麦地掌煤矿回风立井施工组织设计.doc

1 编制依据和编制原则1.1 编制依据（1）太原市梗阳实业集团有限公司麦地掌矿井施工组织设计说明书风井井筒掘砌工程施工合同、梗阳实业集团麦地掌B1风井工程井筒检查孔）地质资料图纸资料等。2、麦地掌回风立井井筒结构剖、断面图3、煤矿井巷工程施工规范(GB50511-2010)。4、煤矿井巷工程质量验收规范(GB50213-2010)。5、混凝土工程施工质量验收规范(GB50204-2002)。6、锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB50086-2001)。7、混凝土质量控制标准(GB50164-92)。8、煤炭建设工程质量技术资料管理规定与评级办法(1999年版)。9、建井工程手册(2003年版)。10、凿井工程图册(1998年版)。11、煤矿安全规程(2011年版)、山西省煤矿建设安全规定、矿山安全法、安全生产法。1.2 编制原则（1）认真执行国家的各项建设方针和技术政策，在确保施工安全、工程质量和工期目标的前提下，科学合理地组织施工。（2）积极推广应用新技术、新工艺、新设备、新材料，优化施工方案，合理安排施工顺序，组织平行交叉作业，加快施工准备工作进度。（3）提高机械化程度水平，改善工作环境和劳动条件，提高劳动生产率，缩短建井工期。（4）合理安排资源和劳动组织，有计划、有重点地组织人力和物力，确保各项经济技术指标的全面实现，以获得社会经济效益。（5）控制临时工程，降低工程成本。（6）搞好文明施工和环境保护。2 工程地质概况2.1 地理位置麦地掌矿井位于山西省清徐县马峪乡程家坪、麦地掌村及古交市邢家社乡陈家社村一带，南距清徐县城约10km，属清徐详查勘探区和邢家社普查区的一部分。行政区划大部分属清徐县马峪乡管辖,北部局部属古交市邢家社乡管辖。地理位置为：东经11214001121812北纬3742303745452.2 工程概况项目特征井筒中心坐标X4178166,592Y19612014.172井口自然标高1408.146井口设计标高1408井筒设计深度(m)448.5净径(m)7表土段厚度(m)60基岩厚度(m)388.5表土段井筒最大荒径(m)9.2表土段井壁结构钢筋混凝土基岩段井筒荒径(m)7.9基岩段井壁结构素混凝土矿井设计生产能力120万吨/年，立井开拓方式，表土段采用双层钢筋砼施工，基岩段采用素砼施工。风井井筒净直径7m,井筒掘砌深度448.5m，其中表土段井筒掘砌深度60m,基岩段掘砌深度388.5m。风井井筒主要技术特征表如下：2.3 地质水文概况麦地掌煤矿位于清交矿区东北部的白石沟西侧，井田内无常年性河流，较大的沟谷为井田西北部峪道川，为季节性河流，平时干涸，雨季时有洪水流过，向南经清徐县城流入汾河。井田处于煤层深埋区，基岩出露上石盒子组、石千峰组、刘家沟组，其下伏地层均未出露。2.31、含水层井田内有两种类型含水层，即砂岩裂隙含水层和石灰岩岩溶裂隙含水层。现叙述如下：（1）奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层补充勘探施工的B1号钻孔揭露该地层141.48m，据清徐矿区详查资料奥陶系中统分上、下马家沟组和峰峰组，以上马家沟组及峰峰组石灰岩为主要含水层，含水结构以溶隙、溶孔为主。奥灰在井田内处于深埋区。据井田相邻小回沟井田上马家沟组与峰峰组混合抽水试验，其单位涌水量0.002L/s.m，渗透系数0.00365m/d。含水层富水性弱。水质类型属SO4HCO3-CaNa。另据井田南部5.8km处的鑫泰煤矿T3号孔，上马家沟组与峰峰组混合抽水试验，其单位涌水量0.00075L/s.m, 渗透系数0.0065m/d，水位标高+821.73m，含水层富水性弱。水质类型属SO4-CaK+Na型。补充勘探在B1号钻孔中对奥陶系中统峰峰组及上马家沟组进行了混合稳定水位观测，其水位标高为+849.96m。2.3.2、隔水层9号煤层至奥陶系顶面之间的岩层，厚60m左右，以泥质岩类为主，具有较好的隔水性能，对奥灰水可起到隔水作用，为良好的隔水层。石炭、二叠系含水层之间的岩层，可视为隔水层。2.3.3、陷落柱的导水性本井田在勘探施工过程中有两个钻孔（4、8号）遇陷落柱，在钻进过程中井液消耗量均小于0.06m3/h，说明本井田陷落柱导水性差。2.3.4、井田水文地质条件评述井田内地形、植被条件不利于大气降水入渗。主要对煤矿床充水的含水层富水性弱。井田内断层稀少，陷落柱规模小，对岩层破坏程度小，含水层之间水力联系微弱或无联系。一般来说，井田水文地质条件简单。