煤矿立井井筒掘砌工程施工组织设计

1、富华煤业有限公司产村一号煤矿副立井井筒掘砌工程施工组织设计前言富华煤业有限公司芦村一号矿井设计生产能力为 2.40Mt/a ,采用 主斜井、副立井和回风立井混合开拓，单水平盘区式开采。根 据本 工程设计的特点，结合我处施工装备和技术特点，编制了副 立井的施工组织设计，选用了行之有效的设备和先进可靠的 施工技术、施工工艺，其主要特点如下：1）、井筒施工装备了以大绞车、大吊桶、大模板、重型 伞钻、中心回转抓岩机、自动翻研、汽车排研为主体的立井 施工机械化作业线，施工机械化程度较高。2）、井筒表土和基岩段均采用短段掘砌混合作业，整体 活动式金属模板砌壁，液压自动脱模；两层吊盘作业，连续 不间断施工。

2、3）、表土采用风镐和高效风铲挖掘，挖机装罐，适时组 织快速施工；4）、基岩段使用SJZ6.9型伞钻配YGZ 70型导轨式 凿岩机钻眼，实施深孔光面爆破，采用导爆管起爆等爆破新 技术，以提高炮眼利用率和循环进尺。5）、碉室工程采用下行分层法掘进，锚网喷临时支护， 确保工程质量和施工安全。6）、建立健全目标管理责任制，实行项目法管理，实现 质量、进度、安全和成本四大控制。7）、坚持安全生产和文明施工，实行标准化管理，不断i富华煤业有限公司产村一号煤矿副立井井筒掘砌工程施工组织设计改善作业环境和劳动条件，提高劳动生产率。8)、搞好环境保护工作，污水排放、噪音、粉尘与废气 排放等均符合国家标准，做到文

3、明施工。施工组织设计大纲编制依据：(1)富华煤业有限公司芦村一号煤矿井筒工程施工承包意向的 征询函(2)富华煤业有限公司芦村一号煤矿副立井井筒井壁结构平、 剖面图(3)煤矿井巷工程质量验收规范(GB 50213-2010);(4)煤矿井巷工程施工规范(GB 50511-2010);(5)煤矿安全规程(2011年版)；(6)煤矿建设安全规定(试行)。(7)混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002(8)钢筋机械连接通用技术规程(JGJ107-96)1 .工程概况及特点1.1 工程概况富华煤业有限公司芦村一号矿井设计生产能力为2.40Mt/a ,采用主斜井、副立井和回风立井混合开拓，

4、单水平盘区式开采。其中副立井井筒净直径。8.4m,井深455.5m,井筒采用普通法 施工，在洛河组及其以上（表土及含水层）采用双层钢筋混凝土砌宿 支护，支护厚度700mm工程量约为100m正常基岩段采用单层钢筋 混凝土支护，支护厚度600mm其中马头门以上及井底水窝段约 60m 需要双层配筋。混凝土强度等级均为 C4Q井筒及支护参数、工程量详见下表 1、表2:表1井筒相关技术参数表序号井筒特征副立井井筒坐1标（m）经距（Y）3971244.000纬距（X）36575695.0002方位角/ (° )0°3井筒倾角/ （ ° ）90°4井口标程/（ m）+

5、1097.5005井底标程/ （mj）+670.0006井筒长度/深度（m）455.5井间直7径（rnj）净直径（nm8.4表土及含水 层段荒径（mj）9.8基岩段荒径（m9.6井筒断8面（m2）净面积55.42表土及含水层段 掘进断面（m2）75.43基岩段掘进断面（m2）72.389支护厚度/mm700/600形式及材料钢筋混凝土（双层筋/单层筋）表2井筒支护方式及工程量一览表序号序巷道名称净断面（m2）掘进断面（m2）支护方式支护厚度（mrm工程量（m）副1立井表土及含水层段55.4275.43钢筋碎（双层筋）700100正常段55.4272.38钢筋碎（单层筋）600295.5马头门及

6、水窝段55.4272.38钢筋碎（双层筋）600601.2交通地理、地貌情况1.2.1 交通位置富华煤业有限公司芦村一号矿位于陕西省富县西南，行政隶属富 县直罗镇及黄陵县双龙镇管辖，矿井距富县县城约70Km工业广场现有简易公路（22.5Krn）至直罗镇与309国道及青兰高速联接，距西 安230km距延安90km,交通较为方便。1.2.2 地形、地貌、气候富华煤业有限公司芦村一号矿位于陕北黄土高原南部，森林密 布，由于地表水流的长期切割侵蚀，沟谷中基岩裸露，沟壑纵横。属 地形较为复杂的中一低山丘陵区。最高点位于好汉场地，海拔 1537.00m,最低点位于葫芦河河谷，海拔971.00m,相对高差5

7、66.00m。区内气候特点是：降水偏少，干旱较重，冷热适中，干旱多雹， 光照充足，风沙较少。年平均气温为 9.1 C,年极端最高气温为 38.7 C,年极端最低气温为-26.3 C,年平均降水量为567.5mm平 均无霜期为175天。常年主导风向为西北风和东南风， 夏季多为东南 风，冬季多为西北风；年平均风速 3.3m/s,最大风速25m/s。区内最大河流为葫芦河，由北向东从勘查区东北部穿过。 流经勘 查区主要河流为葫芦河支流小河子川，受气候影响，本区河流均属典型的季节性河流，流量随季节变化较大。据史载，黄陵地区在1599年发生过6级地震；历史上1556年陕 西华县大地震、1815年山西平陆地

