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1、煤矿副井井筒施工组织设计_Microsoft_Word_文档 煤矿副井井筒施工组织设计编制说明编制依据:该施工组织设计依据集团煤矿项目副井井筒施工图,现有的工程地质及水文地质 资料,工业广场布置和建设单位的有关要求,结合施工现场的具体情况及本单位的施工队伍、设备情况和国家及行业相关的法律法规进行编制。目 录第一章 矿井概况第一节 矿井设计概况-4第二节 地质及水文地质-4第二章 施工准备第一节 建井测量-9第二节 四通一平-10第三节 建井期间总平面布置-11第四节 施工准备期工程进度安排-12第三章 施工方案的选择第一节 表土段的施工方案-15第二节 基岩段的施工方案-15第四章 施工方法第
2、一节 临时锁口施工-16第二节 表土段施工-16第三节 基岩段施工-18第四节 井筒相关硐室的施工-22第五节 井筒过围岩破碎带施工-23第六节 井筒通过煤层施工-23第七节 井筒基岩段防治水-23第五章 辅助系统第一节 井架选择-24第二节 提升系统-24第三节 凿井设施平面及提绞布置-24第四节 排水系统-25第五节 压风系统-25第六节 通风系统-25第七节 照明、信号及放炮设施-26第八节 测量-26第九节 吊盘及安全梯-26第十节 混凝土搅拌系统-27第十一节 地面排矸系统-27第六章 工程进度计划和劳动组织第一节 工程进度计划-27第二节 劳动组织-29第七章 施工安全技术措施第一
3、节 施工技术管理-31第二节 施工安全措施-31第三节 质量保证体系及措施-33第四节 文明施工及环境保护措施 -36第八章 井筒发生突发重大事故应急预案第一节 矿井概况-38第二节 井筒重大事故危险分布-39第三节 应及救援指挥部组成和职责分工-39第四节 大事故的抢救措施-41附录1 副井提升选择计算附录3 吊盘计算附录4 施工设备设施搬运清单表附录5 凿井设施计算成果表附录6 副井井筒基岩段炮眼布置图附录7 井筒施工平面布置图附录8 主井天轮平台布置图附录9 翻矸台系统图附录10 翻矸台钢梁布置图附录11 副井提绞布置图附录12 封口盘结构图附录13 固定盘结构图附录14 吊盘总图第一章
4、 矿井概况第一节 矿井设计概况煤矿位于内蒙锡林浩特市境内,矿区外部交通较便利,区内交通不利,以公路为主。设计能力5000万吨/年,立井开拓,主、副、风井位于工业广场内。副井井筒深度为255m,井筒净直径为7m。设计有关参数详见下表。井筒断面特征表名称 断面积() 砌壁 深度(m) 备注净 掘进 厚度(mm) 材料表土段 38.5 55.4 700 C30双层钢筋砼 30基岩段 38.5 47.8 400 C30单层钢筋砼 225第二节 地质及水文地质一、工程地质特征根据地质报告提供的资料,井筒施工没有译实的井检钻报告说明,只是通过勘探并结合“普查报告”的地层资料,井田内发育地层自上而下有:(一
5、)第四系(Q)褐黑色腐植土、浅黄褐黄色砂土、浅黄灰白浅灰色细砂、灰褐色粗砂、浅黄灰褐灰色粉砂、土黄棕红色亚砂土、灰白黄色砂砾和少量土黄浅黄色亚粘土、黄土等组成。全区厚度为12.9062.50m,平均28.92m。(二)第三系(N2)一般发育有棕红深红灰浅黄褐褐黄色粘土或砂质粘土,底部含灰白灰黄色砂砾层,局部含锰质结核,粘土塑性强,有滑感,风干后易碎。全区厚度为4.348.88m,平均22.80m。(三)白垩系组(K1b)以灰、深灰、灰绿色粉砂岩、粘土岩为主。次为浅灰色砂岩、砂砾岩。胶结松散,风化易碎。中部含主要煤层,含煤112层,煤层累计厚度最大为68.88m。从水文地质资料提供的数据没有具体
