铁矿南风井中段实施性施工组织设计

河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司河北钢铁集团矿业有限公司中关铁矿南风井230中段相关平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司二0一一年六月河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司目录1编制依据11规范和标准12相关文件2工程概况21地理位置及交通22工程现状23矿区工程及水文地质24主要工程内容25工程特点3施工布署31机构设置32施工布署4施工准备41技术准备42资源准备43施工现场准备5辅助系统51提升系统52运输系统53供风系统54供水系统55供电系统56排水系统57通讯系统58通风系统59砼拌和系统510测量控制网6施工方案河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司61临时改绞方案62措施方案63平巷施工方案64各类硐室方案65交叉点施工66特殊地质条件下的施工方案7施工总资源计划71施工机械设备计划72施工材料计划73劳动力需用量计划8施工总进度计划81进度计划82进度计划保证措施9施工总平面布置91施工平面布置原则92生活及生产临建设施布置10质量保证措施101质量管理体系102质量保证体系103质量管理目标104质量管理制度105质量管理措施106喷射混凝土质量保证措施107探水注浆质量保证措施108改绞技术质量保证措施11安全保证措施111安全管理体系及安全保证体系112安全方针113安全目标114安全管理制度河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司115安全技术措施116消防安全措施117一般安全措施118预防措施119应急预案12环境保护与文明施工121环境保护与文明施工管理体系122环保与文明施工措施计划123环境卫生管理办法124施工现场管理办法125文明施工管理办法126标准化工地管理127环境保护措施河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司1编制依据11规范和标准111施工及验收规范、规程及标准1）建筑工程施工质量验收统一标准（GB503002001）2）矿山井巷工程施工及验收规范（GBJ21390）3）电气装置安装工程施工及验收规范（GBJ23282）4）混凝土结构工程施工质量验收规范GB5020420025）钢筋焊接及验收规范JGJ18966）地下防水工程质量验收规范GB5020820027）工程测量规范GB50026938）建筑电气工程施工质量验收规范GB5030320029）工业金属管道工程施工及验收规范GB50235199710）机械设备安装工程施工及验收通用规范GB502319811）矿井质量标准化检验标准12）冶金矿山井巷工程质量验收评定标准（GBJ21889）13）冶金矿山测量规范（92冶字731号）14）混凝土质量控制标准GB501649215）锚杆喷射砼支护规范GB50116092112施工安全管理规范、规程及规定1）建筑机械使用安全技术规程（JGJ332001）2建筑施工安全检查标准JGJ59993）金属非金属矿山安全规程（GB164242006）4）施工现场临时用电安全技术规范（JGJ462005）5）爆破安全规程（GB67222003）6）其它有关国家、部（省）颁标准、规范、规程12相关文件招标文件河北钢铁集团矿业有限公司中关铁矿南风井230中段相关平巷硐室掘支工程招标文件；招标图纸中冶京诚（秦皇岛）工程技术有限公司设计的图纸；网络计划甲方编制的井巷工程网络计划。河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司现场情况南风井现场凿井设施情况，南风井现场交接情况。2工程概况21地理位置及交通中关铁矿是河北钢铁集团矿业公司重点开发建设的矿山，省市重点建设项目，位于河北省沙河市白塔镇中关村西，北距邢台30KM，南距邯郸市53KM，东距沙河市21KM。矿山为新建矿山，地质储量9348万吨，年采选矿石200万吨，竖井开拓。目前，南风井施工已基本完成。22工程现状目前矿山南风井基本掘凿完成，下一步需通过南风井施工230中段平巷及相关硐室工程。南风井净径40M，井深483M，井底标高为245M。凿井设施主要有2JK25/20提升机、型凿井井架。现场凿井期所必需的生产及生活临建。23矿区工程及水文地质231工程地质中关铁矿为一埋藏较深的隐伏矿体，矿体走向长2000M，宽300M1000M，埋深300M800M，主要矿体均赋存于岩浆岩与中奥陶系灰岩的接触带及其附近灰岩裂隙中。矿区内发育有由太古代到新生代所形成的沉积岩、火成岩、变质岩和松散堆积物。矿区位于太行隆起东翼，所处的大地构造单元比较稳定。场地土为中硬土，建筑场地类别为类，属可进行建设的一般场地。中关铁矿属接触交代矽卡岩型铁矿，矿床顶板为奥陶系中统灰岩，底板为燕山期闪长岩。本次招标的南北风井相关平巷硐室主要位于闪长岩或石灰岩中。232水文地质矿床直接赋存于奥陶系灰岩之下，涌水量大，水文地质条件复杂。按中关铁矿水文地质总结报告，矿区划分为四个含水层组，即第四系松散岩类孔隙含水层组，石炭、二迭系薄层灰岩和砂岩裂隙含水层组，寒武、奥陶系碳酸盐岩裂隙含水层组，燕山期岩浆岩风化裂隙弱含水层组。