三元煤业南翼风井井筒冻结表土段外壁掘砌施工安全技术措施复习过程

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。三元煤业南翼风井井筒冻结表土段外壁掘砌施工安全技术措施-三元煤业南翼风井井筒冻结表土段外壁掘砌施工安全技术措施工程概况三元煤业南翼风井井筒设计总深度为370.0m，净直径为5m，采用冻结法施工，冻结段施工深度为250m，其中冻结表土段深为191.6m；其中0-10m段为临时锁口段，采用素砼支护；-10m-191.6m段外壁净直径为5.9m，采用单层钢筋砼支护，井壁设计厚度为400mm，其中砼厚度为350mm，双层聚苯乙烯泡沫塑料板厚度为50mm。砼标号：锁口段砼标号为C40，-10m-191.6m段砼标

2、号为C40。钢筋：-10m-191.6m段，竖筋18300，环筋20300。泡沫塑料板：-10m-191.6m厚度为50mm（双层）。附：风井井筒表土段平、剖面图及钢筋绑扎规格图。冻结段工程地质及水文地质1、冻结段工程地质根据风井检查孔柱状图显示，冻结段所穿过地层主要为第四系（Q），其中第四系表土层总厚度为191.6米。岩性主要为粘土、砂质粘土、粉土、粉砂及细砂。上部以褐色及灰黄色粉土为主，具孔隙，含植物根茎及少量钙质结核等。下部以褐色、灰绿色及棕红色粘土、粉土互层为主，中间夹薄层粉、细砂岩。粘土中多含动物碎片，局部含钙质结核及少量砾石；细砂分选较好，局部夹薄层中砂。2、冻结段的水文地质依据风

3、井检查孔柱状图提供，上部第四系松散层及风化带存在弱含水层段，岩性主要为粉、细砂。在冻结段的施工中要通表土含水层和基岩风氧化带，但因采用冻结法施工，出水量不是很大，在此不作重要考虑。施工方案风井井筒穿过191.6m表土层，58.4m基岩风氧化带，对该段采取冻结法施工，施工方案如下:1、对于风井井筒冻结段表土段外层井壁施工主要采用人工挖掘未冻土，风镐、风铲挖掘冻土，NZQD0.6型长绳悬吊抓岩机装矸，利用变径液压下行整体金属模板短段掘砌混合作业的施工方案。砂土层掘砌段高为4m，粘土层掘砌段高控制在1.24m，如遇铝质粘土根据实测位移量的大小，为减少井帮暴露时间，掘砌段高可控制在1.22.0m，根据

4、现场施工情况，优化掘砌段高。2、根据风井井筒的冻结方案，预想深层表土层段可能被全断面冻结，施工中拟采用全断面控制松动爆破，风镐刷帮整形的施工方案，掘砌段高控制在1.24m。3、冻结基岩段主要采用控制光面爆破，配合风镐刷帮，短段掘砌混合作业的施工方案，掘砌段高为4.0m。4、基岩风化带由于岩石破碎，施工中拟采用打浅眼放小炮配合风镐刷帮整形，锚、网作为临时支护，短段掘砌混合作业的施工方案，段高为4.0m。冻结段施工方法1、冻结表土段掘进冻结表土段的施工方法：冻土未进入荒径，采用中心超前分层分区台阶式挖掘法，工作面的水引入小井中，用吊桶排出。冻土进入荒径200mm500mm时，可全断面一次挖掘，风镐

5、刷帮，人工装土。冻土进入荒径10002000mm时，可用多台风镐、风铲挖土，人工装土。对风动机具挖掘困难的岩土层、砾石层可采取少装药的松动爆破进行破土。2、钢筋和泡沫板施工风井井筒上部10m为临时锁口，垂深-10-191.6m段外壁为单层钢筋混凝土井壁，外壁设计净直径为5900mm，壁厚350mm，砼设计标号为C40。在垂深-10.0-240m段铺设两层总厚度为50mm泡沫板；掘够施工段高后，首先下放模板刃脚部分，并操平找正。根据冻结段设计要求铺设泡沫板，并将泡沫板固定于井壁上，然后绑扎钢筋，钢筋的搭接长度,竖向钢筋不小于30d,环向钢筋不小于30d.钢筋布置间距详见风井井壁配筋图。3、模板施

