四川某铁矿平硐溜井系统2号溜井施工方案Word文档格式.docx
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⑤疏水巷道净断面面积7.5m2，三心拱，拱高870mm；
墙高2200mm；
净宽2600mm。
3、设计2号溜井井筒加固工程内容：
当溜井掘进到需注浆加固的部位，原则上先沿井壁圆周打钻孔20个，进行竖井预注浆，再行向下开挖，之后打水平孔再次注浆，水平钻孔每圈亦为20个，上下排距4米，梅花形布置，在溜井中心12.5米半径范围内用水泥浆充填矿岩裂隙。
4、2号溜井井筒围岩地质情况：
在2号溜井1611.281～2035.000米高度范围内，分布有坡残积粉质粘土，印支期钒钛磁铁矿，海西期辉长岩、闪长岩、花岗岩、石英闪长岩破碎带、F27断层、F12断层和F12-1断裂带构造破碎带。
其中：
F27断层构造破碎带揭露于标高1920.03～1901.13米段井筒位置；
F12-1断层构造破碎带揭露于标高1813.34～1806.94米段井筒位置；
F12断层构造破碎带揭露于标高1714.60～1709.90米段井筒位置；
石英闪长岩破碎带揭露于标高1652.50～1637.50米段矿仓位置。
场区地下水主要为断层破碎带中的承压水，水量较丰富，地下水对混凝土无腐蚀性，F27断层破碎带、F12、F12-1断裂带及石英闪长岩破碎带为明显富水区，预计1970～1875米段溜井涌水量可达175.3m3/d，1875～1780米段溜井涌水量可达85.6m3/d，1780～1611米段溜井涌水量可达587.3m3/d。
5、主要工程项目及工程量：
序号
项目名称
断面（m2）
长度（m）
工程量（m3）
支护量（m3）
备注
掘
净
1
溜井井筒开挖
19.6
368.769
7240.78
2
井筒支护
未定
支护型式现场确定
3
井筒预注浆及井筒周围水平注浆
注浆孔：
14032
注浆量：
3338
4
1875m弧形巷道
7.5
247.4
1855.5
5
1780m弧形巷道
6
1658.5m环形巷道
157.1
1178.25
7
排水沟
0.12
651.9
78.23
8
疏水孔钻孔
1840
9
疏水巷道支护
9.14
60
548.4
98.4
二、编制依据：
本施工方案的编制依据如下：
1、中冶****国际工程有限责任公司设计的施工图《2号溜井系统图》（图号：
12.20027.05053.1（3）-2A）；
2、中冶****国际工程有限责任公司发《2号溜井疏水加固方案》及**筹处（2006）第164号会议纪要；
3、中国**建设集团成都勘察研究总院2005年11月发《2号溜井1970～1611m段勘察技术报告》；
4、中冶****国际工程有限责任公司2005年1月13日发《2号溜井措施平巷》设计变更（补充）通知单，编号007；
5、中冶****国际工程有限责任公司2004年7月16日发《1号溜井1980施工平硐、2号溜井1875施工斜井》设计变更（补充）通知单，编号004；
6、中冶****国际工程有限责任公司2005年4月15日发《2号溜井系统》设计变更（补充）通知单，编号白采平溜变-2；
7、《矿山井巷工程施工及验收规范》GB213-90；
8、《金属非金属地下矿山安全规程》GB16424-1996；
9、《爆破安全规程》GB6722。
三、编制原则：
1、尽量减少施工措施工程量；
2、不对生产使用造成影响和后患；
3、满足设计及生产使用功能；
4、符合施工验收规范及标准要求；
