整理第三章矿井建设施工方案及施工组织Word文档下载推荐.docx
《整理第三章矿井建设施工方案及施工组织Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《整理第三章矿井建设施工方案及施工组织Word文档下载推荐.docx（38页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
容易引起涌砂冒泥，地面塌陷，安全性较差。
李村主井表土段和风化基岩段厚180m，厚度过大，立井垂直度要求较高，深沉井不宜准确掌握掘进部位，井筒的偏斜和下沉速度不宜控制，可靠性较差，故不选用沉井法。
2、5混凝土帷幕法：
适用于下列地层的立井、斜井或其它地下工程的施工：
粗砂、粉砂等各种流砂层；
卵石含水松散地层；
粘土含水地层；
各种互层，特殊复杂地层。
目前施工深度宜在100米以内，以下地层不宜采用：
岩溶地层，严重漏浆地层，含承压水水头较高的砂砾地层。
施工较简单；
施工准备工作和施工工艺较简单；
设备和机具及其用电量均比较少；
因此，准备工作期限比较短，有利于缩短建井工期。
适应性强，封底可靠，可以有效地通过含有卵石、砾石、粉砂或地下水大等复杂冲击地层；
还可以根据需要使混凝土帷幕嵌入稳定地层内一定深度，开挖井筒时不需要另做封底工作。
工艺技术较为成熟质量较为可靠。
钢材、木材耗用量较小。
需要的大宗材料——水泥、砂子和石子易就地解决，有利于降低工程成本。
改善了井筒开挖作业环境。
施工深度浅，有局限性。
李村矿矿井井深较深，不能采用混凝土帷幕法。
2、6冻结法：
松散不稳定的冲积层、裂隙含水岩层、松软泥岩、含水量和水压特大的岩层；
地下水含盐量不大，且地下水流速较小时（流速v1710m/s）,均可使用冻结法。
井筒直径大小和深度基本上不受限制。
对地质和水文条件复杂的含水层、淤泥层、破碎带以及基岩含水层等的适应性强，施工安全可靠，为立井最常用冻结方案；
整个冻结馆内盐水一次循环，克服温差过大引起短管现象；
可利用盐水正反循环达到初期加强上部冻结和后期加强下部冻结；
冻结器结构和工业、供液管安装均简单。
施工工艺复杂，设备较多，管材消耗多，成本较高，工期准备时间长。
根据地质报告和以上各种施工方案的对比，确定主井井筒表土及风化基岩段均采用冻结法施工，冻结段采用钢筋砼双层井壁，基岩段采用普通法施工。
3冻结法施工方案的设计：
3、1冻结方案的选择：
1）一次冻结全深的方案
特点：
1、从地面到需要冻结的深度一次冻结。
2、全部冻结管都穿过不稳定含水底层，一般插入不透水基岩10米以上。
3、来自冷冻站的低温盐水进泵压入干管，经供夜管输入冻结管底部，并沿环形空间上升，经回液管到集液管、干管返回盐水箱内，如此反复循环，与地层经行热交换，以达到冻结的目的。
1、适用于各类地层。
2、不宜采用其他冻结方案的地层。
3、冻结设施能满足积极冻结期最大需冷量的要求。
2）差异冻结方案
1、冻结管采用长短管间隔布置，下部长管间距较上部冻结管的孔间距大一倍，为使上下冻结壁的交圈时间和厚度相适应，可适当加大长管的供液管直径，采用正循环，而短管采用反循环。
2、上部利用长短管共同冻结，尽快形成冻结壁，给井筒提前开挖创造条件，下部由于冻结管间距大，冻结壁较薄，减少了井筒下部的冻土挖掘量。
1、上部为含水丰富的冲积层，含水量较大，需要冻结，但地压，水压不大。
2、冲积层以下的基岩厚度占井筒总深度的比例小，且与冲积层有水力联系。
3）局部冻结方案
1、较一次冻结全深节约冷量，成本低。
2、井下打钻工程量小，但施工条件较差，技术要求高。
3、打钻及冻结工作必须等井筒施工到一定深度后进行，延长井筒施工工期。
4、在井内安装盐水管路不方便。
1、上部冲积层含水少和稳定性好，而下部含水性土层多，稳定性差。
2.井筒穿过的地层只有中部或下部有少量厚度较小的不稳定含水层。
4）分期（段）冻结方案
