泊江海子矿副井井筒施工组织设计.doc

内内蒙蒙古古银银宏宏能能源源开开发发有有限限 公公司司 泊泊江江海海子子 矿矿副副井井井井筒筒及及相相关关硐硐室室掘掘砌砌工工程程 施施 工工 组组 织织 设设 计计 中中煤煤第第七七十十一一工工程程处处 二二 九九年年九九月月七七日日 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 处处 长 长 总总 工 工 生产管理部 生产管理部 安全监察部 安全监察部 机机电电部部门门 编编 制制 人 人 编编 号 号 ZM 71 SGZS BJHZFJ 01 版版 次 次 A 0 生效日期 二生效日期 二 OO 九年九月十日九年九月十日 发放号码 发放号码 受控状态 受控状态 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 施工组织设计目录施工组织设计目录 第一章第一章 概概 况况 一 工程概况 二 工程内容及工程技术特征 三 井筒地质及水文地质 第二章第二章施工准备施工准备 一 技术准备 二 施工队伍准备 三 施工现场准备 四 施工技术装备与材料供应安排 第三章第三章 施工方案的选择施工方案的选择 一 冻结表土及风化基岩段施工方案 二 冻结基岩段施工方案 三 与井筒相连接的相关工程施工方案 第四章第四章 施工工艺施工工艺 一一 采用 四新 加快施工速度 二 利用永久井塔凿井施工 三 试挖及临时锁口施工 四 井筒冻结表土及风化基岩段施工 五 井筒冻结基岩段及基岩段施工 一 冻结基岩段外壁及基岩段施工 二 内壁浇筑 三 内外井壁夹层注浆 六 与井筒连接处相关工程施工 七 关键部位施工技术及处理特殊地质变化技术措施 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 一 基岩段防治水措施 二 井筒通过不稳定岩层及断层破碎带的施工 三 井筒揭煤施工 八 突发事件应急措施 第五章第五章 施工辅助系统施工辅助系统 一 提升系统 二 井筒悬吊设施 三 井口及地面辅助设施 第六章第六章 井筒施工凿井设施选型计算井筒施工凿井设施选型计算 一 提升设备的选型 二 悬吊设备的选型 第七章第七章 施工组织与管理施工组织与管理 一 施工组织管理机构 二 施工管理 第八章第八章 施工进度计划与进度控制施工进度计划与进度控制 一 工期安排 二 工期保证措施 第九章第九章 施工技术安全措施 灾害预防和安全保证体系施工技术安全措施 灾害预防和安全保证体系 一 安全工作目标 二 安全管理体系 三 安全管理措施 四 施工安全技术措施 五 灾害预防 六 本工程需编制的分项和专项措施 第十章第十章 工程质量检测管理措施和质量保证体系工程质量检测管理措施和质量保证体系 一 施工质量保证措施 二 质量保证体系 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 第十一章第十一章 文明施工及环境 职业健康保证措施文明施工及环境 职业健康保证措施 一 文明施工及环境保护措施 二 文物保护措施 三 职业健康保护措施 第十二章第十二章 冬雨季施工措施及地下管线等保护加固措施冬雨季施工措施及地下管线等保护加固措施 一 冬雨季施工措施 二 地下管线及其它地上地下设施保护加固措施 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 前前 言言 编制本施工组织设计大纲的指导思想是 贯彻执行国家及本行业部 门有关建设方针和技术政策 采用先进的科学技术 充分利用本处的施 工能力和技术经验 提高矿井建设的综合效益 在确保安全和工程质量 的前提下 合理安排施工顺序及工程进度 本着工期短 效率高 质量 优 效益好的原则 建设本矿井 严格贯彻我处质量 环境 职业健康安全三体系即 ISO9001 ISO14001 GB T28001 标准 管理手册 程序文件 中的 相关规定 确保工程施工的每一个阶段 每一个环节 每道工序处于受 控状态 从而确保工程质量 本施工组织设计的编制依据是 1 泊江海子矿井副井井筒掘砌工程招标文件 及招标文件答疑 施工设计图纸 2 矿山井巷施工 1 矿山井巷工程施工及验收规范 GBJ213 90 2 煤矿井巷工程质量检验评定标准 MT5009 94 3 煤炭建设工程质量技术资料管理规定与评级办法 国家煤 炭局 1999 年 2 月 10 日颁布的煤规字 1999 34 号文 4 煤矿安全规程 2009 年版 5 防治煤与瓦斯突出规定 2009 年版 6 建设工程监理规范 GB50319 2000 7 国家 省市和行业相关法律 法规 规范要求 3 混凝土结构工程 1 钢筋混凝土工程施工质量验收规范 GB50204 2002 2 混凝土质量控制标准 GB50164 1992 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 3 锚杆喷射混凝土支护技术规范 GB50086 2001 4 普通混凝土用砂 石质量及检验方法标准 JGJ52 2006 5 混凝土外加剂 GB8076 2008 6 混凝土外加剂应用技术规范 GB50119 2003 4 工程焊接 1 钢筋焊接与验收规范 JGJ18 2003 2 钢筋焊接接头试验方法 JGJ T27 2001 3 钢筋混凝土用热轧带肋钢筋 GB1499 2007 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 