奥陶系中统石灰岩为矿床的直接顶板，是矿区的主要含水层，分布于整个矿区。其下伏闪长岩、矿层为其相对隔水底板，其上覆第四系的粘土砾石层及石炭一二迭系地层为其相对隔水顶板。井筒揭露岩土由第四系冲洪积粘性土、卵石、石炭系上统泥岩、奥陶系中统灰岩类、燕山中晚期闪长岩侵入体等组成。矿区内主要含水岩组是灰岩类裂隙含水岩组，其次是第四系松散物孔隙（上河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司层滞水）含水岩组。灰岩段以下的闪长岩段为相对隔水层。区内浅层地下水和石灰岩裂隙地下水对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋具弱腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。为保护水资源环境，矿床采用全封闭式注浆帷幕方案进行堵水。24主要工程内容南风井230中段相关平巷硐室掘支工程主要包括副井联络道、出矿联络道、天溜井和泄水井联络道、通风联络道、出矿巷、无轨设备检修硐室、消防材料库、采区变电所及各类小型硐室等工程。主要工程项目设计情况如下1）230M中段平巷道根据围岩稳定情况，设计支护形式主要为锚网喷射混凝土支护，喷射厚度150MM，强度等级C20；锚杆采用螺纹式树脂锚杆，规格型号KMG500202400。锚杆梅花型布置，间排距800800MM，托盘规格15015010MM；金属网选用6钢筋网，规格为2009M，网孔100100MM。金属网采用压茬式连接，压茬不少于一个网格。2）采区变电所硐室采用砼支护，强度等级C20，硐室要求不得滴水和渗水。硐室通道采用喷射砼支护，强度等级C20。通道设防火门，钢栅栏门。3）无轨消防材料库、桶装油库硐室采用砼支护，强度等级C20，硐室要求不得滴水和渗水。硐室通道采用喷射砼支护，强度等级C20。4）候罐室、医疗室硐室采用砼支护，强度等级C20，硐室要求不得滴水和渗水。硐室通道采用喷射砼支护，强度等级C20。围岩破碎地段采用锚网喷支护。5）铲运机检修硐室硐室采用砼支护，揭露围岩较差时，则先锚喷网加强支护，再进行砼支护。混凝土强度等级C20。硐室顶板固定梁锚杆单根抗拨力不小于7吨，锚固深度不小于20M。其它平巷如出矿巷、溜井联络道等采用喷射混凝土支护，支护厚度150MM，支护段长度根据现场实际情况确定，初步确定支护段长度占30，不支护段长占70。河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司230中段相关巷道硐室工程量见表21。230中段相关巷道硐室工程量表表21断面积M2序号工程名称长度M净掘开凿工程量M3支护工程量M3备注1副井联络道279142616234534506喷砼2出矿联络道231515231722398644236喷砼3溜井联络道1391331492068214喷砼4泄水井联络道9515582546喷砼5通风联络道111142616231805201喷砼6出矿巷道一940133133砼7出矿巷道二1127152/16917732572喷砼8无轨设备检修硐室961638236砼9消防材料库705124砼10采区变电所1230200砼11调度室29858砼12医疗、候罐室492100砼13桶装油库13838砼14设备基础500500砼15沟槽砌筑560砼16水沟盖板150砼合计501684005813525工程特点1）平巷硐室工程是在南风井掘凿到底后重新招投标选队伍情况下进行的，施工前需对原凿井设施进行临时改绞。但原提升凿井设施是前施工队伍所有，故施工准备工作比较复杂。2）由于矿区水文地质条件比较复杂，属大水矿山，故水对工程施工影响比河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司较大。由于从南风井一个施工出口施工，故南风井必须形成一定能力的排水系统，确保一定能力的防突水排水能力。3）由于是大水矿山，工程施工时，需对含水丰富巷道进行帷幕注浆，故施工进度会受到很大影响。4）由于平巷施工是下坡掘凿，故施工过程中，排水工序会对施工进度造成一定影响。3施工布署31机构设置311组织管理机构1）公司在现场成立项目经理部，项目经理部按公司项目管理目标责任书组织施工。南风井成立一个独立施工工区。2）项目部设四部一室，即工程技术部、安全部、设备物资部、计划经营部、综合办公室。南风井成立独立工区，工区按四部一室机构相应技术管理人员，下设探水注浆、掘凿爆破、支护、辅助、机电维修等专业作业队。各部室责任如下项目经理项目管理第一责任人，对工程建设全面负责。项目副经理主要负责施工、安全、进度等工作。总工程师主要负责施工技术、工程质量、计划统计等工作。工程部负责施工技术、测量、质量管理、进度控制、计划、统计、及技术资料管理等工作。安全部负责工程安全管理、HSE管理、安全资料管理等工作。设备物资部负责施工设备、施工物资供应管理等工作。经营部负责计量、支付、合同、财务、资金等工作。综合办公室负责人事、工资、文秘、档案、以及后勤保障等工作。项目经理部组织管理机构见图31。312管理人员配置项目经理部各部室人员配置见表31。南风井工区技术管理人员配置见表32。