本井田上组煤以顶板砂岩裂隙含水层充水为主，据井田水文地质资料，主要充水含水层富水性弱，井田构造简单，根据规范，本井田上组煤的水文地质勘探类型属二类一型。本井田下组煤以顶板岩溶裂隙含水层充水为主，据井田水文地质资料，主要含水层（L1、K2、L4、L5）富水性弱，据规范本井田下组煤的水文地质勘探类型属三类一型。2.3.5、充水因素井田内地表水体主要为西北部峪道川，为季节性河流。在此地段2号煤层埋深大于550m，对煤层开采没有影响。2.3.6、矿井涌水量本井田构造简单，地层平缓，首采煤层为井田内2号煤层，本次预算先期开采地段内2号煤层顶板直接充水含水层对矿井涌水量影响不大。2.3.7 瓦斯情况根据山西省煤炭工业局综合测试中心编制完成的太原市梗阳实业有限公司麦地掌煤矿02、2号煤层瓦斯涌出量预测报告（通过评审并已备案），根据瓦斯涌出量预测报告，本矿井为高瓦斯矿井。3 施工准备3.1 施工前期准备3.1.1 场地平整工业广场内道路、供水及压风系统已具备，开工前按施工组织设计要求进行场地平整，达到施工要求。3.1.2 供电矿井施工准备期前，矿井两回35kV永久输电线路及地面35kV变电所已经建成。矿井施工阶段，用电负荷均引自35kV变电所。根据矿井周边电网状况，两回35kV电源取自东于110kV变电站，变电站内设有两台110/35/10kV主变压器，容量均为50MVA，距本矿井23km.（三）10kV临时变电站在压风机房附近设一台箱变，箱变容量为10/0.4kV 315kVA，为压风机房、辅助厂房及库房等土建施工及锅炉房设备供电。3.1.3 供水施工期尽量利用永久供水系统减少临时工程，矿井设计生活用水由高位生活水池重力供给；生产消防用水由高位生产消防水池重力供给。工业场地敷设临时管路干管时，应安装临时室外消火栓，火灾发生时，采用高压制灭火。3.1.4 地面排水矿井建设期间的排水包括井下排水、生活污水和雨水，应尽量利用永久排水系统。井筒开凿排水及井下开拓排水需建临时沉淀池，排水沉淀后用于施工用水或达标后外排。地面建筑施工排水和生活污水需建临时排水沟，采用化粪池作为临时生活污水处理设施。3.1.5 临建设施1、根据建设单位划定的施工占地范围进行土建大临工程设施的布置。2、在工广内布置的临时建筑尽量避开拟建的永久建筑位置或在使用时间上与拟建永久建筑的施工时间错开。 3、临时建筑的布置要符合施工工艺流程的要求，做到合理布置。临时工业建筑、为井口服务的设施布置在井口周围。动力设施靠近负荷中心，木材、钢筋、机修加工厂房，靠近器材仓库和堆放场地。建筑施工器材要便于运输。 4、符合环境保护、劳动保护、防火要求。 5、充分利用已购土地。附：临时设施布置及临时用地表；临时设施布置及临时用地表序号工程名称面积(m2)数量(间)备 注1主提升机房20.415.61彩钢板框架结构2副提升机房19.213.21彩钢板框架结构3稳车房24仓 库1262彩钢板结构5机修房3.566彩钢板加保温层结构6井口值班室3.562彩钢板加保温层结构7办公室3.5610彩钢板加保温层结构8更衣室7.262彩钢板加保温层结构9澡 堂10.861彩钢板加保温层结构10锅炉房7.261彩钢板结构11职工食堂10.861彩钢板加保温层结构12招待餐厅3.662彩钢板加保温层结构13职工宿舍3.6630彩钢板加保温层结构工业广场平面布置图；3.1.6 通讯在施工初期采用移动电话与外界联系，生活临建设施完成后，增设直拨电话联系，安设电脑上网宽带，便于与上级主管单位、建设单位和监理单位快速传递信息。项目部内部在生活区内设自动电话内交换机，用于井口、各车间及办公室间的通讯联络。安设监控电视，便于随时监控井下、井口、绞车房的安全生产运行。在井筒施工接近煤层时，安装一套瓦斯监测监控系统，由地面调度室进行监控，确保揭煤施工的安全。3.1.7 测量甲方提供近井测量基点井筒十字桩及其坐标资料，我方负责使用和保护。（1） 测量原则及要求 配备能胜任此项工作的人员和测量仪器，在监理工程师监督下完成施工前测量准备和井筒及相关硐室施工的各项测量工作。 按煤矿测量规程（1989）的有关规定进行一切必要的测量和计算工作，并按要求将施测采用的方法和精度报监理工程师批准。 在施测过程中，外业观测工作本身须有校核，或者进行两次。对起算数据、外业记录和计算成果均须经过严格的检查或对算。重要测量工作必须独立地进行两次或两次以上的观测和计算；工程结束后，要编写技术总结，并做好资料整理归档工作。 为了保证测绘成果的质量，对测绘仪器和工具应加强管理，精心使用，定期检验、校正和维修。在进行重要测量工作前，对所使用的仪器和工具亦必须检验和校正。（2）井口十字中心线的测设 井口中心以建设单位或监理工程师提供的井口十字基桩为准。