分期冻结是将一个井筒所需冻结深度，分为两段或两段以上进行顺序冻结，当上段冻结一定时间并转入井筒掘砌后，再开始下段冻结。
使用条件：
1、当冲积层较厚，中部较好的隔水层，可作为分期冻结的止水底垫2、冻结基岩段占冻结总深度的比例较大。
根据李村矿地址柱状图、地层结构和水文地质，选用一次冻结全深冻结管不变径的冻结方法。
3、2冻结深度的确定：
井筒检查孔资料表明，主井冲击层底板埋深为120.50m，强风化埋深131.50m，中风化埋深137m，弱风化埋深171.30m，风化基岩根据邻近矿井情况厚度为55m左右。
冲击层底部基岩风化严重，且两者有水力联系，冻结深度要穿过基岩风化带，深入不透水基岩10m以上，这样做的目的是使冻结壁底部形成“冻结底垫”防止底部透水事故的发生。
选取15m，主井冻结深度暂定为190m。
3、3冻结壁厚度的确定：
1）盐水温度
降低盐水温度对加快冻土扩展速度和提高冻结壁强度、稳定性有一定作用，但也相应的要降低冷冻设备的制冷效率和加大冷冻站的制冷量。
根据国内的经验，设计层位的盐水温度一般可按冲击层厚度及井筒净直径选取。
并根据不同深度的冻结壁承压需要选用冻结期的盐水温度，已达到有效的利用冷源，提高经济效益。
参考建井手册，冲击层厚度100m<
120m<
200m，井筒净直径6.5m>
6.0m，设计层位盐水温度参考-22℃～-27℃。
选取积极冻结期盐水温度为-27℃，维护冻结期盐水温度为-24℃。
2）钻孔偏斜率和终孔间距
钻孔偏斜率直接影响布置圈的直径和终孔间距。
参考建井手册，冲击层埋深100m<
120.50m<
200m时钻孔偏斜率取0.2%～0.25%，终孔间距取2.0m～2.3m。
主井井筒冻结较深，钻孔偏斜率选取0.2%，并每隔50m进行观测。
终孔间距为2.2m。
3）冻结壁平均温度
根据选取的冻结孔间距L=1.3m盐水温度Ty=-27℃初选冻结壁厚度E=2.4以及预计的井帮温度Tn=1℃计算冻结壁平均温度。
其中根据地压值和井筒掘进直径初选冻结壁厚度E选取2.4m，根据0.13H计算地压值P=0.13H=15.64MP。
初步设计冻结壁平均温度为-8℃。
4）冻结壁厚度计算
参考建井手册，极限抗压强度
在冻结壁平均温度为-8℃和砂土情况下为110MP；
安全系数
一般取2～2.5，取2.2；
允许抗压强度
由
50MP；
按拉麦的第四强度理公式：
2.73m。
其中
井筒掘进半径，为井筒净半径与井壁厚度之和。
其中净半径3.25m，内壁厚0.55m，外壁厚0.5m。
根据计算结果和经验，取井筒冻结壁厚度2.8m。
表3-1冻结壁计算参数表
序号
参数名称
单位
参数值
1
控制层地板埋深
m
120.50
2
地压值
MP
15.64
3
冻结壁平均温度
℃
-8
4
冻土极限抗压强度
110
5
冻土允许抗压强度
50
6
2.2
7
冻结壁厚度
2.8
4简述施工方案和施工工艺：
4、1破土：
1）试挖：
主井筒表土段试挖必须同时具备以下条件:
1水文观测孔内的水位已有规律的上升并冒水；
2测温孔的温度降至设计要求值，证实含水层的冻结壁已交圈；
3按不同地区、地层的冻结速度以及冻结壁的平均温度推算，在井筒掘砌过程中，每一岩层的冻结壁厚度和强度均能符合设计要求。
2）开挖前的准备工作:
包括四通一平；
临时工业建筑已交正常使用，并能适应井筒施工的需要；
锁口、井口盘、井口棚、固定盘和凿井吊盘、稳绳盘施工安装；
提升信号系统安装完毕；
压风系统安装完毕；
混凝土搅拌运输系统运转正常；
冻结壁交圈后10～20天后试挖及技术培训。
3）正式开挖:
主井筒表土段正式开挖必须同时具备以下条件：
1根据水文孔和测温孔资料，确认全部含水层的冻结壁均已交圈；
2通过试挖已证实冻结壁已有一定的厚度，按冻土扩展速度推算，不同深度的冻结壁厚度和强度可以适应掘进速度要求；
3正式开挖前的准备工作已全部就绪。
4、2提升与排矸：
主立井井筒施工选用Ⅴ型井架，采用二套单钩提升系统，提均选用JKZ-2.8／15.5型提升机，配3.0m³