河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司图31项目经理部组织机构图概述本工程实行项目法管理，成立项目经理部，领导层设立项目经理一名，副经理一名，总工程师一名，经理部下设四部一室，分别为工程部、安全部、设备物资部、计划经营部、综合办公室。项目经理作为法人委托代理人，对本项目合同进行计划、组织、指挥、控制与协调，全面履行合同。项目副经理负责施工、安全和现场协调等工作。总工程师负责施工技术和工程质量等工作。工程部负责施工技术、测量、质量管理、进度控制及资料管理等工作。安全部负责工程安全管理、HSE管理、资料管理等工作。设备物资部负责施工设备、施工物资供应和管理等工作。计划经营部负责计量、支付、合同、计划、统计、财务、资金等工作。综合办公室负责人事、工资、文秘、档案、对外联络以及后勤保障等工作。施工队包括探水注浆队、掘凿爆破队、支护队、机电队、辅助队等。项目经理工程部安全部设备物资部计划经营部综合办公室项目副经理项目总工程师南风井工区南风井工区北风井工区施工队施工队施工队河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司项目经理部管理人员配置表表31序号岗位工种人数备注一技术管理人员12人1项目经理12项目总工13工程技术部3技术、测量4安全部2安全工程师5设备物资部2电气、机械工程师6计划经营部2预算、财务7综合办公室1二后勤服务管理21司机、炊管2南风井工区管理人员配置表表32序号岗位工种人数备注一技术管理人员10人1项目副经理12工程技术部4采矿、地质、质量、测量3安全部2专职安全员4设备物资部2材料、设备员5办公室1二后勤服务管理11后勤服务1313岗位职责1项目经理岗位职责认真贯彻执行上级有关部门的各项管理要求，实施ISO90012000管理体系，对安全生产、工程质量、施工进度严格按工程合同要求组织，大力宣传文明施工、安全第一、质量第一的重要性，创优良工程；积极配合好上级有关部门在工地开展的各种安全、进度、质量的活动；认真执行本工地制定的各项管理措施，根据施工进度，及时做好工程材料、机械设备及施工计划。河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司2项目总工岗位职责在项目经理的领导下，确定有关工序的施工方案，落实施工计划；进行设计图纸交底和质量标准交底，办理技术核定和设计变更的洽谈事项，组织质检员和材料员对材料质量进行验收，参与事故的处理，提出修改或补救意见，落实补救措施，经常深入工地，按规范规程要求指导施工，合理安排施工工序，组织质检员对单元、分部工程进行验收、评定，指导资料员做好技术资料的积累、归档。3质量负责人岗位职责积极参加上级有关部门开展的各种质检活动，贯彻质量管理规范，编制工程质量管理体系文件。对工程材料质量严格把关，及时做好原材料复检等工作。经常对施工人员进行工程质量的重要性、必要性的宣传，认真做好工程测量、放样工作，并做好测量放样复核单记录。坚持“质量第一”的方针，对各单元、分部工程做好自检记录。隐蔽工程提前两天通知上级有关单位验收，合格后进行下一道工序。做好试验、工程质量，内业资料及竣工验收资料。4安全负责人岗位职责在项目经理的领导下，对本工地劳动保护总负责，贯彻“安全生产法”，编写项目安全管理体系，并直接领导本工地安全生产机械和开展职工劳动保护及安全生产教育活动。有计划地组织施工人员进行劳动保护措施、方针、政策学习，督促所属班组和有关技术人员定期向施工人员进行技术教育活动，积极推广安全施工经验，组织好班组的经常性安全活动。定期进行安全生产检查，施工现场、机械设备、生产和生活用电等确保安全。若发生工伤及安全生产事故，及时向项目经理报告，分析原因。32施工布署1）生活及作业区域建设现场建设生活和作业两个独立区域，生活区主要功能是办公、食宿；作业区主要功能是维修系统、供风系统、供排水系统、混凝土搅拌站系统、辅助作业系统等。此系统基本确定接收原凿井施工队伍现有临建设施。2）施工准备期总体安排河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司进驻现场临时设施总平面布置生活及工业大临接收、维护、改造提升系统维护改造施工辅助系统建设（特别是井底排水系统）借助原凿井设施进行井下临时水仓、泵房、变电硐室施工及临时设备安装临时改绞等。3）施工期总体安排临时改绞完成后，借助吊桶提升施工230中段平巷及硐室。平巷采取全断面爆破，一次成巷作业，大断面巷道可采用预留光爆层二次刷帮成巷施工方法。硐室施工与平巷施工平行作业。平巷支护在不影响掘进、施工安全前提下，在掘进工作面后面适当距离平行安排支护作业。施工过程中，下盘出矿联络道作为施工关键线路，及早将南风井与北风井贯通，保证通风及人员安全通道。4施工准备41施工准备工作内容施工准备工作内容包括技术准备、资源准备、施工现场准备及改绞转换等。411技术准备1）施工前详细审查施工图纸及其它技术文件，明确工艺流程、工艺施工技术特点和技术要求，认真做好图纸审查记录。仔细进行图纸的自审和会审工作，审查有无设计漏项和不清楚之处，以及各专业之间的关联部分是否相符，及早发现问题及早解决。2）根据图纸要求，准备好各专业所需的标准图集，配备齐全各种管理文件、相关的法律法规、规范及标准。3）收集相关技术资料，编制单位工程施工方案，认真填写好各项技术要求、技术标准、做好技术交底工作。4）编制材料试验复检计划，按照建筑材料的需用量计划，及时提供建筑材料的试验复检计划，如钢材、水泥、砂、石等的复检、水样化验、混凝土或砂浆的配合比试验等。