已封闭的废弃立井回填方案探讨.pdf

Internal Combustion Engine Parts 作者简介 耿雪峰 1983 男 河南郑州人 工程师 学士 2006 年毕业于安徽理工大学 从事煤矿设计工作 0 引言 淮南矿业 集团 有限责任公司李嘴孜矿位于安徽省 淮南市八公山地区最西部 东起新庄孜井田边界 西至孔 线 上至 A1煤层露头 下至 C15煤层 1000m 等高线地面 垂直投影线 走向长 9 6km 倾斜宽 0 45 1 1km 面积 6 11km2 李嘴孜于 1960 年投产 孔集矿于 1959 年投产 2002 年两矿核定生产能力均为 0 3Mt a 2004 年开始实施 并矿工程 将李嘴孜矿和孔集煤矿合并为孔李公司 2006 年孔李公司核定生产能力为 0 9Mt a 2007 年孔李公司更 名为李嘴孜矿 李嘴孜矿孔井工业广场于 2008 年报废 随 后矿对孔井工广煤柱进行开采 250m 以深工作面的开采 将直接影响孔井主 副井井筒 造成其塌陷 而两个井筒只 是部分回填 若不及时对井筒全部回填 将给矿井生产带 来安全隐患 导致西三采区所有煤层无法开采 因此 在工 作面回采之前 必须回填孔井主 副井 1 孔井主 副井井筒概况 1 1 主井 1 1 1 设计概况 孔井主井 以下简称主井 建于二十 世纪六十年代 为原孔集矿 以下简称孔井 主提升井 井 筒净直径 5 5m 钢筋混凝土支护 支护厚度 500mm 总长 度 605 726m 20 18 585 546m 井筒穿越 B11 B4煤层 在 0 96 5 04m 标高 井筒穿越流砂层 流砂层厚度 6m 主井在 140m 水平 250m 水平 400m 水平 530m 水平 设井底车场与主井贯通 除 140m 326m 水平外 其余水 平分别设置翻罐笼硐室 煤仓装载硐室与主井相连 同时 在 326m 标高设有临时井底车场与主井连接 在 250m 530m 水平设主井清理撒煤系统 1 1 2 回填及隔断现状 主井井筒在标高 44 48m 以 上用黄土进行了回填 并且在标高 12 28m 25 68m 及 44 8m 处分别施工了 1 2m 厚的钢筋混凝土平台 在标 高 7 2m 12 28 17 8m 27 28 35m 44 48m 处布置了 一层 20mm 厚的钢板 井筒在标高 44 48m 以下未进行充 填处理 仅在标高 250m 处铺设了工字钢平台 以防止跨 落物坠入井筒内 1 2 副井 1 2 1 设计概况 孔井副井 以下简称副井 井筒净直 径为 6 5m 钢筋混凝土支护 断面为 33 17m2 井口高程 为 20 79m 井筒深度为 547 81m 表土层 12 55m 井筒 在 6 65m 2 16m 标高穿过流砂层 厚 8 81m 在 2 16m 37 95m 标高穿过泥灰岩 厚 35 65m 在 40 25m 标高进 入基岩面 其岩性为风化粘土岩 4 2m 隔水性较强 副井在 标高 140m 250m 400m 及 530m 分别布置了马头门 1 2 2 回填及隔断现状 副井井筒在标高 43 28m 以 上部分用黄土进行了充填 并且在标高 10 68m 25 68m 及 43 28m 处分别施工了 1 2m 厚的钢筋混凝土平台 在 标高 8 8m 10 68m 25 68m 33 8m 及 42 8m 处设置了 一层 20mm 厚的钢板 井筒在标高 43 28m 以下未进行充 填处理 仅在标高 140m 处铺设了工字钢平台 以防止跨 落物坠入井筒内 2 