若只提供近井点资料和井筒中心设计坐标，则应先标定井中位置，使用全站仪或激光测距仪按地面一级导线精度要求测定。 十字中心线的测设及十字基桩的埋设按设计要求进行。施工用临时十字中心线，应满足建井期间的施工需要，基点类型、数量、设置方式可根据现场情况确定。 井筒中心及十字中心线设定后，应以2仪器检查测量，两条十字中心线垂直度允许误差为10。 十字中心线基点作为水准基点使用，按四等水准测量精度要求，将矿方提供的已知水准基点高程测至十字中心线基点上，作为永久高程控制点。 绘制十字中心线位置图，图上注明点的高程、间距、设计与实际的坐标及主中心线坐标方位角。绘出十字中心线点附近的永久建筑物，对标定和检查测量情况作出简要说明。（3）提升设备安装测量 提升设备安装测量，必须保证设备本身及其有关建构筑物的相对几何关系正确，测设与标定测量的精度必须与设备安装要求的限差相适应。向天轮平台标定井筒十字中线或提升中线时，应用DJ2级经纬仪进行；经纬仪至井架距离不大于100m；标定工作独立进行两次，每次均须用正倒境观测，两次标定结果之差不得超过5mm；每条中线应始终使用同一个地面十字中线点作测站，并检测两十字中线的垂直度，其偏差不应大于10。 安装稳绞车前，应将提升中线和主轴中线标定于现场，两次独立标定结果之差不得超过10。标定井筒中心到主轴中心线间的距离以及稳绞基础高程的误差与设计比较均不得超过10mm。绞车已安装好而基座未灌浆前，应配合施工对绞车安装的准确性进行测量，求出实际与设计之差。测量绞车主轴两端的高差时，应使用DS1级水准仪测量，仪器至主轴两端的距离尽量保持相等。 井架及相关设备安装后，在井架基础上建立沉降观测点，定期进行沉降观测，并及时向有关部门通报沉降情况。（4）井筒掘砌测量 井筒施工给向采用垂线法，井筒中心位置偏差不得超过5mm，否则应进行更正。 中心垂线采用2mm的碳素弹簧细钢丝；当垂线长200m以上时，垂球重量不小于30kg，当垂线长500m以上时，垂线重量不应小于60kg。 锁口施工时，应将十字线方向引至井壁，并做永久固定；井口水准基点也应标定在锁口中。 井筒车场连接处开口及梁窝位置给向，可采用悬挂边垂线法，悬挂垂线点位置应在锁口盘上按设计方向标出。 井筒掘进过程中，要定期检查中线，特别是在每段砌壁前，必须校对一次，并及时测量井底标高。 当井筒掘至井底车场连接处上方2m时，应精确测量井深，并设置高程点以控制井巷和硐室高程。导入高程应按联系测量精度要求进行。 井底车场连接处掘砌给向，可根据井筒内悬挂的两条边线以摆动取中投点方法定点在其上方井壁上。井筒掘砌完毕后，应测量全井筒的井壁竖直程度，根据测量资料绘制井壁竖直程度图和井筒断面图。（5）测量资料及测量图 原始记录和计算资料要完整齐全、归档管理。严格遵照煤矿测量规程要求，坚持独立复测复算的双复制度，严禁一人兼作观测、记录、计算作业，确保按设计要求正确标定和及时准确实测各类工程的几何关系，认真编绘各类工程的成图和成果资料。 建立书面业务联系工作制度。按月填报工程进度交换图。 工程竣工后，在煤矿测量规程规定的基础上，按监理工程师的要求进行竣工资料移交工作。3.2 主要施工设备的选型3.2.1 凿井井架及翻矸设施采用型临时井架凿井。在+21.97m位置布置天轮平台，在+10.000m位置布置翻矸平台，设置两个矸石溜槽，配备挂钩式翻矸装置，矸石落地后铲车装运配合翻矸汽车排矸,矸石排到建设单位指定位置。3.2.2 封口盘和吊盘3.2.2.1 封口盘采用钢结构，盘面用6mm网纹钢板铺设，各悬吊管线通过口，设专用铁盖门，并用胶皮封堵严密，在封口盘上预留回风口，其形式为1200mm，引风设施高度1000mm。3.2.2.2 吊盘吊盘采用钢结构二层盘，直径6.8m，通过六根立柱连接。上层盘布置卧泵，在上层盘下安设一个排水水箱；下层盘为工作盘并悬吊一台中心回转抓岩机。为保证吊盘的稳定性，在上、下层盘各设置三套稳盘装置。吊盘、稳绳采用4根 619+FC-46-180mm钢丝绳(左右捻各2根)、4台JZ-25/1300型凿井绞车悬吊。3.2.3 提升设备3.2.3.1 提升机选型采用两套独立的单钩吊桶提升，主提选用2JK-4.02.1（II）E型矿井提升机，副提选用2JK-3.5/20型矿井提升机；主、副提均选用3m3吊桶提升。提升绞车技术参数详见附表。绞车提升能力见下表。不同深度提升能力 类别吊桶容积（m3）提升速度（m/s）不同井深提升能力（m3/h）100m200m300m400m500m600m主提3.04.541.2333.4228.1024.2421.3219.02副提3.04.541.2333.4228.1024.2421.3219.02合计6.09.082.4666.8456.2048.4842.6438.043.2.3.2 提升天轮根据安全规程规定，提升天轮直径与钢丝绳最粗钢丝直径之比不得小于900，与钢丝绳直径之比不得小于60。