5）搜集测量资料，对矿区各条井所处位置进行联测，测量近井点，平巷施工前进行井筒定向。6）改绞方案优化，提交改绞方案。编制实施性施工组织设计报审。412资源准备河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司1）人员准备根据工程特点及进度需要，七天时间内第一批人员进场，第一批人员主要是项目经理部管理人员。第一批人员主要负责工程前期准备联络工作。工程正式开工前，各专业技术人员到位，认真做好各项技术准备工作，材料、计划、质量、安全等各专业管理人员到位，形成一个完整的管理组织体系，确保各项技术和管理工作提前进行。第二批人员主要是机电维修安装队和辅助作业队，进行施工准备、临时改绞及现场生产、生活设施建设。最后批就是直接作业队伍进场，进行平巷探水、注浆、掘支施工。施工人员动态管理，根据工程需要，随时准备进场。认真做好职工上岗前的技术培训及特种作业人员取证办证工作。施工准备期人员进场计划见表41。施工准备期人员进场计划表表41人数序号工种6月7月8月备注一项目部1212121管理、技术人员经理、总工、工程、安全、设备物资、计划经营、办公室121212二南风井工区3773891管理、技术人员副经理、工程、安全、设备物资、办公室9992后勤管理人员炊管、服务1343机电人员管、电、钳、卷扬司机、铲车司机、信号工1216163探水注浆队钻工、注浆工、壮工151515探水、注浆5掘凿支护队凿爆工、铲运机司机、自卸车司机、辅助工3030凿爆、支护6安装队安装工、壮工15改绞转换2施工准备期材料准备根据施工进度计划及施工用材料、周转低耗需要量计划编制主要材料、周转河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司低耗进场计划。大宗材料、周转低耗由公司设备物资科负责审批订购，其它零星工程材料就近购买。3施工机械设备准备根据施工机械设备需要量计划及施工进度计划编制施工机具和设备准备计划。凿井机械设备、设施由公司技术部门根据施工组织设计进行计划，并由设备物资科进行审批调配或采购。4）资金准备工程所需设备，属公司内部调配的或需要新购的，由公司设备物资科负责，资金由公司负责解决，保证资金专款专用。413施工现场准备及改绞转换1）现场导线、水准控制网测量依据甲方提供的测量基础资料进行施工控制测量，按照测量规范要求等级补充加密导线点及临时水准点，布置近井点，并将测点导入井下。2）现场“四通一平”目前“四通一平工作”基本完成，进入现场的外围道路已经通到现场。现场原凿井施工已经建成临时变电站，基本满足二期施工要求。施工及生产用水系统使用原一期施工设施。3）工业及生活设施建设接收原凿井施工单位大部分工业及生活临建设施，基本满足需要。4）通讯系统建设接收凿井施工单位的通讯系统，并根据需要进行补充。5）施工机械设备安装、调试一部分机械设备接收原凿井施工单位设备，并按照施工机具需用量计划，补充增加新施工机具进场，根据施工平面布置将施工机具安置在规定的地点或仓库。机具要进行就位、搭棚、接电源、保养和调试。6）消防、安保设施建设根据总体平面布置，建立消防、安保等组织机构和有关的规章制度。7）改绞转换根据改绞转换方案，进行改绞转换工作。42施工准备工作计划安排河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司421施工准备工作负责部门计划主要施工准备工作负责部门计划见表42。主要施工准备工作负责部门表42序号准备工作名称准备工作内容主办部门协办部门负责人1技术准备图纸审查、技术交底、控制测量、搜集技术资料、材料试验、砼配合比工程部设备物资部部长人员准备及技术掊训综合办工程部主任施工用材料、周转及低耗准备设备物资部工程部部长施工机具和设备准备设备物资部工程部部长2资源准备资金准备经营部部长现场导线、水准控制网测量工程部部长现场“四通一平”工程部安全部设备物资部经营部综合办部长工业及生活设施建设工程部设备物资部经营部综合办安全部部长通讯系统建设综合办主任施工机械设备安装、调试设备物资部工程部部长3施工现场准备消防、安保设施建设安全部工程部部长422施工准备工作安排1）对原凿井施工单位的机械设备及生活、生产设施进行查验接收。并对接收设备设施进行恢复、维修、保养，特别是对卷扬机的维修、更换及调试。2）根据现场实际情况对井下出水点进行探水注浆治理。3）借助原凿井设施进行井下临时水仓、泵房、变电所硐室施工及设备安装。4）改绞转换工作，包括材料进场、加工等。5辅助系统51提升系统南风井采用型凿井井架，25M主提升天轮，2JK25/20提升机，单钩河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司提升2M吊桶凿井作业。施工人员、材料、设备、碴石均通过本套提升系统提升。通过对南风井原施工单位提升设备调查研究，发现现有机械设备状态不是很好，故提升能力及施工效率会受到限制，如果接收原凿井设施，需对其进行维修改造。52运输系统521碴石运输井下各工作面碴石通过铲运机推入卸矿溜槽，将矿石卸入吊桶中，经竖井提升系统提到地表，地表人工翻卸至矸石仓，通过自卸溜槽或装载机转载装入自卸汽车排到甲方指定废石堆放场。522材料运输施工用材料在地表装入材料吊桶，经临时提升系统，运到井下，再由装载机运到各施工工作面。砂、碎石等喷砼粗骨料由地表搅拌好通过输料管下放至井下，井下用自卸汽车经输料管接料再运输到井下各支护作业面。