6、工风井井筒外壁为现浇钢筋砼结构，采用下行带刃脚整体金属模板砌筑。砌壁前，用手动葫芦将刃脚放至掘进工作面上方，调整并找平后，铺设外部泡沫板和施工钢筋，然后启动地面4台稳车将直筒模板下放并座落到刃脚上，当直筒模板按测量所井筒中心线找正后即可进行砼浇筑。4、外壁砌筑及工艺流程（1）、砼浇筑当外壁模板找正后，即可进行外壁砼浇筑工作。砼浇筑采用1.6m3底卸式吊桶运送，吊盘上设分灰器分灰，砼经活节管入模。浇筑砼采取分区对称分层浇筑。每次浇筑高度不大于300mm，用震动棒振捣，并在连续时间内完成一个段高。砼接茬部分要用砼充填饱满密实，接茬窗口小门要固定牢靠并用楔子楔紧，保证砼接茬质量。工艺流程:冻土挖掘测

7、量规格稳牢找平刃脚模板铺泡沫板施工钢筋退稳直筒模板并找正退吊盘至浇筑口上下分灰器活接管浇筑直模砼封口提分灰器活接管提吊盘清理。（2）、砼的配合比冻结段外壁砼在施工中砼设计标号为C40；砼配制采用42.5普通硅酸盐水泥。砼标号水灰比（W/C）配合比（水泥砂子石子）C400.4011.512.8由于前期施工准备使用商砼，所以上述砼设计标号C40配合比为初步设计配合比（在此仅做为参考），待三盘吊挂以后，实验室作出配合比实验以后，再对上述数据进行调整，根据调整后的配合比，进行井壁砼的搅拌。（3）、对支护材料的要求1）石子：选用粒经2040mm石灰岩碎石，级配合格，不宜采用风化石，针状结构颗粒含量不大于

8、1%，泥土和杂质含量不大于碎石重量的1%；硫化物和硫酸盐含量不大于碎石重量的1%。2）砂：中粒河沙，砂子中泥土和杂质含量不超过3%，硫化物和硫酸盐含量不超过1%；云母含量不超过2%。3）水泥：选用标号为42.5R的普通硅酸盐水泥，每进一批水泥必须有厂家出厂合格证及水泥化验报告单，变质及过期的水泥（超过三个月）不得使用。4）钢筋：钢筋采用级钢筋，每进一批钢筋，必须有出厂合格证和化验单，每批次钢筋按要求做材质检验，不合格的钢筋严禁使用。5）水:使用饮用水（4）、砌壁技术要求1）拌合物的运送时间不得超过45分钟，超过时必须重新拌合，砼入模温度应控制在150C以上。2）制砼配合比时，允许偏差不得超过下

9、列规定：水泥1%，骨料5%，水2%，称量要准确，并经常检查核对。3）石子、砂要符合要求，砂的含泥量不大于3%，石子的含泥量不大于1%。4）砂、石子的含水率要经常测定，含水量在配制砼水灰比中要扣除。5）浇筑砼过程中，临时停工不得超过2小时，超过时按接茬缝处理，即将砼接茬打出毛面，然后用水冲洗干净，铺一层细面砼或高标号砂浆，然后继续浇筑。6）外加剂的用量必须严格控制，设专人按量供应，按要求使用。五、作业方式与掘砌段高冻结段外壁采用短段掘砌混合作业方式。掘砌段高取决于围岩的物理特性、冻结技术参数、施工方法及围岩暴露时间等因素，选择合理段高以保证施工质量和安全，根据以往冻结井筒施工经验，正常段选用4.