经计算，主、副提均选用3.0m提升天轮。3.2.3.3 提升钩头：主、副提均选用9t提升钩头。3.2.4 凿岩与抓岩设备：3.2.4.1 凿岩设备：采用14台YZ-28风动凿岩机，配备一台HZ-6型中心回转抓岩机装岩3.2.4.2 装岩设备为加快装矸速度，表土段施工时井筒内布置一台HZ-6型中心回转抓岩机装岩，生产能力为5060m3/h。中心回转抓岩机主要技术参数如下：抓岩机主要技术参数表项 目特征备 注抓岩能力(m3/h)5060压缩空气工作压力(Mpa)0.50.7压缩空气平均耗量(m3/min)24机器总重(kg)8077抓斗容积(m3)0.6抓片张开外径(mm)2050回转盘尺寸(mm)14001170抓岩机采用一台JZ16/1000型凿井绞车保护悬吊；抓岩机采用一根187+FC34mm-170钢丝绳。3.2.5 砼搅拌及运输设备采用4m段高整体金属刃脚模板砌壁，两趟159厚壁溜灰管运送砼。搅拌站选用电子计量自动配料系统及二台JS-500搅拌机。整体模板采用四根187+FC38mm-170钢丝绳、四台JZ16/1000型凿井绞车悬吊。3.2.6 凿井辅助系统3.2.6.1 排水因井筒基岩段涌水较小。凿井期间按涌水量2m3/h考虑。、涌水量较小时，可在装岩的同时用BQF1风泵将工作面的涌水直接排入吊桶，提至地面排出。、当吊桶不能满足排水要求时，采用二台风泵排水至，吊盘上水箱由DC50-9012型高扬程卧泵排至地面，吊盘配备两台卧泵。一台运转，一台备用。单台排水能力50m3/h，扬程600m，电机功率315KW。排水管路采用108mm无缝钢管，采用两根619+IWR-44-180钢丝绳(左右捻各一根)、一台2JZ-25/1300型凿井绞车悬吊。供电采用两趟U370+116橡套电缆，电缆附在排水管路上。工作面至吊盘水箱采用风泵排水，排水能力为20m3/h，通过1寸软管排水,通过吊盘上安设的一台调度绞车悬吊、下放风泵及排水管。3.2.6.2 压风、供水地面采用219mm钢管将压风引至井口，井筒中通过一趟159mm钢管管路向井下供风，井口附近设油水分离器。选用一趟57mm管路由地面向井下供水，与压风管共用一台稳车悬吊,为保证向井下稳压供水，管路底部安设卸压阀。压风、供水管采用二根619+FC-34mm-170钢丝绳、一台2JZ-16/1000型凿井绞车悬吊。3.2.6.3 通风选用两台FBD-7.5/230kw对旋式风机，每台风机配双回路电源,并可实现自动切换。布置一趟800mm强力胶质风筒，向井下压入式通风。采用一台2JZ-10/800 型凿井绞车悬吊。通风机选型计算：风量计算按工作面最多作业人数计算Q0=4N=425=100m3/min=1.67m3/sN:工作面最多作业人数,取N=25按炸药一次爆破量计算Q1=0.13/tA(SL)2k1/3 式中：t: 爆破后通风时间，取20分钟S：井筒净断面 取S=33.17m2L:炮烟吹出高度 取L=60mA:工作面一次爆破炸药量 取A=263.6KgK:风筒调整系数 取K=0.3Q1=4.41m3/s.按井筒规定最低风速校验Q=0.15S=0.1533.17=4.98m3/s4.41m3/s按Q=4.98m3/s选取风机型号 ；风量Q风=298.8m3/min。风压计算a).风筒沿程摩擦风阻R摩=6.5aL/d5a-摩擦阻力系数，0.003kg/mL-风筒长度，448.5md-风筒直径，0.8m计算得R摩=26.69 Ns2/m8b).局部风阻R局=n1接/2gs2+n2弯/2gs2n1-风筒接头个数:45n2-风筒转弯个数:1 接-风筒局部阻力系数，0.34弯-风筒局部阻力系数，0.18-空气比重，1.293kg/m3g-重力加速度，9.81m/s2s-风筒断面积，0.502m2计算得 R局=4.05Ns2/m8c).出口风阻R出=0.1/d4d-风筒直径，0.8m计算得 R出=0.244Ns2/m8H局=（R摩+R局+R出）Q2/P效=960.5PaP效-风筒有效风量率，80%通风机选型根据风量及风压计算，选用两台230KW对旋轴流式局部通风机，满足要求。对旋式通风机技术参数：型号：FBD9.6/230KW对旋式通风机风量：350650(m3/min)全压：5003200(Pa)效率：85%3.2.7 安全梯为防止在井筒突然停电或发生其它事故中断提升时能及时撤出井下工作人员，井筒内悬吊一个立井掘进安全梯，同时可乘25人，并靠近井壁悬吊。在吊盘至工作面设置安全软梯供紧急时上下人员。