5、利用成熟的施工方法和施工经验；
6、选用先进的施工新工艺及新技术，降低施工难度及施工强度；
7、以保证施工安全为先绝条件，方案编制充分考虑不利影响因素；
8、合理安排工序施工及施工顺序；
9、在条件许可时，尽可能安排平行作业，缩短工期。
四、主要施工方法：
1、井口场平及边坡土石方剥离施工：
①土石方开挖施工方法：
a.施工顺序：
测量放线→地表清理→挖掘机开挖土石方→挖掘机修整边坡→现场验收
b.测量放线：
根据复测符合设计要求的控制点和水准点进行测量放线。
c.地表清理：
挖方区表层植被均采用1.4m3挖掘机进行清除，1.4m3挖掘机配合15t自卸汽车挖装运至四号弃土场，1-2平台原施工方案草皮已清理，3-6平台清理草皮3500m2，实测运距2.3km。
d.1.4m3挖掘机开挖土石方：
使用1.4m3挖掘机从设计边坡顶部线逐层往下降坡开挖，开挖土石方79989m3（土石比暂按7：
3计算，石方为次坚石，最终以地勘部门鉴定为准），见《2#溜井井口边坡剥离土石方量计算表》和《2#溜井井口边坡剥离断面图3-1—3-3》；
1.4m3挖掘机修整边坡，1-6平台面积10998m2，见《2#溜井井口边坡剥离挖机修边坡量计算表》和《2#溜井井口边坡剥离断面图3-1—3-3》；
从6平台至1平台1.4m3挖掘机二次甩方39994.5m3，按开挖土石方79989/2m3计算。
在标高2050m处3m宽平台上，1.4m3挖掘机配合15t自卸汽车挖装运土石方至四号弃土场，实测运距2.3km；
同时修建施工便道，长750m，宽5m，平均高度4m，开挖土石方15000m3，路基铺垫厚0.5m的碴石（碴石取自1974施工平巷硐外弃土场），掺少量粘土，形成泥结硐渣路面3750m2，不设错车道，前后安排2人指挥车辆。
在标高2035m平台上，使用1.4m3挖掘机、165kw推土机和3m3装载机配合15t自卸汽车挖装运土石方至四号弃土场，实测运距2.3km，165kw推土机推距50m，工程量13331.5m3，按开挖土石方79989/6m3计算。
e.现场验收：
开挖场地和边坡结束后，清理现场，组织交工验收。
f.其它说明：
⑴、在开挖过程中，若遇坚硬岩层或孤石，需要爆破时，由建设单位现场代表确认并以现场签证联系单为准。
⑵、需用机械设备，1.4m3挖掘机3台，165kw推土机1台，3m3装载机1台，15t自卸汽车15台，通勤车1台。
⑶、辅助人员15人。
⑷、两班工作制，24小时施工。
2、井筒掘进方式：
由于2号溜井井筒位置所处区域地质条件极差，2号溜井井筒的掘进施工只能考虑以竖井正掘方式施工，即通过在井口地面形成井架提升系统，由上向下开挖井筒的方式。
为了提高竖井掘进速度，提高工效、缩短工期，2号溜井井筒掘进施工拟采用“反井钻机”先在井筒中钻扩出直径1.5米的小井，然后再由上向下按井筒设计断面尺寸刷大成井的施工方法。
刷大时爆破碴石不需要人工装碴、提升出井，而直接通过井筒中央的小井向下溜放至下部的水平巷道，再装车运出硐口外排放即可（见附图：
“井筒刷大作业方式示意”）（略），采用此掘进施工方式加快了出碴速度（省掉了提碴出井的工序）从而加快了施工进度。
3、反井钻机施工：
溜井掘进时，先用反井钻机在井筒中钻扩出直径1.5米的小井。
钻扩溜井井筒中央的小井时，利用已有的1970、1875、1780米水平施工巷道，从上向下依次分段钻扩小井。
首先在井筒中心位置垂直向下钻Φ250mm左右直径的小孔（钻孔偏斜率控制在1%以内），直至下部水平巷道，再从下部水平巷道挂上扩孔刀盘，由下向上扩孔，碴石从下部水平巷道人工装运、排出（见附图：