第一章第一章 概概 况况 一 工程概况 一 工程概况 内蒙古银宏能源开发有限责任公司泊江海子煤矿位于鄂尔多斯境内 由煤炭工业合肥设计研究院设计 井田位于内蒙古自治区鄂尔多斯市塔然高勒矿区的最南部 行政区 划属鄂尔多斯市东胜区管辖 矿井工业广场布置在泊江海子镇北部 距 109 国道 2 5km 处 距乌蒙公路 30m 交通方便 泊江海子镇西至乌海 市 305km 与包兰铁路相通 东至鄂尔多斯市东胜区 55km 主要的铁 路和公路均在东胜区交汇 二 工程内容及工程技术特征二 工程内容及工程技术特征 1 工程内容 副井井筒工程及与井筒相关硐室掘砌 2 井筒技术特征 副井井筒设计净直径为 10 5m 井筒全深 611 7m 设计冻结段支 护深度 550m 冻结深度不小于 556m 井壁结构为 冻结段设计为内 外双层钢筋砼井壁 双排钢筋 1386 0m 1380m 段为临时锁口 1380m 1096m 段内 外层井壁支 护厚度分别为 800mm 850mm 砼标号 C30 C40 1096m 851m 段内 外层井壁支护厚度分别为 1050mm 1000mm 砼标号 C40 C75 851m 839m 段为内外层井壁整体浇筑段 支护厚度 2050mm 砼标号 C75 839m 836m 段为井壁支撑圈 支护厚度 1300mm 砼标号 C75 与整体浇筑段同时施工 基岩段设计为单层素混凝土井壁 836m 775 75m 段井壁为单 层混凝土 支护厚度 750mm 混凝土等级为 C40 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 井筒与车场连接部水平 810 5m 内外层井壁之间铺设的单层塑料 板 所有的接缝应错开 井壁结构图表 1 1 三 井筒地质及水文地质资料三 井筒地质及水文地质资料 一 自然地理 一 自然地理 1 地形 地貌及水系 勘探区属高原半沙漠地貌特征 大部分地区为风积沙 第四系广泛 分布 区内植被稀疏 生态环境脆弱 区内无沟谷 仅在井田西南部有 一季节性的沟谷鸡沟河 枯水季节一般干涸无水 但在丰雨季节 可形 成短暂的溪流或洪流 洪流具有历时短 流量较大的特点 由西北向东 南流出区外 2 气象 勘探区气候特征属于半干旱的温带高原大陆性气候 太阳辐射强烈 日照丰富 干燥少雨 风大沙多 无霜期短 冬季漫长而寒冷 夏季炎 热而短暂 春季回暖升温快 秋季气温下降显著 据东胜区气象局历年资料 当地最高气温 36 6 最低气温为 27 9 年平均降水量为 396 0 mm 且多集中于 7 8 9 三个月内 年 平均蒸发量为 2534 2mm 区内风多雨少 且以西北风为主 冻结期一 般从 10 月份开始至次年 5 月份 最大冻土深度为 1 71m 最大沙尘暴 日为 40 天 年 3 地震及灾害地质 本区位于鄂尔多斯台向斜东北缘 是中国现存最完整 最稳定的构 造单元 据 中国地震烈度区划图 划分 本区地震烈度小于 度 地震 动峰值加速度为 0 05g 属弱震区 据调查 本区历史上从未发生过较 大的破坏性地震 亦无泥石流 滑坡及塌陷等地质灾害现象发生 二 井筒地质情况 二 井筒地质情况 1 地层 井筒穿过地层为第四系 白垩系下统志丹群 侏罗系中统直罗组 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 侏罗系中 下统延安组 其岩性为紫红色 灰绿色砾岩 含砾粗砂岩 粗砂岩 紫色 绛紫色 灰色 深灰色砂质泥岩 泥岩以及煤层 地质 构造简单 第四系松散层分布广泛 厚度小于 10m 松散 岩石以碎屑 沉积岩为主 层状结构 岩体各向异性 力学强度变换大 煤层顶底板 岩石的力学强度低 以软弱岩石为主 勘探区岩石与岩体的完整性与稳 定性差 中等 风化作用相对强烈 构造形态总体为一向北西倾斜的单 斜构造 倾向 N30 40 W 地层倾角 1 3 地层产状沿走向及 倾向均有一定变化 但变化不大 2 构造 勘探区位于东胜煤田的西北部边缘 其构造形态总体为一向北西倾 斜的单斜构造 倾向N30 40 W 地层倾角1 3 地层产状沿走向 及倾向均有一定变化 但变化不大 沿走向发育有宽缓的波状起伏 区 内未发现大的断裂和褶皱构造 泊江海子井田在勘探阶段通过二维地震 仅发现有6个落差3 13m的断点 井检孔资料未发现断点 3 煤层 井田内含煤地层为侏罗系中下统延安组 J1 2y 延安组为巨型内 陆盆地含煤构造 本井田由于受东胜隆起区的影响 又为沉积盆地的边 缘 古地形较高 受其影响 该区煤系地层下部缺失 上部遭受后期剥 蚀 副检补孔含3 4 5等3个煤组 煤系地层厚度为141 34m 为低瓦 斯 三 井筒水文地质情况 三 井筒水文地质情况 根据井检资料及本次井检勘探资料 以区内地下水的水力性质及赋 存条件的不同 可划分为松散岩类孔隙潜水含水岩组 碎屑岩类孔隙 裂隙承压水含水岩组 现分述如下 1 含水层 第四系 Q4 松散层潜水含水层 本次井检孔第四系厚度 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 6 65m 岩性以亚沙土为主 基本上不含水 第 含水岩组 白垩系 下统志丹群 K1zh 碎屑岩类孔隙 裂隙承压水含水层 井田勘探资料 钻孔揭露厚度为 315 00m 318 50m 平均厚度 317 24m 区内厚度变化 不大 与下伏地层呈角度不整合接触 第 含水岩组 侏罗系中统直 罗组 J2z 底至 3 煤组底隔水层 全区发育 