安全梯采用一根187+FC-24mm-180钢丝绳、一台JZA-5/1000型稳车悬吊。3.2.8 动力、照明及通讯 动力、照明井筒内布置一趟U335+110动力电缆，作为施工动力、照明电源，电缆附在压风供水管上。为保证工作面有足够的照明度，采用南京煤研所研制的DS-ZJD250新型煤矿立井专用照明灯，吊盘下层盘三盏，上层盘二盏。井口采用防爆白炽灯照明，工作面及吊盘上每班另配备510盏矿灯供突然停电或装药时使用。 通讯信号凿井期间，井筒内悬吊二趟310+16橡套电缆作为井上下信号联系，电缆分别附在二根吊盘绳上。井上下联系方式为：井口信号房、井底和吊盘，在每趟信号电缆上都单独设打点器将信号互相传送，同时以声光显示。井口信号房与绞车房之间设独立的信号，主、副提各设一套KJTX-SX-1型煤矿专用通讯信号装置。在提升绞车深度指示器上设行程开关，当吊桶提到距井口80m位置时，信号灯在井口信号房显示，告知井口信号工及时把井盖门打开。另设一趟直通电话。并在井底、井口、翻矸台、主副提绞车房配备电视监视系统，并与微机联网，项目部和井口调度室可进行电视监控。井下与井口、井口与绞车房之间设直通电话进行应急联系。附：井筒施工平面布置图； 井筒稳绞平面布置图；井筒稳绞立面布置图； 主要施工机械设备表；悬吊设备选型参数表；86麦地掌煤矿回风立井施工设备表1序号机械或设备名称规格型号单位数量备注1提升机2JK-2.5/20台1主提2提升机JK-2.0/20台1副提3提升天轮2000套14提升天轮2500套15井架型座1管型6吊桶2m3个27钩头11t个28抓岩机HZ-6套19YT-28凿岩机台184台备用10模板套111排水泵D25-508台212稳车JKW-10/700台813稳车JZW-10/800台1014通风机230KW台215砼搅拌站JS500套216装载机ZL-50台2山片沟硫铁矿主井施工钢丝绳、稳绞车表2序号名称规格数量（根）长度（m）钢丝破断力（KN）终端荷载（kg）钢丝绳自重（kg）安全系数稳绞车台数1提升绳187+FC- 28-15702主700490.1064175.82100提人14.82JK-2.5/11.5各1台吊桶2m3副700提物8.6JK-2.0/11.5底卸式吊桶2抓岩机绳187+FC000JZW-10/80013安全梯及放炮电缆绳187+FC0001960994.59.4JKW-10/70014稳绳619+FC-30-157046504557.8024998195048.5JZW-10/80045压风、供水管绳619+FC8025480195027.81JZW-10/80026金属模板619+FC8025894.4195047.39JKW-10/70037风筒绳619-155-1-202650167.50015959107.2JKW-10/70023.3 施工设备、设施的安装3.3.1 凿井悬吊设施的安装、天轮平台的安装井筒施工采用临时井架凿井,临时凿井平台设计在井架+21.9m平台，在井架安装完毕，施工准备期内将天轮平台上的设施安装完成。、翻矸系统的安装依据翻矸系统布置图，在井架内部依次安装翻矸平台主副梁、连接梁、铺板翻矸溜槽、翻矸门、平台栏杆及井盖门小绞车等。、二盘吊挂为满足开工需要，应先掘砌井筒25m，以进行二盘吊挂安装。a、井架安装完毕，即开始进行天轮平台和翻矸台安装；b、施工锁口安装临时封口盘，利用已形成的提升系统进行井筒的施工，掘砌至井深25m；c、拆除临时封口盘；d、先在井口外组装好吊盘，平移到井筒内；e、吊挂好后利用吊盘安装封口盘；f、“二盘”形成的同时，安装各种悬吊设备、管线及其它凿井设施，达到施工要求；4 临时锁口施工4.1 临时锁口施工方案回风井临时锁口深度为11米（为安设固定盘预留空间），下部为0.7米双层钢筋混凝土结构，上部为11米高、0.74米厚红砖砌体。锁口施工采用挖掘机挖土的方法施工。为保证锁口施工不下沉，锁口的红砖部分直径应超过永久井壁1000mm以上，且红砖下需铺设不低于1m宽， 0.5 m厚的钢筋混凝土垫层并与下段井壁成为一体。4.2.1 临时锁口施工井筒施工采用临时锁口，锁口标高为+1408m，设计净直径7m，高度10m，厚度720mm，井筒掘够深度后，利用红砖由下而上砌筑，作为井筒施工期间的临时锁口。临时锁口以下段的永久井壁，按设计要求留好钢筋接茬。保证搭接长度。掘进过程中根据实际情况，土层不稳定时采取临时支护措施，如锚喷网或井圈背板支护等，保证施工安全。附：临时锁口平、剖面图。4.2.2.1 掘进表土层中采用CX55型小型挖掘机掘进装罐为主，人工风镐、铁锹刷帮掘进为辅，并安装一台HZ-6型中心回转抓岩机辅助装罐。以机械抓岩为主，施工时先挖取中间罐窝，再挖四周，最后人工刷帮至设计尺寸。