8、震、1920年宁夏海原大地震均波 及本区。因此，本区地震烈度可按6考虑，地震动峰值加速度0.05g。本区属林区，人口稀少，粮食以小麦和玉米为主，无工业生产。区内无老窑及生产矿井。1.3地质概况1.3.1 地层根据地表出露及钻孔揭露，地层由新至老依次有：第四系全新 统（Q4）,白垩系下统洛河组（K1l）,侏罗系中统安定组（J2a）,侏罗 系中统直罗组（J2Z）,延安组（J2y）,现分述如下：1 .第四系全新统（Q4）主要由河谷冲洪积层组成。冲洪积层（Q4al）:分布于沟谷处，该层厚为12.6017.20m。上 部由再生黄土组成，中夹钙质结核；下部为沙砾石层，成份以松散沙、 石灰岩及石英砾岩组成，

9、分选性差，滚圆度较好，砾径 14cm。与下伏地层呈不整合接触。2 .白垩系下统洛河组（K1l）该层厚67.99m,主要由棕红色中粒砂岩组成，下部夹细粒砂岩 砂岩薄层，上部夹泥岩薄层。中粒砂岩的颗粒成份以石英、长石为主， 次棱角状分，分选性中等，泥钙质胶结，发育大型板状、楔状交错层与下伏地层呈假整合接触。3 .侏罗系中统安定组（J2a）该层厚25.67m,岩性以紫红色，褐灰色粉砂岩为主，局部夹薄 层泥岩，裂隙发育，被石膏充填，钙质、泥钙质胶结，显微波状层理。与下伏地层呈假整合接触。4 .侏罗系中统直罗组（J2Z）本组分为上、下两段。上段由棕红色、褐灰色及灰绿泥岩、砂质 泥岩、中细粒砂岩组成，厚1

10、04.92m。下段由灰绿色粉砂岩、泥岩及 含砾粗砂岩组成，厚95.42m。与下伏地层假整合接触。5 .侏罗系中统延安组（J2y）该段延安组分三段。第一段以灰黑色粉砂岩为主，局部夹细粒砂 岩、砂质泥岩薄层，上部夹薄煤线及可采的 2号煤层，厚度54.19m。 第二段上部以灰黑色砂质泥岩、粉砂岩为主，底部为灰白色细粒砂岩， 夹黑色条带，层面含暗色矿物及云母碎片，为标志层K2,厚度42.13m。 第三段上部以灰色灰黑色粉砂岩、砂质泥岩为主，底部为灰白色粉 砂岩，厚度为54.95m。与下伏地层假整合接触。1.3.2 、勘查区构造勘查区位于黄陵矿区西北部，为一倾向北西的单斜构造，地层倾角约1-3。，其上发

11、育有宽缓的波状起伏。从2号煤层底板等高线图上可以看出：勘查区内延安组地层呈一 倾向北西的单斜构造，西部地层倾角 1左右，较为平缓；中部靠近 党家河井田有较为宽缓的波状起伏，地层倾角 2-3 o东部与西部地 层倾向保持一致，地层倾角约 3左右。勘查区内未见断层及岩浆岩，构造简单。1.3.3 井筒水文地质1.3.3.1 含（隔）水层勘查区地表被第四系松散层掩盖，属掩盖至半掩盖区，仅在沟谷中有基岩裸露。地下水运移受区域地下水的控制，显示一定的成层性 特征。据水文地质测绘与钻孔资料，以赋水特征将勘查区内含（隔） 水层自上而下依次划分为第四系孔隙潜水含水层和基岩裂隙含水层 两种含水类型。1 .第四系全新

12、统冲、洪积层孔隙潜水含水层（Qal）揭露Qal厚度12.6017.20m ,平均厚度14.9m。该地层在沟 谷有少量泉水出露，流量0-0.61 L/s 。据邻区双龙镇附近钻孔抽水 试验资料：涌水量 0.569-5.85L/S ,单位涌水量0.625-4.664L/s.m , 渗透系数 12.625-85.17m/d 。该层属富水性中等的孔隙潜水含水层。2 .白垩系下统洛河砂岩裂隙含水层（Kl ）洛河组厚度25.5125.67m,平均68.17m,岩性以棕红色、紫红 色巨厚层状长石石英中粒砂岩为主，夹泥岩、粉砂岩薄层。分选性好， 次棱角状，接触式泥钙质胶结，松散，发育大型板状、楔状交错层理， 风

13、化后呈粉、细砂。静止水位埋深为 3.53-5.88m ,涌水量为 2.97-9.202L/S ,单位涌水量为 0.609890-0.742588L/s.m ,渗透系数 为 0.816134-1.064104m/d。该层属富水性中等的孔隙裂隙含水层。(3)侏罗系中统安定组泥灰岩裂隙含水层(J2a)安定组厚度67.9968.35m,平均25.59m,岩性上部为暗紫色、 紫灰色、灰黄色泥灰岩，夹淡红色白云质泥灰岩及粉砂岩与泥岩薄层， 下部为紫灰色、褐黄色及黑色泥岩，局部夹石膏薄层，近水平层理， 泥岩易风化成鳞片状。邻区黄陵一号煤矿生产勘探 SK23号孔对洛河组、洛河组与安定 组分别进行了抽水试验，洛