岩性以灰绿色粗粒砂岩 灰白色中粒砂岩 细粒砂岩为主 夹灰色 浅灰色砂质泥岩 粉砂岩及 煤层 第 含水岩组 3 煤底泥岩底界至 6 煤组含水层 岩性以灰白 色粉砂岩为主 中下部为灰色 浅灰色砂质泥岩 粉砂岩夹细粒砂岩及 煤层 含水岩性以细粒砂岩为主 2 隔水层 白垩系下统志丹群 K1zh 隔水层 该隔水层岩性为紫红色夹灰绿色砂质泥岩 泥岩 中夹薄层砂岩 根据井田勘探资料钻孔揭露隔水层深度在 321 88m 325 53m 之间 厚度 19 06m 23 13m 平均厚度 21 10m 全区发育 厚度变化较小 隔水性 能良好 该隔水层基本上隔断了第 含水岩组与第 含水岩组之间的水 力联系 3 号煤底部隔水层 岩性以灰色 深灰色砂质泥岩 泥岩为主 夹灰色砂岩 根据井田 勘探资料钻孔揭露厚度 10 19 11 02m 平均 10 84m 井田内全区发育 厚度较稳定 隔水性能较好 根据井田勘探资料部分孔揭露隔水层在 3 1 煤上部 本孔揭露隔水层在 3 1 煤下部 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 第二章第二章 施施 工工 准准 备备 一 技术准备一 技术准备 1 组织技术与管理人员认真审阅图纸 学习技术规范 组织图纸 会审 并在此基础上编制实施性施工组织设计 施工技术措施 项目质 量计划 填报项目开工报告 准备好各种技术资料和表格 开工前对技 术人员 管理人员及施工人员做好技术交底 2 组织测量人员做好接点复测工作 按业主提供的导线 水准点 进行全面复核校验 进行井口十字基桩的布设 3 试验人员尽早进行试验 检验和各种强度砼配合比的试验 二 施工队伍准备二 施工队伍准备 1 为确保本工程施工速度和工程质量 特在本处内精选素质好 经验丰富 从事过二次以上类似工程施工的施工队伍进场施工 2 根据施工进度情况 按总体施工计划 陆续组织各作业队 各 岗位 各工种人员进场 所有人员在上岗前 10 天到岗 以便了解现场 情况 按本公司通过的质量 环境 职业健康安全三体系即 ISO9001 ISO14001 GB T28001 标准 以及 ZM71 QEO CX 2008 培 训控制程序 要求组织学习培训 三 施工现场准备三 施工现场准备 第一批人员进场后 要及时开展进场四通一平的准备工作 施工必 需的生活 办公 卫生 生产等临时设施 工广临时设施布置 遵循 方便实用 文明施工 节约用地 安全可靠 兼顾环保 CI 达标 尽 可能避开永久建筑物 的原则 井筒施工大临平面布置图见表 2 1 地面 大临工程一览表见表 2 2 四 施工技术装备与材料供应安排四 施工技术装备与材料供应安排 我处施工技术力量雄厚 装备精良 有充足的大型矿井施工成套机 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 械化设备 主要机械设备表见表 2 3 由处机电 试验 材料供应部门组织设备 仪器 周转材料等调运 工作 确保施工设备 试验 检验设备 测量设备等迅速进场 其余设 备和周转材料根据工作进度工程进展情况 按计划陆续进场试验和检测 仪器设备表 2 4 组织物资供应人员进行市场调查 按本公司通过的质量 环境 职 业健康安全三体系即 ISO9001 ISO14001 GB T28001 标准 以及 ZM71 QEO CX 2008 物质采购控制程序 选择合适的供应商 落实 货源 安排订货计划 设立堆放场地 搭设库房等 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 表表 2 2 井筒施工大临工程一览表井筒施工大临工程一览表 工 程 量 序 号 工 程 名 称结 构 形 式 单位数量 备 注 1主提绞车房轻钢结构M2264 2副提绞车房轻钢结构M2264 3绞车 稳车设备基础砼M3750 4机电修车间 轻钢结构 M290 5材料库 轻钢结构 M2120 6井口配电 轻钢结构 M260 7井口值班 轻钢结构 M280 8钢筋棚钢筋防雨棚M296 9砂 石料场砼铺地M2500 10职工宿舍 轻钢结构 M21008 11食堂 轻钢结构 M2144 12浴室 轻钢结构 M2120 13更衣室 轻钢结构 M260 14办公室 轻钢结构 M2288 15厕所 轻钢结构 M260 16临时变电所轻钢结构M2136 17临时压风机房轻钢结构M2220 18搅拌站轻钢结构M240 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 表表 2 3 主要施工机械设备表主要施工机械设备表 数量序 号 设备名称型号规格 国别 产地 额定 功率合计自有租赁新购 1凿井井架利用永久井塔改造1 2主提升机2JKZ 4 0 15洛阳200011 3副提升机2JKZ 4 0 15洛阳200011 4提升天轮TXG 3 0宿州22 5吊桶5 0m3宿州642 6底卸式吊桶DX 3 0 2 4宿州44 7钩 头11t22 8稳 车JZ 16 800A济南3066 9稳 车JZ 10 600A济南2211 10稳 车JZA 5 1000济南2211 11稳 车JZ 25 1300A济南551212 12悬吊天轮1 0m 重型单槽宿州32239 13悬吊天轮1 0m 重型双槽宿州44 14装载机ZL 50徐州11 15自卸汽车10t长春44 16喷浆机ZP VII江西3422 17砼震动器ZNQ 50方园1616 18砼分料器QFH自制22 19整体模板MJY 