“反井钻机作业方式示意”）（略）。
反井钻机安装在拟钻孔小井的上部，因此在1970、1875、1780米水平的井筒位置应首先扩挖出直径5.0米、高5～8米的硐室以便于反井钻机的安装和作业。
当钻扩1780～1666.231米段小井时，应待溜井下部2号矿仓的+47.5米水平检查平巷掘进至矿仓中心位置、形成底部通道、具备钻扩小井的条件时，才能使用反井钻机进行该段钻扩小井的施工。
为了保证在下一段钻扩小井施工中防止上部小井掉碴、垮塌，威胁钻孔作业安全，对上段小井底口需进行临时封闭即对钻机处井口顶板进行临时支护，另外由于井筒刷大作业在反井钻扩之后，因此当反井钻机完成该段井筒的小井钻扩作业后即对该段井筒内的小井井口实施临时封闭措施（见附图：
“反井钻机钻扩小井作业时的临时封闭措施示意”），以上临时封闭措施待井筒刷大时，根据施工情况依次拆除。
4、预注浆加固施工：
为了保证施工顺利成井及施工安全，设计考虑在井筒掘进施工中采用工作面预注浆。
由于本方案拟采用反井钻机先钻扩小井再刷大井筒的施工方法，同时考虑小井穿过断层及井筒刷大通过断层时的井壁稳定、避免发生冒落垮塌，拟将原设计工作面预注浆内容（打竖向孔注浆），改为地面（上水平中段井口位置）预注浆。
为了减小施工成本，本方案拟只对F27断层所在区段的井筒即1970～1875米段井筒实施地面预注浆。
钻孔深度为通过F27断层下延10米即约80米；
注浆范围为F27断层揭露厚度两端各延长10米，即：
标高1930至1890米井筒段。
注浆钻孔沿小于井筒净断面、直径约3米的圆形周长等距布孔，共布设6～8孔，注浆孔直径为108mm、外倾角0°
42′58″，钻孔偏斜率控制在0.5%以内。
钻孔机械选用地质钻机。
注浆采用自上而下、分次钻孔分次注浆的方式。
注浆孔的注浆扩散半径2～3米，用纯水泥浆作注浆材料，水灰比控制在0.5～2之间，注浆压力0.5～10Mpa。
水泥浆液在井内机械拌合。
在正式注浆之前必须进行注浆实验，以确定注浆参数，因此在井中心需另增加1个试验钻孔和2个检查钻孔。
地面预注浆需在反井钻机钻扩小井前完成（见附图：
“地面预注浆平面及立面示意”）（略）。
反井钻机施工通过其它断层时，可考虑在钻井筒中心的小孔（小导孔）并通过断层部位时，利用小孔从地面对断层区域进行注浆封堵和加固。
5、井筒刷大时注浆（壁后注浆）加固施工：
由于2号溜井井筒将穿过F27、F12、F12-1等断层及石英闪长岩破碎带，其中节理裂隙极发育、岩体极破碎的Ⅴ级围岩共5段，节理裂隙发育、岩体破碎的Ⅳ级围岩共6段，Ⅳ、Ⅴ及围岩总计长度达158.5米，占2号溜井长度的37%。
为了保证2号溜井在施工过程和生产阶段的井壁稳定，同时又达到堵水的目的，确保成井及生产期间溜井能够正常运行，设计上对上述Ⅳ、Ⅴ及围岩的井筒段均采取了对溜井井筒周围岩壁进行压力注浆加固的方法。
当井筒由上向下刷大至设计注浆加固位置时，首先按照现场确定的井筒支护方式进行井壁支护，然后再分段实施壁后注浆。
水平注浆钻孔每圈20个，上下排距4米，梅花形布置，钻孔直径75mm、孔深10米，钻孔机械选用地质钻机。
用纯水泥浆作注浆材料，水灰比控制在0.5～2之间。
水泥浆液在井底机械拌合。
注浆泵选用BW-150型泥浆泵，注浆压力0.5～1.5Mpa。
在正式注浆之前必须进行注浆实验，以确定注浆参数。
6、井筒掘进及刷大施工：
当用反井钻机从上向下分段钻扩井筒内的小井时，即可开始由上向下进行井筒的掘进和刷大施工。