6、的含水层及水流量描述,施工时二、水文地质主要含水层为第四系砂岩空隙潜水含水层、一、二煤组砂岩承压孔隙含水层和三煤岩组承压含水层,其中第四系砂岩空隙潜水含水层为主要直接充水含水层。(一)第四系砂岩空隙浅水层:含水层厚9.645.65米,平均19.31米,水位平均深埋2.27米左右,根据水B0号孔抽水资料,单位涌水量为1.09(L/s.m),渗透系数为13.58(m/d)。(二)一、二煤组含水煤岩裂隙承压水:顶板埋深38.35288.90米,平均122.90米,含水层厚22.2566.40米,平均27.60米。(三)三煤岩组裂隙承压水含水层:平均厚度41.66米,厚度稳定,含水层层厚1.503.1
7、5m,平均1.79m,单位涌水量1.174(L/s.m),渗透系数为0.311(m/d)。三、煤层瓦斯、煤尘与煤的自燃(一)瓦斯勘探资料提供,所采瓦斯样,用解吸法测定煤层瓦斯含量,各煤层CH4为0,其中二煤组属氮气带。一三煤组属二氧化碳、氮气带,各种气体成分(即CO2)的含量最大为0.23m3/t,最小为0.01 m3/t,属低沼气矿区。(二)煤尘勘探资料提供,所采煤尘样结论一致为煤尘有爆炸性。(三)煤的自燃利用吸氧量测定法,煤在一定温度下吸氧量越大,表明它越易氧化,因而越易自燃,实验指标的吸氧量均大于0.65,该区的煤级自燃级容易自燃。在井筒施工中要加强煤尘、防火等方面管理,过煤层时加强通风
8、、降尘、洒水,避免此类事故的发生。第二章 施工准备第一节 建井测量一、近井点及测量资料煤矿副井井筒工程施工,测量控制点(近井点)及有关测量资料均由发包方提供。二、井口标定根据井筒中心的设计平面坐标和高程,用井口附近的测量控制点,求出标定要素,进行现场标定。三、井筒十字中心线的设置井筒十字中线点均由发包方设置测定,井筒十字中线点资料均由发包方提供。每个方向不少于三个点,点间距一般应不少于20米,两条十字中线的垂直误差10秒。四、井筒施工中的测量工作1、井筒掘砌施工主要依靠固定在井盖上的井筒中心垂线进行控制;2、标高导入用50米比长钢尺搭接的钢尺测定,两次导入高程的互差不得超过井深的1/8000。
9、第二节 四通一平一、交通运输场外公路及场内临时公路已经形成,满足建井期间材料、设备和其他物资的运输,具备施工条件。二、供电与通讯1、供电根据甲方提供的资料,建井期间副井均使用已形成的双回路6KV永久电源。根据凿井期间用电负荷的总体布置情况,供电方案是:由永久变电所将6KV电源引到井口绞车房,供绞车使用,另在井口附近建一临时变电所,内设一台6/0.4kv电力变压器,总容量500kva,低压配电盘,凿井期间用电负荷全部由此接引 (见供电系统图) 。井筒施工期间,井下供电专设一条3*70+1*25电缆,随吊盘绳下放。2、通讯建井期间通讯联络全部采用无线通讯。三、供水、排水1、供水建井期间的生产用水取
10、自甲方提供的水源井,利用临时管路将水送达施工现场和生活区2、排水井下涌水及现场污水经地面排水沟自然沉淀后排至永久排水系统。第三节 建井期间总平面布置一、布置原则1、尽量利用永久工程,必不可少的凿井设施、施工暂设及管线要避开永久建筑物和永久设施;2、材料场地:大综材料及设备场地的选择既要避开永久建筑物,又要避免频繁迁移;3、井筒临时锁口,按绝对标高施工,其余凿井设施的基础表面,按高于自然地表的300mm考虑。具体布置方式见附录7二、排矸方式考虑到井筒施工的同时,可以回填部分工业广场,故决定先期采用汽车排矸,井筒矸石通过溜子到达地面,由汽车运到广场。井筒施工后期排矸按业主要求运到指定的地点。三、混
11、凝土搅拌系统在井口附近设一混凝土搅拌站,搅拌站里安设两台自动配料JS750型强制式搅拌机,混凝土通过底卸式吊桶下放到井下。第四节 施工准备期工程进度安排施工准备期间工程从2009年05月25日开始,到2009年7月25日结束,具体工程内容如下:井架组装、天轮平台梁加工、翻矸台加工、天轮房组装;井架及天轮房吊装;上天轮平台、翻矸台;压风机安装,调试;绞车安装调试;大临及措施工程土建项目施工,具体由井架基础、稳车群基础、绞车基础、压风机基础,压风机房、绞车房、井口房、仓库、办公室、住宅、维修房等。(具体见下表)第三章 施工方案的选择根据井筒的特征和我公司现有施工设备实际,考虑到工期等因素,副井采用