3 8m自制11 20注浆机XPB 90E天津9022 21压风机SA 250A宣化25044 22压风机SA 120A宣化13022 23变压器S11 500 6 0 4合肥22 24变压器KS9 315 6 0 4合肥22 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 续上表 数量 序 号 设备名称型号规格 国别 产地 额定 功率合计自有租赁新购 25高压柜XGN合肥12102 26低压柜GGD2合肥33 27电容补偿柜GR 1 01合肥22 28低防开关QJZ 80合肥44 29低防开关KBZ 400合肥44 30 地质钻机MK 4西安151 1 31 调度绞车JD 11 4徐州11 44 4 32 电焊机BX5 400合肥2 2 33 单级泵3BA 9 7 5长沙7 52 2 34排水泵DC50 80 11博山3502 11 35吊盘自制11 36激光仪江西11 37轮锯机11Kw合肥1111 38车床17Kw合肥1711 39钻床5 5Kw合肥5 511 40砂轮机S3SL 300合肥313 41空气锤C41 65徐州3011 42伞钻SJZ6 11 订制 宣化22 43抓岩机HZ 6太原22 44局扇FBD NO8 0侯马2 45422 45风钻YT 28沈阳3030 46风泵BQF 50 25常州55 47挖掘机CX55B凯斯11 48挖掘机ZAXIS60日立11 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 表表 2 4 试验和检测仪器设备表试验和检测仪器设备表 序 号 设备名称型号规格 数 量 国别 产地 制造 年份 已使用 台时数 用途备注 1锚杆拉力计ZY 201北京 2007 2钢尺LGS1001北京 2008 3收敛仪JSS30A1北京 2006 4经纬仪J2 21苏州 2006 5水准仪NAL2241苏州 2007 6靠尺JZC2浙江 2007 7自动称量上料机PLD 12001山东 2008 8塌落筒TLY 12北京 2008 9分析天平SJ1天津 2007 10激光指向仪YBT2北京 2007 11磅秤500kg1徐州 2006 12回弹仪HT225A1山东 2008 13砼强度检测仪SHJ 301北京 2007 14砼取样钻机HZ 151杭州 2007 15锚喷质量检测仪MPJ 81山东 2006 16锚杆探测仪MT 21山东 2007 17便携式瓦检仪JCB4 A 4北京 2008 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 第三章第三章 施工方案的选择施工方案的选择 工程施工优选最佳施工方案 实现安全 快速 质优为目的 最大 限度地推广采用新技术 新工艺 新材料 新设备 严格按照通过了的 ISO9001 国际质量管理体系 ISO14001 环境管理体系及 GB T28001 职 业健康安全管理体系运行 确保工程施工的每一个阶段 每一个环节 每一道工序都处于受控状态 确保工程质量 根据井筒技术特征及工程 水文地质 为加快井筒施工速度 井筒 施工采用短段掘砌 四班制滚班作业 采用 四大一深 工艺施工 即 大绞车 大吊桶 大抓岩机 大模板 和 中深孔爆破 井筒过表土 风化带采用冻结法施工 基岩段过含水层 断层破碎带 揭煤前进行工 作面超前探注 保证施工安全 详见表 3 1 立井施工机械化配套方案 一 冻结表土及风化基岩段施工方案一 冻结表土及风化基岩段施工方案 冻结段采用在井筒中布置凯斯挖掘机 CX55B 日立挖掘机 ZAXIS60 挖掘机 HZ 6 中心回转抓岩机挖土装罐 配以人工用铁锹 高效风铲 B87 型气动破碎机掘进刷帮 掘进刷帮 两套单钩提升 金 属整体模板砌筑外壁 内壁施工采用液压滑模砌筑 底卸式吊桶下放混 凝土 二 冻结基岩段施工方案二 冻结基岩段施工方案 采用钻爆法掘进伞钻钻眼中深孔爆破 中心回转式抓岩机装岩出矸 采用液压挖掘机 防爆电机型 辅助清底 两套单钩提升 整体金属模 板砌壁 底卸式吊桶下放砼 井筒预先布置一路瓦斯抽放管 以备揭煤 施工的需要 三 与井筒相连接的相关工程施工方案三 与井筒相连接的相关工程施工方案 与井筒相连接的相关工程包括马头门及相关硐室等 这些工程均采 用普通钻爆法掘进 随井筒掘砌一并施工 井筒与井底车场连接处的施 工 可利用耙矸机耙矸 将破碎矸石先耙入井筒内 再由抓岩机配合吊 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 桶出矸 利用钢木组合模板砌筑 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 表表 3 1 立井施工机械化配套方案立井施工机械化配套方案 序 号 项目施工设备配套方案 1井筒直径 深度井径 10 5m 副井深度 611 7m 2作业方式混合作业 3凿岩机钻架SJZ6 11 型伞钻 配 YGZ 70 风钻 6 部 两台 4抓岩机HZ 6 中心回转抓岩机 2 台 防爆挖掘机辅助清底 5主提升机2JKZ 4 0 15 一台 6副提升机2JKZ 4 0 15 一台 7提升吊桶 主 副提采用 5m3吊桶 DX 3m3底卸式吊桶下放混凝土 8凿井井架永久井塔改造后 9凿井稳车 JZA 5 1000 一台 JZ 10 600A 一台 JZ 16 1300A 六台 JZ 25 1300A 十二台 外壁模板MJY 