铁矿南风井中段实施性施工组织

河钢矿业中关铁矿南风井-230中段平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司河北钢铁集团矿业有限公司中关铁矿南风井-230中段相关平巷硐室掘支工程施工组织设计中国华冶科工集团有限公司二0一一年六月

目录1编制依据1.1规范和标准1.2相关文件2工程概况2.1地理位置及交通2.2工程现状2.3矿区工程及水文地质2.4主要工程内容2.5工程特点3施工布署3.1机构设置3.2施工布署4施工准备4.1技术准备4.2资源准备4.3施工现场准备5辅助系统5.1提升系统5.2运输系统5.3供风系统5.4供水系统5.5供电系统5.6排水系统5.7通讯系统5.8通风系统5.9砼拌和系统5.10测量控制网6施工方案6.1临时改绞方案6.2措施方案6.3平巷施工方案6.4各类硐室方案6.5交叉点施工6.6特殊地质条件下的施工方案7施工总资源计划7.1施工机械设备计划7.2施工材料计划7.3劳动力需用量计划8施工总进度计划8.1进度计划8.2进度计划保证措施9施工总平面布置9.1施工平面布置原则9.2生活及生产临建设施布置10质量保证措施10.1质量管理体系10.2质量保证体系10.3质量管理目标10.4质量管理制度10.5质量管理措施10.6喷射混凝土质量保证措施10.7探水注浆质量保证措施10.8改绞技术质量保证措施11安全保证措施11.1安全管理体系及安全保证体系11.2安全方针11.3安全目标11.4安全管理制度11.5安全技术措施11.6消防安全措施11.7一般安全措施11.8预防措施11.9应急预案12环境保护与文明施工12.1环境保护与文明施工管理体系12.2环保与文明施工措施计划12.3环境卫生管理办法12.4施工现场管理办法12.5文明施工管理办法12.6标准化工地管理12.7环境保护措施1编制依据1.1规范和标准1.1.1施工及验收规范、规程及标准1）《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）2）《矿山井巷工程施工及验收规范》（GBJ213—90）3）《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ232—82）4）《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-20025）《钢筋焊接及验收规范》JGJ18-966）《地下防水工程质量验收规范》GB50208-20027）《工程测量规范》GB50026-938）《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-20029）《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-199710）《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231-9811）《矿井质量标准化检验标准》12）《冶金矿山井巷工程质量验收评定标准》（GBJ218-89）13）《冶金矿山测量规范》（92冶字731号）14）混凝土质量控制标准(GB50164—92)15）锚杆喷射砼支护规范(GB501160—92)1.1.2施工安全管理规范、规程及规定1）《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）2)《建筑施工安全检查标准》JGJ59-993）《金属非金属矿山安全规程》（GB16424-2006）4）《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）5）《爆破安全规程》（GB6722-2003）6）其它有关国家、部（省）颁标准、规范、规程1.2相关文件招标文件：河北钢铁集团矿业有限公司中关铁矿南风井-230中段相关平巷硐室掘支工程招标文件；招标图纸：中冶京诚（秦皇岛）工程技术有限公司设计的图纸；网络计划：甲方编制的井巷工程网络计划。现场情况：南风井现场凿井设施情况，南风井现场交接情况。2工程概况2.1地理位置及交通中关铁矿是河北钢铁集团矿业公司重点开发建设的矿山，省市重点建设项目，位于河北省沙河市白塔镇中关村西，北距邢台30km，南距邯郸市53km，东距沙河市21km。矿山为新建矿山，地质储量9348万吨，年采选矿石200万吨，竖井开拓。目前，南风井施工已基本完成。2.2工程现状目前矿山南风井基本掘凿完成，下一步需通过南风井施工-230中段平巷及相关硐室工程。南风井净径ф4.0m，井深483m，井底标高为-245m。凿井设施主要有2JK-2.5/20提升机、Ⅱ型凿井井架。现场凿井期所必需的生产及生活临建。2.3矿区工程及水文地质2.3.1工程地质中关铁矿为一埋藏较深的隐伏矿体，矿体走向长2000m，宽300m～1000m，埋深300m～800m，主要矿体均赋存于岩浆岩与中奥陶系灰岩的接触带及其附近灰岩裂隙中。矿区内发育有由太古代到新生代所形成的沉积岩、火成岩、变质岩和松散堆积物。矿区位于太行隆起东翼，所处的大地构造单元比较稳定。场地土为中硬土，建筑场地类别为Ⅱ类，属可进行建设的一般场地。中关铁矿属接触交代矽卡岩型铁矿，矿床顶板为奥陶系中统灰岩，底板为燕山期闪长岩。本次招标的南北风井相关平巷硐室主要位于闪长岩或石灰岩中。2.3.2水文地质矿床直接赋存于奥陶系灰岩之下，涌水量大，水文地质条件复杂。按中关铁矿水文地质总结报告，矿区划分为四个含水层组，即：第四系松散岩类孔隙含水层组，石炭、二迭系薄层灰岩和砂岩裂隙含水层组，寒武、奥陶系碳酸盐岩裂隙含水层组，燕山期岩浆岩风化裂隙弱含水层组。奥陶系中统石灰岩为矿床的直接顶板，是矿区的主要含水层，分布于整个矿区。其下伏闪长岩、矿层为其相对隔水底板，其上覆第四系的粘土砾石层及石炭一二迭系地层为其相对隔水顶板。井筒揭露岩土由第四系冲洪积粘性土、卵石、石炭系上统泥岩、奥陶系中统灰岩类、燕山中晚期闪长岩侵入体等组成。矿区内主要含水岩组是灰岩类裂隙含水岩组，其次是第四系松散物孔隙（上层滞水）含水岩组。灰岩段以下的闪长岩段为相对隔水层。区内浅层地下水和石灰岩裂隙地下水对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋具弱腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。为保护水资源环境，矿床采用全封闭式注浆帷幕方案进行堵水。2.4主要工程内容南风井-230中段相关平巷硐室掘支工程主要包括：副井联络道、出矿联络道、天溜井和泄水井联络道、通风联络道、出矿巷、无轨设备检修硐室、消防材料库、采区变电所及各类小型硐室等工程。主要工程项目设计情况如下：1）-230m中段平巷：道根据围岩稳定情况，设计支护形式主要为锚网喷射混凝土支护，喷射厚度150mm，强度等级C20；锚杆采用螺纹式树脂锚杆，规格型号KMG500-20-2400。锚杆梅花型布置，间排距800*800mm，托盘规格150*150*10mm；金属网选用6#钢筋网，规格为2.0*0.9m，网孔100*100mm。金属网采用压茬式连接，压茬不少于一个网格。2）采区变电所：硐室采用砼支护，强度等级C20，硐室要求不得滴水和渗水。硐室通道采用喷射砼支护，强度等级C20。通道设防火门，钢栅栏门。3）无轨消防材料库、桶装油库：硐室采用砼支护，强度等级C20，硐室要求不得滴水和渗水。硐室通道采用喷射砼支护，强度等级C20。4）候罐室、医疗室：硐室采用砼支护，强度等级C20，硐室要求不得滴水和渗水。硐室通道采用喷射砼支护，强度等级C20。围岩破碎地段采用锚网喷支护。5）铲运机检修硐室：硐室采用砼支护，揭露围岩较差时，则先锚喷网加强支护，再进行砼支护。混凝土强度等级C20。