和逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐趋如:用于水利工程、地下铁道、地下道路等建设工程。
中华人民共和国矿山安全法实施条例【发文字号】中华人民共和国劳动部令[第4号]【发布部门】劳动和社会保障部(含劳动部)(已撤销)【公布日期】1996.10.30【实施日期】1996.10.30【时效性】现行有效【效力级别】行政法规中华人民共和国劳动部令(第4号)《中华人民共和国矿山安全法实施条例》已于1996年10月11日经国务院批准,现予以发布,自发布之日起施行。
部长李伯勇一九九六年十月三十日中华人民共和国矿山安全法实施条例第一章总则第一条根据《中华人民共和国矿山安全法》(以下简称《矿山安全法》),制定本条例。
第二条《矿山安全法》及本条例中下列用语的含义:矿山,是指在依法批准的矿区范围内从事矿产资源开采活动的场所及其附属设施。
矿产资源开采活动,是指在依法批准的矿区范围内从事矿产资源勘探和矿山建设、生产、闭坑及有关活动。
第三条国家采取政策和措施,支持发展矿山安全教育,鼓励矿山安全开采技术、安全管理方法、安全设备与仪器的研究和推广,促进矿山安全科学技术进步。
第四条各级人民政府、政府有关部门或者企业事业单位对有下列情形之一的单位和个人,按照国家有关规定给予奖励:(一)在矿山安全管理和监督工作中,忠于职守,作出显著成绩的;(二)防止矿山事故或者抢险救护有功的;(三)在推广矿山安全技术、改进矿山安全设施方面,作出显著成绩的;(四)在矿山安全生产方面提出合理化建议,效果显著的;(五)在改善矿山劳动条件或者预防矿山事故方面有发明创造和科研成果,效果显著的。
第二章矿山建设的安全保障第五条矿山设计使用的地质勘探报告书,应当包括下列技术资料:(一)较大的断层、破碎带、滑坡、泥石流的性质和规模;(二)含水层(包括溶洞)和隔水层的岩性、层厚、产状,含水层之间、地面水和地下水之间的水力联系,地下水的潜水位、水质、水量和流向,土面水流系统和有关水利工程的疏水能力以及当地历年降水量和最高洪水位。
(三)矿山设计范围内原有小窑、老窑的分布范围、开采深度和积水情况;(四)沼气、二氧化碳赋存情况,矿物自然发火和矿尘爆炸的可能性;(五)对人体有害的矿物组份、含量和变化规律,勘探区至少一年的天然放射性本底数据;(六)地温异常和热水矿区的岩石热导率、地温梯度、热水来源、水温、水压和水量,以及圈定的热害区范围;(七)工业、生活用水的水源和水质;(八)钻孔封孔资料;(九)矿山设计需要的其他资料。
矿山法隧道工艺工法超前支护篇(超前小导管、管棚)超前支护在矿山法隧道施工中扮演着至关重要的角色,它是一种前瞻性的安全保障策略,在开挖面对围岩实施之前或进行过程中,对即将暴露的地质结构进行预加固处理。
该技术通过注入高强度浆液或者设置管棚等手段强化围岩的物理力学性能,从而有效抑制因开挖引发的应力变化所导致的围岩松动、变形甚至塌方等风险事件。
在实际操作中,超前支护的核心内容主要体现在小导管超前支护和大管棚超前支护这两种主流工法上:1.1小导管超前支护(1)钻孔测量人员利用全站仪将超前小导管设计位置绘制于已安装好的拱架肋板端,利用三臂凿岩台车或YT-28气腿式凿岩机钻孔,开孔直径为φ50,采用吹孔法清孔。
(2)小导管制作及安装小导管由钢加工厂集中加工,采用42mm热轧无缝钢花管制成。
在小导管前端做成30cm长锥形,尾部焊接钢筋箍且距端部30cm内不开孔作为止浆段,剩余部分按10-20cm梅花形布设直径6-8mm的溢浆孔,小导管设计环向间距V级围岩地段取40cm,Ⅳ级围岩地段50cm,单车道IV级围岩地段不设超前支护;外插角一般为10°~15°,可根据实际情况作调整,小导管单根长度为3-5m,纵向搭接长度不小于1m;要求孔深偏差为+50mm/方向角2°/孔口距±50mm。
现场由锤击打入或钻机顶入安装完成后用塑胶泥封堵孔口及周边,必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土,以防止工作面坍塌。