10 5 3 8 型整体液压金属模板 10砌壁 内壁模板伞形结构液压滑模 11排水泵在吊盘上安设 DC50 80 11 型卧泵排水 12通风 采用 FBD NO8 0 型 2 45kw 对旋式风机 两路 1000mm 胶质风筒 风筒采用井壁吊挂的方式固定 13通信 信号控制台KJTX SX 1 型 1 套 14照明设备Dd250 127 型 2 台 15测量全站仪 经纬仪 水准仪 16翻矸方式自动卸矸 17防水排水当涌水量大于 10m3 h 时 采取注浆 封水治水措施 18压风机SA 250A 型压风机四台 SA 120A 型压风机两台 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 第四章第四章 施工工艺施工工艺 施工中以人为本 发挥人才优势 推动技术进步 组织科研攻关小 组 积极配合支持院校和科研单位搞好科技攻关 克服施工技术难题 加强管理 采取激励机制 提高劳动者的积极性 提高职工操纵机械设 备的熟练程度 确保正规循环 缩短循环时间 提高劳动效率 加快施 工速度 加强机电设备维护管理 实行包机定人定岗维修 使设备处于 100 完好状态 严把材料进货验收关 杜绝不合格产品进入工程实体 采用新工艺 新技术 新设备 新材料 严格按照通过了的 ISO9001 国 际质量管理体系 ISO14001 环境管理体系及 GB T28001 职业健康安全 管理体系运行 确保工程施工的每一个阶段 每一个环节 每一道工序 都处于受控状态 确保工程质量 一 采用一 采用 四新四新 加快施工速度加快施工速度 1 新工艺 冻结段使用凯斯无尾挖掘机 CX55B HZ 6 抓岩机挖土装罐 基岩 段辅助清底 井筒施工采用 SJZ 6 11 特制加长型伞钻 HZ 6 抓岩机 MJY 型整体金属大模板 大吊桶 大绞车 座钩式自动翻矸 自卸汽 车排矸等配套的机械化作业新工艺 2 新技术 采用深孔光面 光底 减震弱冲爆破 MK 4 型液压钻机钻眼探水 注浆封水 中深孔爆破技术 新型凿井专用风机通风排烟 新型煤矿通讯 与信号装置通讯指挥联络调度 工业电视监控确保安全快速施工 等新技术 3 新材料 新设备 采用 2JKZ 4 0 15 新型凿井专用绞车 5m3大吊桶 整体金属模板 电磁雷管 新型抗冻早强剂 高照度DGC175 127 型隔爆投光灯 凿井 专用风机 伞钻 大抓 中心回转式抓岩机 大模板等新材料新设备 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 二 利用永久井塔凿井施工二 利用永久井塔凿井施工 一 一 副井井塔结构 副井井塔结构 副井永久井塔设计跨度 24m 20 5m 自下至上为 1F 0 00m 2F 15 500m 3F 24 00m 4F 32 50m 5F 41 80m 顶层 60 00m 井塔中部有四根结构柱 柱间为承重梁 中心间距 11 6 10 2m 24 00m 水平承重梁之间有矩形空间 规格为长 宽 9 7m 8 95m 16m 为交通罐防撞梁底面标高 23m 为罐笼防撞梁底 面标高 32 5m 为导向轮安装水平 41 8m 为提升机安装水平 二 二 凿井翻矸设施布置方案 凿井翻矸设施布置方案 翻矸台的确定主要考虑 应使其高度保证矸石溜槽的角度不小 于 38 40 溜槽口距地面的高度应满足出车需要 溜槽口伸出的 长度要便于机械操作 提升 悬吊伞钻的使用要求 距井口最近的平台为 15 5m 平台 过高不能利用 根据施工经验 在距井口 11 5m 高度位置安装凿井用翻矸台 满足 SJZ 11 伞钻使用的 要求 在井塔结构柱上设置钢结构牛腿 用钢板及连接螺栓固定牛腿在混 凝土柱上 牛腿上设置钢梁 钢梁上设置翻矸平台各梁 其下设置支撑 立柱 根据井塔实施图纸 确定溜槽出口位置及方位 井塔的相对两侧 门高宽应不小于 3 5m 5m 以方便进出车及排矸工作 三 三 天轮平台高度的确定 天轮平台高度的确定 1 提升过卷高度验算 根据 煤矿安全规程 第 397 条 罐笼提升 过卷高度规定值 提升速度 4m s 过卷高度 4 75m 提升速度 6m s 过卷高度 6 5m 吊桶提升 其过卷高度不得小于上述值的 1 2 施工中使用绞车 2JKZ 4 0 15 绞车 提升速度为 6 84m s 为了保证 达到正常使用功能 按下式进行计算 H副 L1 L2 L3 L4 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 式中 H副 平台高度 L1 井口到翻矸台高度 L2 翻矸 台到吊桶卸矸停止位置 L3 吊桶和连接装置总高度 3 48 5m3吊 桶全高 5 5 钩头至保险伞距离 8 98mm L4 吊桶提升最小过 卷高度 按 4m 考虑 H主 10 2 8 8 98 4 25 78m 使用副井井塔 24m 15 5m 平台作为悬吊凿井设施天轮平台 临 时增加 26 2m 平台作为天轮及稳绳悬吊用平台 可以满足井塔两侧出 绳及过卷提升的使用要求 2 稳绞仰偏角应满足使用要求 天轮平台高度应符合提升绞车 凿井绞车的仰角及偏角要求 钢 丝绳最大弦长 60m 钢丝绳最大偏角 1 5 钢丝绳最小仰角 30 四 四 天轮平台及稳绞布置 天轮平台及稳绞布置 副井在 24m 15 5m 26 2m 水平布置天轮平台梁 井塔两侧出 绳 各梁坐落在承重梁上 中心间距 11 6 10 2m 井塔施工承重梁时 提前预埋钢板 1 预埋钢板 1 与混凝土梁下部铺设的钢板 2 焊接固定 