支护用水泥通过吊桶或材料框经提升下放至井下，自卸汽车运至支护作业面。53供风系统供风系统主要为凿岩机、喷浆机以及钻机提供压缩空气。地表空压机房集中供风，配备2台27M3螺杆式空压机，总供风量达54M3/MIN，能够满足施工供风要求。地表及井筒内分别敷设15945MM无缝钢管作为压气管路。中段平巷内布置一趟1084MM钢管做为供风管路，通过8035MM钢管或软管将风接入各工作面。54供水系统利用原凿井期间建的高位水箱供水，井筒内及主平巷供水干管选用5735MMMM钢管，各作业面施工用水通过30MM钢管从供水干管接入。55供电系统甲方提供两路10KV架空线至施工现场，在现场建设临时变电站，形成双回路供电系统。变电站安装1台500KVA变压器，供提升机，另一台630KVA变压器供空压机、搅拌站、风机等一些低压设备用电。井下建临时变电所，高压电缆下井将高压接引至井下变电所。根据井下所用设备用电情况确定变压器选型。河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司初步确定选用2台变压器，1台1000KVA，供主排水泵用电，1台315KVA，供风机、照明及其它用电设备。选用1趟高压电缆下井。高压电缆型号YJV32335MM2，高压电缆采用木卡固定，随排水管下放。56排水系统在230M中段马头门附近开凿临时泵房、水仓及建设临时变电所。安装三台离心水泵，二台工作，一台备用。临时水仓容量300M3，将各工作面汇集的涌水排到临时水仓，通过临时泵房的排水泵，排到地表。井筒布置2趟15945MM排水管。因230M中段平巷为下坡掘进，施工过程中，每隔200M开挖一个集水硐室，安装潜水泵，接力排水至临时水仓。工作面用风泵将积水排到集水坑。57通讯系统井口到卷扬机房、空压机房、井下各设防爆磁石电话一部。井口值班室、生活区办公室各安装一部直拔电话，便于与外部通讯联系。项目部管理人员各配备手机一部，便于相互联系。在井口信号房设声光转发式信号装置一套，并增加一行程开关作为打点按钮，此开关与敷设在井筒内的一根8丝相联，以便人员沿井筒随时发出信号。在卷扬机房设电视监控系统一套，在井口、井下设监控探头，以便对这些地方进行监控，避免人为失误。58通风系统在井筒内布置600MM胶质骨架风筒，井口布置一台28KW轴流风机，井底马头门同样布置一台28KW轴流风机，加强通风。采取压入式通风，将污风直接排到地表。井口掘凿风道，安装风机，铺设风筒。风筒不出地表，保证井口双向进出车。风筒通过钢丝绳悬吊下放固定。各平巷工作面采用混合通风方式，即在各工作面20M内，安装55KW风机，向工作面压入新鲜风流，同时在后方距离安装28KW风机，将污风经风筒吹出。平巷内铺设600MM胶质风筒，采用三通与井筒风筒连接。风筒及风机采取锚杆吊挂在巷道一帮的起拱线处。运输巷道内每隔300M，增加一台风机，接力通风。同时放炮后可用高压风吹炮烟，加快通风。配备有害气体监测仪，加强检查。河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司59砼拌和系统施工场地内设固定式砼拌和系统。系统共配置1台JZ350型砼搅拌机及1台ZLC50装载机上料，1套散水泥储存罐。搅拌站基本接收原凿井单位的搅拌系统。在现场搅拌站附近再新建制浆站。510注浆系统平巷施工探水注浆所需设备，如制浆站、注浆机等布置在地表。浆液输送管选用42MM的无缝钢管，随风筒通过钢丝绳悬吊一起在井筒内敷设。511测量控制网根据业主提供的测量控制点为基准，利用全站仪，进行井筒定位，标定井筒十字中心线，利用陀螺仪进行巷道定向，利用经纬仪、水准仪进行巷道施工测量导线的测量与复测，以保证施工精度。复测误差满足工程测量规范的要求。6施工方案61临时改绞方案611改绞原则尽可能利用原凿井设施，尽可能方便快捷，且提升能力满足施工及工期要求。612改绞主要内容1）借助原凿井设施改成吊桶平衡锤提升系统，双滚筒提升机分别提升吊桶和平衡锤。吊桶和平衡锤沿钢丝绳罐道运行；2）在井下232M水平设张紧平台，安装张紧钢梁，钢梁选用工字钢，采用树脂锚杆固定在井筒壁上。稳绳下端固定在张紧钢梁上。3）为保证吊桶运行平稳，在230M水平安装托罐平台。4）在230M水平马头门附近布置临时水仓、水泵房及变电所。泵房内安装3台离心水泵，2台工作，1台备用。变电所内布置2台变压器，从水泵、风机、照明及其它小型设备等用电。5）井口布置封口盘，天轮平台改造，稳绳悬挂固定在井口钢梁。6）不需要的凿井设施拆除。7）地表临建工作。613改绞设计根据甲方总体施工网络计划，依据合同工程量计算，南风井临时转换完成后，河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司通过南风井提升，平巷施工强度不能低于4000M/月。此处根据必须的提升能力来进行改绞设计。1）提升系统（1）选用2JK25/20双滚筒提升机，提吊吊桶配平衡锤，选用25M天轮。选用2根187341670钢丝绳分别提吊吊桶和平衡锤。选用2根619281670做吊桶稳绳，2根619281670钢丝绳做平衡锤稳绳。（2）提升能力验算吊桶容积2M，吊桶装满系数取08，碴石松散系数取15，则每桶提升实方量2081511M。每月正常作业28天，每天3班，每班提碴6小时，每提1桶碴用时8分钟，则每月提升能力283660/8114158M。通过验算，提升系统能够满足提升能力需要。