硐室顶板固定梁锚杆单根抗拨力不小于7吨，锚固深度不小于2.0m。其它平巷如出矿巷、溜井联络道等采用喷射混凝土支护，支护厚度150mm，支护段长度根据现场实际情况确定，初步确定支护段长度占30%，不支护段长占70%。-230中段相关巷道硐室工程量见表2-1。-230中段相关巷道硐室工程量表表2—1序号工程名称长度(m)断面积(m2)开凿工程量(m3)支护工程量(m3)备注净掘1副井联络道27914.2616.234534506喷砼2出矿联络道231515.2317.22398644236喷砼3溜井联络道13913.314.92068214喷砼4泄水井联络道95.155.82546喷砼5通风联络道11114.2616.231805201喷砼6出矿巷道一94013.313.3/14.912947434喷砼7出矿巷道二112715.2/16.917732572喷砼8无轨设备检修硐室961638236砼9消防材料库705124砼10采区变电所1230200砼11调度室29858砼12医疗、候罐室492100砼13桶装油库13838砼14设备基础500500砼15沟槽砌筑560砼16水沟盖板150砼合计=SUM(ABOVE)50168400581352.5工程特点1）平巷硐室工程是在南风井掘凿到底后重新招投标选队伍情况下进行的，施工前需对原凿井设施进行临时改绞。但原提升凿井设施是前施工队伍所有，故施工准备工作比较复杂。2）由于矿区水文地质条件比较复杂，属大水矿山，故水对工程施工影响比较大。由于从南风井一个施工出口施工，故南风井必须形成一定能力的排水系统，确保一定能力的防突水排水能力。3）由于是大水矿山，工程施工时，需对含水丰富巷道进行帷幕注浆，故施工进度会受到很大影响。4）由于平巷施工是下坡掘凿，故施工过程中，排水工序会对施工进度造成一定影响。3施工布署3.1机构设置3.1.1组织管理机构1）公司在现场成立项目经理部，项目经理部按公司项目管理目标责任书组织施工。南风井成立一个独立施工工区。2）项目部设四部一室，即工程技术部、安全部、设备物资部、计划经营部、综合办公室。南风井成立独立工区，工区按四部一室机构相应技术管理人员，下设探水注浆、掘凿爆破、支护、辅助、机电维修等专业作业队。各部室责任如下：项目经理：项目管理第一责任人，对工程建设全面负责。项目副经理：主要负责施工、安全、进度等工作。总工程师：主要负责施工技术、工程质量、计划统计等工作。工程部：负责施工技术、测量、质量管理、进度控制、计划、统计、及技术资料管理等工作。安全部：负责工程安全管理、HSE管理、安全资料管理等工作。设备物资部：负责施工设备、施工物资供应管理等工作。经营部：负责计量、支付、合同、财务、资金等工作。综合办公室：负责人事、工资、文秘、档案、以及后勤保障等工作。项目经理部组织管理机构见图3-1。3.1.2管理人员配置项目经理部各部室人员配置见表3-1。南风井工区技术管理人员配置见表3-2。图3-1项目经理部组织机构图项目经理工程部项目经理工程部安全部设备物资部计划经营部综合办公室项目副经理项目总工程师南风井工区南风井工区北风井工区施工队施工队施工队概述：本工程实行项目法管理，成立项目经理部，领导层设立项目经理一名，副经理一名，总工程师一名，经理部下设四部一室，分别为：工程部、安全部、设备物资部、计划经营部、综合办公室。项目经理：作为法人委托代理人，对本项目合同进行计划、组织、指挥、控制与协调，全面履行合同。项目副经理：负责施工、安全和现场协调等工作。总工程师：负责施工技术和工程质量等工作。工程部：负责施工技术、测量、质量管理、进度控制及资料管理等工作。安全部：负责工程安全管理、HSE管理、资料管理等工作。设备物资部：负责施工设备、施工物资供应和管理等工作。计划经营部：负责计量、支付、合同、计划、统计、财务、资金等工作。综合办公室：负责人事、工资、文秘、档案、对外联络以及后勤保障等工作。施工队：包括探水注浆队、掘凿爆破队、支护队、机电队、辅助队等。项目经理部管理人员配置表表3-1序号岗位工种人数备注一技术管理人员12人1项目经理12项目总工13工程技术部3技术、测量4安全部2安全工程师5设备物资部2电气、机械工程师6计划经营部2预算、财务7综合办公室1二后勤服务管理21司机、炊管2南风井工区管理人员配置表表3-2序号岗位工种人数备注一技术管理人员10人1项目副经理12工程技术部4采矿、地质、质量、测量3安全部2专职安全员4设备物资部2材料、设备员5办公室1二后勤服务管理11后勤服务13.1.3岗位职责1)项目经理岗位职责认真贯彻执行上级有关部门的各项管理要求，实施ISO9001-2000管理体系，对安全生产、工程质量、施工进度严格按工程合同要求组织，大力宣传文明施工、安全第一、质量第一的重要性，创优良工程；积极配合好上级有关部门在工地开展的各种安全、进度、质量的活动；认真执行本工地制定的各项管理措施，根据施工进度，及时做好工程材料、机械设备及施工计划。2)项目总工岗位职责在项目经理的领导下，确定有关工序的施工方案，落实施工计划；进行设计图纸交底和质量标准交底，办理技术核定和设计变更的洽谈事项，组织质检员和材料员对材料质量进行验收，参与事故的处理，提出修改或补救意见，落实补救措施，经常深入工地，按规范规程要求指导施工，合理安排施工工序，组织质检员对单元、分部工程进行验收、评定，指导资料员做好技术资料的积累、归档。3)质量负责人岗位职责积极参加上级有关部门开展的各种质检活动，贯彻质量管理规范，编制工程质量管理体系文件。对工程材料质量严格把关，及时做好原材料复检等工作。经常对施工人员进行工程质量的重要性、必要性的宣传，认真做好工程测量、放样工作，并做好测量放样复核单记录。坚持“质量第一”的方针，对各单元、分部工程做好自检记录。隐蔽工程提前两天通知上级有关单位验收，合格后进行下一道工序。做好试验、工程质量，内业资料及竣工验收资料。4)安全负责人岗位职责在项目经理的领导下，对本工地劳动保护总负责，贯彻“安全生产法”，编写项目安全管理体系，并直接领导本工地安全生产机械和开展职工劳动保护及安全生产教育活动。有计划地组织施工人员进行劳动保护措施、方针、政策学习，督促所属班组和有关技术人员定期向施工人员进行技术教育活动，积极推广安全施工经验，组织好班组的经常性安全活动。定期进行安全生产检查，施工现场、机械设备、生产和生活用电等确保安全。若发生工伤及安全生产事故，及时向项目经理报告，分析原因。3.2施工布署1）生活及作业区域建设现场建设生活和作业两个独立区域，生活区主要功能是办公、食宿；作业区主要功能是维修系统、供风系统、供排水系统、混凝土搅拌站系统、辅助作业系统等。此系统基本确定接收原凿井施工队伍现有临建设施。2）施工准备期总体安排进驻现场临时设施总平面布置生活及工业大临接收、维护、改造提升系统维护改造施工辅助系统建设（特别是井底排水系统）借助原凿井设施进行井下临时水仓、泵房、变电硐室施工及临时设备安装临时改绞等。3）施工期总体安排临时改绞完成后，借助吊桶提升施工-230中段平巷及硐室。平巷采取全断面爆破，一次成巷作业，大断面巷道可采用预留光爆层二次刷帮成巷施工方法。硐室施工与平巷施工平行作业。平巷支护在不影响掘进、施工安全前提下，在掘进工作面后面适当距离平行安排支护作业。施工过程中，下盘出矿联络道作为施工关键线路，及早将南风井与北风井贯通，保证通风及人员安全通道。4施工准备4.1施工准备工作内容施工准备工作内容包括：技术准备、资源准备、施工现场准备及改绞转换等。4.1.1技术准备1）施工前详细审查施工图纸及其它技术文件，明确工艺流程、工艺施工技术特点和技术要求，认真做好图纸审查记录。仔细进行图纸的自审和会审工作，审查有无设计漏项和不清楚之处，以及各专业之间的关联部分是否相符，及早发现问题及早解决。2）根据图纸要求，准备好各专业所需的标准图集，配备齐全各种管理文件、相关的法律法规、规范及标准。3）收集相关技术资料，编制单位工程施工方案，认真填写好各项技术要求、技术标准、做好技术交底工作。