（1）砂土及松散地层施工注意事项：A、加快施工速度，缩短暴露时间。B、先挖井筒净径部位，井帮四周土层，留待立模前刷支。C、必要时采用锚杆加钢筋网临时支护。4.2.3 施工辅助系统装岩、提升、排矸、通风、供水等辅助系统，在井筒开工后均已形成，故冻结段的提升、排矸等辅助系统同基岩段。5 基岩段井筒施工5.1 基岩段施工方案根据井筒净径、深度、支护结构、地质条件及我公司立井井筒施工装备情况，采用综合机械化配套、短段掘砌混合作业方式。人工打眼，3.5m深孔光面光底爆破，中心回转抓岩机装岩，两套单钩3m3吊桶提升，座钩式自动翻矸， 4m高度液压伸缩整体下移式金属模板砌壁，一掘一砌，两趟159溜灰管下砼。1625t凿井绞车悬吊管线，井口集中控制系统。5.2 基岩段施工方法5.2.1 掘进施工井筒施工中采用综合机械化配套结合深孔大直径爆破作业，是降低劳动强度，提高劳动生产力，加快井筒施工进度行之有效的方法。5.2.1.1钻眼机具和爆破器材钻眼机具：采用国产14台YZ-28风动凿岩机，40mm中空六角钢成品钎杆，42mm一字形钻头。炸药：为满足深孔大直径爆破的要求，选用乳化炸药，药卷规格为32200mm。雷管：为满足深孔爆破的起爆需要，选用5m长脚线毫秒延期电磁雷管，用段别分别为1、2、3、4、5、7毫秒延期电磁雷管；揭煤或有瓦斯的时候也使用1、2、3、4、5段毫秒延期电磁雷管。爆破电缆：放炮选用一趟U325+110电缆，附在大抓绳上，吊盘以下至工作面选用4mm2铜芯母线电缆，放炮母线选用12#铁线。起爆电源：使用专用动力电缆井上放炮。5.2.1.2 爆破参数井筒基岩段所穿过岩性以泥岩、砂岩为主，因此本设计按中硬岩f=4-6考虑，编制了一套爆破图表，施工中岩石硬度发生变化时，现场根据实际情况进行调整，以达到最优爆破效果。(1)炮眼深度根据打眼的技术特征，并考虑尽量减少井壁接茬数量，模板高度定为4m，确定炮眼深度3.5m。(2)炮眼布置根据以往施工经验及计算炮眼布置如下：采用双阶直眼掏槽法 掏槽眼 6个 辅助眼 118个 周边眼 80个 共计 204个 附：基岩段炮眼布置图及爆破参数表。麦地掌煤矿回风井爆破参数表 炮眼名称掏槽眼辅助眼一辅助眼二辅助眼三辅助眼四辅助眼五周边眼合计炮眼序号1671920394064659293124125204炮眼数量6132025283280204眼深（m）3.73.53.53.53.53.53.5圈径（m）1.22.23.34.45.56.67.7炮眼倾角85909090909092装药量Kg/眼21.41.21.41.21.41.2Kg/圈1218.2243533.644.896263.6起爆顺序雷管段别12345麦地掌煤矿回风井预期爆破效果表 序号项目名称单位数量1岩石硬度f值462掘进断面48.993炮眼利用率%854每循环进尺m35每循环爆破实体岩石量m3146.976每米井筒炸药消耗量Kg/m87.877单位原岩炸药消耗量Kg/m31.798每米井筒雷管消耗量个/m689单位原岩雷管消耗量个/m31.3910每循环炮眼长度m715.2(3)装药结构及起爆顺序 装药结构：一般情况下采用反向连续装药结构，当井筒揭煤或在煤层中掘进时采用正向装药结构。起爆顺序：从掏槽眼到辅助眼依次起爆，周边眼最后起爆，雷管从内向外逐次为1、2、3、4、5段起爆。(4)连线方式为降低爆破网路电阻，放炮母线四芯电缆并成两芯用。5.2.1.3 凿岩爆破作业在钻爆作业中，爆破效果的好坏，不但直接影响掘进速度和井筒成型，而且决定了破碎岩块的块度及均匀程度，并且影响抓岩效率，欠挖或超挖都直接影响着支护工作的速度，材料消耗等指标，因此要严格按爆破设计要求施工，保证钻眼、装药、连线、放炮工作的质量，并根据岩层的实际情况，不断改善爆破图表以提高爆破效果，确保光爆成型。(1)钻眼风钻下井前的准备工作：检查钻具各注油口是否灌满，各接头是否漏风，检查各部位螺丝是否松动，接好风水管路，当检查确认钻具可正常工作时，才能下钻工作。打眼：打眼前必须按设计要求划出井筒轮廓线，点出炮眼位置，采取定人、定位、定眼、分区作业.(2)装药联线放炮装药：首先将炮眼内残渣用压风吹净，并检查炮孔深度是否符合设计要求，然后按爆破设计要求装填药卷。装药结构及起爆顺序：采用反向连续装药结构，自掏槽眼向外逐圈起爆。联线放炮：经检查装药无误后，即可进行联线工作。放炮电缆四芯并两芯用，电缆上头悬吊在吊盘位置，再由两根铜芯电缆下至井底，导线穿入电磁环内，形成回路，将吊盘及其它设备提至安全高度，人员升到地面并撤离至安全地点后，开启井盖门，进行放炮。5.2.1.4 防片帮措施根据井筒检查孔地质报告及井筒地质柱状图，该矿井井筒受断层F1及其它一些小断层及构造的影响，在基岩段施工时局部岩层松软、破碎、裂隙发育。