10、0m掘砌段高，在施工中若遇到粘土、钙质粘土、铝质粘土及断层破碎带，为减少岩层暴露时间，根据冻结壁强度和实测位移结果来调整模板高度，掘砌段高调整为1.2m2.0m，必要时采用锚、网、喷作为临时支护，并及时浇筑砼进行永久支护。六、劳动组织及进度指标1、劳动组织：冻结段施工采取综合掘进队组织形式，直接工为“四、六”制，需要加快进度时，根据实际情况可以调整成“滚班作业制”。，辅助工为“三八”制。2、指标、工期：冻结段外层井壁掘砌：20小时一掘砌循环，循环进尺为4m。七、辅助系统1、井架根据井筒直径、深度、悬吊设备的类型、数量、悬吊方式等情况，本着安全承担施工荷载，保证足够的过卷高度、角度、跨距的天轮平

11、台尺寸，满足入井材料设备与悬吊掘进设备、天轮布置需要的原则，选用型金属井架。2、提升系统井筒外壁净直径5900mm，表土段外壁深度191.6m，采用型井架，采用一套单钩提升，冻结段选用3m3吊桶，提升设备选用JK-3.0/(11.5/20/30)型绞车，提升钢丝选用187-30-1770型不旋转钢丝绳，即可满足风井井筒冻结段外壁施工需要。3、排水系统在冻结段外层井壁施工中，因采用冻结法施工，施工井筒中心面始终超前于掘进工作面，工作面少量积水可引入超前小井，通过吊桶排至地面。4、压风系统在地面设置一座压风机站，已安装一台5L40/8型、两台5L20/8型压风机，即可满足风井井筒冻结段外层井壁施工

12、用风需要。5、供电系统地面6KV临时变电所已形成并正式运转，能够满足冻结段外层井壁施工用电要求。6、信号、通信、照明、及放炮设施凿井期间，提升系统采用KJTX-SX-1型煤矿井筒通信与信号装置，电缆采用多股铜芯单根改装通讯电缆。照明电缆选用V-36+16型橡胶矿用电缆，利用吊盘主绳悬吊。在井底、吊盘、井口信号房、绞车房设置声光信号，形成完善的信号系统。吊盘下设防爆投光灯，做为井底工作面施工用。7、通风系统采用压入式通风方式，选用两台（一台使用、一台备用）215KW对旋式风机，一趟600胶质风筒向井筒工作面压入式通风即可满足需要。选择619-12.5-155-I型左右捻钢丝绳各1根，采用井壁吊挂

13、，上端固定于封口盘梁上，井筒内每2030m在井壁上固定一次，多余钢丝绳置于吊盘上层盘，并且采取措施固定好，以防向下坠落。8、吊盘（1）吊盘采用双层金属吊盘，吊盘主盘盘径4.7m，附盘盘径为5.6m，盘高3.5m。吊盘设有信号、照明灯等装置。（2）吊盘的悬吊采用4台JZ-10/600型（其中2台兼作稳绳稳车）稳车悬吊。悬吊钢丝绳选用四根619-28-1770钢丝绳悬吊（其中两根兼作稳绳）。9、砼搅拌及输送（1）、砼搅拌在风井井口附近安装一套自动上料，自动电子计量的砼搅拌站，为了保证砼强度和较大的流动性，砼中加入适量的早强剂和减水剂，冬季施工时，采取水加温措施。（2）、砼输送根据现场实际情况，可将

14、搅拌机拌好的砼直接倒入1.6m3底卸式吊桶，然后用提升钩头下到吊盘上，然后通过分灰器、活节管流入模板中。10、翻矸及排矸采用座钩式自动翻矸，配备2台QD35型JN1517T自卸式汽车排矸，翻矸台启闭绞车为JM-1型，矸石排至指定矸石山处。八、质量保证措施1、认真学习行业质量技术规范，严格按规范要求进行质量评定与验收工作。2、认真落实“三工序”作业制（检查上工序，保证本工序，服务下工序），使工程质量始终处于监控状态。3、建立健全质量自检、互检和上级检查相结合制度，认真填写质量检查日志，一旦发生质量事故，必须认真分析原因，落实责任制，制定整改措施。4、加强原材料的验收和检验制度，不合格产品禁止使用