2035米～1970米段由于段高不算高（高65米）且地表覆盖土层较厚，本方案此段仍考虑采用普通竖井正掘的方法施工并可与其它区段的反井钻机施工或地面预注浆等作业同时进行。
只有当2035米～1970米段井筒正掘完成后，才能从1970米标高从上向下进行井筒的刷大施工。
①井口地表提升设施及其布置：
2号溜井施工需在井口地表（2035米标高）布设竖井施工专用提升卷扬机一台及相应增设卷扬机房一座、卷扬机基础等配套设施；
在井口地表还需布设稳车6台（用以悬吊竖井施工用吊盘、稳绳盘、施工管线等）以及竖井提升钢管井架一座（包括天轮及天轮平台、井架基础等）。
具体详见附图：
“2#溜井施工地面提绞设施布置平面图”及附图：
“2#溜井施工地面提绞设施布置立面图”（略）。
提升卷扬机、稳车及天轮、吊桶、钢丝绳的选用型号、规格、数量等详见附表：
“主要施工设备、机具及材料需用计划表”。
竖井施工井架采用自制钢管井架，自重约10吨，井架的天轮平台布置见附图：
“天轮平台平面布置图”；
井架基础采用C15砼浇灌，井架基础布置及尺寸详见附图：
“井架基础布置及基础尺寸图”（略）。
②井筒内的提升设施及布置：
2号溜井正掘及分段刷大施工时，需在每一段井筒的井口位置设置井口盘和固定盘，井筒内分别布设吊盘、稳绳盘、吊桶及施工管线等。
a.井口盘：
按井筒的分段及标高依次设置在2035、1970、1875、1780米水平的井口，井口盘采用工字钢梁结构（见附图：
“井口盘及固定盘梁架结构图”），井口盘上设置可自动启闭的井盖门（见附图：
“2号溜井井盖门图”）（略）。
井口盘用木方及铁皮封闭，井口盘上设有吊桶提升孔口及风筒、悬吊压风管、水管等的孔洞。
井口盘及固定盘的钢梁必须伸入井壁梁窝内并用C25细石砼及锚杆固定，井口井壁围岩破碎时应考虑浇灌砼井壁及壁座的方法来固定。
b.固定盘：
设置在每个分段水平井口盘的下方4米的位置，固定盘的梁架结构与井口盘的梁架结构相同。
c.双层吊盘及单层稳绳盘：
当井筒正常下掘时，井筒内根据作业需要设置双层吊盘和单层稳绳盘，吊盘及稳绳盘分别用两台10t稳车悬吊，悬吊钢绳选用Φ28mm，6×
19钢丝绳。
吊盘及稳绳盘均为四点悬吊（即双绳双叉悬吊），双层吊盘盘架钢梁主梁、副梁选用工字钢工18a，构造梁选用工字钢工16a，圈梁用槽钢［18a，四个吊盘立柱分别用槽钢［16a两根组合焊成。
吊盘形式及构造尺寸详见附图“双层吊盘盘架钢梁结构示意图”；
单层稳绳盘盘架结构与吊盘相同，但四个悬吊点的位置不同，详见附图“单层稳绳盘盘架钢梁结构示意图”。
（略）稳绳盘悬吊在双层吊盘的下方，详见附图“双层吊盘及单层稳绳盘盘架立面示意图”。
（略）
d.吊桶：
吊桶主要用于上下人员及出碴。
根据施工方法，选用1.0m3（挂钩式）定型吊桶一个以及相应的钩头装置（4吨）和1.4米跨距吊桶滑架装置一套。
考虑到井下喷射砼作业运干料需要，选用1.0m3底卸式定型吊桶一个。
e.压风管：
井下正掘施工拟使用四台手持式风动凿岩机（01-30型）同时钻眼作业，总耗风量4×
3.85=15.4m3/min,根据计算选择Φ108×
4钢管作压风管，完全满足作业面的需要，压风管使用一台10吨稳车悬吊于井筒内。
f.供水管：
选用Φ50×
3.5钢管。
供水管与压风管一起组合悬吊，为了减少井底供水压力,可在吊盘上设一水箱中转。
g.动力、照明电缆：
井下动力电缆主要为砼喷射机、注浆泵等提供动力的电缆，选用3×
16+1×
6，长400米，动力电缆与压风管一起组合悬吊。