为安全顺利通过破碎带岩层，根据我单位以往的施工经验，拟采取如下施工应急措施：爆破时采用多打眼、打浅眼、少装药、放小炮的控制爆破法，减少对围岩的震动、破坏。对较破碎带岩层掘进时，及时采取锚网喷作临时支护，边出矸边临时支护，锚杆长度2500，间排距800800，6钢筋网，网格100100，喷射混凝土厚度50100，混凝土标号C20，及时封闭围岩，防止风化。如围岩非常破碎或松软，且岩层含水时，采用井圈背板斜板桩法通过,同时可利用段高1米的组合式模板砌壁，及时进行永久支护，防止片帮伤人及井壁脱裤子等事件发生。井圈可选用16号槽钢，每1.4米一道,采用吊挂方式,板桩采用10号槽钢制作，花背插入方式。施工中先在井中挖掘罐窝，形成超前小井，将工作面涌水导入超前小井内。整体模板的加工采用可拆卸形式，通过破碎带时，根据不同岩层情况，缩短施工段高，将模板拆除到2.42.8m。施工中加强与科研、设计部门的信息交流，针对本矿井地质情况，及时调整施工方法，确保施工质量和安全。5.2.2 装岩、提升1) 岩石量及装岩能力：按照预想爆破效果，每炮爆破后井筒松散矸石量约146.97m3，中心回转装岩机装岩能力为50-60m3/h，满足快速施工要求。2) 装岩要保证抓岩机装岩的连续性，充分发挥其装岩能力，尽量减少提升休止时间、充分发挥提升能力。抓岩机抓岩的顺序为：抓出水窝-抓出罐窝-抓取边缘矸石-抓井筒中间岩石。抓岩机抓取岩石可分为两个阶段：第一阶段（集中阶段）：此阶段要充分发挥抓岩机抓岩能力和提升能力，尽快把堆积在井底的大量爆落矸石装运到地面，此阶段应做如下工作：a、抓岩机司机要集中精力，听从指挥，并与其他辅助工种密切配合。b、加强排水工作，为抓矸创造条件。c、抓岩的同时，要指定专人检查井筒质量，处理危岩，注意瞎炮，为下阶段作业创造条件。第二阶段（清底阶段）：由于岩石受放炮震动破裂，但与原岩还未完全分开，因此抓岩能力受到影响，清底工作组织的好坏，不但直接影响到装岩时间，而且直接影响钻爆工作的速度和效果，也是凿井循环作业中必须高度重视的一个重要环节，此阶段应做如下工作：a、人力为主，抓岩机配合，加快清底速度。b、集中力量，采用多台风镐等工具清除井底活矸。c、在清底工作的同时，应做好工序转换的工作。3)装岩时应注意事项：a、根据抓岩机工作的特点及凿岩和放炮要求，抓岩机距井底15-20米为宜。b、井底要有足够照明，保证抓岩机司机视野清楚，抓矸装罐准确。c、装岩前对抓岩机易损部件如：抓片拉杆、万向接头、钢丝绳各连接销等要全面检查，以保证抓岩工作的连续进行。d、抓岩机司机要精力集中，慎重操作，注意井底工作人员，避免抓头和井底一切设施相碰撞，吊桶下放到吊盘时，信号工要及时通知抓岩机司机，注意避让吊桶。e、抓岩工作结束后，动臂停放位置应避开提升和测量中心，司机离开操作室时，必须将操作阀的搭钩挂在手柄上，并将总阀门关闭。要加强司机的技术训练，不断提高技术水平，严格按操作规程作业。5.2.3 永久支护5.2.3.1 支护形式表土段永久支护形式：设计为双层钢筋砼支护，支护厚度700mm，砼标号C30。5.2.3.2钢筋制作绑扎钢筋制作可在地面进行，弯曲钢筋制作一定要按设计尺寸进行，尺寸要考虑好搭接长度。钢筋绑扎在井下进行，将制作好的钢筋下放到工作面，即可进行绑扎工作，先将竖向钢筋按设计数量摆放好，与上部预留筋（竖筋接头长度不小于40倍钢筋直径）用铅丝绑扎牢固，然后再将环形钢筋与竖向钢筋绑扎（环形钢筋的接头长度不小于35倍钢筋直径），钢筋绑扎一定要牢固，钢筋固定可用撑木与模具或围岩顶牢。钢筋搭接长度的留设应根据设计要求进行，井颈最上部应留出800的预留头，以便永久锁口施工时，上下完全接合，每循环浇注砼时，在下部应预留出800的接头，以便下一循环钢筋的绑扎连接。基岩段永久支护形式：设计为素砼支护，支护厚度450mm，砼标号C25。5.2.3.2 支护方式一掘一砌，整体下移式液压伸缩金属模板砌壁。5.2.4 模板的拆卸与组立液压伸缩整体下移式金属模板仅有一条伸缩缝，脱模是靠安装在伸缩缝两侧的四个液压油缸同时向内收缩，带动模板进行收模工作，从而达到脱模的目的，脱模下移到预定位置时，靠液压油缸同时外伸,使模板撑大至设计尺寸，操平找正并固定牢固后，便可进行浇筑砼作业，为了确保井壁按茬质量，模板下部设计45斜面刃脚，模板上部设浇注口。拆模：从井上将风动液压泵站下到井底，接上风带，并给油缸对上高压油管，接头要绝对干净，开动风动液压站，启开高压阀门，使油缸工作带动活塞内收，使模板脱开井壁。