小导管规格型号、长度、设计位置、搭接长度每循环检验3根。
(2)小导管注浆小导管尾端孔口安装注浆快速接头及止浆阀,采用水泥浆或水泥砂浆当围岩破碎,地下水发育时,部分可采用水泥-水玻璃双液浆,要求浆液强度等级不小于M10,注浆顺序为由下至上,注浆压力0.5-1.01MPa,浆液采用专用的搅拌机搅拌。
当出现有串孔和漏浆现象时,采用塞孔隔孔注浆。
注浆时,为防止管路堵塞,结束注浆后,应尽快卸开孔口接头,开清水泵冲洗管路,以免造成管路中的剩余浆液凝结、堵塞管路。
中华人民共和国矿产资源法摘录一、总则1.1 本法依法保护矿产资源所有权,保护矿业权和矿业权人的合法权益,调整和促进矿产资源的合理开发和利用,保护生态环境,维护国家利益和社会公共利益,促进经济可持续发展。
1.2 矿产资源的探矿、开发和利用必须遵守本法,依法取得相应的许可,保护环境,确保资源的合理利用。
1.3 国家保护矿产资源的所有权、矿业权的法定权益,禁止侵占、擅自开采、破坏、污染矿产资源。
1.4 国家支持和鼓励科学技术进步,促进矿业可持续发展。
二、矿产资源管理2.1 矿产资源的管理实行国家所有制,国家保护矿产资源的所有权,实行产权清晰、权利明确、依法有序的原则。
2.2 矿业权分为勘查权、采矿权,依法采用招标、拍卖等形式进行配置。
2.3 矿产资源的开发利用采取有偿使用和投资经营的方式。
2.4 矿区范围内坚持保护优先、合理开发的原则,保护矿区生态环境和生态功能。
三、矿产资源权属3.1 矿产资源属于国家所有,国家行使矿产资源的所有权,依法设立矿产资源管理部门。
3.2 矿业权由国家依法授予,未经许可不得擅自开采矿产资源。
3.3 矿产资源的探矿权、采矿权可以转让、租赁,但需经有关行政主管部门批准。
四、矿业权的获取和保护4.1 矿业权的获取依法进行公示,并且公开透明,保障潜在的矿业权人的申请权利。
4.2 矿业权的保护由国家法律和政策保障,保护矿业权人的勘查、开发活动。
4.3 矿业权的到期终止,矿业权人应当按照国家有关规定,重新申请并经有关行政主管部门批准。
五、矿产资源开发利用5.1 矿产资源的开发利用应当根据国家产业政策,实行合理、高效的开发方式。
5.2 矿产资源的开发利用应当符合环境保护要求,开发过程中需严格遵守环境保护标准。
5.3 矿产资源的开发利用需合理规划,确保资源的可持续利用。
六、法律责任6.1 违反本法规定,擅自开采、侵占矿产资源的,由国家有关行政主管部门责令停止违法行为,没收违法所得,并处以罚款。
地下矿山安全生产法律法规清单第一篇:地下矿山安全生产法律法规清单地下矿山安全生产标准化评审依据一、主要的法律法规1、《中华人民共和国安全生产法》(中华人民共和国主席令,第70号,2002年11月1日施行);2、《中华人民共和国劳动法》(中华人民共和国主席令,第28号,1994年7月5日);3、《中华人民共和国矿山安全法》(中华人民共和国主席令,第65号,1992年11月7日);4、《中华人民共和国矿山安全法实施条例》(劳动部令,第4号,1996年10月30日);5、《中华人民共和国消防法》(中华人民共和国主席令,第6号,2008年10月28日);6、《中华人民共和国环境保护法》(中华人民共和国主席令,第22号,1989年12月26日);7、《中华人民共和国职业病防治法》(2001年10月27日第九届全国人民代表大会常务委员会第二十四次会议通过,根据2011年12月31日第十一届全国人民代表大会常务委员会第24次会议《关于修改〈中华人民共和国职业病防治法〉的决定》修正);8、《工伤保险条例》(中华人民共和国国务院令第586号);9、《生产安全事故报告和调查处理条例》(中华人民共和国国务院令第493号);10、《民用爆炸物品管理规定》(中华人民共和国国务院令第466号);11、《生产经营单位安全培训规定》(国家安全生产监督管理总局令第3号);12、《安全生产事故隐患排查治理暂