14、河组单层抽水时，钻孔涌水量 0.610-1.519L/S ,平均单位涌水量 0.11698L/s.m ;与安定组混合抽 水时，钻孔涌水量0.912-1.828L/S，平均单位涌水量 0.100406L/s.m, 较为接近。从水质分析结果看，Kl含水层水质为HCOCa Mg型， 矿化度0.414g/L，混合水水质亦为 HCOCa Mg型，矿化度0.420g/L , 极为接近，由此说明安定组地层富水性弱，基本不含水。该层属富水性弱的裂隙含水层。(4)侏罗系中统直罗组砂岩裂隙含水层(J2Z) 直罗组分为上下两段。上段厚度104.92 m。上部为紫灰色、杂色泥岩、粉砂岩，夹细粒砂岩条带，下部为中粒砂岩

15、、粉砂岩与泥岩互层，底部为中-细粒 砂岩，分选性差，接触-孔隙式泥质胶结。本段厚度较大，分布稳定， 岩性以泥岩、粉砂岩为主，富水性极弱，可作为上、下含水层的相对 隔水层。下段全区分布，厚度95.42m。中、下部以灰白色中、粗粒长石 石英砂岩为主，底部含砾，俗称“直罗砂岩”。粒度自上而下逐渐变 粗。砂岩分选性差，次棱角状，孔隙-基底式泥质胶结。上部裂隙发 育，局部较破碎，岩芯表面可见白色盐霜及油迹。据党家河勘查区6-3号钻孔抽水试验资料：水位埋深 30.60m, 涌水量0.260L/S，单位涌水量0.00313L/s.m，渗透系数0.002118m/d。该层属富水性弱的裂隙承压含水层。(5)侏罗

16、系中统延安组砂岩裂隙含水层(Jzy)延安组为本区含煤地层，新J1钻孔延安组厚度151.27m,岩性 以深灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩为主，夹细粒砂岩薄层。 本含水层主要含水段为煤层顶板以上中、细粒砂岩，粒度粗、细相间。勘探阶段施工的水1、6-2、13-7号孔进行了直罗组与延安组混合抽 水试验，涌水量为 0.091-0.102L/S ,单位涌水量为0.000915- 0.002797 L/s 渗透系数 0.000234-0.000558 m/d 。该层属富水性弱的裂隙承压含水层。1.3.3.2充水因素分析井筒充水含水层主要为洛河组砂岩裂隙含水层，其次为第四系冲洪积含水层、直罗组与延安组砂岩

17、裂隙含水层。洛河组含水层补给来源主要为大气降水补给，水位埋深3.535.88m,水位标高1089.471090.12m,钻孔最大涌水量 9.202L/S , 单位涌水量为平均0.609890-0.742588L/S.平均渗透系数0.816134-1.064104m/d 。测井扩散法和流量法解释成果显示：J1号钻孔洛河组出水段共二个，其深度分别为30.3050.70m、71.5074.30m,岩性均为中粒砂岩；新J1号钻孔深度分别为27.3549.35m、 60.7080.20m,含水层岩性为中粒砂岩。该层富水性中等，是未来 井筒主要充水含水层。第四系全新统冲洪积层孔隙潜水含水层富水性中等，与小

18、河JI河水关系密切，小河子川流量 296.45644.63m3/h , 一般451.66m3/h。 据邻区钻孔抽水试验资料：钻孔涌水量 0.569-5.85L/S,单位涌水量 0.625-4.664L/s.m,渗透系数12.625-85.17m/d。由于副井井口位于小 河川河道中，井筒施工中第四系冲洪层水将不可避免的涌入井筒中， 故第四系冲洪积层也将成为未来井筒主要充水含水层。直罗组和延安组富水性弱，钻孔涌水量较小，勘探阶段施工的水 1、6-2、13-7号孔，进行了直罗组和延安组混合抽水试验，涌水量 为 0.091-0.102L/S，单位涌水量为 0.000915- 0.002797 L/s

19、渗 透系数0.000234-0.000558 m/d 。本层是未来井筒次要充水含水层。1.3.4、涌水量预算(1)、矿井涌水量预算根据J1及新J1抽水资料，洛河组为承压含水层，副井井筒预水量预算采用大井法之承压-无压完整井计算公式c 1.366K(2HM - M 2 - h2),Ro1g - rwQ 二-式中：Q井筒涌水量（m3/d ）K渗透系数（m/d）H1疏干前水柱高度（m）人一疏干后水柱高度（mr 一单井之半径（立井直径为 9.8m,面积75.43 m2）M含水层厚度（m）R一引用影响半径（R=R+ rw）井筒影响半径由两公式 R浮：=10SjK与R潜=2SvEH的平均值确7E。正常涌水

20、量计算参数采用洛河组含水层两次抽水试验参数的平均值，K值0.94m/d,疏干状态下水柱高度 H= S= 78.37m。最大涌水量计算采用丰水期施工的 J1号孔抽水试验成果。详见 表7。立井洛河组含水层疏干状态下涌水量计算结果如下：正常涌水量：138.44 m3/h丰水期最大涌水量：165.99 m3/h副立井洛河含水层涌水量预算表表7计算参数_3Q(m/h)S(m)K(m/d)H(m)h0(m)R(m)M(m)副立井J182.021.06410482.0201189.2968.35新J174.710.81613474.710920.8467.99一般值78.370.94011978.37010