井筒回填方案 根据井筒回填现状及井上 下状况 井筒全部回填思 路为 孔井主立井分段回填 250m 标高以上部分采用地 面钻孔进行回填 共设计 1 个钻孔 250m 标高以下部分 利用 250m 主井翻罐笼对主井进行回填 由于利用翻罐笼 回填只能回填至 260m 标高 因此 250m 260m 标高段 采用井下钻孔充填混凝土进行回填 孔井副立井全部采用 地面钻孔进行回填 共设计 2 个钻孔 一个钻孔终孔落在 43 8m 标高以下 回填 140m 以上部分 另一个钻孔终孔 落在 150m 标高 回填 140m 至副立井井底部分 同时施 工隔断墙隔断与孔井主 副立井井筒连接的所有巷道 2 1 施工隔断墙 2 1 1 隔断墙的位置 为防止回填的材料进入水平巷 道 本次隔断墙布置在与主 副立井连通的各条巷道内 隔 断墙尽量布置在与主 副立井距离在 5m 以内且围岩稳定 的地点 2 1 2 隔断墙的结构及作用 每处隔断墙采用两道楔 形隔水墙 根据水平标高计算出各个水平的水压 然后根 据水压来确定各个水平隔断墙之间的距离 250m 水平 4 5m 326m 水平 5m 400m 水平 5 5m 530m 水平 6m 隔断墙之间采用标号为 C25 的砼充填 且每道墙使用 11 工字钢布置成 型钢结构 墙体所围成的区域内的巷道 要施工锚杆 间排距为 800mm 800mm 锚杆外露不小于 800mm 若隔断墙位置支护形式为砌碹 则必须将墙体及其 围成的区域内的全部巷道碹体拆除并施工临时支护后方可 充填混凝土 布置隔断墙一方面防止井筒内的充填物进入 各水平巷道内 另一方面对井筒内的涌水具有可控性 2 2 施工回填钻孔 2 2 1 钻孔数量由于孔井主井 44 8m 以上已回填 且 250m 标高施工了工字钢平台 考虑到主井 250m 标高 以下可以利用翻罐笼及井下钻孔进行回填 因此本次主井 共布置 1 个地面钻孔 孔号为主填 1 已封闭的废弃立井回填方案探讨 耿雪峰 淮南煤矿勘察设计院 淮南 232001 摘要 为了安全回采矿井工业广场煤柱 必须对工业广场内的立井井筒全部回填 利用地面造斜钻孔能够对已封闭井口的井筒 全部进行回填 满足矿井安全开采要求 本文对已封闭的废弃立井井筒回填的思路和施工方案进行了初步探讨 关键词 废弃立井 地面钻孔 回填井筒 151 内燃机与配件 由于孔井副井 43 8m 以上已回 填且 140m 标高施工了混凝土平台 因此本次副井回填共布置了 2 个地 面钻孔 140m 以上个 孔号为副填 1 140m 以下个 孔号为副填 2 主 副立井合计 3 个地面钻孔 2 2 2 钻孔布置 主填 1 副填 1 浅孔 距井壁外 6 50m 处布置钻孔 副填 2 深孔 距井壁外 8 50m 处 布置钻孔 平面上钻孔布置避开 140m 巷道 2 2 3 钻孔结构 主填 1 副填 1 孔 0 35 00m 主填 1 进入泥灰岩 10 00m 或 32 00m 副填 1 进入泥灰岩10 00m 孔径 650mm 下 550 10mm 护壁 管 螺旋焊管 并水泥固井 35 00m 或 32 00m 81 00m 进入 井筒 孔径 520mm 下 430 12mm 工作管 螺旋焊管 孔口固定不固井 副填 2 孔 0 42 00m 进入泥灰岩 20 00m 孔径 800mm 下 690 10mm 护壁管 螺旋焊管 并水泥固井 42 00m 170 90 进入井筒 孔径 650mm 下 430 12mm 工作管 螺旋焊管 孔口固定不固井 主 副立井主填 1 副填 1 