（3）平衡锤重量每吊桶装碴石18M，碴石容重1800KG/M，则每桶载重约为3300KG。平衡锤重量吊桶重量碴石载重/210493300/22699KG在此选用平衡锤重量为2700KG。2）供风系统（1）供风管根据井下风动设备用风量计算，选用15945MM风管一趟。（2）空压机根据井下风动设备用风量计算，选用3台空压机供风，总供风量达80M3/MIN。其中1台必须能进行调压，以保证探水钻机所需风压。（3）供风管安装供风管采用2根619281670钢丝绳悬吊，钢丝绳上端固定在井口钢梁上。3）供水系统（1）供水管根据井下设备用水量计算，选用5735MM供水管路一趟。地表建1座高位20M水箱，供井下凿岩用水。（2）供水管安装供水管与供风管一起悬吊安装下放，钢丝绳上端固定在河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司井口钢梁上。4）排水系统（1）水泵选型依据水文地质条件，结合现场实际情况，初步确定井下临时泵房排水能力为正常200M/H，最高300M/H。根据确定的临时排水能力进行主排水水泵选型。初步选定主排水水泵型号为MD100807（流量102M/H、扬程590M、功率280KW）。泵房配备3台同型号水泵，正常2台工作，1台备用。（2）排水管直径D及数量确定D0158M158VCQ36042143605水泵额定排水量取值为155M3/H管道中水流平均速度取值VC22M/S此处选取排水管直径为1596MM的无缝钢管，根据安全规范，此处选用2趟排水管。（3）排水管安装分别采用2根619281670钢丝绳悬吊，钢丝绳上端固定在井口钢梁上。5）供电系统井下建临时变电所，高压电缆下井将高压接引至井下变电所。根据井下所用设备用电情况确定变压器选型。初步确定选用2台变压器，1台1000KVA，供排水泵用电（3台水泵功率840KW），1台315KVA，供风机、照明及其它设备等。选用1趟高压电缆下井。高压电缆型号YJV32335MM2，高压电缆采用木卡固定，随排水管下放。南风井临时变电站设计基础资料见表61。6）安全系统为保证人员安全，地表布置1台JZA5/1000绞车，井底设置安全梯一套（6段），选用1根187181670钢丝绳悬吊。7）通风系统（1）风机选型选用DJK507通风机，安装在井口，压入式通风，将新鲜风流压入井底。河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司（2）风筒选型选用600MM胶质骨架风筒1趟。（3）风筒安装，钢丝绳上端固定在井口钢梁上。8）通讯线路选用KVV325001925通讯信号电缆，通讯电缆随供风、供水管一起敷设。9）注浆管路平巷施工探水注浆制浆站及注浆机布置在地表，注浆管选用423MM的无缝钢管，随风筒一起悬吊敷设。10）输料管路井下支护用砂石料通过溜料管下放至井下，在井底凿材料硐南风井临时变电站设计基础资料表61序号名称功率（KW）电流（A）电压（KV）变压器配置备注一地表低压设备8901空压机2160640042风机3060043搅拌站2040044注浆泵2040045小型机电设备及照明50100046卷扬机低压供电153004S9630/1010KV/04KV1卷扬机低压电机3202704S9500/1010KV/04KV二井下低压设备24001水泵700（3230）140004KS91000/1010KV/04KV2风机100200043其它机电设备及照明5010004KS9315/1010KV/04KV高压侧总电流142A河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司地表S9630/10高压电流37A；S9500/10高压电流29A。合计电流65A井下KS91000/10高压电流58A；KS9315/10高压电流19A。合计电流77A注1、高压电缆一趟，YJV32335MM2。2、井下排水泵布防按300M3考虑。室，自卸汽车从输料管下端接料送往井下临时搅拌站，水泥通过吊桶或料框送至井下。溜料管选用1596MM无缝钢管，选用2根619281670钢丝绳悬吊固定，上端固定在井口钢梁。11）地表临建包括搅拌、制浆站；临时变电站；空压站等。搅拌、制浆站配JS350搅拌机、散装水泥罐、制浆机等。614改绞转换总体安排1）利用井筒原排水设备将井筒水排除，并维持改绞转换期间井筒正常排水。2）利用原凿井期间的凿井设施将230M中段马头门临时水仓、泵房、变电所硐室进行施工，待泵房、变电所安装完成，供电、排水系统形成后，再进行提升系统改绞转换工作。3）利用原南风井施工期间的凿井设施（井架、绞车等）进行改绞转换。改绞期间，一并将施工辅助系统的风管、排水管、供水管、注浆管、风筒、高压电缆、通讯电缆等安装就位。4）改绞工作完成后，将吊盘下放至张紧平台以下2M位置并用锚杆固定，作为临时检修平台，待井筒延深时再行利用。其下井筒作临时大水仓。将吊盘悬吊钢丝绳解脱上提，用作其它管路悬吊绳，悬吊绞车可拆除。5）地表临建工作，包括地表车场、搅拌站、制浆站等建设。615改绞施工准备1）设备准备改绞所需吊桶、各种钢丝绳、安全梯、钢梁、通风、排水、供电设备、提升及辅助运输设施、监控监测系统、生活设施布置等均在改绞施工开始前按计划准备完毕。河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司2）材料准备按施工方案要求，制作加工各种加工件，采购所需零部件、固定件，各种型号钢梁钢板及铺板。