12、型井架,一套单钩提升,主提为JK-2.5/30型提升机,4.0m3 3.0m吊桶。为加快施工进度,保证工程质量,选用掘砌混合作业的施工方法,井筒出岩选用一台HZ-6型中心回转抓岩机装岩,一台750搅拌机,4m高组合大模板。双层吊盘,井内压风管、排水管管由、均由地面稳车悬吊。风筒采用井壁吊挂方式。第一节 临时锁口及表土段的施工方案副井临时锁口深度为6.3米(为安设固定盘预留空间),下部为1.3米双层钢筋混凝土结构,上部为5米高、0.74米厚红砖砌体。锁口施工采用挖掘机挖土的方法,采用1m段高金属模板施工。挖掘过程中要考虑地表水的影响,在井筒中心预留超前小井,用电动潜水泵排水。锁口砌筑时要预留好永
13、久建筑及通道位置,并严格做好防水处理工作。由于第四系表土段含水丰富,经建设单位论证最终确定采用打泄水孔降水的方式施工,泄水孔深度30m,双层钢筋砼井壁,壁厚700mm。为加快施工,尽量减少因措施工程工期长造成的影响,拟采用临时小井架,矿车提升施工30m左右,这样在措施工程结束后马上就可以转入正常施工。需要说明的是根据以往的施工经验,井径部分分两次施工封水效果最好,即先施工外壁再由下至上整体套壁。当然这需要业主和设计部门确定。第二节 基岩段的施工方案表土段施工结束后,安装吊盘及抓岩机,采用掘砌混合作业的施工方式,作业的掘砌段高为2.5米。在含水地段施工时,应在基岩段掘进施工前,采取探水方法,边探
14、边掘,遇水超过20m/h时采用工作面预注浆的方法注浆堵水,必要时可打一临时水泵房,以保证基岩段施工的顺利进行。第四章 施工方法井筒内布置3.0m吊桶,一套单钩提升,压风管、风筒、排水管等系统都采用凿井绞车悬吊,电缆随吊盘绳及压风管路一起下放。为保证安全在吊盘上设一趟软梯,备情况危急时使用。第一节 锁口及井径施工锁口施工采用正台阶施工法施工。一、掘进采用人工挖土,1m一个段高,挖出的泥土用来回填工业广场。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。二、钢筋绑扎按设计要求进行,钢筋绑扎搭接位
15、置必须错开,混凝土上下碹头必须予留生根钢筋,其予留长度应符合搭接长度的有关规定。三、混凝土浇筑钢筋绑扎完毕后,进行立模找正,模板为1m高度金属组合式模板,找正规格通过井筒中心线控制。模板由地面下放到井下,模板间用螺栓连接,混凝土由井口搅拌机下料口通过灰槽直接入模,浇筑高度为1米。四、 井颈施工利用临时小井架,配以JD-40绞车,0.75m3V型矿车施工,需要注意的是每段模板之间的接茬应严密,作业时人员必须从地面下放的钢丝绳软梯上下。第三节 基岩段施工井筒基岩段施工,采用短段掘砌混合作业的施工方法,掘砌段高控制在4米。根据设计井壁厚度为700mm,4m高金属组合大模板从-30m开始使用。一、钻眼
16、爆破根据基岩段的地质情况,选用7655凿岩机打眼,中空六角钢钎杆,一字型钎头,钻孔深度在2.5m左右。爆破采用岩石2#水胶炸药,全断面一次起爆,秒延期非电导爆管,电雷管引爆,放炮电源采用设在地面的380v电源。二、爆破图表的编制1、按照计划要求的月进度指标、每日可能完成的循环数以及预计正规循环率,计算出计划要求的循环进尺,然后,求出炮眼的平均深度:l=L/Nn式中:l炮眼平均深度m,L-计划月进度指标,取80mN每月实际用于掘进的天数,取28天n每日可能完成的掘进循环数,取1.5正规循环率,取0.9,-炮眼利用率,取0.85经计算得:l=80(281.50.90.85)=2.49m在实际施工过
17、程中取炮眼深度为2.5m2、炮眼的布置掏槽眼掏槽眼圈径为1.4m,眼数为7个,眼距628mm。采用直眼掏槽,眼深为2.7m,眼内装药长度系数为0.7。周边眼根据光爆的原理,考虑到岩石比较松软周边眼布置在井筒荒径的轮廓线内100mm圈径上。即圈径为7600mm,眼距600mm,炮眼数40个。辅助眼辅助眼三圈,且紧邻周边眼的圈径一圈辅助眼应为光爆创造条件,使周边眼的最小抵抗值W符合光面爆破的要求。因此该圈辅助眼与周边眼间的圈距应为:W=EM式中:W周边眼与辅助眼的圈距,mmE按光爆要求确定的周边眼孔间距,600mmM光面爆破的炮眼密集系数,取0.85计算得:W=6000.9=705mm,取700m