4）编制材料试验复检计划，按照建筑材料的需用量计划，及时提供建筑材料的试验复检计划，如钢材、水泥、砂、石等的复检、水样化验、混凝土或砂浆的配合比试验等。5）搜集测量资料，对矿区各条井所处位置进行联测，测量近井点，平巷施工前进行井筒定向。6）改绞方案优化，提交改绞方案。编制实施性施工组织设计报审。4.1.2资源准备1）人员准备根据工程特点及进度需要，七天时间内第一批人员进场，第一批人员主要是项目经理部管理人员。第一批人员主要负责工程前期准备联络工作。工程正式开工前，各专业技术人员到位，认真做好各项技术准备工作，材料、计划、质量、安全等各专业管理人员到位，形成一个完整的管理组织体系，确保各项技术和管理工作提前进行。第二批人员主要是机电维修安装队和辅助作业队，进行施工准备、临时改绞及现场生产、生活设施建设。最后批就是直接作业队伍进场，进行平巷探水、注浆、掘支施工。施工人员动态管理，根据工程需要，随时准备进场。认真做好职工上岗前的技术培训及特种作业人员取证办证工作。施工准备期人员进场计划见表4-1。施工准备期人员进场计划表表4-1序号工种人数备注6月7月8月一项目部1212121管理、技术人员经理、总工、工程、安全、设备物资、计划经营、办公室121212二南风井工区3773891管理、技术人员副经理、工程、安全、设备物资、办公室9992后勤管理人员炊管、服务1343机电人员管、电、钳、卷扬司机、铲车司机、信号工1216163探水注浆队钻工、注浆工、壮工151515探水、注浆5掘凿支护队凿爆工、铲运机司机、自卸车司机、辅助工3030凿爆、支护6安装队安装工、壮工15改绞转换2)施工准备期材料准备根据施工进度计划及施工用材料、周转低耗需要量计划编制主要材料、周转低耗进场计划。大宗材料、周转低耗由公司设备物资科负责审批订购，其它零星工程材料就近购买。3)施工机械设备准备根据施工机械设备需要量计划及施工进度计划编制施工机具和设备准备计划。凿井机械设备、设施由公司技术部门根据施工组织设计进行计划，并由设备物资科进行审批调配或采购。4）资金准备工程所需设备，属公司内部调配的或需要新购的，由公司设备物资科负责，资金由公司负责解决，保证资金专款专用。4.1.3施工现场准备及改绞转换1）现场导线、水准控制网测量依据甲方提供的测量基础资料进行施工控制测量，按照测量规范要求等级补充加密导线点及临时水准点，布置近井点，并将测点导入井下。2）现场“四通一平”目前“四通一平工作”基本完成，进入现场的外围道路已经通到现场。现场原凿井施工已经建成临时变电站，基本满足二期施工要求。施工及生产用水系统使用原一期施工设施。3）工业及生活设施建设接收原凿井施工单位大部分工业及生活临建设施，基本满足需要。4）通讯系统建设接收凿井施工单位的通讯系统，并根据需要进行补充。5）施工机械设备安装、调试一部分机械设备接收原凿井施工单位设备，并按照施工机具需用量计划，补充增加新施工机具进场，根据施工平面布置将施工机具安置在规定的地点或仓库。机具要进行就位、搭棚、接电源、保养和调试。6）消防、安保设施建设根据总体平面布置，建立消防、安保等组织机构和有关的规章制度。7）改绞转换根据改绞转换方案，进行改绞转换工作。4.2施工准备工作计划安排4.2.1施工准备工作负责部门计划主要施工准备工作负责部门计划见表4-2。主要施工准备工作负责部门表4-2序号准备工作名称准备工作内容主办部门协办部门负责人1技术准备图纸审查、技术交底、控制测量、搜集技术资料、材料试验、砼配合比工程部设备物资部部长2资源准备人员准备及技术掊训综合办工程部主任施工用材料、周转及低耗准备设备物资部工程部部长施工机具和设备准备设备物资部工程部部长资金准备经营部部长3施工现场准备现场导线、水准控制网测量工程部部长现场“四通一平”工程部安全部设备物资部经营部综合办部长工业及生活设施建设工程部设备物资部经营部综合办安全部部长通讯系统建设综合办主任施工机械设备安装、调试设备物资部工程部部长消防、安保设施建设安全部工程部部长4.2.2施工准备工作安排1）对原凿井施工单位的机械设备及生活、生产设施进行查验接收。并对接收设备设施进行恢复、维修、保养，特别是对卷扬机的维修、更换及调试。2）根据现场实际情况对井下出水点进行探水注浆治理。3）借助原凿井设施进行井下临时水仓、泵房、变电所硐室施工及设备安装。4）改绞转换工作，包括材料进场、加工等。5辅助系统5.1提升系统南风井采用Ⅱ型凿井井架，Φ2.5m主提升天轮，2JK-2.5/20提升机，单钩提升2m³吊桶凿井作业。施工人员、材料、设备、碴石均通过本套提升系统提升。通过对南风井原施工单位提升设备调查研究，发现现有机械设备状态不是很好，故提升能力及施工效率会受到限制，如果接收原凿井设施，需对其进行维修改造。5.2运输系统5.2.1碴石运输井下各工作面碴石通过铲运机推入卸矿溜槽，将矿石卸入吊桶中，经竖井提升系统提到地表，地表人工翻卸至矸石仓，通过自卸溜槽或装载机转载装入自卸汽车排到甲方指定废石堆放场。5.2.2材料运输施工用材料在地表装入材料吊桶，经临时提升系统，运到井下，再由装载机运到各施工工作面。砂、碎石等喷砼粗骨料由地表搅拌好通过输料管下放至井下，井下用自卸汽车经输料管接料再运输到井下各支护作业面。支护用水泥通过吊桶或材料框经提升下放至井下，自卸汽车运至支护作业面。5.3供风系统供风系统主要为凿岩机、喷浆机以及钻机提供压缩空气。地表空压机房集中供风，配备2台27m3螺杆式空压机，总供风量达54m3/min，能够满足施工供风要求。地表及井筒内分别敷设φ159×4.5mm无缝钢管作为压气管路。中段平巷内布置一趟φ108×4mm钢管做为供风管路，通过φ80×3.5mm钢管或软管将风接入各工作面。5.4供水系统利用原凿井期间建的高位水箱供水，井筒内及主平巷供水干管选用φ57×3.5mmmm钢管，各作业面施工用水通过φ30mm钢管从供水干管接入。5.5供电系统甲方提供两路10KV架空线至施工现场，在现场建设临时变电站，形成双回路供电系统。变电站安装1台500KVA变压器，供提升机，另一台630KVA变压器供空压机、搅拌站、风机等一些低压设备用电。井下建临时变电所，高压电缆下井将高压接引至井下变电所。根据井下所用设备用电情况确定变压器选型。初步确定选用2台变压器，1台1000KVA，供主排水泵用电，1台315KVA，供风机、照明及其它用电设备。选用1趟高压电缆下井。高压电缆型号：YJV323*35mm2，高压电缆采用木卡固定，随排水管下放。5.6排水系统在-230m中段马头门附近开凿临时泵房、水仓及建设临时变电所。安装三台离心水泵，二台工作，一台备用。临时水仓容量300m3，将各工作面汇集的涌水排到临时水仓，通过临时泵房的排水泵，排到地表。井筒布置2趟φ159×4.5mm排水管。因-230m中段平巷为下坡掘进，施工过程中，每隔200m开挖一个集水硐室，安装潜水泵，接力排水至临时水仓。工作面用风泵将积水排到集水坑。5.7通讯系统井口到卷扬机房、空压机房、井下各设防爆磁石电话一部。井口值班室、生活区办公室各安装一部直拔电话，便于与外部通讯联系。项目部管理人员各配备手机一部，便于相互联系。在井口信号房设声光转发式信号装置一套，并增加一行程开关作为打点按钮，此开关与敷设在井筒内的一根8＃丝相联，以便人员沿井筒随时发出信号。在卷扬机房设电视监控系统一套，在井口、井下设监控探头，以便对这些地方进行监控，避免人为失误。5.8通风系统在井筒内布置φ600mm胶质骨架风筒，井口布置一台28kW轴流风机，井底马头门同样布置一台28kW轴流风机，加强通风。采取压入式通风，将污风直接排到地表。井口掘凿风道，安装风机，铺设风筒。风筒不出地表，保证井口双向进出车。风筒通过钢丝绳悬吊下放固定。各平巷工作面采用混合通风方式，即在各工作面20m内，安装5.5kW风机，向工作面压入新鲜风流，同时在后方距离安装28kW风机，将污风经风筒吹出。