行规定》(国家安全生产监督管理总局令第16号);13、《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》(安监管协调字[2004]56号);14、《生产经营单位主要负责人、生产管理人员及其它从业人员安全教育管理规定》(安监管人字[2002]123号);15、《关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知》(发改投资[2003]1346号);16、《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》(国发[2010]23号);17、《国务院安委会关于深入开展企业安全生产标准化建设的指导意见》(安委[2011]4号);18、《国家安全监管总局关于进一步加强非煤矿山安全生产标准化建设工作的通知》(安监总管一[2011]104号);19、《金属非金属地下矿山企业领导带班下井及监督检查暂行规定》(国家安全生产监督管理总局令第34号,2010年11月15日施行);20、《关于金属与非金属矿山实施矿用产品安全标志管理的通知》(安监总规划字[2005]83号);21、《生产安全事故应急预案管理办法》(国家安全生产监督管理总局令第17号,2009年5月1日施行);22、《特种作业人员安全技术培训考核管理规定》(国家安全生产监督管理总局令第30号,2010年7月1日施行);23、《国家安全监督总局关于印发非煤矿山安全生产标准化评审工作管理办法的通知》(安监总厅管一[2011]190号);24、《非煤矿矿山企业安全生产许可证实施办法》(国家安全生产监督管理总局令第20号,2009年6月8日施行);25、《非煤矿山建设项目安全设施审查与竣工验收办法》(国家安全生产监督管理总局令第18号,2005年2月1日施行);26、《国家安全监管总局关于进一步加强矿用产品安全标志管理工作的通知》(安监总规划[2011]30号);27、《国家安全监管总局关于切实加强金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”建设的通知》(安监总管一[2011]108号);28、《国家安全监管总局关于印发金属非金属矿山建设项目安全专篇编写提纲等文书格式的通知》(安监总管一[2012]45号);29、《女职工劳动保护特别规定》(中华人民共和国国务院令第619号);30、《关于印发<企业安全生产费用提取管理办法>的通知》(财企[2012]16号);31、《关于进一步加强非煤矿山安全生产标准化建设工作的通知》(鲁安监发[2011]146号);32、《山东省人民政府办公厅关于进一步加强企业安全生产工作的意见》(鲁政办发[2011]67号);33、《关于进一步做好金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”建设的通知》(鲁安监发[2011]152号);34、《山东省工业生产建设项目安全设施监督管理办法》(山东省人民政府令第213号,2009年8月1日施行);35、《山东省安全生产条例》(山东省第十届人民代表大会常务委员会[2006]80号公告)。
1.矿山法水下隧道与山岭隧道的主要区别:
1.隧道上方为无尽的水体,有着无限的水源对隧道进行补给,水下隧道通常由三段斜坡组成
2.防排水系统设计不同:山岭隧道一般采用单面坡和人字坡隧道渗漏水通过排水沟自然
流出而水下隧道向为U型必须借助排水设备才能将水排出洞外
2.水下隧道应用矿山法的基本条件和特点
1.适用范围广,不受断面尺寸和形状的限制
2.适合各种地层条件
3.施工设备的组装和工地之间的转移方面,可以重复利用
4.施工对环境影响小,不影响水面通航
5.埋深较大,能较好的抵御各种自然灾害和战争灾害
6.施工经验丰富,工程投资较低,易维护
3.矿山法水下隧道难点及关键技术
1.洞顶顶板最薄控制厚度
2.地质勘察及施工过程中的地质预测,预报技术
