神東煤炭神東礦區地應力分布規律研究公開招標項目招標

第一章 公開招標

1.招標條件

    本招標項目名稱為：神東煤炭神東礦區地應力分布規律研究公開招標，項目招標編號為：CEZB230302779， 本項目已具備招標條件，現對該項目進行國內資格后審公開招標。

2.項目概況與招標范圍

    2.1 項目概況、招標范圍及標段（包）劃分：  本項目共計劃分為一個標段

2.1.1項目概況：神東公司所屬煤礦井下采場、巷道與硐室等地下工程的穩定性與煤巖體中的應力狀態密切相關，煤巖體應力狀態主要取決于原巖應力、采動應力及其相互疊加，原巖應力的大小與方向對圍巖應力分布有很大影響，隨著礦井開采深度與強度的不斷增加，地應力對圍巖變形與破壞的影響更加突出，進行井下地應力實測是了解應力特征的最直接途徑，掌握地應力分布規律目的在于：

（1）指導礦井開拓布置；

（2）指導礦井盤區設計；

（3）巷道支護設計與優化方案確定。

本項目針對神東公司當前開采階段現狀，擬開展三維地應力測量及圍巖強度原位測試，研究各煤礦現今開采水平和未來五年開采布置規劃圍巖地應力場分布特征，建立神東公司地應力環境數據庫，開發基于地應力數據的巷道支護系統，選取典型巷道開展工業性試驗，提出巷道治理技術及加固工藝。通過本項目的實施，可為神東公司12礦13井（布爾臺礦除外）巷道支護設計提供基礎資料和可靠依據，為待掘巷道支護提供合理的設計參數，有利于改善掘進巷道支護效果、減少維修巷道時間消耗和費用投入，增加成巷速度，降低成本，提高巷道掘進效率與生產安全性。

2.1.2研究內容

（1）工程地質力學分析

在充分調研基礎上，總結整理神東公司補連塔煤礦（12煤、22煤）、大柳塔煤礦大柳塔井（52煤）、大柳塔煤礦活雞兔井（22上煤、22下煤、22煤）、榆家梁煤礦（52煤）、哈拉溝煤礦（22煤、31煤）、石圪臺煤礦（22煤、31煤、42煤）、柳塔煤礦（22煤、31上煤）、寸草塔煤礦（31煤）、寸草塔二礦（12上煤、12煤、31煤、22煤）、上灣煤礦（12煤、22煤）、保德煤礦（8煤）、烏蘭木倫煤礦（22煤）、錦界煤礦（31煤、42煤）所選礦井地質資料，分析區域地質構造運移演化規律和地質構造特征，區域劃分礦井空間地質構造單元，概括現今構造應力場方向和地應力場分布特征。

（2）三維原位地應力測試技術研究

針對神東公司所屬礦井構造分布特征，在所選礦井中選擇開展地應力測試的巷道位置及施工鉆孔數量、深度、直徑和方位，通過一點三孔水壓致裂測試揭示最大、最小和中間主應力大小與方向，掌握區域地應力分布規律，給出地應力特征參數與埋深的擬合回歸式，并分析地應力場與巷道穩定性關系，為地質力學評估、采動應力場模擬反演及巷道支護設計與評價提供準確合理的地質力學參數。

（3）圍巖強度原位測試技術研究

為更好地指導神東公司所選礦井巷道支護設計，獲得圍巖力學性質參數，在地應力測量同時，分析鉆孔三維結構特征，采用鉆孔觸探法測定鉆孔圍巖原位強度，研究孔壁變形與破壞特征，建立臨界壓力與煤巖體強度擬合式，確定強度換算系數，并采用現場巖體鉆孔剪切測試技術快速測定圍巖剪切強度和殘余剪切強度，構建不同地層力學參數下摩爾-庫倫破壞包絡線，確定巖體原位粘聚力和內摩擦角。