平巷内铺设φ600mm胶质风筒，采用三通与井筒风筒连接。风筒及风机采取锚杆吊挂在巷道一帮的起拱线处。运输巷道内每隔300m，增加一台风机，接力通风。同时放炮后可用高压风吹炮烟，加快通风。配备有害气体监测仪，加强检查。5.9砼拌和系统施工场地内设固定式砼拌和系统。系统共配置1台JZ350型砼搅拌机及1台ZLC50装载机上料，1套散水泥储存罐。搅拌站基本接收原凿井单位的搅拌系统。在现场搅拌站附近再新建制浆站。5.10注浆系统平巷施工探水注浆所需设备，如制浆站、注浆机等布置在地表。浆液输送管选用φ42mm的无缝钢管，随风筒通过钢丝绳悬吊一起在井筒内敷设。5.11测量控制网根据业主提供的测量控制点为基准，利用全站仪，进行井筒定位，标定井筒十字中心线，利用陀螺仪进行巷道定向，利用经纬仪、水准仪进行巷道施工测量导线的测量与复测，以保证施工精度。复测误差满足《工程测量规范》的要求。6施工方案6.1临时改绞方案6.1.1改绞原则尽可能利用原凿井设施，尽可能方便快捷，且提升能力满足施工及工期要求。6.1.2改绞主要内容1）借助原凿井设施改成吊桶—平衡锤提升系统，双滚筒提升机分别提升吊桶和平衡锤。吊桶和平衡锤沿钢丝绳罐道运行；2）在井下-232m水平设张紧平台，安装张紧钢梁，钢梁选用工字钢，采用树脂锚杆固定在井筒壁上。稳绳下端固定在张紧钢梁上。3）为保证吊桶运行平稳，在-230m水平安装托罐平台。4）在-230m水平马头门附近布置临时水仓、水泵房及变电所。泵房内安装3台离心水泵，2台工作，1台备用。变电所内布置2台变压器，从水泵、风机、照明及其它小型设备等用电。5）井口布置封口盘，天轮平台改造，稳绳悬挂固定在井口钢梁。6）不需要的凿井设施拆除。7）地表临建工作。6.1.3改绞设计根据甲方总体施工网络计划，依据合同工程量计算，南风井临时转换完成后，通过南风井提升，平巷施工强度不能低于4000m³/月。此处根据必须的提升能力来进行改绞设计。1）提升系统：（1）选用2JK-2.5/20双滚筒提升机，提吊吊桶配平衡锤，选用Φ2.5m天轮。选用2根18×7-φ34-1670钢丝绳分别提吊吊桶和平衡锤。选用2根6×19-φ28-1670做吊桶稳绳，2根6×19-φ28-1670钢丝绳做平衡锤稳绳。（2）提升能力验算：吊桶容积2m³，吊桶装满系数取0.8，碴石松散系数取1.5，则：每桶提升实方量=2×0.8÷1.5=1.1m³。每月正常作业28天，每天3班，每班提碴6小时，每提1桶碴用时8分钟，则：每月提升能力=28×3×6×60/8×1.1=4158m³。通过验算，提升系统能够满足提升能力需要。（3）平衡锤重量：每吊桶装碴石1.8m³，碴石容重1800kg/m³，则每桶载重约为3300kg。平衡锤重量=吊桶重量+碴石载重/2=1049+3300/2=2699kg在此选用平衡锤重量为2700kg。2）供风系统：（1）供风管：根据井下风动设备用风量计算，选用φ159×4.5mm风管一趟。（2）空压机：根据井下风动设备用风量计算，选用3台空压机供风，总供风量达80m3/min。其中1台必须能进行调压，以保证探水钻机所需风压。（3）供风管安装：供风管采用2根6×19-φ28-1670钢丝绳悬吊，钢丝绳上端固定在井口钢梁上。3）供水系统：（1）供水管：根据井下设备用水量计算，选用φ57×3.5mm供水管路一趟。地表建1座高位20m³水箱，供井下凿岩用水。（2）供水管安装：供水管与供风管一起悬吊安装下放，钢丝绳上端固定在井口钢梁上。4）排水系统：（1）水泵选型：依据水文地质条件，结合现场实际情况，初步确定井下临时泵房排水能力为正常200m³/h，最高300m³/h。根据确定的临时排水能力进行主排水水泵选型。初步选定主排水水泵型号为MD100-80×7（流量102m³/h、扬程590m、功率280KW）。泵房配备3台同型号水泵，正常2台工作，1台备用。（2）排水管直径D及数量确定：D===0.158m=158㎜：水泵额定排水量取值为155m3/h：管道中水流平均速度取值2.2m/s此处选取排水管直径为φ159×6mm的无缝钢管，根据安全规范，此处选用2趟排水管。（3）排水管安装：分别采用2根6×19-φ28-1670钢丝绳悬吊，钢丝绳上端固定在井口钢梁上。5）供电系统：井下建临时变电所，高压电缆下井将高压接引至井下变电所。根据井下所用设备用电情况确定变压器选型。初步确定选用2台变压器，1台1000KVA，供排水泵用电（3台水泵功率840KW），1台315KVA，供风机、照明及其它设备等。选用1趟高压电缆下井。高压电缆型号：YJV323*35mm2，高压电缆采用木卡固定，随排水管下放。南风井临时变电站设计基础资料见表6-1。6）安全系统：为保证人员安全，地表布置1台JZA-5/1000绞车，井底设置安全梯一套（6段），选用1根18×7-φ18-1670钢丝绳悬吊。7）通风系统：（1）风机选型：选用DJK50№7通风机，安装在井口，压入式通风，将新鲜风流压入井底。（2）风筒选型：选用φ600mm胶质骨架风筒1趟。（3）风筒安装：，钢丝绳上端固定在井口钢梁上。8）通讯线路：选用KVV32-500-19×2.5通讯信号电缆，通讯电缆随供风、供水管一起敷设。9）注浆管路：平巷施工探水注浆制浆站及注浆机布置在地表，注浆管选用φ42*3mm的无缝钢管，随风筒一起悬吊敷设。10）输料管路：井下支护用砂石料通过溜料管下放至井下，在井底凿材料硐南风井临时变电站设计基础资料表6-1序号名称功率（KW）电流（A）电压（KV）变压器配置备注一地表低压设备8901空压机2*1606400.4S9-630/1010KV/0.4KV2风机30600.43搅拌站20400.44注浆泵20400.45小型机电设备及照明501000.46卷扬机低压供电15300.41卷扬机低压电机320270.4S9-500/1010KV/0.4KV二井下低压设备24001水泵700（3*230）14000.4KS9-1000/1010KV/0.4KV2风机1002000.4KS9-315/1010KV/0.4KV3其它机电设备及照明501000.4高压侧总电流：142A地表：S9-630/10高压电流37A；S9-500/10高压电流29A。合计电流65A井下：KS9-1000/10高压电流58A；KS9-315/10高压电流19A。合计电流77A注：1、高压电缆一趟，YJV323*35mm2。2、井下排水泵布防按300m3考虑。室，自卸汽车从输料管下端接料送往井下临时搅拌站，水泥通过吊桶或料框送至井下。溜料管选用φ159×6mm无缝钢管，选用2根6×19-φ28-1670钢丝绳悬吊固定，上端固定在井口钢梁。11）地表临建：包括搅拌、制浆站；临时变电站；空压站等。搅拌、制浆站配JS350搅拌机、散装水泥罐、制浆机等。6.1.4改绞转换总体安排1）利用井筒原排水设备将井筒水排除，并维持改绞转换期间井筒正常排水。2）利用原凿井期间的凿井设施将-230m中段马头门临时水仓、泵房、变电所硐室进行施工，待泵房、变电所安装完成，供电、排水系统形成后，再进行提升系统改绞转换工作。3）利用原南风井施工期间的凿井设施（井架、绞车等）进行改绞转换。改绞期间，一并将施工辅助系统的风管、排水管、供水管、注浆管、风筒、高压电缆、通讯电缆等安装就位。4）改绞工作完成后，将吊盘下放至张紧平台以下2m位置并用锚杆固定，作为临时检修平台，待井筒延深时再行利用。其下井筒作临时大水仓。将吊盘悬吊钢丝绳解脱上提，用作其它管路悬吊绳，悬吊绞车可拆除。5）地表临建工作，包括地表车场、搅拌站、制浆站等建设。6.1.5改绞施工准备1）设备准备改绞所需吊桶、各种钢丝绳、安全梯、钢梁、通风、排水、供电设备、提升及辅助运输设施、监控监测系统、生活设施布置等均在改绞施工开始前按计划准备完毕。2）材料准备：按施工方案要求，制作加工各种加工件，采购所需零部件、固定件，各种型号钢梁钢板及铺板。