616改绞转换施工工艺1）井筒排水利用原排水设备将井筒水抽排尽，同时维持排水状态，保证下一步正常施工。2）原凿设施拆除借用吊盘或吊桶将不用的原凿井设施进行撤除。3）230M中段临时水仓、泵房、变电所硐室掘凿借助原凿井吊盘当作业平台，对230M中段马头门位置进行探水注浆。之后根据设计位置掘凿临时水仓、泵房、变电硐室。掘凿作业借助原吊桶提升系统。4）供电、排水系统安装从地表借助原凿井绞车将排水管、高压电缆下放至230M水平，安装水泵、变压器，形成供电、排水系统。5）供风、水管路、风筒、注浆管及通讯线路安装借助绞车采用钢丝绳下放供风管、供水管、风筒、注浆管及通讯线路，钢丝绳上端固定在井口钢梁上。6）其它转换工作井下临时供电、排水系统形成后，进行其它改绞工作。包括天轮平台改造；托罐平台、张紧平台安装；封口盘安装；罐道绳、稳绳、制动绳等下放安装；吊桶、平衡锤挂设；试车；通讯监控系统安装；安装铺设井口车场及马头门车场等。（1）托罐平台、张紧平台安装及天轮平台改造借助吊盘安装托罐平台、张紧平台，同时进行天轮平台改造。（2）钢丝绳罐道安装A、从稳车上经天轮平台天轮带配重下放钢丝绳罐道。B、先下稳绳，后下制动绳，以便于吊桶上下。C、下端绳头绕过拉紧钢梁护绳铁并用绳卡固定。D、稳绳下部固定完成后，缓慢起动稳车，将钢丝绳张紧并固定，安装液压站拉紧。之后将绞车上多余钢丝绳缠绕在临时滚筒上并包裹保护，此时绞车可替换下用作他用。河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司（3）吊桶、平衡锤挂设A、更换卷扬机双滚筒衬木、缠绳；B、井口挂吊桶、挂平衡锤。C、调绳，安装固定卷筒装置；D、试运行，联动试车；E、封井口，安护栏，二层平台安护栏；F、做吊桶防坠试验，验收合格后投入使用。6）地表临建（1）厂区地面铺碴找平；（2）修建碴石卸载仓；（3）修建搅拌及制浆站；（4）修建空压站、配电站，安装设备等。617南风井临时改绞转换材料机械设备南风井临时改绞转换主要机械设备材料见表62。南风井临时改绞转换主要机械设备材料表表62序号材料名称规格型号单位数量备注1提升机2JK25/20台12吊桶2M3台13平衡锤套14钩头7吨个15井架型套16天轮20M个27调度绞车2T台28变压器S1163010/04台29高低压配电柜及配套设施套510空压机MM160台211搅拌机JZ350台112散水泥罐20吨套113装载机ZL50台114水泥自动配料装置LSY200640度套1河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司15离心水泵MD155678台316绞车JZA5/1000台117钻机SKZ120A台218煤矿用泥浆泵3NBB54260/725台219注浆泵台220凿岩机YT28台2021低矿王LW188台222自卸汽车5T台223喷浆机PZ5台224电视监控系统KJ101台125风机30KW台126变压器S9630/10/04台1地表27变压器S9500/10/04台1地表28变压器KS91000/10/04台1井下29变压器KS9315/10/04台1井下30经纬仪DJ6台131经纬仪DJ2台132水准仪DS3台133全站仪台134钢丝绳18734185M65035钢丝绳619281670M570236钢丝绳187341670M57037钢丝绳619281670M570238钢丝绳619281670M570439钢丝绳619281670M570240钢丝绳619181670M570241钢丝绳187185M57042焊管（套管焊接，）15945MMM60043无缝钢管（套管焊接）15945MMM110044无缝钢管（套管焊接）5735MMM600河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司45无缝钢管（管箍连接）4240MMM60046无缝钢管（法兰焊接）1596MMM50047胶质骨架风筒600MMM55048高压电缆YJV32335MM2M70049胶质骨架风筒600MMM60050通讯信号电缆KVV325001925M60051低压动力电缆YC500335MM2M60062措施工程借助原凿井设施，在230M中段马头门往里约6M位置建临时水仓、泵房，再向里建临时变电所、水仓、泵房。垂直出矿联络道掘巷道形成临时水仓、泵房及变电所，巷道断面454M，长度20米，容积300M3，泵房布置三台水泵。泵房旁掘变电硐室，硐室规格55M，深5M。临时水仓、泵房、变电所建成后，再进行改绞转换工作。63探水注浆方案巷道掘凿前必须先行进行探水，出现涌水必须及时进行注浆堵水注浆。631探水原则本矿属大水矿山，巷道位于奥陶系灰岩或闪长岩中，奥陶系灰岩属强含水岩层。因此，在巷道开挖前，必须坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，避免巷道在掘进过程中盲目揭露地质构造，造成水害。探水作业采用中深孔长探。巷道掘进前，先对工作面采取超前探水、预注浆，然后再对巷道进行爆破掘进。掘进时，采用分段式进行，探注一段，掘凿一段。每次探注长度50150M（根据巷道所处位置决定），掘进40130M，然后进行下一次探水、注浆、掘进。巷道探注浆作业，须保证探水钻孔超前距离不小于10M。