3.穿越水底断层,软弱地层不良地质段的关键技术
4.支护结构水荷载设计值确定
5.水下隧道爆破关键技术
6.耐腐蚀高性能海工混凝土
4.矿山法水下隧道总体设计
1.平面设计
2.纵面设计(陆地岸滩,水底)
3.最小岩石覆盖层厚度
4.横断面设计
5.隧道纵波最大值应充分考虑
1.施工中的作业效率
2.运营的安全和舒适性
3.运营通风要求,一般不大于3%
在地形地貌限制和线形要求困难条件下,可以适当放宽,但是需要技术论证
1.施工运输是否困难,施工对环境的影响程度
2.较大纵坡对车辆安全性的影响
是否需要增加多的通风设备和营运费用
6.最小岩石覆盖层厚度:水底端衬砌的埋深,影响到防护能力和隧道长度,影响到工期和
造价
覆盖层过薄弱:水下隧道施工过程中就可能发生严重的失稳问题和涌水问题,即使不发生,也会导致辅助工法的投入增大
覆盖层厚度太大,不仅会使作用于衬砌结构上水压力增大,而且也会使水下隧道长度增加,造价增大
应考虑:围岩稳定性和隧道涌水量
7.矿山法水下隧道埋深通常采用最大海水深度的0.8-1.0
8.矿山法横断面设计:1.断面形式和大小
2.隧道衬砌选择原则
3.隧道衬砌形式
4.衬砌结构设计参数
5.建筑限界
6.相关结构
9.隧道衬砌选择原则
1.一般采用复合式衬砌,对于地下水较少的1 2级围岩,可以选择单层衬砌
2.衬砌结构类型选择应综合考虑地质埋深地下水等环境条件断面形状大小,防水要求,
施工方法等因素
3.衬砌结构设计应综合考虑地质,地下水类型,支护结构,施工条件等,并充分利用
围岩的承载力,衬砌应有足够的强度和稳定性,保证隧道的安全性和耐久性
4.衬砌支护结构应满足以下基本要求
(1)能与围岩大面积牢靠接触,保证支护-围岩体系统-的整体
工作
(2)重视初期支护作用,使初期支护与永久支护相互配合,
协调工作
(3)允许隧道-支护体系产生有限制的变形,充分发挥两者的
共同作用
(4)保证支护结构架设及时,在坑道围岩达到极限平衡之前
开始发挥作用,控制围岩初始位移
2.任何类型衬砌结构必须满足使用功能要求
1.运行安全要求:包括强度,变形,耐久性三个方面
2.防水要求,防水等级达到一级,衬砌表面无湿渍
3.美观要求
10.隧道衬砌形式1.复合式衬砌2.单层衬砌
11.复合式衬砌:复合式衬砌一般由中间设置隔离层(防水)的内外二层结构组成,内外层
结构间可以传递压力,不能传递剪力
12.复合式衬砌优点:防水性能好,在地下水发育的地段复合式衬砌结构的防水性能明显优
于整体式衬砌,外层结构采用锚喷支护,能适应围岩变形和充分发挥围岩自身承载力,具有良好的经济性,内层结构采用筑模混凝土,可以保证隧道内表面光滑平整,提高结构安全性
13.单层衬砌:一般采用单层或多层混凝土构成的支付体系,支护层和衬砌层是一体的,各
层层间能充分传递剪力的支付体系。
14.单层衬砌与复合式衬砌的本质区别:各层支护层间不设置隔离层(防水板)。
15.单层衬砌承载机理:支护层与衬砌层的力学动态一体,各层间能充分传递剪力,组成共
同承载体系
16.支护结构基本作用:保持隧道断面的使用净空,防止围岩质量进一步恶化,承受可能出
现的各种荷载,使隧道支护体系有足够安全度
17.支护参数设计原则为:初期支护按保证施工安全和控制地面沉降的要求确定,二次衬砌
承担全部围岩压力和水压力。
18.公路隧道建筑限界由车道宽度,侧向宽度,余宽,检修道,人行道组成
19.公路隧道附属结构:1.通风竖井服务隧道横向通道
20.围岩分级的目的:作为选择施工方法的依据;进行科学管理及正确评价经济效益;确定
结构上的荷载(松散荷载);给出衬砌结构的类型及其尺寸;制定劳动定额、材料消耗标准的基础,等等。
21.理想的围岩分级方法 1.准确客观,有定量指标,尽量减少因人而异的随机性;
2.便于操作使用,适合一般勘测单位的技术装备水平;
3.最好在挖开地层前得到结论
22.围岩分级的因素指标
1.单一的岩性指标
2.单一的综合岩性指标①岩体的弹性波传播速度