6.1.6改绞转换施工工艺1）井筒排水：利用原排水设备将井筒水抽排尽，同时维持排水状态，保证下一步正常施工。2）原凿设施拆除：借用吊盘或吊桶将不用的原凿井设施进行撤除。3）-230m中段临时水仓、泵房、变电所硐室掘凿：借助原凿井吊盘当作业平台，对-230m中段马头门位置进行探水注浆。之后根据设计位置掘凿临时水仓、泵房、变电硐室。掘凿作业借助原吊桶提升系统。4）供电、排水系统安装：从地表借助原凿井绞车将排水管、高压电缆下放至-230m水平，安装水泵、变压器，形成供电、排水系统。5）供风、水管路、风筒、注浆管及通讯线路安装：借助绞车采用钢丝绳下放供风管、供水管、风筒、注浆管及通讯线路，钢丝绳上端固定在井口钢梁上。6）其它转换工作：井下临时供电、排水系统形成后，进行其它改绞工作。包括天轮平台改造；托罐平台、张紧平台安装；封口盘安装；罐道绳、稳绳、制动绳等下放安装；吊桶、平衡锤挂设；试车；通讯监控系统安装；安装铺设井口车场及马头门车场等。（1）托罐平台、张紧平台安装及天轮平台改造：借助吊盘安装托罐平台、张紧平台，同时进行天轮平台改造。（2）钢丝绳罐道安装：A、从稳车上经天轮平台天轮带配重下放钢丝绳罐道。B、先下稳绳，后下制动绳，以便于吊桶上下。C、下端绳头绕过拉紧钢梁护绳铁并用绳卡固定。D、稳绳下部固定完成后，缓慢起动稳车，将钢丝绳张紧并固定，安装液压站拉紧。之后将绞车上多余钢丝绳缠绕在临时滚筒上并包裹保护，此时绞车可替换下用作他用。（3）吊桶、平衡锤挂设：A、更换卷扬机双滚筒衬木、缠绳；B、井口挂吊桶、挂平衡锤。C、调绳，安装固定卷筒装置；D、试运行，联动试车；E、封井口，安护栏，二层平台安护栏；F、做吊桶防坠试验，验收合格后投入使用。6）地表临建：（1）厂区地面铺碴找平；（2）修建碴石卸载仓；（3）修建搅拌及制浆站；（4）修建空压站、配电站，安装设备等。6.1.7南风井临时改绞转换材料机械设备南风井临时改绞转换主要机械设备材料见表6-2。南风井临时改绞转换主要机械设备材料表表6-2序号材料名称规格型号单位数量备注1提升机2JK-2.5/20台12吊桶2m3台13平衡锤套14钩头7吨个15井架Ⅱ型套16天轮ф2.0m个27调度绞车2T台28变压器S11630-10/0.4台29高低压配电柜及配套设施套510空压机MM160台211搅拌机JZ350台112散水泥罐20吨套113装载机ZL-50台114套115离心水泵MD155-67*8台316绞车JZA-5/1000台117钻机SKZ-120A台218煤矿用泥浆泵3NBB-54-260/7-2.5台219注浆泵台220凿岩机YT28台2021低矿王LW188台222自卸汽车5T台223喷浆机PZ5台224电视监控系统KJ101台125风机30KW台126变压器S9-630/10/0.4台1地表27变压器S9-500/10/0.4台1地表28变压器KS9-1000/10/0.4台1井下29变压器KS9-315/10/0.4台1井下30经纬仪DJ6台131经纬仪DJ2台132水准仪DS3台133全站仪台134钢丝绳18×7-φ34-185m65035钢丝绳6×19-φ28-1670m570*236钢丝绳18×7-φ34-1670m57037钢丝绳6×19-φ28-1670m570×238钢丝绳6×19-φ28-1670m570*439钢丝绳6×19-φ28-1670m570*240钢丝绳6×19-φ18-1670m570*241钢丝绳18×7-φ18.5m57042焊管（套管焊接，）φ159×4.5mmm60043无缝钢管（套管焊接）φ159×4.5mmm110044无缝钢管（套管焊接）φ57×3.5mmm60045无缝钢管（管箍连接）φ42×4.0mmm60046无缝钢管（法兰焊接）φ159×6mmm50047胶质骨架风筒φ600mmm55048高压电缆YJV323*35mm2m70049胶质骨架风筒φ600mmm60050通讯信号电缆KVV32-500-19×2.5m60051低压动力电缆YC-5003*35mm2m6006.2措施工程借助原凿井设施，在-230m中段马头门往里约6m位置建临时水仓、泵房，再向里建临时变电所、水仓、泵房。垂直出矿联络道掘巷道形成临时水仓、泵房及变电所，巷道断面4.5*4m，长度20米，容积300m3，泵房布置三台水泵。泵房旁掘变电硐室，硐室规格5*5m，深5m。临时水仓、泵房、变电所建成后，再进行改绞转换工作。6.3探水注浆方案巷道掘凿前必须先行进行探水，出现涌水必须及时进行注浆堵水注浆。6.3.1探水原则本矿属大水矿山，巷道位于奥陶系灰岩或闪长岩中，奥陶系灰岩属强含水岩层。因此，在巷道开挖前，必须坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，避免巷道在掘进过程中盲目揭露地质构造，造成水害。探水作业采用中深孔长探。巷道掘进前，先对工作面采取超前探水、预注浆，然后再对巷道进行爆破掘进。掘进时，采用分段式进行，探注一段，掘凿一段。每次探注长度50-150m（根据巷道所处位置决定），掘进40-130m，然后进行下一次探水、注浆、掘进。巷道探注浆作业，须保证探水钻孔超前距离不小于10m。6.3.2注浆原理和目的注浆施工方法是以注浆泵为动力源，利用泵的压力把配制好的、具有充塞胶结性能的浆液通过注浆孔（或注浆管）注入含水地层中，浆液以充填或参透等形式驱走岩石裂隙或孔隙中的水，达到封堵裂隙，隔绝水源，从而起到封堵水，堵塞裂隙、充填孔隙的作用。有效防止涌水，确保施工安全。6.3.3技术参数1）探水钻孔布置原则探放水钻孔的位置、方向、数目、每次钻进的深度、超前距离等，应根据水压大小、岩层或矿层硬度、厚度和节理发育程度具体确定，需根据实际情况进行具体设计，但必须符合规范要求。2）探水钻孔布置参数：（1)探水孔超前距、帮距、钻孔密度：探水孔应保证适当的超前距、帮距和密度。在水害威胁大的地方进行探水时间，探水钻孔的终孔位置要始终保持必要的超前距。帮距等于超前距或略小于超前距1-2m。钻孔密度取决于钻孔的数目、夹角与钻孔深度。探水钻孔有一定的密度，就可以保证探水准确性。超前距根据规范按下式计算：α=0.5AL(3P/KP)1/2式中：α-巷道迎头或侧帮至含水层、含水构造之间的安全距离（超前距）m；A-安全系数，取2-5；L-巷道跨度（宽或高取其大者）m；P-岩层承受的静水压力，MPa；KP-隔水岩层的抗拉强度，MPa。根据巷道所处岩层地质结构、巷道断面及静水压，确定探水超前距，当水压大于2MPa时，每增加0.1MPa，增加1m。本方案，初步确定探孔超前距为15m。（2)探水钻孔布置方式：钻孔布置方式与巷道类型、围岩构造等有关。由于恭巷道围岩基本处于含水状态，巷道处于三面受水威胁状态，故钻孔按扇形布置。为保证巷道前方及左右两侧都能受到钻孔控制，钻孔初步考虑布置7个。钻孔深度暂按平均70m考虑，根据巷道所处位置，如果巷道直，则探水孔可以加深，如遇弯道，则探水孔浅。探水孔数量根据现场实际情况进行调整。1个中心孔，方向与巷道中心线平行，其余钻孔与巷道中心线成1-2º夹角。探水钻孔布置参数见表6-3，探水钻孔布置见图6-1。探水钻孔布置参数表表6-3孔号水平角/°孔深/m距巷道中线/m距底板高/m1007003.021.5左1701.11.63-1左1701.11.141.5右1701.11.65-1右1701.11.160左1701.11.470右1701.11.4探水钻孔及注浆的施工顺序：2-4-6-7-3-5-1图6-1探水钻孔布置示意图终孔位置：◎3）止浆墙型式及厚度确定：由于平面型止浆墙结构简单，施工方便，故采用平面型混凝土止浆墙，砼C30。止浆墙厚度按下式确定：B=K0*（ωh/2h[σ]）1/2式中：B—混凝土止浆墙厚度，m；K0—安全系数，取1.4-1.5；ω—作用在墙上的全荷重，kg，ω=PF；F—混凝土止浆墙面积，；P—注浆终压，MPa；b—巷道宽度，m；h—巷道高度，m；[σ]—混凝土允许抗压强度，MPa。