21、52.6368.17138.44最大值82.021.06482.0201189.2368.35165.99本次副井井筒涌水量预算选用“大井”法计算，应用的参数水柱高度H和水柱降至含水层底板高度 S为实测的参数；渗透系数k属于 单孔抽水试验求解得到的，故为半实测的参数；影响半径R由经验公 式求得，为经验参数。参数选用较为合理，计算公式及井筒涌水量预 算方法正确，可基本满足未来矿井施工的需要及预测井筒涌水量的依 据。瓦斯概况直罗组砂岩段煤层气按体积分析组分含量分别为：CH为25.78 29.24% ,平均 27.51 % ; CO为 0.65 0.79% ,平均 0.72 % ; N2 为 58.

22、36 64.28%,平均 61.32%; CO 0.190.44% ,平均 0.32%。气体成分 主要为N2和CH。2号煤层自然瓦斯成分按质量分析：CH4为51.23%,CO为1.87% , N2为46.90%。气体成分主要为N和CHo延安组底部石油气样按体积分析组分含量分别为：CH为69.95 71.47% ,平均 70.71 % ; CO为 2.73 3.06% ,平均 2.90 % ; N2 为 21.84 22.69% ,平均 22.27 % ; CO 0.06 0.08% ,平均 0.07 % ; H2为 0.14 0.19%,平均0.17%。属氮气一沼气带。按煤炭资源地质勘探规范瓦

23、斯分带标准划分，瓦斯样属氮气一 沼气带。气样分析结果显示：该孔气体从下部向上部运移，自下而上CH 含量逐渐减小，N2含量逐渐增大，说明本区气体来源为三叠系及延安组 地层，以三叠系地层为主。延安组底部时出油，采取的原油为黑色稠液体，粘度为841mpa S, 凝点12C,原有组分分析C6以下(含C6)占80.50%, C24占13.32%, 胶质沥青质占1.05%。可作为液化气及柴油的制作原料，油源应为下部 二管系地层。该区主要有害气体为瓦斯，属低瓦斯矿井。1.4工程设计特点1.4.1 设计特点结合我公司多年在立井施工中的先进经验，本着快速、优质、 安全、高效的原则，编制了本工程施工组织设计：(1

24、)采用大型机械化配套装备、立井混合作业施工法。(2)立井基岩段采用伞钻、深孔光面、光底、减震、弱冲爆破 技术。(3)采用MJY型3.8m段高单缝液压整体金属模板砌壁，一掘 一砌正规循环作业。(4)采用电子自动化计量搅拌站，溜灰管输送混凝土。(5)采用落地式研石仓，铲车装载，汽车排研。(6)采用拉链式接头高强度胶质风筒，对旋式风机压入式通风。1.4.2 工程特点井筒断面较大，对于采用大型机械化设备较为有利，而大断面井 筒施工对于提升运输等辅助系统要求较为严格，本设计对此做了充分 的考虑。2 .施工现场组织机构2.1 项目部组织结构本工程将采用项目法组织施工， 根据项目管理的要求，结合本工 程特点

25、、规模、施工条件和我公司以往的项目管理经验，组建芦村一 号煤矿井筒工程施工项目部，便于统一管理，发挥人、财、物的效能。 项目部机构设置见图2-1。54项目部机构设置图图2-1项目经理2.2 项目管理及技术力量配备为了加强芦村煤矿工程项目生产管理、 技术管理和质量管理，任 命我公司具有一级建造师资质的人员为项目部项目经理， 并按各专业 配足技术、管理人员。3 .施工准备和施工总平面布置3.1 施工准备井筒施工准备工作是影响井筒建设速度和工期的主要因素，只有做好施工准备工作，才能为保证井筒顺利开工，为井筒正常施工和职 工生活创造必要的条件，避免和减少停工、窝工现象，才有可能加快 井筒建设速度，缩短

26、建设工期。1、水源：副立井位于主要工业场地内，在小河子川边，水量丰富，水质满足施工用水要求，可就地取水；生活用水可就地打临时水井解决。2、供电：甲方在工业场地提供35kv电源作为主供电源，负荷满 足施工要求。自备应急保安电源。3、通讯：工业场地附近已有移动通讯基站。4、施工场地布置：根据工业广场总平面布置图，在不影响永久 建筑设施的前提下，经甲方同意后，由承包人自行布置建设。5、建筑材料、设备：由承包人自备或就地外购。6、场平及道路：在承包人施工队伍进场前场平完成，满足施工 要求；自直罗镇至工业广场的22.5km道路正在按二级公路标准加宽， 公路施工时留便道保证运输需要。7、排水：利用工业场地

27、附近河道排放，临时排水沟由施工单位 施工并负责管理，并保证不对河流产生污染。8、排肝：甲方指定地点排研。9、火工品：甲方已在工业场地附近建成火工品库，承包方按需 要领用，领用后的火工品管理由承包人负责。10、测量：甲方已在工业场地布设四级控制网，井筒施工测量由 承包方自行负责。详见凿井时期临时安装工程量表 3-1。3.2 大临工程为满足生产和生活需要，副立井井筒施工需新建生产用房 1080吊，简易棚880R2,生活用房1511吊，砂石料场和研石地仓分别 为900m和2oom,浇筑设备基础74。小，另设50m蓄水池一座。具体 见土建大临工程明细表3-2。3.3 施工总平面布置施工总平面布置的依据