结构详见图 1 副立井副填 2 结构详见图 2 2 2 4 钻孔深度 主 填 1 孔 终 孔 孔 深 81 00m 42 80m 标 高 以 下 17 24m 副填 1 孔终孔 81 00m 42 20m 标高 以下 18 10m 副 填 2 孔 终 孔 170 90m 140m 标 高 以 下 10 20m 2 2 5 钻孔施工 2 2 5 1 主填 1 孔 副填 1 孔施工 先用 190mm 钻头钻进至泥灰岩内 10 00m 然后 用 450mm 650mm 钻头分级扩孔至泥灰岩内 10 00m 之后下 550 10mm 护壁防水套管并用水泥固井 再用 190mm 钻头钻进至终孔 然后用 520mm 钻头扩孔至终孔 之后下 430 12mm 工作管 2 2 5 2 副填 2 孔施工 先用 190mm 钻头钻进至泥灰岩内 20 00m 然后 用 500mm 800mm 钻头分级扩孔至泥灰岩内 20 00m 之后下 690 10mm 护壁防水套管并用水泥固井 再用 190mm 钻头钻进至终孔 然后用 450mm 650mm 分级扩孔至终孔 之后下 430 12mm 工作管 2 2 6 钻具组合 钻进时钻具组合 190mm 牙轮钻头 159mm 钻 铤 3 立根 127mm 钻杆 方钻杆 扩孔内钻具组合 450mm 500mm 650mm 组合 牙轮钻头 159mm 钻铤 3 立根 127mm 钻杆 方钻杆 2 2 7 定向钻井 主填 1 孔 副填 1 孔设计自孔口就斜孔钻进 有线随 钻仪稳斜 歪斜平距 6 50m 左右 孔斜角为 4 60 定向方 位主填 1 孔为 256 50 副填 1 孔为 350 副填 2 孔设计直孔 定向斜孔钻进 自孔底之上 90 00m 开始有线随钻仪定向钻进 造斜平距 8 50m 左右 造斜率 1 20 10m 最大造斜角 9 60 定向方位为 126 50 2 2 8 钻探设备 钻塔 16m 或 27m 人 字型钻塔 钻机 TSJ 1000 型 TSJ 2000 型石油钻机 泥浆泵 TBW850 60 型泥浆泵 测斜仪 JJX 3S 型高精度测斜仪 定向仪 有线随钻仪 除砂器 JNs 1 除砂器等 2 2 9 井筒回填 2 2 9 1 回填材料 地面钻孔回填材料 以煤矸石为主 并适当就地取 黄土 碎石子 建筑垃圾等 水泥为 32 5 普通硅酸盐水泥 井下人工回填材料 以煤矸石为主 加 10 的水泥 水泥为 32 5 普通硅酸盐水泥 2 2 9 2 回填方法 主井回填方法 250m 标高以上部分 利用钻孔先 填矸石 黄土 碎石子 建筑垃圾 在 250m 140m 标高灌注 0 6 1 的水泥浆 每次水泥 充填高度为 4 6m 主填 1 孔孔底之上空间充填 0 6 1 的水泥浆 260m 标高以下部分 利用主井 250m 翻罐笼在井下对主井进行井筒回填 250m 260m 部分 由于利用 250m 翻罐笼回填主井只能回填至 260m 标高 因此 250m 260m 部分使用井下钻孔充填混凝土 回填 副井回填方法 先填矸石 黄土 碎石子 建筑垃圾 在 140m 250m 326m 400m 530m 标高灌注 0 6 1 水泥浆 每次水泥浆充填高度为 4 6m 副填 1 孔及副填 2 孔孔底之上空间充填 0 6 1 的水 图 1 主填 1 副填 1 斜孔结构示意图 图 2 副填 2 钻孔结构示意图 152 Internal Combustion Engine Parts 0 引言 新时代背景下 随着近年来我国医疗卫生事业的蓬勃 