②岩石质量指标(RQD)
③岩体的坚固系数
3.多因素定性和定量的指标相结合
4.多因素复合指标
5.地下水对隧道级别的修正
23.围岩评价标准
a. 岩石(岩块)的强度:岩块的强度反映岩石坚硬程度
b. 岩体中节理、裂隙等结构面的发育程度:结构面的存在破坏了岩体的完整性。
c. 结构面的性质和状态:结构面的性质主要指它的抗剪和抗拉强度。
d. 岩体的风化程度:未风化的岩体强度远远大于强风化岩体的强度。
e. 地下水对围岩质量的影响:一般情况下,软岩遇水后易发生软化,强度降低,硬
岩则不太明显。
此外,水对结构面有较大的影响。
f. 结构面的产状与隧道轴线的关系。
24.围岩快速评价指标7个:a. 掌子面状态。
b. 岩石强度。
c. 风化变质程度。
d. 岩体结
构类型。
e. 节理裂隙条数。
f. 主要结构面对稳定性的影响。
g. 地下水。
这种减少人为因素,保证分级结果的确定性,大大提高了可操作性。
25.围岩压力(形变压力,松动压力):广义地讲,可将围岩二次应力状态的全部作用称为
围岩压力。
目前一般工程中所认为的围岩压力,是指由于洞室开挖后的二次应力状态,围岩产生变形或破坏所引起的作用在衬砌上的压力。
通常由变形岩体引起的挤压力叫做形变压力,而把由坠落、滑移坍塌岩体重力产生的压力叫做松动压力,两者统称为围岩压力。
26.形变压力:形变压力是由于围岩变形受到与之密贴的支护如锚喷支护等的抑制,而使围
岩与支护结构在共同变形过程中,围岩对支护结构施加的接触压力。
形变压力是由围岩变形表现出来的压力,所以形变压力的大小,既决定于原岩应力大小、岩体力学性质,也决定于支护结构刚度和支护时间
27.形变压力成因:1.弹性变形压力2.塑性变形压力3.渗流压力变形4流变压力
28.松动压力:由于开挖而松动或坍塌的岩体,以重力形式直接作用在支护结构上的压力称
为松动压力。
松动压力按作用在支护上的力的位置不同,分为竖向压力和侧向压力29.影响围岩压力的因素:地质因素和工程因素
(1)地质方面的因素
①岩体的完整性或破碎程度。
②各类结构面,特别是软弱结构面的产状、分布和性质,包括充填情况、充填物性
质等。
③地下水的活动状况。
④对于软弱岩层,其岩性、强度值也是一项重要的因素。
(2)工程方面的因素
①洞室的形状和尺寸。
②支护结构的形式和刚度。
③洞室的埋置深度或覆盖层厚度。
④
施工中的技术措施
30.衬砌水压力计算方法:
1)折减系数法;2)理论解析方法;3)渗流场与应力场耦合分析方法。
30.二次衬砌根据运营期间承受水压,复合衬砌可以分为:防水型衬砌(二次衬砌承受全部水
压力)
排水型衬砌(二次承受部分水压力)
31.水下隧道工程中,对地下水的处理有排导方式和全封堵方式两种。
通常情况下,当水头
小于60 m 时,可采用全封闭排水方案;当水头大于60 m时,宜采用限量排放方案。
32.水下隧道个防排水结构
1.围岩注浆止水
2.初期支护自防水
3.排导系统
4.铺设防水板
5.施工缝沉降缝防水
6.分区防排水
33.自防水衬砌结构: 初期支护 无纺布 防水层 二次衬砌 施工缝与变形缝防水
34.隧道排水体系:隧道衬砌外排水系统隧道内排水系统
35.隧道衬砌外排水系统:环间排水盲管、纵向排水管横向排水管中央排水管
36.地下结构动力响应研究:波动理论,振动理论
37.地下结构抗震设计计算的理论分析方法:横断面抗震计算方法、纵向抗震计算方法和三
维有限元整体动力计算法
38.为了减轻隧道结构的地震灾害,主要有两条途径,即抗震和减震
39.抗震设计1.减轻质量2.增加强度和阻尼3.调整隧道结构刚度
40.减震设计:在隧道结构周围安装减震器或回填减震材料构成的减震系统称为整体减震,
这种结构具有较高的减震效果
41.矿山法主要开挖方法:1.台阶法;2.分部开挖法;3.其他开挖方法
42.二次衬砌支护耐久性:
(1)应尽量采用不设或少设钢筋的素混凝土、合成纤维混凝土,并对其进行防腐处理
(2)增强二次衬砌混凝土强度等级、抗渗等级。