天轮梁布置在钢板 2 上 为了便于悬吊设施出绳 应延长天轮梁至井塔 壁上 井塔两出绳侧塔壁不施工 预留出绳孔 此孔在天轮所在平台上 高宽应不小于 2 5m 9 5m 井筒施工平面布置图见表 4 1 天轮平台布 置图表 4 2 井筒施工地面稳绞布置图见表 4 3 井筒施工稳绞立面布置 图见表 4 4 三 井筒试挖及临时锁口的施工三 井筒试挖及临时锁口的施工 1 井筒试挖 把井筒施工所必要的临时工程和凿井设备设施安装等工作全部完成 后 再根据冻结实际情况 适当选择井筒开挖时机 一般认为在水文观 测孔的各层水位均已有规律的上升并冒水 最后一层水位持续溢出水 7 天后 测温孔温度降至设计要求值 证实冻结壁已全部交圈 且浅部的 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 冻结壁厚度和强度足以抵抗预挖深度的地压以及能保证施工的连续性 即可进行试挖 通过试挖核实冻结壁已具有一定的厚度和强度 能适应 井筒正式施工要求 且凿井设施及地面辅助系统均已准备完毕 方可进 行开挖 井筒试挖阶段 掘砌段高不得大于 2 5m 以不片帮为原则 土层 掘进时 采用挖掘机由井中向周边扩展 利用在井中挖超前小井 台阶 式挖掘以防井帮塌落 当直接挖掘有困难时 采取钻爆法施工 采用 YT 28 型风钻人工打眼 多台风钻同时作业 2 临时锁口施工 副井设计临时锁口深度为 6m 设计净直径为 11 95m 临时锁口采 用 CAT320 型长臂挖掘机挖掘 自卸汽车排矸 井壁结构为内圈砌筑 370mm 厚红砖 外围浇注 230mm 厚素砼 标号为 C30 为防止临时锁 口渗漏水流入井下 把临时锁口下部与永久井壁重合交接 500mm 高 并视土层性质在临时锁口底部设置圈梁式壁爪 临时锁口砌筑时 采用 组合拼块模板辅以木托底板及刃角支模 搭设平台人工翻灰砌壁 安装 临时锁口封口盘时 严格按照封口盘设计图施工 临时锁口标高可由现 场定 四 井筒冻结表土及风化基岩段施工四 井筒冻结表土及风化基岩段施工 根据井筒穿过的地层地质及井筒技术特征 采取综合措施通过冻 结表土及风化基岩段 在保证施工安全 质量的前提下 把握有利时机 组织快速施工 冻结表土段采用在井筒中布置一台 CX55B 型挖掘机及一台日立 ZAXIS60 型挖掘机挖土装罐 以及人工用铁锹 风镐和高效风铲配合 井筒主 副提升均采用 2JKZ 4 0 15 绞车 各配一套单钩 5 0m3吊桶提 升 井壁采用 2 5m 高 MJY 整体金属模板 模板根据地层条件调整段高 配以 0 3m 高环形斜面接茬模板浇筑混凝土 采用 DX 3 0m3底卸式吊 桶下放砼 经分灰器浇进模板 分层振捣 实行短段掘砌混合作业 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 为加快施工速度 矿建四个专业班滚班作业 其中三个掘进班负责 井筒掘进 钢筋绑扎 整体金属模板下放校正等工序 一个砌壁班负责 浇砼 在吊盘上层盘安装一圈三寸的钢管 分为三节单独供风 作为供风 管干管 同时兼作吊盘护栏 直接与压风管通过高压软管相接 干管均 匀布设 40 对闸阀 形成环状供气系统 可同时连接多台风镐或风铲至 工作面 在相应的区位进行作业 避免了吊盘下鱼刺分风器使风管在工 作面相互交叉影响 以扩大施工空间 改善施工环境 掘进时的地面排矸 倒矸台采用座钩式自动翻矸 10 吨自卸汽车 排矸到指定位置 在井口 翻矸台 绞车房 吊盘下设置工业电视监控 装置 及时了解工程施工情况 确保安全高效 冻结段施工 15m 结束后 安装凿井吊盘 吊挂整体金属模板以及 各种管线电缆 安装封口盘 完成上述系统安装和吊挂后 井筒开始基 岩段掘砌 五 井筒冻结基岩段及基岩段施工五 井筒冻结基岩段及基岩段施工 一 冻结基岩段外壁及基岩段施工 一 冻结基岩段外壁及基岩段施工 冻结基岩段外壁及基岩段均采用普通钻爆法施工 根据井筒的技术 特征及地质条件 井筒采用立井机械化配套短段掘砌混合作业方式施工 选用伞钻 凿井专用提升机 大吊桶 大抓岩机 整体金属大模板 自 卸式汽车 防爆挖掘机为主的提升 钻眼 抓岩排矸 砌壁 清底机械 化作业线 1 钻眼爆破 采用两台 SJZ 6 11 型伞型钻架打眼 配 6 台 YGZ 70 型独立回转凿 岩机 两台伞钻连接处采用子母扣形式 中部两个支撑臂互相支撑 为 了可以覆盖周边荒径打眼范围 伞钻各有三个钻腿采用加长液压伸缩臂 结构延长 为防止爆破震动损坏冻结管 可采取控制装药量 减少装药 时间等措施 爆破采用 T 220 KD 型抗冻水胶炸药 炮眼深度 4 8m 选 用 B25 5700mm 中空六角钻杆 55mm 十字型合金钢钻头 雷管选用 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 9m 长脚线毫秒延期雷管 380V 动力电源起爆 采用光面 光底 减震 缓冲深孔爆破新技术 施工过程中根据工作面岩性变化 及时调整爆破 参数 提高爆破效率 打眼采取分区定人 定钻 定眼位 及定时间 定数量和岗位责任制 严格按爆破图表进行操作 要求尽量减少钻孔误 差 提高打眼精度 将打眼质量和速度同经济效益及工资分配直接挂钩 装药工分区定人 各自负责本区的装药 联线工作 最后由放炮员集中 联线 基岩段炮眼布置图见表 4 5 基岩段爆破参数见表 4 6 基岩段爆 破效果见表 4 7 3 抓岩排矸 出矸采用布置在吊盘下放的两台 HZ 6 型中心回转抓岩机 以及两 台 CX55B 