根据巷道断面大小，依据上式计算止浆墙厚度。4）探注设备及注浆站：钻孔采用SKZ-120A型全液压坑道钻机，配ф50*1000mm钻杆，ф60mm钻头。注浆站布置在地表，配备HFV-C注浆泵，2TGZ-60/210注浆泵各1台，0.6立方立式搅拌桶2台，散水泥罐1台。井下作业面布置1台孔口管固定用的BW150型注浆泵，水泥通过材料车运至井下作业面，固管用浓水泥浆现场拌制。注浆管路选用ф30mm无缝钢管。注浆管路经井筒、平巷敷设至作业面。5）注浆压力：注浆终压取静水压力的2-3倍，根据现场实际静水压，确定注浆终压。6）注浆浆液注浆浆液采用单液水泥浆，水泥选用325号普通硅酸盐水泥，浆液浓度0.5:1—1:1，如孔内吸浆量大，长时间不升压，可在水泥浆中加三乙醇胺与氯化钠混合液，现场配制可参考表6-4。表6-4水泥浆现场配制表水灰比水泥/袋水/L制成浆量/m30.5:12430混合液浓度为501.00.6:1222820%氯化钠与6321.0230.75:119242%三乙醇胺6881.0291:115197311.07）浆液注入量由于裂隙、孔隙不能精确计算出形状和大小，因此注入量以实际发生为准。6.3.4施工工序及方法探水注浆施工工序为：施工准备开孔、固定孔口管浇筑止浆墙（首次探水注浆时浇筑止浆墙，其后保证探水钻孔超前距离符合要求）耐压试验钻进探水孔注浆。1）施工准备：为了确保探水作业安全顺利地进行，安钻探水前，必须作好准备工作。（1）加强钻孔附近的巷道的支护，背好顶帮，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板，借以保持探水地点巷道的稳定性，避免发生冒顶和片帮事故。（2）清理巷道浮渣，挖好排水沟，保证水流畅通，同时，应准备有相当容量的水仓和排水设备。（3）在打钻地点或其附近安装专用电话，水情紧急时，及时向调度室报告。（4）确定主要探水孔的位置时，应由测量和负责防探水人员亲临现场，共同确定钻孔方位、角度、钻孔数目及钻进深度。2）开孔、固定孔口管：用ф110mm钻头按设计角度在工作面钻深3.0m钻孔，埋入ф108*5000*5mm无缝钢管，埋深3.0m，外露2.0m，调整好角度，采用双液注浆封堵加固，凝固好（4-8小时）后，如果需要浇筑止浆墙则浇筑止浆墙，否则扫孔（孔深超过注浆预埋管1m）进行注浆预埋管压水实验。经过压水实验注浆预埋管能承受2.5倍静水水压且不漏水时，进行钻孔施工，否则重新进行双液注浆加固预埋管，直至符合要求为止。为保险起见，在注浆预埋管周围施工4～6根锚杆，用圆钢固定注浆管。2）浇筑止浆墙：(1)止浆墙浇筑施工前，巷道工作面两帮、顶板应开倒楔型槽，槽深400mm，并用压力风水冲洗干净，底板用风镐找至实地，排除积水。混凝土必须严格按设计标号配比，加强振捣，浇筑必须连续进行，与巷道顶板胶结应密实。(2)拆模后止浆墙四周与岩层结合部位、止浆墙以后5m巷道喷射120mm厚砼，喷射砼前撬掉活石，冲洗岩帮。施工完毕洒水养护3-7天，即可使用。3）耐压试验：孔口管固定好后，孔口管安装高压闸阀，接通高压水试压，试压压力不低于注浆终压，延续时间不少于30分钟。试压过程要有详细记录，并有专人检查套管外及钻场附近的情况，如发现钻场及钻孔周围有渗水、跑水等现象，要停止试压，继续注水泥浆固管，直至试压合格。4）钻进探水孔：（1）试压合格后，安装阀门、测压表及防突装置后，改用ф75mm合金钻头或ф56mm金刚石钻头钻进至终孔。钻进时带班人员要定期检查钻孔内的岩粉及沉渣，并要经常冲孔，确保孔底干净，防止发生埋钻卡钻等事故。管理技术人员要定期现场进行编录，指导钻探施工人员顺利施工。(2)钻进前必须安装防突水装置、孔口阀、泄水阀。检查无误后，方可施工。钻机运转时，操作员要正确掌握钻速和钻压关系，注意孔内出水情况，若水量增大，应停止钻进，关闭泄水阀。在防突阀的保护下，抽出钻杆，关闭孔口阀，实施注浆。5）注浆（1）注浆设备与装置要经过试压，才能开始注浆，注浆期间所用压力表应完好，严禁无压力表控制注浆。应设专人观察压力表的变化情况。当注浆压力达到设计压力值后，通过电话联系通知停止注浆作业。（2）扫孔复注时间应在注入浆液凝固24h后进行，做好钻注记录工作6.4平巷施工方案临时转换完毕后，开始进行平巷工程施工。硐室随平巷一起施工。水沟及平巷支护在掘进工作面后适当距离，满足安全前提下，平行施工。小断面巷道采取全断面施工，大断面道采用预留光爆层二次刷大成巷施工方法。破碎地段，增加锚喷或喷砼临时支护，以保证安全。根据现有资料可知，本工程平巷施工期间有涌水可能。为保证施工安全，施工到可能涌水地段，必须用潜孔钻进行超前探测地质断层及含水情况，并采用5m钎杆钻孔短探。当探水孔中有出水现象，尤其是出水量较大或水压很高时，应立即停止放炮作业，采取注浆堵水措施。待封堵裂隙的水泥浆达到强度后，再行掘进施工，放炮时严格控制装药量。6.3.1掘凿爆破1)施工方法：采用普通凿岩爆破法施工，全断面一次光面爆破技术，水沟一并掘进与支护。2)凿岩机具：YT-28型凿岩机，22mm六角中空钎杆，38～42mm一字型合金钻头。一个工作面布置4～5台凿岩机。3）火工材料：主要使用铵油炸药，遇有淋水、涌水地段，使用乳化防水炸药。药包起爆用毫秒延期全塑非电导爆雷管，起爆器激发起爆。4）爆破技术：一般断面钻眼按楔形掏槽布置，小断面巷道采取直线掏槽。按光面爆破要求，确定周边眼距及光爆层参数，采用反向不耦合连续装药结构，孔口炮泥填塞。导爆管按作业面分区分组束把，全断面一次激发起爆。为提高爆破效果，严格按光爆要求布置炮眼、装药联线。施工时，视围岩变化，及时调整爆破参数。平巷爆破设计说明书见图6-2。巷道掘进(光爆)施工工艺框图见图6-3。6.3.2通风为迅速排除巷道内炮烟，施工前期采用压入式通风，随着工作面的延伸，采用混合式通风。采用局扇配Φ600mm壁挂胶质风筒构成通风网络，在离工作面20～30米内布置一台5.5KW局扇作压入式通风，在压入式风机的前面布置5.5KW风机抽出式通风，在巷道内布置28kw风机接力式通风。作业面附近的抽出式风机为主风机，吸风口距工作面的距离要小于炮烟的抛图6-2平巷爆破设计说明书爆破参数表序号眼孔编号眼孔名称眼孔个数眼深（mm）装药量起爆顺序联线方式备注卷／眼合计（kg）101～02空眼2220000＿201～04掏槽眼4220074.20I305～24辅助眼202000618.00II425～40周边眼1620005.513.20III541～46底眼620006.55.85IV647～48水沟眼2200061.80IV5028743.05爆破预期效果序号爆破指标单位数量序号爆破指标单位数量1炮眼利用率％907每循环炮眼长度m100.82每循环进尺m1.88单位原岩炮眼消耗量m/m35.23每循环爆破实体岩量m319.49每米巷道炮眼消耗量m/m564每循环炸药消耗量kg4310单位原岩雷管消耗量发/m32.95单位原岩炸药消耗量kg/m32.211每米巷道雷管消耗量发/m31.16每米巷道炸药消耗量kg/m24平巷炮眼布置图3600平巷炮眼布置图3600215001200220020000123467895101112131516171819202122232526272830313233343536373839404142434445464847242914岩石坚固性系数f＝6～8；使用水胶炸药，药卷规格为φ30×200mm×150g；巷道掘进(光爆)施工工艺框图图6-3处理欠挖处理欠挖标出上炮欠挖部位确定凿岩参数画轮廓线、布炮孔凿岩机凿岩吹炮孔、装药联线、爆破通风安全检查喷砼护顶清除浮碴检查爆破效果转入下一个循环铲运机装岩、汽车排矸检查掷长度，同时要避免被爆破飞石击中。压入式风机作为辅助风机，其风筒口距工作面的距离应不大于风流的有效射程，尽量减少风筒接头。风筒的选用，要尽量采用单节长的风筒，以减少接头漏风量和接头局部阻力要保证风筒的安装质量，吊挂风筒的铁丝要拉平、拉紧，锚杆要打牢、校直。