28、主要是：(1)施工组织设计大纲中井筒施工方案和提升、 悬吊系统设计, 临时建筑安装工程施工工期、项目、面积，场内供水、压风、供电、 通讯、排水等管线沟网和料场、库房、加工车间、排研场地的安排。(2)国家有关建筑规程、防火、防汛、防雷、环境保护、劳动 保护、安全规程、规范和规定。副立井凿井时期临时安装工程量表表3-1厅P名称规格型号单位数量1主提绞不安装2JK-3.5/15.5项12副提绞车安装JK-2.5/20项13变电所安装12面局压开天柜，2台变压器项14天轮平台安装工字钢吨125井内管缆、设备安装钢丝维钢管、抓岩机项16倒什台安装钢组合结构吨23.57封口盘安装钢组合结构吨98固定盘安装

29、钢组合结构吨59吊盘安装型钢组合结构吨2410稳车安装17台项111砌壁模板安装高 3.8m套212机电修车间设备车床、钻床等项113工广管网、电网感压风管、供水管、电缆项1施工总平面布置遵循以下原则:(1)各临时建筑的相互位置要符合施工工艺要求，动力设施要靠近负荷中心，这也是首要原则(2)尽量避免人流、物流的交叉、倒流，避免器材的长距离搬运。(3)尽量不占用永久建筑位置。根据上述依据和原则，我们对施工场地进行了详细布置土建大临工程明细表 表3-2类别厅P工程名称单位数量结构类型备注生 广 用 房 简 易 棚1力2.5m绞车房2 m216轻钢力3.5m绞车房2 m240轻钢3矿灯房2 m42彩

30、板房4压风机房2 m84彩板房5维护房2 m42彩板房6井口配电室2 m21彩板房7机修问2 m42彩板房8任务交代室及工具房2 m42彩板房9值班室2 m21彩板房10材料库、值班室2 m105彩板房11加工车间2 m63彩板房12井口信号房2 m8彩板房13等候室2 m21彩板房14水泥库2 m63彩板房15火药、雷管库2 m70砖混1井口棚2 m480轻钢2稳车棚2 m400轻钢设备基础1井架基础3 m150碎2° 3.5m咬车基础3 m160碎62.5m绞车基础3 m140碎4稳车群基础3 m140碎5压风机基础3 m150碎料场给水设施1砂、石料场2 m900碎2高位水箱3

31、 m10钢结构蓄水量3蓄水池3 m50砖砌蓄水量生活服务设施1浴室、锅炉房、更衣室2 m182.7彩板房2餐厅、仓库2 m182.7彩板房3职工宿舍2 m548彩板房4办公室、调度室2 m548彩板房5厕所2 m50彩板房4 .施工方案4.1 施工方案及凿井设备选择副立井选用两套单钩提升，主提升绞车选用 2JK-3.5/15.5型提 升机，配4m吊桶，副提升绞车选用JK-2.5/20型提升机，配3m吊 桶。凿岩采用最先进的六臂液压伞钻（SJZ-6.9 ）,配YGZ-70型凿岩机凿岩，4.2m中深孔光面爆破，井筒内设置胶质风筒（0 1000m办安全梯、压风管、供水管、溜灰管、排水管各一趟。采用稳

32、车悬吊； 井筒内设置两层凿井吊盘，层间距 4m下层吊盘安设两台HZ-6型中心回转抓岩机，上层吊盘设排水水箱、两台DC50-80X6型卧泵位置。采用MJY-3.8型整体下滑液压金属模板（带刃脚）筑壁，模板段高3.8m。井筒凿井装备一览表表4-1项目副立井井筒凿岩SJZ-6.9六臂伞钻，配YGZ7线凿岩机装岩HZ-6型中心回转式抓岩机两台提升井架IV G型凿井井架设备绞车两套单钩，主提2JK-3.5/15.5，副提JK-2.5/20容器主提4m吊桶/副提3m吊桶翻研座钩式翻研排研奸石地仓、装载机装载、自卸式汽车排研排水两台DC50-80X 6型卧泵（一备一用）通风一趟0 1000mm交质风筒两台F

33、BW7.1/2 X 45对旋风机，TF-备，风电、瓦斯电闭锁、自动切换测量锤球式大线一套模板搅拌站砌壁段高3.8m整体悬吊金属模板配料机PLD-2400型砂石的系统一套搅拌机JS-1500型双卧轴硅搅拌机两台混凝土输送溜灰管吊盘d 8100mm层吊盘一套安全梯五段一套注：1、排水泵 DC50-80X 6 型,排量 50m3/h。2、凿井装备设备和管线均采用稳车悬吊，地面稳绞采用两面出绳布置。4.2新技术、新装备、新工艺、新材料的应用为确保芦村一号煤矿副立井工程的建设实现安全、优质、快速、高效，必须立足于科技进步，推广应用新技术、新装备、新工艺。根据该主立井实际情况，本施工组织设计将在我公司近几