发展 与之相关的医疗设备构建也愈加详尽 但在医院大 型影像设备机房建设及安装准备工作方面 却仍存在诸多 的问题与不足 如机房入口宽度小于大型影像设备宽度 致使设备无法进入机房之中 又如 机房建设缺乏合理性 影响到大型影像设备的应用 这不仅影响到机房与设备的 正常使用 更使医院的医疗设备构建效率受到严重制约 对此 应对医院大型影像设备机房的建设与安装准备工 作 进行细致的分析与研究 针对二次施工或改造等作业 以及所需投入的各类资源等予以明确 唯有如此 才能确 保医院大型影像设备的机房建设与安装准备工作日趋完 善 为医院医疗设备科学 合理的构建 做出积极的推动作 用 因此 对于 医院大型影像设备机房建设及安装准备工 作探讨 的研究 就具有极大的现实意义 1 大型影像设备机房建设 1 1 地面 由于大型影像设备质量过大 所需机房要 确保结构坚固 并能够承受较大负荷 避免机座因过大的 荷载而导致下沉现象的出现 同时 在对机房地面进行设 置时 应确保地面平坦且光洁 由此便于后期的设备安装 与地面保养 通常情况下 大多医院大型影像设备机房应 选择水泥或水磨石地面 若在地面设置地板结构 虽可有 效避免潮湿与电击等问题 但却应细致分析好设备的承重 情况 此外 应在地面下设置地沟 既要做好防潮工作 又 要进行防鼠患作业 1 1 2 墙体 在医院楼体一层机房的建设中 要应用框 架结构 而墙体应采用砖墙结构 并确保墙体具备足够的 厚度 以此避免 X 线放射影响 通常情况下 墙体应设置 厚度为 30 6cm 之间 且应对砖体缝隙进行浇灌 同时 要 在扫描室与操作室内进行电缆线的走线孔 激光相机走线 孔 以及 PACS 系统网线走线孔等 2 大型影像设备机房的防护功能实现 2 1 楼板与墙壁 医院中大型的影像设备 多为 X 线 的放射源 这便需要大型影像设备机房在墙壁与楼板等方 面 满足大型影像设备使用时所达到的最大千伏屏蔽数 值 即确保墙壁与楼板等需要符合实际影像设备机房所应 达到的铅当量 2 例如 某医院设置的 125kvVp 的大型影 像设备机房 为确保影像设备的正常使用 且不会对机房 外部构成放射线影响 则应使其 X 线防护层超出 2mm 铅 当量 也就是设置成为 25cm 厚的砖体结构墙体 或厚度达 到 16cm 的混凝土楼板 并且 在砖体结构的大型影像设备 机房建设时 其墙体缝隙也需采用混凝土进行浇筑 以此确 保 X 线的有效防护 在墙体的外侧与天棚位置处 需在普 通墙面施工前 进行工业硫酸钡的涂抹 若天棚位置未能在 普通棚顶完工前进行工业硫酸钡的防护涂抹工作 则所需 消耗的施工作业时间与成本投入都将成倍递增 在核磁共 振 MRI 扫描室内 要在做好六面铜板屏蔽防护的同时 做 好室内的通风准备工作 由于 MRI 主磁体所占有的体积较 大 应对扫描室的外墙进行良好处理 确保其能够为核磁共 振设备的进入做好前期空间的预留 且预留口应在满足医 院楼体整体美观度的基础上 进行设备进入室内后的封闭 工作 此外 MRI 扫描室旁还应设置出进行空气与温度调节 的空调室 2 2 门窗 通常情况下 考虑到大型影像设备机房的 X 线放射问题 使得对外开放的窗户在大型影像设备机房 中较少涉及 这里所阐述的窗户 即是在病人扫描室与医 生操作室之间的观察窗 为确保观察窗的良好防护性 应 对观察窗镶嵌距离地面 90cm 且规格为 120cm 80cm 的 铅玻璃 而对影像设备扫描室进行门的设置与防护时 则 应利用厚度为 2mm 的铅皮对门进行包裹 在充分考虑到 移动病床 担架 轮