15、。5、合理选择掘砌段高，浅部谨防冻土片帮、抽帮，深部保证冻结壁厚度及强度，井帮暴露时间不能超过24小时，冻结壁经向位移小于50mm，严防断管和挤坏井壁事故。6、建立砼集中搅拌站，使用自动计量站，根据实验配合比确定计量时间，严格按计量时间搅拌，建立质量监督小组，原材料进场、砼配制、搅拌、下料、浇注、振捣等，全过程实行严格监控。7、采用1.6m3底卸式吊桶运送砼，砼入模对称浇注、振捣。实行分片包干，挂号记名责任制。8、合理添加砼外加剂，提高砼早期强度。9、钢筋端头的锈皮、泥沙、油污等杂物应清理干净，并认真检查钢筋有无断伤等现象。九、质量标准要求和技术管理一）质量标准要求1、组织工人、技术人员进行技

16、术培训，使集团公司的质量方针：“精心施工、精细管理、精诚合作、精品奉献”深入人心，提高全员质量意识，全面推广ISO9002质量管理体系。2、建立行之有效的质量保证体系和质量管理目标，保证井筒的工程质量全部合格，其中优良品率达到80%以上，争创全优工程。3、认真落实“三工序”作业制（检查上工序、保证本工序、服务下工序），使工程质量始终处于受控状态。4、掘砌与冻结、科研密切配合。合理选择掘砌段高，浅部谨防冻土片帮、抽帮，深部要保证冻结壁厚度及强度，井帮暴露时间不超过24小时，冻结壁径向位移小于50mm，严防断管和挤坏井壁事故。5、砌外壁的组合式模板中刃角模板专门保证外壁厚度、钢筋搭接长度、竖筋布置

17、规格、保护层厚度以及竖筋、环筋绑扎，采用重球中心校核检查荒径规格和模板，确保井筒规格符合优良品标准。6、建立砼集中搅拌站，使用自动计量称，通过试验确定砼配比，建立质量监督小组，原材料进场、砼配制、搅拌、下料、浇注、振捣等，全过程实行严格的控制。冬季施工时，要用热水（50-80）搅拌砼，确保砼入模温度不低于15。7、采用底卸式吊桶运送砼，砼入模对称浇注，震捣实行分片包干，挂号留名责任制。8、建立健全质量自检、互检和上级检验相结合制度，填写质量检查日志，一旦发生质量事故必须认真分析原因，落实责任制，制订整改措施。9、完善各种工程报表和技术档案，保证资料齐全。10、测量（1）中心线控制施工时，从地面

18、十字线交点（井筒中心）处下放一根钢丝作为井筒施工中心线。钢丝选用1.6m2.0mm炭素弹簧钢丝，自制双闸手摇小绞车下放中心线，在施工中测量应经常检查中心线，发现移动立即纠正；（2）标高控制利用甲方提供的地面水准基点，用四等水准测量标高控制方法和要求导至井筒十字中心线基点上，通过十字基点向井筒内导入标高。施工过程中，用100m钢尺（应经过比长改正）在井筒适当位置上埋设标高控制点，直到井筒掘至设计深度，复测井深后埋设永久水准点。二）、技术管理(1)、坚持集团公司的质量方针“精心施工、精细管理、精诚合作、精品奉献”，施工中严把质量关，争创全优工程。(2)、加强图纸会审，图纸会审要由公司级副总组织有关

19、人员参加会审；加强技术交底和技术培训，开工前要专门组织施工人员进行不少于七天的技术交底和技术培训。(3)、尊重科学技术，真正把科学技术作为第一生产力，充分发挥工程技术人员的作用；虚心接受职工提出的合理化建议和技术改进措施，最大限度地提高劳动生产率。(4)、开展劳动竞赛，调动职工积极性，在劳动竞赛中做到比学新工艺、新技术，比质量、比干劲、比效率、比速度、比安全。(5)、技术管理开工前熟悉和研究全矿井地质情况，核对井检孔地质、水文地质资料，研究分析地质条件，为井筒施工提供较为可靠的地质预测，并参加井筒施工方案的制定。施工中，认真、准确、完整地提供井筒地质预测，施工中详细记录描述井筒的实际地质展开剖