风筒上的吊环不要缺损，不要漏挂，将风筒挂稳、调直。同时要加强对通风系统的维护管理，设立专人负责，经常检查、修补、调整，及时更换。在每次出碴前必须对碴堆进行洒水除尘。使用全塑非电导爆管雷管，起爆器激发起爆；手持气腿式凿岩机凿岩，炮孔直径38mm。6.3.3装岩出碴选用铲运机装碴，装入地下自卸汽车，运往井底车场处，经溜槽溜入吊桶，提升至地表。采用铲运机出碴时，每60m巷道打一个倒车装碴硐室。6.3.4支护巷道支护形式有混凝土支护、锚网喷射砼支护等形式。1）锚网喷砼支护根据设计及实际揭露情况，确定支护型式。如果属于风化松软围岩，立即初喷砼对岩面进行临时封闭，然后再补喷砼到设计厚度。（1)砼搅拌运输：支护用砂石料通过溜料管下溜入井底，水泥用吊桶或料框提升下井，井下用自卸汽车接料运至作业面，砼现场搅拌。（2)材料及配比：水泥用P42.5普通硅酸盐水泥，细骨料使用中粗砂、粗骨料用5～10mm石子。为防止管路堵塞和减少回弹，石子级配要符合规定。速凝剂掺量控制在要求之内，水灰比不超过0.45。施工时根据实际情况，调整配合比和水灰比，达到低回弹、粉尘小、砼强度高的目的。（3)喷射机具：选用HPC-V新型砼喷射机具。（4）锚杆：使用凿岩机安装φ25钻头钻孔，钻完后用吹风管将孔清理干净，填塞快凝树脂药卷，利用锚杆机高速旋转托盘锚杆拌和药卷锚固。（5)挂网：巷道需挂网地段，初喷砼后，先施工锚杆，再把网片压紧墙面敷设，然后喷砼封闭网片，最后达到支护厚度。（6)养护：对砼表面进行不少于7天的喷水养护。（7)巷道出水点处理：巷道永久支护前应对出水点进行处理。对于集中出水点，可埋设短管导水。对于淋水面积较大的区域，则从裂隙旁边向裂隙深处打眼注浆。喷射混凝土支护施工工艺流程见图6-42）现浇砼支护（1)材料运输拌和砂石料通过溜料管放入井下，水泥通过料框下放入井下，现场人工混合拌制。所有施工用料必须准确计量，严格按设计执行重量配合比。（2)模板：巷道混凝土支护可选用建筑钢模板或木模板，用型钢或方木制作碹胎。（3)钢筋及埋件：根据设计，对各种钢筋预埋件进行安装和固定。（4)砼浇筑及养护：采用人工上料，使用插入式振捣棒。砼达到一定强度要求拆模后，喷水养护不少于15天。6.4各类硐室方案对于断面较大的硐室，采取上下分层施工，先拱后墙、自上而下，周边轮廓采用光面爆破法开挖。用铲运机将渣石装入自卸汽车中运出。对于断面不大的硐室采取全断面掘进施工。6.5交叉点施工当自交叉点起点施工时，自起点全断面凿岩爆破，随断面加大，增加炮眼，铺设双轨便于出碴。拱部蹬碴喷护或锚网喷。当自交叉点大断面施工时，首先以小断面掘至起点，并适当再掘进一段巷道，然后自小断面向大断面刷大顶部，暂不出碴，蹬碴支护拱部。最后出碴刷大两帮。其凿岩排碴施工方法参见平巷施工方法。6.6特殊地质条件下的施工方案6.6.1固结注浆法当巷道穿过无水或少量涌水地段的风化破碎带，可采用工作面预注浆，将巷道周围破碎岩石固结，一般选用单液水泥浆，低压大流量注入破碎围岩中，浆液流失严重时，可采用水泥-水玻璃双液注浆，以控制浆液扩散半径，在施工中，根据现场实际情况，编制详细的施工方案。喷射砼施工工艺流程图图6-4施工准备施工准备自卸汽车运输强制式搅拌机拌和按通常方法拌和配备设备及劳动组织方法砼制备、运输方案、喷射方法喷砼试验配合比报批材料试验报告材料、机具、劳力准备风、水、电准备断面检查清洗岩面方案报批混凝土制备混凝土运输湿喷机初喷复喷质量检查强度检验：压试件表面检查：厚度、平整度结束先墙后拱、分层、分区进行S形运动、螺旋状喷射首层着重填平、补齐报批内容准备项目制备方法运输方法喷射方法检查方法6.6.2超前锚杆法当巷道穿过破碎带，可采用超前锚杆进行超前支护，超前钻孔布置在巷道拱部，采用YT-28凿岩机凿眼，锚杆采用Φ38㎜钢管，施工时，根据实际情况，另编详细的作业设计。6.6.3超前小导管支护法对围岩段稳定性很差的地段，采用小导管预注浆超前支护措施，小导管主要布置在拱部。小导管预注浆的作用除加固围岩外，还有封堵裂隙水的作用。1）规格：小导管采用φ50×5ｍｍ的无缝钢管，长5.0m，环向间距300mm，外插角5～7°，两排之间搭接1.0m，管壁每隔150mm交错钻眼，眼孔直径为10mm。2）钻孔：钻孔采用YGZ90凿岩机，孔径60mm，孔深5.2m，外露0.3～0.5m。钻机打孔前应调整钻杆角度，孔底在同一个断面上，钻孔深度误差小于50mm，位置偏差满足施工规范要求。3）清孔：钻孔完成后，高压风清除孔内残碴，保证钢管能顺利插入。4）安装、注浆：安装时，钢管外端封口，预留注浆孔，内端头设开口为φ12mm泄浆孔。钢管与钻孔孔壁之间的间隙用胶泥填塞，留一个φ10mm的通气小孔，便于注浆时灰浆能注入并充满管外壁与孔壁间空隙，以增加管棚的刚度。使用注浆机由管端压注水泥砂浆，注浆压力为0.5～1.0Mpa。注浆时要使管内、管外充分注满，以孔口灰浆外溢为判断依据。注浆用水泥砂浆的配合比由现场实验决定，砂子要加以过筛，方可使用。均匀拌合砂浆，随拌随用。当涌水量较大时，掺加适量的水玻璃溶液，加快浆液的凝结速度，保证注浆质量。注浆结束后，对注浆效果进行检查，如未达到要求，进行补孔注浆。5）开挖：导管注浆完成后，开始对巷道进行开挖施工。6.6.4长管棚注浆法对围岩稳定性极差，结构松软地段，超前支护采用长管棚注浆法，对围岩采取预加固措施，即采用管棚注浆法加固岩层后，用钢架紧贴开挖面进行支护，之后进行开挖作业。1）选用设备：YQ-100钻机、2TGZ60/210液压双液注浆泵。2）钻孔参数：沿巷道全断面开挖轮廓线以外10cm定出孔口点位置，孔与孔之间的距离以50cm为宜。钻孔范围为起拱线上部，钻孔外倾角一般为1～2°，钻孔深度根据实际地质破碎情况确定，一般为20m。钻孔孔径为100mm。3）钢管选型：管棚钢管选用φ75mm无缝钢管，壁厚8mm，单根钢管一般长3～6m，两端加工成丝扣，作钢管接长用，钢管上打φ8mm散浆孔，孔距200mm，梅花形布置。4）施工方法（1）管棚定位：沿隧道开挖轮廓线外100mm定出孔口点位置，孔与孔距离500mm。钻孔范围为起拱线上部，钻孔外倾角一般为2～5°。（2）钻孔：利用YQ-100钻机进行钻孔，钻孔作业在平台车上进行。钻孔顺序由高位孔向低位孔两侧对称进行。（3）清孔：利用高压风将孔内余碴清除干净，以防塞管时卡管。（4）验孔：对钻孔及插入钢管的弯曲进行测定，必要时加以修正。（5）装入钢管：钻孔检查合格后，将钢管连续接长装入钻孔，由于接头是薄弱环节，钢管连接要确保质量，以防开挖过程中脱节断裂，引起塌方。钢管连接采用小直径钢管插入大钢管后焊接。（6）堵孔注浆：堵孔质量的好坏，直接关系到注浆的效果，堵孔包括钢管自身的封堵和钢管与孔壁之间空隙的封堵。钢管自身的封堵：在钢管最外端1.5～2.0m范围内不设置注浆孔，孔口用一块厚3～5mm钢板凿孔焊接与注浆管等直径小导管来封堵。钢管与孔壁之间空隙的封堵：利用自制工具将早强水泥砂浆塞入孔口封堵，封堵材料装入孔内长度不小于1m，以确保封堵质量。（7）高压注浆：利用注浆泵将1：1水泥砂浆压入孔内，通过钢管壁注浆孔充满钢管外壁与孔壁间的空隙，加固地层。注浆材料采用水泥砂浆或纯水泥浆。根据围岩破碎程度，也可以采用水泥--水玻璃双液注浆。采用纯水泥浆液注浆时水灰比可控制在0.5:1.5～1:1.5之间；采用水泥～水玻璃双液注浆时，水泥浆水灰比为1：1，水泥～水玻璃浆液体积比为1:0.5。水玻璃模数为n=2.4～3.4，波美度35Be′浆液胶凝时间控制在45s～60s为宜。注浆压力要考虑钢管周壁注浆，将钢管与钢管之间的破碎岩层联成一个整体，形成环形围岩，防止开挖轮廓线以外的破碎岩石坍落，据此，注浆压力一般为0.5～2.0MPa，终压不得超过2.5MPa。孔口必须设置孔口管及止浆塞，防止浆液外流，影响注浆效果。（8）开挖：待围岩硬化固结后，先行开挖上半断面，为减少对围岩的扰动和不破坏注浆帷幕，可配合人工风镐开挖。