挖掘机辅助出矸 井筒主 副提升均采用 2JKZ 4 0 15 绞车 各配一套单钩 5 0m3吊桶提升 采用自动座钩式翻矸 矸石通过溜槽溜 入 10 吨自卸汽车 运至排矸场地 ZL 50 型装载机辅助平整场地 为便于清底 缩短清底时间 采用光底爆破技术 爆破后工作面实 底成锅底状 采用改装过的防爆液压挖掘机辅助清底 人工及抓岩机配 合 挖掘机清底时 通过主提升机下放至工作面 清理完毕后提升上井 为了下放挖掘机 吊盘上预留通过孔洞 设置盖门 同时应制定专门的 下放挖掘机措施 中心回转抓岩机出矸工作一般分三个阶段进行 1 首先将工作面 找平 并抓出罐窝水窝 为正常出矸做准备 2 由井筒周边向井筒中 心推进装岩 3 采用抓岩机出矸 风镐修饰井帮 找底 工作面应清 到实底 为下道工序打眼作准备 每当一个施工段高掘够深度后 应平 整好迎头 留一茬座底炮矸石不出 以便于下个段高掘砌平行作业 4 砌壁 1 临时支护 当岩石松软 破碎 构造发育时 对刃角下 2 5m 井壁进行锚网喷临时支护 锚杆施工采用 YT28 风钻钻眼 风动搅拌器 安装 喷混凝土采用 ZP 混凝土喷射机 安装在下层吊盘 混凝土在 地面拌制后 由底卸式吊桶下放 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 2 混凝土永久支护 采用 MJY 型整体金属刃角下行模板砌壁 采用四根钢丝绳悬吊 为方便脱立模 缩短立模时间 在模板上口设 8 根工字钢导向 在浇灌口上设环形斜面板 保证接茬严密 砌壁模板由 两节组成 有效高度为 3 8m 可根据地质条件变化调整段高为 2 5m 砌壁混凝土由业主设置在工广内的混凝土搅拌站拌制 混凝土输送车运 至井口上料台 采用 DX 3m3底卸式吊桶下放混凝土 液压支撑臂伞形 结构 双分料管可 360 转动的 QFH 型混凝土分料器 实现对称浇筑 提高井壁浇筑质量 加快浇筑速度 ZNQ 50 型插入式高频混凝土振捣 器 振捣混凝土 冬季施工 用热水拌制混凝土 确保入模温度不低于 15 在过基岩段含水层时添加防水剂 提高井壁防水能力 5 劳动组织 井筒基岩段掘砌分四个专业班滚班作业 凿岩班负责打眼放炮 出 矸班负责接管子 接风筒 出矸 找平 砌壁班负责脱模 立模 浇筑 砼 清底班负责出矸 清底 施工循环图见表 4 8 二 内壁浇筑 二 内壁浇筑 冻结段内层井壁采用液压滑模套砌 内外层井壁间设置 1 5mm 防 水塑料板 砼采用底卸式吊桶 经分灰器直接浇筑入模 分层浇筑 振 捣 由下向上连续浇筑 为增加冻结段内层井壁的防水性能 冻结段内 壁按设计要求掺加 BR 系列混凝土防裂密实剂 在内层井浇筑前 要把外层井的霜冻杂物清理干净 按要求铺设 1 5mm 厚的塑料薄板 塑料薄板采取错茬铺设塑料 薄板搭接采用自动 爬焊机热焊接 由外壁间塑料板的铺设工艺 在施工外层井壁时 就提 前在井壁上按 800 800mm 排间距钉上专用的塑料盘 将要铺设的塑料 板 通过热焊连接吊挂在固定于外层井壁上的塑料盘上 塑料板采取错 茬铺设 搭接采用热融焊接 搭接钢筋和浇筑砼 模板滑升平行作业 钢筋绑扎与砼浇筑相适应 当井壁竖筋采用钢套筒直螺纹连接 环筋采 取搭接时 要严格按规程操作 钢筋搭接时按工作量进行合理地分片操 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 作 相互配合方便施工做到每片基本同时扎完 不致影响浇筑 钢筋接 头部位相互错开 竖筋不宜过长 以免产生向一侧倾斜 模板内表面固 结砼要及时清除 在模板滑升过程中 要及时校中找正 随浇筑随铺设 防水塑料板 直至内壁套砌结束 为防止偏斜而卡模 施工中要保持滑模平稳运行 合理掌握滑升时 间 把握好砌筑速度和砼凝固时间的关系 分层浇筑厚度应控制在 0 3 0 4m 脱模时砼强度应在 0 05 0 25Mpa 理论数据一般不易掌握 根 据施工实践 滑升速度是否合适按以下几点判断 滑升过程中能听到 沙 沙 声 出模的砼不流淌 无拉裂现象 砼表面湿润 不变形 手 按有硬的感觉 并能留下 1 毫米左右深的指印 能用抹子抹平等等 砼浇筑时要按规定留取砼试块 外壁每浇筑 30m 内壁每浇筑 20m 都要做一组常温下的试块 养护 28 天做抗压强度试验 并保存 好资料 套砌内层井壁时 需将外层井壁内表面冰 霜清除干净 砼入 模温度不能小于 15 并对井壁进行洒水养护 以保证内层井壁的壁厚 和质量 三 内外井壁夹层注浆 三 内外井壁夹层注浆 为了保证冻结段复合井壁质量 提高井壁防水性能 在内层井壁套 砌后 必须适时进行井壁夹层注浆 根据以往施工经验 一般在冻结壁 解冻时进行壁内注浆较为适宜 即完成内壁套砌施工 冷冻站停机 3 4 个月后实施注浆为好 内外壁夹层注浆必须专门编制施工安全技术措施 审批后再实施 六 与井筒连接工程的施工六 与井筒连接工程的施工 为确保井筒与相关硐室工程的砌壁强度和连接完整 采取与井筒同 时施工的方法 即在井筒掘进过程中 按照施工图纸适当选择施工段高 一并掘出相关工程全断面 并把井筒超前掘出一茬炮的距离 对断面较 大的硐室 施工前先将其上的井筒全部砌筑好 然后随井筒下掘 采取 下行分层 两侧交替掘进 掘进矸石用耙矸机先耙入超前井筒内 再由 抓岩机装入吊桶提升上井 硐室工程的永久砌筑 采用钢木组合模板 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 搭支架 撑棍固定 借助吊盘自下而上砌筑 砌壁砼仍由分料器溜灰入 模 分层对称浇筑 