34、年立井施工推 新的基础上，继续推广以下新技术、新装备、新工艺。(1)以中心回转抓岩机配合吊桶出渣、大段高模板砌壁为主要 特征的大型机械化配套作业线和立井混合作业施工法。机械化作业线的主要设备：两台0.6m3中心回转抓岩机装岩，六臂伞型钻架，3.0m3 和4.0m3座钩式研石吊桶各一个，基岩段采用段高3.8m整体悬吊金属 模板，主提2JK-3.5/15.5提升绞车，副提JK-2.5/20提升绞车。(2)组建由JS-1500型搅拌机、溜灰管输送硅构成的混凝土快 速输料系统。(3)落地研石仓，装载机集中装载，大型自卸汽车外运。(4)采用减震、弱冲、光底、光面爆破技术。(5)使用秒延期电磁雷管，此种雷

35、管通过电磁感应线圈导通起 爆，起爆电流稳定、可靠、连线无需考虑串、并连方式，简单易行可 靠。(6)地面采用轻型建筑结构，缩短施工准备期。5.施工工序5.1 准备段施工5.1.1 施工前准备副立井井口因坐落在河床上，甲方回填了 3m厚三七灰土，为安 全稳定通过河床段，处理好井筒含水层，立井井口在开工前采用大开 挖施工，上口开挖直径31.2m,开挖深度暂定为10m,在整体模板下方到工作面后，浇筑好一模永久井壁，并做好临时锁口，在回填的时 候做好井架基础。随后立好井架，将两层吊盘盘面组装好，用锁具锁 在一起，然后用四台16吨稳车提起悬吊在适当高度，做好封口盘， 再进行掘进施工。5.1.2 井筒试挖吊

36、盘安装完毕，并具备以下条件后，进行井筒试挖：提升系统、信号通讯系统、硅搅拌系统、地面排研系统及压风、供电系统具备正常运行条件。试挖的主要目的是为井内凿井设备的吊挂准备足够的空间。 试挖 阶段采用挖掘机配合人工挖掘方法；井筒掘砌到井深15m时安装抓岩 机，出渣采用人工配合抓岩机作业；井筒试挖到井深 30m结束。试挖 期间，将吊盘下盘停在井口并将周围封堵密实，作为施工保护盘。试挖结束后，安装封口盘、固定盘以及各种管缆。完成上述系 统安装和吊挂后，井筒可开始正式掘砌。5.2 表土段施工1）掘进：采用风镐、铁铲等工具挖土，先挖井筒净径部分，然后 逐段刷帮；2）装岩排研：表土段采用人工配合抓岩机挖土装罐

37、，3击、4m吊 桶提升，翻研台为座钩式翻研，经溜研梢溜下落地。3）砌壁：采用MJYa型单缝液压整体金属模板。该模板由直模和 刃脚模板两大部分组成，由4台10T稳车悬吊。硅采用溜灰管下料，为避免硅下运过程中产生离析现象，吊盘上设接灰盘，二次搅拌后， 经由3根8”钢丝铠装耐磨胶管对称入模。井壁钢筋竖筋连接采用锥螺纹接头，严格按照钢筋锥螺纹接头 技术规程(JGJ109-96) A级标准执行，环向钢筋采用搭接连接，搭 接长度、钢筋保护层厚度符合设计要求。硅入模温度控制在15C-20 c 范围内。采用插入式高频振捣器捣固硅，定人定点振捣密实。分层振捣每 层浇注硅厚度300mmi宜，振捣分布间距一般为30

38、0-400mm不得有 漏振和震动棒碰撞钢筋的情况。脱模时间控制在整个硅浇筑完后 8h以后进行。5.3 基岩段掘砌5.3.1 凿眼凿眼选用SJZ-6.9液压六臂伞钻，配YGZ-70型凿岩机凿岩，采 用25X4700mm角中空合金钢钎配0 55mm“十”字型合金钢钻头打 眼，钻眼深度4.0m4.2m。5.3.2 爆破爆破材料选用T-220高威力水胶炸药，药卷直径采用 0 45m咻口 0 35mnffi种，雷管选用6m长脚线毫秒延期电雷管，采用光面、光底、 弱震、弱冲深孔爆破技术。详见基岩段爆破参数表 5-3-1、爆破原始条件5-3-2及预期爆破效果表5-3-3副立井基岩段爆破参数图表表5-3-1炮

39、眼名称炮眼序号圈径(mm)眼深(mm)眼距(mm)倾角（度）装药量起爆顺序雷管段别联线方式卷/眼Kg/圈掏槽眼1-815004.257090314.4I1辅助眼一9-2233004.073090433.6R2用辅助眼二23-4150004.082090445.6m3并辅助眼三42-6767004.081090462.4IV4联辅助眼四68-102 f34004.075090484V5周边眼103-15296004.0590894100VI6合计152340注：采用T-220水胶炸药。周边眼用 35mms卷,长400mm重0.5Kg/卷；关它眼用45mm长400mm药卷重0.6Kg/卷。毫秒延期

