神东煤炭神东矿区地应力分布规律研究公开招标项目招标

第一章 公开招标

1.招标条件

    本招标项目名称为：神东煤炭神东矿区地应力分布规律研究公开招标，项目招标编号为：CEZB230302779， 本项目已具备招标条件，现对该项目进行国内资格后审公开招标。

2.项目概况与招标范围

    2.1 项目概况、招标范围及标段（包）划分：  本项目共计划分为一个标段

2.1.1项目概况：神东公司所属煤矿井下采场、巷道与硐室等地下工程的稳定性与煤岩体中的应力状态密切相关，煤岩体应力状态主要取决于原岩应力、采动应力及其相互叠加，原岩应力的大小与方向对围岩应力分布有很大影响，随着矿井开采深度与强度的不断增加，地应力对围岩变形与破坏的影响更加突出，进行井下地应力实测是了解应力特征的最直接途径，掌握地应力分布规律目的在于：

（1）指导矿井开拓布置；

（2）指导矿井盘区设计；

（3）巷道支护设计与优化方案确定。

本项目针对神东公司当前开采阶段现状，拟开展三维地应力测量及围岩强度原位测试，研究各煤矿现今开采水平和未来五年开采布置规划围岩地应力场分布特征，建立神东公司地应力环境数据库，开发基于地应力数据的巷道支护系统，选取典型巷道开展工业性试验，提出巷道治理技术及加固工艺。通过本项目的实施，可为神东公司12矿13井（布尔台矿除外）巷道支护设计提供基础资料和可靠依据，为待掘巷道支护提供合理的设计参数，有利于改善掘进巷道支护效果、减少维修巷道时间消耗和费用投入，增加成巷速度，降低成本，提高巷道掘进效率与生产安全性。

2.1.2研究内容

（1）工程地质力学分析

在充分调研基础上，总结整理神东公司补连塔煤矿（12煤、22煤）、大柳塔煤矿大柳塔井（52煤）、大柳塔煤矿活鸡兔井（22上煤、22下煤、22煤）、榆家梁煤矿（52煤）、哈拉沟煤矿（22煤、31煤）、石圪台煤矿（22煤、31煤、42煤）、柳塔煤矿（22煤、31上煤）、寸草塔煤矿（31煤）、寸草塔二矿（12上煤、12煤、31煤、22煤）、上湾煤矿（12煤、22煤）、保德煤矿（8煤）、乌兰木伦煤矿（22煤）、锦界煤矿（31煤、42煤）所选矿井地质资料，分析区域地质构造运移演化规律和地质构造特征，区域划分矿井空间地质构造单元，概括现今构造应力场方向和地应力场分布特征。

（2）三维原位地应力测试技术研究

针对神东公司所属矿井构造分布特征，在所选矿井中选择开展地应力测试的巷道位置及施工钻孔数量、深度、直径和方位，通过一点三孔水压致裂测试揭示最大、最小和中间主应力大小与方向，掌握区域地应力分布规律，给出地应力特征参数与埋深的拟合回归式，并分析地应力场与巷道稳定性关系，为地质力学评估、采动应力场模拟反演及巷道支护设计与评价提供准确合理的地质力学参数。

（3）围岩强度原位测试技术研究

为更好地指导神东公司所选矿井巷道支护设计，获得围岩力学性质参数，在地应力测量同时，分析钻孔三维结构特征，采用钻孔触探法测定钻孔围岩原位强度，研究孔壁变形与破坏特征，建立临界压力与煤岩体强度拟合式，确定强度换算系数，并采用现场岩体钻孔剪切测试技术快速测定围岩剪切强度和残余剪切强度，构建不同地层力学参数下摩尔-库伦破坏包络线，确定岩体原位粘聚力和内摩擦角。

（4）地应力全场分布规律数值模拟研究

根据神东公司所选矿井地质资料、原始地应力分布情况及生产情况，选取矿井勘探线剖面，结合现今开采水平和未来五年开采布置规划，确定矿井盘区研究区域，建立三维全场数值地质模型，基于多元应力叠加原理进行回归反演计算，通过选取合理的边界载荷条件，分析不同区域煤层开采对矿井采动地应力场的影响规律、主要开采水平初始地应力场分布特征、采动应力叠加区分布特征和矿山压力演化规律，并结合初始地应力原位场和采动应力场推演结果建立“神东公司地应力环境数据库”，通过坐标输入实现自动调取地应力场分析数据成果。

（5）基于地应力数据巷道支护系统的开发

在神东公司所属矿井围岩物理力学性质和工程地质环境基础上，开发一套基于地应力数据巷道支护系统，该系统可实现对巷道稳定性状况进行围岩变形特征分析，给出巷道稳定性分类指标，预测巷道稳定性类别，并依托数值计算软件优选方案给出巷道初始支护参数和支护方案，并通过现场巷道围岩支护监测和效果评价反馈模拟分析系统，修改完善设计方案。

（6）地应力场影响巷道稳定性应用工程

在地应力测量和围岩强度原位测试基础上，选择代表性巷道开展工业性试验，确定围岩质量指标，给出地质力学评估结果，分析巷道原岩应力场、采动应力场和回采所引起的高应力作用下巷道围岩变形破坏特征，优选一种合理的巷道加固支护设计方案，选择300m试验段治理巷道围岩变形，利用“锚-注”一体化成套技术实现锚索全长锚固补强治理，形成综合配套的围岩支护技术理论，采用锚杆（索）测力计、钻孔应力计、钻孔位移计、测斜计等对巷道6个综合测站围岩变形量、底板岩体内部应力状态进行实时监测，并通过观测数据对其优化补强支护参数进行调整和改进，对巷道底板加固强化支护参数进行客观评价，保障巷道正常使用。

2.1.3技术要求与性能指标

（1）得到神东公司所选矿井地应力分布规律，总结分析不同煤层地应力特征参数与埋深关联性，给出地应力特征参数与埋深拟合回归式。

（2）神东公司所选矿井三维地应力实测，每个测点布置三个测孔，其中倾角分别为90°、75°、45°，钻孔直径75mm，孔深不小于20m，测点数量不少于65个，每个测点测试结果包括最大主应力、最小主应力、中间主应力的大小和方向。

（3）给出神东公司不少于65个测点原位点载荷强度、粘聚力和内摩擦角实测值。

（4）给出神东公司不少于65个测点岩芯力学性质参数，包括抗压强度、抗拉强度、抗剪强度实测值。

（5）形成神东公司所选矿井现今开采水平和未来五年开采布置规划全区域三维数值模拟地质模型，模拟工作面开采数量不少于200个，建立一个“神东公司地应力环境数据库”，所得应力与实测误差精度不超过1MPa，具有实现地理信息位置实时调取、选点坐标输入、图形缩放、信息实时显示、自动调取地应力参数、word报告生成等功能，并提供系统数据库设计说明文档，详细说明数据库、表结构、表字段等含义，集成神东生产管控平台单点登录，实现与神东生产管控平台矿压系统无缝对接，培训甲方技术人员熟练操作软件系统。

（6）开发一套基于地应力数据巷道支护系统，具有实现巷道稳定性指标分类、巷道稳定性预判、支护设计方案优选、支护监测数据反馈、自动成图和巷道支护效果评价等功能，提供系统数据库设计说明文档，详细说明数据库、表结构、表字段等含义，集成神东生产管控平台单点登录，实现与神东生产管控平台矿压系统无缝对接，培训甲方技术人员熟练操作软件系统，符合及神东公司关于信息化和网络安全的相关要求。地应力数据巷道支护系统软件模块配置明细详见表1。

表1 地应力数据巷道支护系统软件模块配置明细