组立：模板拆下后，有信号工与井上稳车房联系，下放模板到预定位置开始组立，将高压阀门打开到减压位置，使模板恢复到设计尺寸，将模板找正稳固牢靠，刃脚没有落到矸石上的地方，用矸石填实，并撒上一层砂以防跑浆，打开模板上的脚手架杆，将脚手架杆支好，模板即组立完成。5.2.5 浇注砼支护施工模板立好经检查符合设计要求后，即可浇筑砼，砼应分层对称浇注，随浇筑随振捣。混凝土施工注意事项：、严格按照高强砼施工工艺进行施工。、在浇注砼前，必须把接茬处清理干净，模板刃脚处用矸石铺平塞严，最后撒上一层砂以防跑浆。、浇注砼时要垂直入模，下料要均匀，对称连续分层浇注，振捣工作要定人、分区分层振捣，分层厚度不超过300mm，且均匀布置振点，间距一般为300400mm。随浇注随振捣，确保砼饱满密实。、浇筑过程中，工作人员从模板观察门进行浇筑效果检查和处理，用振捣器将混凝土捣实，消灭狗洞、蜂窝、麻面。、拆除脚手架杆，对模板组件进行必要的清理和保护。F、井筒穿过煤层或软岩时，可采取短段掘砌及挂网锚喷等临时支护措施。6 与井筒连接的硐室和巷道施工当井筒掘砌至与井筒连接硐室顶板以上2-3m（根据连接处施工图实际情况）时，停止砌筑，以单行掘进方式下掘至连接处底板以下3-5m位置时，停止井筒掘进，连接处两侧各3m与井筒同时施工，采用锚喷或锚网喷临时支护，与井筒同时砌筑。连接处的剩余部分采用下行式分层掘进，根据其高度，分为2个分层，自上而下逐层施工，开始掘进上分层时，随掘进随用锚喷网作临时支护，及时有效地控制住暴露出的围岩，待自上而下整个断面和长度掘出之后，进行永久支护，由里向外连续浇筑混凝土，完成连接处的掘砌施工 。然后继续进行井筒施工到底。7 井筒综合防治水措施7.1 井筒综合防治水施工方案（1）表土段采用双层钢筋支护施工，严格监控砼浇筑施工工艺，加强砼震捣，增强井壁防水能力。（2）基岩段在施工中采取“截、导、排、堵”的施工方案，当涌水量大于20m3/h时进行工作面超前探水，实施工作面预注浆。井筒基岩段施工前配备高扬程、大排量的排水设施，做到有备无患。7.2综合防治水施工技术措施施工时井筒基岩段预计涌水量10m3/h。在施工时须坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，实施“截、导、排、堵、注”的综合治水方案，立足打干井，保证井筒正常顺利施工。（1）截水：在井筒基岩段施工过程中，对于井壁分散淋水，应在工作面上方设临时截水槽，收集淋水导入吊盘水箱中经卧泵排出井外。截水槽每100m下移一次。（2）导水：对于井壁上的大于0.5m3/h的集中出水点，安设导水管，将水导到截水槽内，适时进行壁后注浆堵水。（3）排水：当井筒涌水量小于5m3/h时，对工作面小股涌水可使用风动隔膜泵将水直接排至吊桶内由吊桶出矸时将水排至井外。当井筒涌水量大于10m3/h时，用水泵将工作面水排至吊盘上的水箱内，使用吊盘上安设的卧泵将水排至地面。（4）探水、注浆井筒基岩段正常施工至含水层上方时，利用潜孔钻机探水。钻孔前应安装具有防止突然涌水的孔口管，探水深度视含水层情况而定。凡遇有涌水的钻孔，应进行注浆堵水。对井筒的含水层组应予以充分重视，根据地面预注浆质量情况，确定是否进行工作面预注浆，如需进行工作面预注浆，则当井筒施工至距含水层顶板上方10m位置时，停止井筒掘进工作，完成已掘井筒永久支护，砌筑砼止浆垫，埋设孔口管。使用潜孔钻机打钻探水，探水深度超过含水层底板10m。发现孔内出水量大于1m3/h即进行注浆，直至完成工作面预注浆。注浆时使用双液注浆泵，浆液以单液水泥浆为主，先稀后浓，注浆终压为静水压力的22.5倍。如浆液注入量过大再考虑使用双液浆。8 揭煤施工根据地质资料，该井筒穿过的煤层较多且为高瓦斯矿井，施工时必须做好探、揭煤工作。8.1 瓦斯探放与揭煤井筒揭煤采取先探放、后揭露的方案。揭煤时采取对煤层全断面一次性揭露。施工到距煤层顶板上方10m时，利用潜孔钻机施工探测孔（孔数4个，孔深超过煤层底面0.2m），根据探测孔探明煤层产状、厚度、瓦斯压力。当预测无突出危险或突出煤层厚度小于0.3m时，采用震动放炮揭穿煤层；当预测为突出危险且厚度大于0.3m煤层时，采用钻孔排放措施施工。若采用钻孔排放措施施工，则井筒施工到距煤层顶面3m时，利用潜孔钻机施工排放钻孔，钻孔穿透煤层全厚并超过煤层底面0.5m，外圈钻孔孔底超过井筒轮廓线外的距离不小于2m，孔间距2m左右，在工作面内均匀布置。通过钻孔释放瓦斯，当瓦斯浓度及压力达到允许开挖的条件后方可正常施工。8.2 支护视煤层稳定性情况，采取必要的临时支护措施。可采用挂井圈、背板、网喷等措施对煤层井帮进行封闭加固，防止片帮。若煤层较软，则采用人工挖掘，掘进时先掘周圈的煤体，掘够一个段高（采用短段掘砌，段高2m左右）后立即进行临时支护，然后再掘井心煤体。过煤层的施工一定要快速，尽可能减小井帮围