40、电磁雷管，专用放炮器起爆。回风井基岩段爆破原始条件表5-3-2厅P名称单位数量备注1井筒深度m455.52井筒净径m8.43井筒荒径m9.64掘进断面2 m72.385岩石条件f=4 6副立井基岩段预期爆破效果表5-3-3厅P爆破指标单位数量1炮眼利用率0/090.52每循环进尺M3.83每循环爆破实体岩石量M270.054每循环炸药消耗量Kg3405单位原岩炸药消耗量Kg/ni1.236每循环雷管消耗量个1527单位原岩雷管消耗量个/m30.558每循环炮眼长度M609.65.3.3凿井作业制度根据井筒混合作业快速施工工艺的要求结合本井筒实际，凿井实行固定工序、混合滚班作业制度，每24小时一

41、个循环，每循环进尺3.8米，正规循环率90%平均月成井速度102.6米。地 面辅助工实行“三八”制作业。作业循环图表见图5-3。5.3.4 硅配制 井壁硅设计C40一种标号，为保证冬期施工，硅的入模温度，采取用蒸汽加热搅拌水措施;对沙石采用防雨布覆盖措施避免雨雪结冰。硅材料：水泥采用R42.5普通硅酸盐水泥，砂采用中粗砂，石子选用粒径为10-30mm的碎石。实际施工时应取自现场材料并由具有 资质的试验单位进行试配，提交经济、合理、符合设计要求的硅配合 比作为施工配合比。5.4 井筒过煤层施工副立井揭煤层，施工过程中应严格按照“预测预报、防突措施、 效果检验和安全防护”四位一体的综合防突措施。井

42、筒施工前将根据 提供井筒过煤层的资料编制揭煤专项施工组织设计指导施工。5.5 相关碉室施工当井筒掘砌至马头门位置时，开口顶板上方1-2m时暂不砌壁，采用锚、网、喷临时支护，继续掘进井筒，同时将马头门碉室和井筒 掘进段高对应分层各掘出规定尺寸并用锚、网、喷临时支护，直至掘 到碉室下方1m,将碉室与井筒立模，整体浇筑硅，保证连接处的整 体性。砌筑中，底部模板仍用整体钢模，上部采用组装模板砌筑，并 与上端井壁接茬，然后再转入井筒掘砌施工。6、打干井施工方案和技术措施6.1 打干井施工方案在基岩段施工中当涌水量小于10nVh时采取“截、导、排、堵” 的施工方案，当涌水量大于10n3/h时进行工作面超前

43、探水，实施工 作面预注浆。井筒基岩段施工前必须配备高扬程、大排量的排水设施, 做到有备无患。6.2 打干井施工技术措施我们在建设井筒时，立足打干井的原则，即确保井筒建成后涌水 量不大于6m3/h。在施工时必须坚持“有掘必探，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。一、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梢，收集淋水导入吊盘水箱中经卧泵排出井 外。截水梢每100m下移一次。二、导水：对于井壁上的大于 0.5m3/h的集中出水点，安设导水 管，将水导到截水梢内，适时进行壁后注浆堵水。三、排水：当井筒涌水

44、量小于 10m3/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肝时将水排至井外。当井筒涌水量大于10m3/h时，用风动隔膜泵将工作面水排至吊盘上水 箱内，使用上层吊盘上安设的一台 DC50W0X 6的卧泵将水排至地面。四、井壁注浆1、井壁注浆、注浆材料以1:1单浆水泥浆为主，辅以水泥一水玻璃双浆液。 水泥浆充填性能好，凝胶时间较长，易于控制和操作；水玻璃浆液凝 胶时间短，渗透性强，对微小缝隙的封水效果好。单液注浆，普通硅酸盐水泥，水：水泥= 1:1 ,凝胶时间14h;水 泥一水玻璃双浆液注浆，用于封水；水泥浆：水玻璃=1:1 ,凝胶时间 控制在57min。、注浆压力一般在

45、1.52Mpae围内，最大注浆压力不得超过井壁允许抗压 强度。、注浆方式自下而上逐段进行，每一注浆段高为 2030ml具体施工时可适 当调整，但下部不宜过大，上部不宜过小。每段注浆孔沿井筒圆周均 匀布置，每圈孔数34个，当下排孔注浆时，同时打好上排孔作为 注浆观察孔。为提高注浆效果，相邻两排孔应错开布置。、注浆设备使用YT-27型风钻造孔，KBY-50/70型往复式注浆泵注浆，注浆 泵放置于两层吊盘的下层盘上。配有自制的浆液容器和清水容器。、注浆工艺水泥浆事先在井口用机械或人工搅拌好， 再用吊桶送入井下，双 液浆液在吊盘上随注随配。注浆时，先用清水冲洗，疏通注浆通道，并借此掌握空间大小， 为确

46、定注浆压力和注浆量提供依据。一孔注浆，同排其他孔关闭。若 压力和浆量无异常变化，可进行正常注浆，待上排孔返浆时，停止注 浆，然后再用双液浆加以封堵。每一段高注浆完毕，待浆液凝固12h,无异常变化，用快硬水泥卷封堵已注完的注浆孔。一个注浆段高注浆完成后，提升吊盘，进行上一段高注浆作业。 由下而上逐段注浆，直至井壁注浆完成。五、工作面打钻注浆1、当井筒施工至含水层10m时应停止掘进，及时进行永久支护。随后进行工作面打钻注浆工作，浇注硅止浆垫，安设孔口管，使用潜 孔钻机施工钻孔，地面设注浆泵注浆。2、注浆参数确定1）、注浆段高的确定确定注浆段高为70ml2）、钻孔布置及孔口管结构钻孔距井壁0.5m沿