20、面，掌握构造形态，测定涌水量，收集岩石标本，编录地质素描图，作好移交资料的收集工作。开工前作好井筒十字桩的埋设，并作图记录，同时应做好各设备基础及设备安装放线测量工作，并作好原始记录；施工中应对中线经常校核和对井架、绞车等设备进行观测，并作好记录，施工中注意收集和保存移交资料，做好测量移交工作。十、安全技术措施1、牢固树立“安全第一、预防为主”的指导思想，严格执行煤矿安全规程的有关规定，确保施工安全，防止坠物。严格入井人员检身制度。严禁携带烟火下井，禁止穿化纤衣服入井。2、健全各种安全检查机构，按规定配备安全监察人员，实行安全责任制。严格加强井口管理制度，井上、下信号工、把钩工，必须遵守各自的

21、工作职责。3、根据地质情况，严格控制掘砌段高，减少井帮暴露时间。钙质粘土、铝质粘土应做好冻结壁位移变形的检测工作。根据实测位移量，确定安全掘进段高。加强掘砌检测工作，防止冻结段外壁变形超过规定。4、与冻结站搞好协调工作及时调整冻结温度，确保井筒掘进至每一深度冻结壁厚度和强度满足施工要求。冻结段掘进过程中要加强对冻结壁的观察和温度测试工作，发现异常及时与冻结站联系，并采取紧急保安措施，严防冻结壁开“天窗”。5、严格控制井壁规格，控制超挖量，以确保冻结壁厚度和强度不受破坏。在冻结表土段施工中，分区分层台阶式开挖，并定人定位，应先挖掘罐窝，待其深度为600mm左右，再挖四周。6、严格控制空帮距离，根

22、据地质条件，一般情况下不能超过4m米,空帮时间不准超过24小时，施工中可根据冻土情况，应及时支护，确保冻结壁的位移量小于80mm，保证施工安全。7、当吊桶提升到地面后，应把井盖门及时关闭，待吊桶停稳后，人员方可进出吊桶。吊桶乘载人数2m3吊桶为7人，3m3吊桶为9人，把钩人员要认真负责，严禁超员，乘吊桶人员必须系好安全带。8、所有工作人员在下列情况下，都必须配戴好保险带，保证安全，严禁冒险作业。乘坐吊桶或随吊盘升降时。在井架上或井筒内的悬吊设备上作业时。在翻矸台上需要在围栏外作业时。在金属模板上清理落矸时。吊盘上工作人员在起落吊盘时。保险带必须栓在牢固的物体上，保险带要定期进行实验，每次使用前

23、必须检查，发现损坏必须立即更换。9、禁止使用吊桶撞击模板脱摸，不得使用稳车牵引钢丝绳拉动井筒内安设的钢梁和其他固定装置。10、井下作业应安设工作面到吊盘、吊盘到地面设置安全梯，以便在提升设备发生故障时使用。11、施工中发现有冻结管断裂或盐水泄漏，应及时通知冻结站关闭该管路，加强相邻冻结管的冻结，同时适当缩短掘砌段高，加快施工速度，尽快通过此段。12、井内和井口的信号必须由专职信号工发送，严禁打电话与发信号同时进行。除紧急停车外，严禁不经过井口信号工直接从井内向绞车房发送信号，所有井下作业人员都必须熟悉信号，学会发送信号。13、井上、下信号工，在吊桶提到适当高度后，先发送暂停信号并进行稳罐，清除罐底附着物后，才能发送下降或提升信号。信号工必须目接、目送吊桶安全通过责任段。14、吊盘升降后，吊桶必须进行试运行后方可正式使用。15、封口盘、固定盘与井壁之间的缝隙必须堵严，盘上的洞口要加盖或设防护栅栏，封口盘附近应指定专人清扫干净。16、凿井设施的布置、吊挂要符合煤矿安全规程规定，并有严格的安装、检查、维护、运转制度，提高设备完好率，杜绝机电事故的发生。17、井口与井底除选用灵敏可靠的声光信号装置外，另配一套防爆电话。18、凡高空作业，吊盘上、模板脚手架上及乘吊桶人员，均需配带保险带，随身工具要栓牢。19、定时定期检查提升钢丝绳磨损情况和防过卷装置的灵敏度，并认真做好记录，发现问题，