632注浆原理和目的注浆施工方法是以注浆泵为动力源，利用泵的压力把配制好的、具有充塞胶结性能的浆液通过注浆孔（或注浆管）注入含水地层中，浆液以充填或参透等形式驱走岩石裂隙或孔隙中的水，达到封堵裂隙，隔绝水源，从而起到封堵水，堵塞裂隙、充填孔隙的作用。有效防止涌水，确保施工安全。河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司633技术参数1）探水钻孔布置原则探放水钻孔的位置、方向、数目、每次钻进的深度、超前距离等，应根据水压大小、岩层或矿层硬度、厚度和节理发育程度具体确定，需根据实际情况进行具体设计，但必须符合规范要求。2）探水钻孔布置参数（1探水孔超前距、帮距、钻孔密度探水孔应保证适当的超前距、帮距和密度。在水害威胁大的地方进行探水时间，探水钻孔的终孔位置要始终保持必要的超前距。帮距等于超前距或略小于超前距12M。钻孔密度取决于钻孔的数目、夹角与钻孔深度。探水钻孔有一定的密度，就可以保证探水准确性。超前距根据规范按下式计算05AL3P/KP1/2式中巷道迎头或侧帮至含水层、含水构造之间的安全距离（超前距）M；A安全系数，取25；L巷道跨度（宽或高取其大者）M；P岩层承受的静水压力，MPA；KP隔水岩层的抗拉强度，MPA。根据巷道所处岩层地质结构、巷道断面及静水压，确定探水超前距，当水压大于2MPA时，每增加01MPA，增加1M。本方案，初步确定探孔超前距为15M。（2探水钻孔布置方式钻孔布置方式与巷道类型、围岩构造等有关。由于恭巷道围岩基本处于含水状态，巷道处于三面受水威胁状态，故钻孔按扇形布置。为保证巷道前方及左右两侧都能受到钻孔控制，钻孔初步考虑布置7个。钻孔深度暂按平均70M考虑，根据巷道所处位置，如果巷道直，则探水孔可以加深，如遇弯道，则探水孔浅。探水孔数量根据现场实际情况进行调整。1个中心孔，方向与巷道中心线平行，其余钻孔与巷道中心线成12夹角。探水钻孔布置参数见表63，探水钻孔布置见图61。探水钻孔布置参数表表63河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司孔号垂直角/水平角/孔深/M距巷道中线/M距底板高/M10070030215左170111631左1701111415右170111651右170111160左170111470右1701114探水钻孔及注浆的施工顺序2467351475316图61探水钻孔布置示意图终孔位置3）止浆墙型式及厚度确定由于平面型止浆墙结构简单，施工方便，故采用平面型混凝土止浆墙，砼C30。止浆墙厚度按下式确定BK0（H/2H）1/2式中B混凝土止浆墙厚度，M；K0安全系数，取1415；作用在墙上的全荷重，KG，PF；F混凝土止浆墙面积，；P注浆终压，MPA；B巷道宽度，M；河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司H巷道高度，M；混凝土允许抗压强度，MPA。根据巷道断面大小，依据上式计算止浆墙厚度。4）探注设备及注浆站钻孔采用SKZ120A型全液压坑道钻机，配501000MM钻杆，60MM钻头。注浆站布置在地表，配备HFVC注浆泵，2TGZ60/210注浆泵各1台，06立方立式搅拌桶2台，散水泥罐1台。井下作业面布置1台孔口管固定用的BW150型注浆泵，水泥通过材料车运至井下作业面，固管用浓水泥浆现场拌制。注浆管路选用30MM无缝钢管。注浆管路经井筒、平巷敷设至作业面。5）注浆压力注浆终压取静水压力的23倍，根据现场实际静水压，确定注浆终压。6）注浆浆液注浆浆液采用单液水泥浆，水泥选用325号普通硅酸盐水泥，浆液浓度05111，如孔内吸浆量大，长时间不升压，可在水泥浆中加三乙醇胺与氯化钠混合液，现场配制可参考表64。表64水泥浆现场配制表水灰比水泥/袋三乙醇胺与氯化钠混合液/L水/L制成浆量/M30512430混合液浓度为5010061222820氯化钠与6321023075119242三乙醇胺6881029111519731107）浆液注入量由于裂隙、孔隙不能精确计算出形状和大小，因此注入量以实际发生为准。634施工工序及方法探水注浆施工工序为施工准备开孔、固定孔口管浇筑止浆墙（首次探水注浆时浇筑止浆墙，其后保证探水钻孔超前距离符合要求）耐压试验钻进探水孔注浆。1）施工准备为了确保探水作业安全顺利地进行，安钻探水前，必须作好河钢矿业中关铁矿南风井230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司准备工作。（1）加强钻孔附近的巷道的支护，背好顶帮，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板，借以保持探水地点巷道的稳定性，避免发生冒顶和片帮事故。（2）清理巷道浮渣，挖好排水沟，保证水流畅通，同时，应准备有相当容量的水仓和排水设备。（3）在打钻地点或其附近安装专用电话，水情紧急时，及时向调度室报告。（4）确定主要探水孔的位置时，应由测量和负责防探水人员亲临现场，共同确定钻孔方位、角度、钻孔数目及钻进深度。2）开孔、固定孔口管用110MM钻头按设计角度在工作面钻深30M钻孔，埋入10850005MM无缝钢管，埋深30M，外露20M，调整好角度，采用双液注浆封堵加固，凝固好（48小时）后，如果需要浇筑止浆墙则浇筑止浆墙，否则扫孔（孔深超过注浆预埋管1M）进行注浆预埋管压水实验。经过压水实验注浆预埋管能承受25