（4）地應力全場分布規律數值模擬研究

根據神東公司所選礦井地質資料、原始地應力分布情況及生產情況，選取礦井勘探線剖面，結合現今開采水平和未來五年開采布置規劃，確定礦井盤區研究區域，建立三維全場數值地質模型，基于多元應力疊加原理進行回歸反演計算，通過選取合理的邊界載荷條件，分析不同區域煤層開采對礦井采動地應力場的影響規律、主要開采水平初始地應力場分布特征、采動應力疊加區分布特征和礦山壓力演化規律，并結合初始地應力原位場和采動應力場推演結果建立“神東公司地應力環境數據庫”，通過坐標輸入實現自動調取地應力場分析數據成果。

（5）基于地應力數據巷道支護系統的開發

在神東公司所屬礦井圍巖物理力學性質和工程地質環境基礎上，開發一套基于地應力數據巷道支護系統，該系統可實現對巷道穩定性狀況進行圍巖變形特征分析，給出巷道穩定性分類指標，預測巷道穩定性類別，并依托數值計算軟件優選方案給出巷道初始支護參數和支護方案，并通過現場巷道圍巖支護監測和效果評價反饋模擬分析系統，修改完善設計方案。

（6）地應力場影響巷道穩定性應用工程

在地應力測量和圍巖強度原位測試基礎上，選擇代表性巷道開展工業性試驗，確定圍巖質量指標，給出地質力學評估結果，分析巷道原巖應力場、采動應力場和回采所引起的高應力作用下巷道圍巖變形破壞特征，優選一種合理的巷道加固支護設計方案，選擇300m試驗段治理巷道圍巖變形，利用“錨-注”一體化成套技術實現錨索全長錨固補強治理，形成綜合配套的圍巖支護技術理論，采用錨桿（索）測力計、鉆孔應力計、鉆孔位移計、測斜計等對巷道6個綜合測站圍巖變形量、底板巖體內部應力狀態進行實時監測，并通過觀測數據對其優化補強支護參數進行調整和改進，對巷道底板加固強化支護參數進行客觀評價，保障巷道正常使用。

2.1.3技術要求與性能指標

（1）得到神東公司所選礦井地應力分布規律，總結分析不同煤層地應力特征參數與埋深關聯性，給出地應力特征參數與埋深擬合回歸式。

（2）神東公司所選礦井三維地應力實測，每個測點布置三個測孔，其中傾角分別為90°、75°、45°，鉆孔直徑75mm，孔深不小于20m，測點數量不少于65個，每個測點測試結果包括最大主應力、最小主應力、中間主應力的大小和方向。

（3）給出神東公司不少于65個測點原位點載荷強度、粘聚力和內摩擦角實測值。

（4）給出神東公司不少于65個測點巖芯力學性質參數，包括抗壓強度、抗拉強度、抗剪強度實測值。

（5）形成神東公司所選礦井現今開采水平和未來五年開采布置規劃全區域三維數值模擬地質模型，模擬工作面開采數量不少于200個，建立一個“神東公司地應力環境數據庫”，所得應力與實測誤差精度不超過1MPa，具有實現地理信息位置實時調取、選點坐標輸入、圖形縮放、信息實時顯示、自動調取地應力參數、word報告生成等功能，并提供系統數據庫設計說明文檔，詳細說明數據庫、表結構、表字段等含義，集成神東生產管控平臺單點登錄，實現與神東生產管控平臺礦壓系統無縫對接，培訓甲方技術人員熟練操作軟件系統。

（6）開發一套基于地應力數據巷道支護系統，具有實現巷道穩定性指標分類、巷道穩定性預判、支護設計方案優選、支護監測數據反饋、自動成圖和巷道支護效果評價等功能，提供系統數據庫設計說明文檔，詳細說明數據庫、表結構、表字段等含義，集成神東生產管控平臺單點登錄，實現與神東生產管控平臺礦壓系統無縫對接，培訓甲方技術人員熟練操作軟件系統，符合及神東公司關于信息化和網絡安全的相關要求。地應力數據巷道支護系統軟件模塊配置明細詳見表1。

表1 地應力數據巷道支護系統軟件模塊配置明細

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