井下照明电缆选用UH3×
10+1×
2.5电缆,长400米,照明电缆沿井筒井壁固定。
h.信号电缆：
井下信号电缆采用HUYV2010×
2×
0.80,长400米,信号电缆沿井筒井壁固定,与照明电缆间距600mm布设。
i.通风风筒：
根据施工方法，竖井施工采用抽出式通风，风筒选用Φ400胶皮风筒，分段沿井壁敷设并用锚杆固定在井壁上，通至井口水平的施工平巷硐口外（或井口地表）。
j.安全梯：
沿井壁由地表专用安全梯稳车悬吊，安全梯为钢制，在地表分段加工好后再放入井中悬吊。
k.井内提升、悬吊设施布置：
井内提升、悬吊设施除吊盘、稳绳盘外，主要有吊桶、风筒、压风管、供水管、动力电缆、信号电缆、照明电缆等，其布设详见附图“井内悬吊设施平面示意图”。
③井口正掘及锁口段施工：
根据地质报告分析确定井口锁口段长度为20米，标高2035至2015米。
锁口段井筒用C25砼支护，上段锁口10米长的井筒支护厚度为0.8米，下段锁口的井筒支护厚度为0.5米（附图：
“井筒锁口段结构示意”）（略），砼井壁分段支护，为了增加其整体性，防止砼井壁下滑拉裂，在砼中加入单层钢筋网。
单层钢筋网的纵向筋为三级螺纹钢直径20mm，间距＠300mm，横向筋为三级螺纹钢直径25mm，间距＠250mm，单层钢筋网布置在井壁内圈，保护层厚度50mm。
为了防止生产期间井壁钢筋砼被砸坏，堵塞溜井，要求所有钢筋下料长度不超过3米，钢筋全部采用搭接，不使用焊接接头。
因井口锁口段刷大开挖时，还未形成正式的提升系统，因此上部10米长锁口段施工时的人员上下需搭设安全梯，砼料用串筒溜放至浇灌点，其余支护材料或机具通过在井口搭设简易提升设施提运。
上部10米锁口段井筒砼浇灌完成后，即安装设置井口盘和固定盘，以及形成地表的提升设施（提升卷扬机、稳车、钢管井架的安装）和井内提升、悬吊系统（吊盘、稳绳盘、吊桶及施工管线的安装）。
下段锁口段施工以及其余井筒的正掘和刷大作业待形成正式的提升系统后再进行施工。
井筒锁口段的砼衬砌支护及正掘段的喷锚网支护应紧随掘进工作面，即采取短掘短支的施工方法。
井筒正掘段施工时的出碴通过吊桶提运出井口后，经井架上的翻碴装置翻入溜碴槽装入翻斗汽车、排至四号弃土场，运距2.3公里，此段井筒正掘施工出碴量约1274m3。
井筒施工采用手持式风动凿岩机打眼，非电导爆管作起爆网络，采用电阻丝通电引燃导火索和火雷管起爆方式，并做到在井口通电起爆，保证爆破作业安全。
竖井通风采用抽出式通风方式，使用2×
11千瓦风机布置在井口位置，风筒采用Φ400mm直径的胶质风筒，沿井筒井壁敷设并用锚杆固定。
根据井筒正掘施工需要，还需在2035米水平的井口地表设置高位30m3水池一座；
搅拌站及水泥库各一座共约100m2；
备用发电机房一座，砖砌墙，墙厚240mm，水泥瓦屋盖，建筑面积40m2。
其余设施如：
空压机房、变压器等利用原有设施。
④井筒段刷大施工：
井筒刷大作业需待反井钻机钻扩小井后，以及1970米水平以上的井筒正掘段全部完成后，才能开始刷大施工。
井筒刷大从1970米水平开始向下刷，直至溜井底部标高，自上而下依次刷大施工（见附图：
“刷大作业方式示意图”）。
a.刷大的碴石均从下一水平的施工平巷排运出，人工装碴也可在下水平巷道的小井口设置钢结构溜放槽，用小四轮农用车装运碴石，排至各硐口外的地表排碴场。
通过1875水平巷道排出的碴石约1867.1m3；
通过1780水平巷道排出的碴石约1866m3。