开挖按照短进尺、多循环、及时支护的原则进行。当管棚长度埋入围岩中还余1.5～2.5m长度时，终止开挖，准备施工下一循环管棚。设置两组或多组管棚时，必须保证两组管棚之间的搭接长度不小于1.5m。6.6.5钢格栅或工字钢加强支护法钢格栅或工字钢作为初期支护的加强措施与小导管或管棚配合使用，架设在小导管或管棚下面，与钢管焊接在一起。钢格栅或工字钢架间距为每架0.5～1m，钢架间沿巷道纵向以φ18～22mm钢筋连接。管棚施作完成后，首先架设好第一榀格栅钢支撑，并将管棚钢管与钢支撑焊接，然后喷混凝土封闭钢支撑，进行下步开挖作业。开挖1m后，及时按设计要求架设钢拱，榀与榀之间纵向采用钢筋焊接，复喷混凝土达到设计要求的厚度。钢格栅用φ18～22mm螺纹钢制作，工字钢架由工字钢加工制作。分四片，拱部两片，墙部两片，拱架采用钢板、螺栓连接，墙底焊接钢板。6.6.6穿楔钢轨过塌方冒顶法对已经出现塌方冒顶的地段，采取穿楔钢轨法通过。首先紧贴冒落工作面架设两架钢支架，支架间距600mm，支架用12#矿用型工字钢制作，支架之间用L45×4角钢连接，支架横梁上布置18kg/m钢轨，横向间距200mm，钢轨前端加工成尖型，直接打入掌子面，后端与横梁焊牢。由后一支架的梁下插向前一支架顶梁上，由顶板一角开始。穿脉楔钢轨长6m左右，撞楔插入围岩深度5m。打撞楔时，不可将第一根一次打入最终深度再打第二根、第三根，而应把全部撞楔轮番分次打入。每次打入深度为100～200mm。打撞楔时，在掌子面后适当位置的支架顶梁上系绳悬挂一根直径为250～300mm、长2500mm左右的圆木，类似游锤或吊锤，使之前后摆动打击撞楔。撞楔打完后，在形成的护顶下，开始清碴。清碴顺序是先清两侧，掏出柱窝，立好柱腿，接着在顶梁的位置上边掏边维护。掏出架梁的空间后，随即上梁，背上背板，然后再清理巷道中间部分的岩碴。当清到撞楔打入岩层深度的2/3时，便应停止清碴，开始打第二轮撞楔，进行第二次循环。钢支架架设完毕，即按照设计进行砼永久支护施工。7施工总资源计划7.1施工机械设备计划设备配置原则如下：1）设备投入依据“少污染、低噪音、高效率”的原则。2）设备配置应功能齐全，满足施工要求。3）选用先进设备，满足质量、工期要求。4）机械设备尽量配套合理，最大限度提高机械利用率。5）调入设备确保选型先进，机况良好，满足工程施工要求。6）设备数量满足施工，并略有富余。拟投入的主要施工机械设备见表7-1。南风井主要施工机械设备表表7-1序号设备名称型号规格单位数量额定功率KW用于施工部位备注1提升机2JK-2.5/20台1400主提升2凿井井架Ⅱ型台1井口3天轮ф2.0m台24稳车JZA5/1000台1225装载机ZL-50台1搅拌站6汽车8T台5地表运碴7吊桶2m3台18平衡锤套13200kg9配料机PL800台1搅拌站10搅拌机JS500台124搅拌站11散水泥罐20吨台套1水泥储存12变压器S9-630/10/0.4台1地表变电所13变压器S9-500/10/0.4台1地表变电所14变压器KS9-1000/10/0.4台1井下变电所15变压器KS9-315/10/0.4台1井下变电所16离心水泵DM100-80*7台3280井底泵房排水16风机28KW台428通风17风机11KW台411通风18铲运机LW188台2平巷出碴19凿岩机YSP-45台4凿岩20凿岩机YT28台20凿岩21空压机MM160台216022砼喷射机HPC-Ⅴ台37.5喷砼支护23钻机SKZ-120A台2钻孔、注浆孔24煤矿用注浆泵3NBB-54-260/7台218.5注浆25注浆机XDY100台218.5注浆26电视监控系统KJ101台1备注：现场材料检测、配合比试验、砼试块试压等试验工作就近委托有资质的试验室进行，项目部对相关试验仪器不再配置。7.2施工材料计划施工材料采购原则：1）施工材料必须符合国家环保要求，并通过检测检验合格。2）用于工程实体的材料使用业主指定的供货商或业主供应的材料。本工程主要材料需用量计划见表7-2主要材料需用量计划表表7-2序号名称单位数量用途备注1焊管m3000供风干管Ф159×4.5mm2焊管m1000供风支管Ф108×4mm3无缝钢管m4000供水管Ф57×3.5mm4注浆管m4000Ф42×4mm5无缝管m1100排水管2趟Ф159×4.5mm6焊管m500溜料管Ф159×6mm7胶质骨架风筒m550井筒通风Ф6008胶质风筒m4000平巷通风Ф6009高压电缆m1200井上至井下变电站井筒敷设2条10动力电缆m4000井下变电站到设备11炸药t160爆破水胶炸药12雷管万发24爆破13水泥t5000混凝土14砂子m36000混凝土15碎石m36000混凝土16钢材t根据设计7.3劳动力需用量计划人员配备结合本工程施工方案，根据不同时期安排不同工种人员进场。直接作业工及机电维修、辅助工均采用“三八”作业制。平巷施工高峰期初步安排5个作业面平行作业，其中二个作业面安排探水及工作面预注浆，另三个作业面安排掘凿爆破。只有探水注浆工作结束后，才能进行掘凿爆破作业。根据施工总体计划安排各作业队组，其中包括：一个掘凿爆破队，一个探水注浆队，一个支护队，一个辅助队，一个机电维修队。其中掘凿爆破队由凿爆工组成，人员45人；探水注浆队由探水注浆工组成，人员20人；支护队由喷浆支护工组成，人员8人；辅助队由铲运机司机、自卸汽车司机、运输工等组成，人员21人；机电维修工由管、电、钳、信号、卷扬、水泵等工种，人员24人；后勤服务人员9人。南风井工区人员共计127人。劳动力需求计划见表7-3。劳动力需求计划表表7-3工种按工程施工阶段投入劳动力情况施工准备期平巷施工期竣工收尾期一、掘凿爆破队2045101．凿爆工2030102．出碴工15二、支护队2821.喷浆工282三、探水注浆队201．注浆工122．钻工8四、辅助队72161．自卸汽车司机392．铲运机司机133．汽车司机634．装载机司机333五、机电维修队2424211．管、电、钳工6662．信号工6633．空压工3334．卷扬工3335．铲运机司机3336．水泵工333六、后勤服务组2921．炊管、服务2522．勤杂人员4合计4112741注：1.本计划表是以每天三班，每班八小时工作制为基础编制。8施工总进度计划8.1进度计划根据招投标文件及甲方总体施工网络计划，进行南风井施工进度计划安排。充分考虑工程难点，考虑科学合理，又要结合本工程特殊实际情况，确保安全。8.1.1施工计划安排1）进驻现场后，首先进行必要的交接验收。然后对生产及生活临建设施进行恢复改造，之后进行提升系统改绞工作，其中包括井底临时变电站及临时水仓泵房排水系统建设，计划用时3个月；2）平巷施工以下盘出矿联络道为主要线路，向着北风井方向及早与北风井贯通。随着出矿巷道作业面的揭露，在提升能力满足的条件下，平行施工出矿巷道。各类硐室随着施工的不断揭露，及时进行施工。下盘出矿巷施工完成后，进行上盘出矿巷施工，同时进行矿房采准工作。3）由于平巷施工期间探水、注浆与掘凿顺序作业，同时考虑安全原因，施工高峰期最多安排5个作业面同时施工，其中二个作业面进行探水与注浆，另三个作业面进行掘凿支护，探水注浆完成后，进行掘凿支护，顺序作业。由于人员、材料、碴石等都通过南风井提升，故碴石提升能力受影响，月掘凿量按最高4000m3考虑。南风井-230中段平巷硐室工程基建总工期计划安排30个月。8.1.2主要施工进度指标根据类似工程的施工经验结合理论计算，同时考虑超前探水及工作面预注浆对工程进度的影响，确定各分部、分项工程进度指标如下：1）大断面平巷探水注浆掘支60m/月；2）小断面平巷掘支80m/月；3）硐室掘支500m3/月。施工进度网络计划见表8-1。8.2进度计划保证措施8.2.1技术保证措施1）及时做好关键节点的测量放样，合理安排流水作业，各道工序交叉施工，相互衔接，充分利用劳动力、机具设备。小型设备、主要周转材料及主要技术工种，由项目部统一调配