47、周边布置12孔，直孔，孔间距1.44m。孔口导向管采用 中108X 6mme缝钢管，上焊高压法兰盘，管长 4.1m。3）、止浆垫厚度计算采用平底型止浆垫，硅强度等级为 C4S根据公式计算Bn=P（X r/ S +0.3r=8 x 4.7/20+0.3 x 4.7=3.29m式中：Bn 止浆垫厚度，米；P0 注浆终压，取P0=8.00Mpar井筒充半径,r=4.7米；8 硅允许抗压强度，Mpa;5 尸R5/K=40/2=20Mpa;R5=2/3R28=2/3 乂 45=30MpaK 安全系数，取K=2。止浆垫厚度设计为3.3m,硅强度等级为C454）、井壁强度验算5 / = P0 （D+2E 2

48、+4h2/4E （D+E 尸36.45 Mpa式中：S 7 井壁实际承受压力，Mpa;D井筒净直径，米；D=8.2mE井壁厚度，米；E=0.60mh球面矢高，h=0.3r=1.41m ;5 井壁材料允许抗压强度，40 Mpa验算结果，S / < S,井壁抗压强度满足注浆压力要求。5）、注浆压力确定由于其静水压力约为3.3 Mpa取静水压力2倍为正常注浆压力; 注浆终压为8 Mpa。6）、浆液选择及配比注浆以单液水泥浆为主，水泥选用 425#普通硅酸盐水泥。当浆 液消耗特别大时，为控制扩散范围，可适当加入速凝早强剂。速凝早 强剂选用三乙醇胺和食盐复合早强剂，其掺量分别为水泥量的万分之 五和

49、千分之五，或掺入水泥量的 3-5%勺水玻璃作为速凝剂。本着先 稀后浓的原则，水灰比进行 3: 1、2: 1、1.5: 1、1.25: 1、1: 1、 0.8 : 1逐级调配。7）、浆液的注入量计算浆液的注入量主要取决于浆液的有效扩散半径、岩石裂隙大小、 水泥结石率等因素，注入量安下式计算：每个钻孔注入量:Q0=入兀R2H B /m=1.3 X3.14 x 122X70X 0.03 x 0.009/0.67=16.56m3式中：Q0 单孔注入浆量，m3 入一一浆液损失系数，取1.30;R 一一浆液的有效扩散半径，取R=12米；H 注浆段高，取70mlT岩层裂隙率，取3%B浆液在裂隙中的有效填充系

50、数，取 0.9%;m 浆液的结石率，按水灰比1.5:1,取m=0.67。总注入量：Q=12Q0=12X 16.56=198.72 m3q总注浆量，m。8)、注浆孔施工顺序采取对称施工，先稀后密，先注后查的原则施工。9)、注浆结束标准实际浆液注入量大于或接近设计计算的注入量，注浆压力呈现规律性增加并达到设计终压，达到终压时钻孔基本不吸浆或吸浆量甚少(20L/min),维持终压终量30min即可结束该孔注浆，等所有的钻孔 均达上述标准，即可结束该段封水注浆工作。3、注浆主要设备钻机：型号：TK-5或SGE-IA;数量：两台；注浆泵：型号：HFV-C型液压；数量：两台。4、注浆工艺流程单液水泥浆经二

51、次搅拌一一注浆泵一一输浆管一一控制阀一一孔口管一一岩石裂隙。5、主要安全措施1）、施工时编制专门设计，精心组织施工，确保注浆质量和封水效果，以减少工作面涌水改善作业条件。2）、钻进时应确保井下排水设备完好。3）、项目经理部成立专门班子，统一指挥，并派专人值班。6.3 突水淹井应急预案一、制订水灾预防和处理计划：1、规定发生水灾时安全撤退路线，并使有关人员熟悉避灾办法和 突水急救知识。2、井筒内发现有透水预兆，如井帮发潮、挂汗、空气变冷、发生 气雾、井帮淋水加大、底板渗水或其他异状时，应立即停止工作，向 项目调度站汇报。3、项目调度站接到水情汇报后，立即向领导和主管单位汇报，组 织排水，尽可能排

52、出井内涌水。4、组织工程技术人员调查收集有关水文变化的资料和情况。二、分析突水原因并提出治水方案意见组织水文地质人员根据收集到的资料，分析发生突水的主要原因： 是含水层水？断层水？还是上部表土含水层水下泄？并判断最大突 水量，发展趋势，绘制涌水量变化曲线。根据分析、判断，找出突水 原因，并提出治水方案：强行排水通过还是注浆堵水。原则上如涌水 量过大应采取先堵后排方案。三、应急处理措施1、立即发出警报，撤出所有受水威胁的人员。必要时采取升起吊盘，使用安全梯稳车提升人员。2、由项目主要负责人组成救灾领导小组，加强领导，统一指挥、 分工协作，紧张而有序地开展各方面的工作。3、根据突水原因分析，采取相应治水措施，治水措施应稳妥可靠， 必要时邀请专家论证治水方案。4、根据治水方案，做好应急排水或注浆堵水的一切准备工作，实 施抢排水。5、应急排水期间应加强用电、信号、提升等工作，保证排水工作 的正常进行。6、制定专门的施工安全措施成立相关组织，落实责任制，