18、m,圈径6200 mm。炮眼数为28个。临近周边眼得第二圈辅助眼的圈径为4.7m,眼数21个,眼距700mm。第一圈辅助眼的圈径为3.1m,眼数14个,眼距700mm。炸药、雷管及其消耗量施工中炸药选用岩石2#水胶炸药,药卷直径为35mm,每卷重量为300克,长度为300mm。施工中雷管选用半秒延期导爆雷管、秒延期电雷管,脚线长分别为3m,爆破参数表4-3-1如下:(基岩段施工炮眼布置图见附录6)。三、出岩装岩选用一台HZ-6型抓岩机,两个 2.5m吊桶出岩。四、砌碹当一个段高掘进到位后,开始转入井筒支护工作,其施工步骤如下:1、立模井筒支护采用2.5m高整体液压金属大模板,当掘进段高达到要求
19、后操平,将模板由上一段处下放到井下工作面撑模,利用井筒中心线进行找正并将模板底部填实。如井帮围岩稳定性不好,可缩小段高,利用1m小模板砌壁。2、混凝土浇筑模板找正加固好后,调整吊盘高度,让其与模板上沿距离为12m-15m左右,下放分灰器、跳板等物品,做好准备工作。混凝土由地面搅拌站搅拌,搅拌好后,倒入2.4m底卸式吊桶内,由提升机下放到井下的分灰器内,经由送料胶管送入模板内。五、掘砌循环图表的编制掘砌施工循环图表按月进度计划80米编制,每月掘砌时间为30天。施工正规循环率为0.9。、钻眼、爆破时间钻眼时间的确定按下列公式计算:t=Nl/kv式中:t钻眼时间,hN炮眼数目,取110个K同时工作的
20、凿岩机台数,取6台l炮眼平均深度,取2.5mv每台凿岩机的平均钻速,取0.5m/min经计算得:t1=276.4(60.5)=92取100分考虑到施工时下人及井下换钎移位等时间,取t=120分另炮眼打完后,开始进行扫眼和装药,根据经验取t=120分,放炮前提吊盘时间40分则钻眼爆破总时间为T=280分,4.67h。、装岩时间t=skp式中:t装岩时间,S井筒掘进断面,为47.8m2K同时工作抓岩机台数,取1台P每台抓岩机平均生产率,取30 m3/h炮眼利用率,取0.85经计算得:t2=47.82.51.60.8530=5.4h考虑到放炮后落吊盘、工作面清底等工序,所需时间,装岩机总用时为7小时
21、。混凝土支护每掘够段高2.5米(预留一茬炮的浮货)后,开始立模浇筑混凝土。组立模板并找正,时间为60分钟。接茬收尾时间为60分钟,混凝土浇筑时间为180分钟。按一掘一砌的施工方法编制井筒作业循环第四节 井筒相关硐室的施工该井筒相关硐室应有管子道、马头门等,均与井筒同时施工(至少是预留相应位置)。当井筒掘至相应硐室上方2m时停止掘进,将上段井壁砌好(一般应在模板的一个段高内)。并将井筒十字线和标高导至已砌好的井壁上。硐室分层掘进,分层高度23m,将井筒掘至相应硐室连接处上分层底板位置,然后开始掘进硐室的拱顶,拱顶的水平掘进长度为3m,采用锚喷网临时支护,继续将井筒和硐室掘进至硐室底板位置,利用井
22、筒砌壁大模板和金属组装模板,将井壁和硐室连接处一起立模,整体浇注混凝土。硐室剩余部分,采用正台阶施工法掘进,出岩采用耙岩机或人工将岩石倒至井筒中,然后用抓岩机装入吊桶。砌壁采用金属模板,按先墙后拱顺序进行。第五节 井筒过围岩破碎带施工在实际施工中,如果遇到围岩破碎带或岩性较差等不良地层时,将缩小掘进段高、采用锚喷网或钢筋混凝土井壁和提高光爆指标等措施,尽量减少爆破对井筒围岩的破坏,以保证围岩的完整性。必要时增设钢井圈复合井壁支护,确保安全顺利通过不良地层。第六节 井筒通过煤层施工根据地质资料提供该矿属于低瓦斯矿井,相对瓦斯含量0ml/g,但煤尘有爆炸性危险,因此在施工中必须做好防尘措施。第七节
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