1780米水平以下的井筒刷大的碴石约2233.9m3均通过小井溜放至溜井下部的矿仓内并用翻斗汽车转运出主平硐，其排碴方式同2号矿仓施工时的排碴方式，1780米水平以下的井筒刷大时，要求2号矿仓的施工必需全部完成（包括板式给矿机已经安装完毕）。
b.通过小井溜放碴石，必须在每次刷大放炮后进行。
严禁边放碴边进行井筒内掌子面的掘进或支护作业，严禁放空小井内碴石。
排放碴石的多少必须根据井筒刷大作业时每茬炮的爆破松方量确定。
c.每段井筒刷大作业时的供水、动力电及压缩空气均从2035米井口水平引入，管道及电缆在井筒内则通过稳车及钢绳悬吊（其方式与1970米水平以上井筒正掘施工相同），其它管线如：
照明电缆、信号电缆以及通风风筒等则沿井筒井壁自上而下敷设并用锚杆固定在井壁上（详见附图：
“井内悬吊设施平面示意图”）（略）。
刷大作业时的爆破及通风方式与井筒正掘施工相同。
d.每段井筒刷大时，都必须设置井口盘和安全防护棚。
安全防护棚设置在上段已刷大的井筒底口即下段井筒井口平台的上方井口处，具体结构形式详见附图：
“安全防护棚设置结构形式示意图”（略）。
人员上下及支护材料均通过吊桶的提运并从该段井口水平巷道进出。
e.由于1970、1875、1780米水平的这三条施工巷道早已施工完毕，考虑到井筒施工时将作为人员、材料等的主要出入口，以及生产期间长期使用的需要，应对此三条施工巷道进行恢复及加固处理，恢复主要是对巷道围岩进行检查并撬掉危石和浮石，加固指在巷道内实施喷射砼支护，C20砼喷射厚度100mm。
f.由于2号溜井地质条件较差，井筒围岩节理裂隙极发育、岩体破碎，为了保证施工中的安全，拟对井筒全部实施喷锚网临时支护措施，锚杆采用三级螺纹钢直径20mm的药卷锚杆，长1.5m，间距700mm，梅花形布置，C20喷射砼厚150～200mm。
采取边掘进刷大边进行喷锚网支护，即短掘短支的方式施工。
g.井筒刷大时，每向下刷大井筒3～4米段长时，即停止刷大作业，转而按设计进行井筒的喷射支护和井壁壁后的水平注浆。
h.根据1970地面预注浆及井筒刷大施工时喷射砼、注浆作业需要，在三条施工平巷的硐口外，分别设置搅拌站及水泥库各一座，面积80m2；
由于1970、1875米水平施工平巷硐外地表只有人行便道相通，因此1970至1780之间巷道及井筒施工的所有支护材料及施工材料均需人工搬运，运距平均1100米。
i.为了保证井下提升安全，地表需备用柴油发电机300KW以作应急电源。
j.当井筒掘进全部完成后，依次从下向上拆除井筒内的所有临时施工设施（如：
安全防护棚、井口盘、固定盘及悬吊设施、施工管线等）。
7、疏水巷道施工：
1875、1780米水平的疏水圆弧巷道可先行施工或与2号溜井分段掘进施工同时进行，但应尽量避免在同层同一水平交叉作业。
而1658.5米标高的疏水圆弧巷道则待矿仓检查井系统施工时一起施工。
1875、1780米水平的疏水圆弧巷道施工利用已有的施工平巷作为施工口。
施工时，测量首先测出在原有巷道两帮的开口位置，然后从两个方向分别绕溜井中心按设计掘出圆弧巷道。
每侧巷道掌子面放炮前，两侧巷道内的人员必须同时撤出避炮。
疏水圆弧巷道施工必须加强测量放线工作，做到每炮后定位放线并画出掘进掌子面轮廓。
疏水巷道施工前，首先恢复该水平巷道的通风、水、电及压气管路等设施。
疏水巷道的出碴用小四轮农用车运碴，人工装车。
碴石排至平巷硐口外碴场。
疏水巷道凿眼用7655气腿式凿岩机凿眼。
疏水巷道掘进施工中若
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