如果井筒与相连结的工程所处位置岩性破碎 不便于全断面同时掘 出 可考虑采取导硐法施工 即在硐室底板与拱基线间两侧分别开掘导 硐 掘够设计长度后 并把井筒掘至底板以下约 2m 处 再刷大拱部直 至转入砌壁 七 关键部位施工及处理特殊地质变化技术措施七 关键部位施工及处理特殊地质变化技术措施 一 基岩段防治水措施 一 基岩段防治水措施 副井井筒上部表土及风化基岩段 以及 565m 水平以上基岩段均采 用冻结法凿井 此水平以下的基岩段及与井筒连接处仍需进行工作面探 水 注浆作业 为了充分发挥机械化作业的优势 保证井筒施工的高速度 必须实 现打干井 特别是基岩段掘砌期间 井筒涌水的主要来源 一是井壁淋 水 二是荒径岩帮出水 三是迎头涌水 施工时采用多层次的防 截 导 注并重的综合防治水措施 做到 有疑必探 先探后掘 有水必注 1 工作面超前探水 预注浆 在井筒基岩段施工中 对照井筒检查地质柱状图 结合迎头岩性情 况加以分析 制定针对性的超前探水 工作面注浆方案 工作面预注浆 止浆垫优先选用止浆岩帽 若实际揭露的岩性条件不好 则考虑采用联 合止浆垫 止浆岩垫 砼止浆垫 首先将工作面浮矸清理干净 排水清淤 并用风镐找平后 在工作 面施工止浆垫及预埋孔口管 采用单极球面型混凝土止浆垫 另外在止 浆垫下加一层 0 3m 厚虑水层 根据工作面涌水情况调整 虑水层与止 浆垫之间铺设一层隔浆塑料布 井中预埋 10 寸的排水孔 在止浆垫施 工时排水用 止浆垫初凝后利用整体模板的悬吊绳安装三层吊盘 同 时利用四根钢柱支撑三层平台 钻机固定在三层盘上 采用两台 MK 4 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 型钻机同时施工 定向钻进 空气泡沫洗孔 强力吹孔 打钻 注浆平 行作业 使用 MK 4 型液压钻机沿井筒内周边布置的孔口管内打 75mm 的 探孔 探水时应设置防喷阀 如果探眼出水大于 10m3 h 则进行工作面 预注浆 预注浆时止浆垫内设计埋设 108mm 孔口管 孔口管上焊接 133mm 法兰盘 法兰盘上连接 133mm 高压球阀及防喷阀 钻具通 过球阀钻进 倾角 87 度 沿径向外斜 每个孔口管布置 1 个注浆孔 井筒中心布置一个检查孔 浆液注入量根据孔内情况而定 注浆泵用 XPB 90E 型双液注浆泵 注浆泵安装于地面 井筒内吊 挂 32mm 高压胶管作为注浆管路 浆液采用水泥单液浆 水泥一水玻 璃双液浆作为最后封孔 水泥浆水灰比 0 8 1 C S 比 1 1 水泥为新鲜 425 普通硅酸盐水泥 水玻璃模数为 2 8 3 2 波美度 35 40 注浆浆液 先稀后浓 逐渐调级 注浆时必须连续不断直至达到注浆结束标准 注 浆终压为静水压的 2 0 2 5 倍 每次注浆完一段高后掘进 掘进时必须 留 5m 作下一段高的岩帽 若岩石破碎 应浇灌混凝土止浆垫 并对钻 孔进行压水试验 检查止浆垫的密封效果 在注浆过程中 对于岩层裂隙发育 裂隙跑浆量较大的情况 采取 在水泥浆内加入一定数量的骨料注入岩层内 使骨料在浆液外泄时留在 裂隙内以堵塞裂隙 并封注浆液 或采取断续开机 使裂隙内浆液有一 定的凝固时间 并使混合器以下的管路内浆液基本初凝后注入岩层缝隙 内 以达到充填密实的目的 对于井壁少量淋水 采取截水槽导排至转水站或井筒工作面的方法 防止水淋入模板内 影响混凝土质量 对于砌壁时 有局部裂隙出水时 采取安装导水管的方法导入井筒工作面 基岩段井壁出水采取壁后注浆 注浆终压控制在静水压的 2 0 2 5 倍以内 二 井筒通过不稳定岩层及断层破碎带的施工 二 井筒通过不稳定岩层及断层破碎带的施工 井筒掘砌过不稳定岩层 为确保安全快速施工 采取如下技术措施 中煤第七十一工程处 泊江海子矿副井井筒及相关硐室掘砌工程 1 掘进时 根据围岩破碎的程度 采取减小周边眼圈径进行放炮 周边眼距井筒荒径不小于 300mm 并严格控制装药量 以减少对围岩 的震动 剩余部分采用人工风镐刷帮 2 在破碎带施工时 可视情况增加锚网喷一层支护 锚杆采用强 力树脂金属锚杆 规格 18 2000mm 间排距 800 800mm 采用 6mm 钢筋网 网格尺寸为 150 150mm 喷射砼厚度 70mm 3 极不稳定岩层段 煤层段 采用型钢支架 背板临时支护 支 架为 29U 型钢加工而成 背板为 50mm 厚砼板 支架间距 700 800mm 三 井筒揭煤施工 三 井筒揭煤施工 根据 煤矿安全规程 防治煤与瓦斯突出规定 的有关规定 编 制揭煤施工技术措施 确定以揭煤施工程序 防突预测预报 防突措施 效果检验和揭煤安全防护技术为主的 四位一体 揭煤施工技术方案 建 立完善组织指挥机构 加强通风管理 机电设备防爆管理 配备安全监 测装置 制定安全自救应急措施 根据井筒地质柱状图 当井筒掘至距煤层垂距 10m 时 选用 MK 4 型液压钻机 钻孔直径 75mm 沿煤层倾向靠近井筒荒壁打 3 个垂直 探孔 其中一个取芯孔 其深度超过煤层 0 5m 观察并记录煤层准确 位置 厚度 色泽 推测煤层倾角等 及时取出煤样 将煤样送通风实 验室化验 K p f 值等有关突出危险性参数 按照钻进过程有无卡钻 顶钻 喷孔现象 测定煤层瓦斯压力 P P 0 74Mpa 突出危险性综合 指标 D D 0 25 K K 15 值是否超过临界值来判定煤层有无突出 危险 根据观察和数据确定煤层有无突出危险 如无突出危险 则继续正 常掘进 采用震动放炮方法揭煤 如有突出危险 必须采取防治突出措 施 则在距煤层垂距 5m