吊桶。
首先挖掘机靠近井壁，与抓岩机同时挖罐窝，然后在吊桶两侧对吊桶集中装土，抓岩机在罐侧装土，挖掘机边松土边装土，两个吊桶交替提升运输。
松动爆破时，配以大抓装罐。
翻矸台为座钩式自动翻矸，经溜矸槽溜入落地矸仓，然后由自卸汽车排到业主指定的排矸场地。
4、3排水：
冻结法施工最大特点是防止井筒内部的涌水和径流，实现打干井，所以表土施工不设排水设施，但为了适应下部基岩段的施工，在井筒中应设置排水管和深水泵。
4、4临时支护：
主井井筒表土段采用短段掘砌单行混合作业，故不需临时支护。
4、5段高确定：
影响掘进段高的主要因素为：
岩层性质，地压与冻结壁强度，冻结管偏斜和掘砌速度。
井深50m以内，一般冻土未扩入荒径，井帮稳定性差，易引起片帮坍塌，采用短段掘砌，段高3m；
井深50m～100m范围内，一般冻土已接近或扩入荒径以内，冻结壁的厚度和强度的储备系数较大，井帮稳定性好，采用段高掘砌3m；
井深150m以下，尽管冻土扩入井内较多，但由于冻结孔间距较大以及部分冻结管偏斜而靠近井帮，或偏入井内，使冻结壁有效厚度减薄，强度受到削弱，加上地压大，冻结壁强度的储备系数较小，尤其是粘性土层的流变特性更为显著，井帮易于变形和片落，掘进段高为3m。
4、6永久支护（壁座、锁口）的施工：
1）锁口施工：
井壁冻结完成后进行临时锁口施工，根据现场实测,主立井井口标高为+936.80m，因此主立井临时锁口标高定为+9367.2m，主立井井筒利用上部的7m。
采用短掘短砌，浇注采用金属组装模板，段高3m，浇注500厚的C25素砼作为临时锁口。
为防止井壁下滑，设防滑壁墩。
锁口安排在井筒冻结交圈前施工。
在临时锁口井壁上口直接铺设封口盘，挖掘机留置于井下。
待井筒施工完成后进行永久锁口
2）外层井壁施工方法、施工材料：
主井筒表土段外壁砌壁采用整体下滑液压金属模板，模板下部刃脚设有钢筋出口，搭接钢筋长度埋在土里并整平，用以钢筋搭接；
搅拌站设在井口，通过溜槽将混凝土溜至2m³
底卸式吊桶下至井下。
吊盘上设分灰器，砼卸至分灰器内，再经由3根8分钢丝铠装耐磨胶管对称入模。
入模砼使用插入式风动震动棒振捣。
3）壁座施工：
主井筒壁座掘进与井筒同时进行，矸石清理完毕，经技术人员验收壁座尺寸满足设计要求后，开始绑扎壁座钢筋，绑扎按由外向里的顺序进行，钢筋绑扎完，经甲方验收合格后，由下向上与井壁共同浇注。
4）内层井壁施工方法、施工材料：
为保证内层井壁的质量和施工速度，主井筒冻结段内壁采用十套金属组装模板套壁，浇注前，按设计要求绑扎钢筋，然后自下向上连续浇注内壁到锁口盘下口。
在吊盘上盘下放钢筋，中盘连接钢筋，下盘稳模浇筑。
下盘下部挂设辅助盘，用于拆模施工。
每个班组拆、立、浇注三模（即3m），每个圆班连续浇注9m。
下料采用底卸式吊桶下到上吊盘，经分灰器对称入模；
砼添加水泥用量3％～5％的JQ-P8型硅质抗裂密实防水剂。
4、7施工期的确定：
主井表土及风化基岩段外壁进度130m/月，套内壁进度300m/月，综合进度90.7m/月。
表土及风化基岩段63天。
3.1.2井筒基岩施工方案：
1井筒施工掘砌作业方式：
1、1掘、砌单行作业：
工序单一,设备简单,管理方便,当井筒涌水量小于40m3/h任何工程地质条件均可使用。
特别是当井筒深度小于400m,施工管理技术水平薄弱,凿井设备不足,无论井筒直径大小,应优先考虑采用掘砌单行作业。
由于煤矿立井穿过的岩层多数为较松软、破碎或含水丰富的岩层,而这种施工方式允许在掘进后及时进行永久支护,适应性强。
这种作业方式掘砌交替频繁,井壁接茬多,井壁的整体性和封水性有所降低。
1、2掘、砌平行作业：
它是在有限的井筒空间内,上下立体交叉同时进行掘砌作业,空间、时间利用率高,成井速度快。
井上下人员多,安全工作要求高,施工管理较复杂,凿井设备布置难度大。
1、3掘、砌混合作业：
这种施工工艺井帮围岩暴露时间短，能充分利用围岩自身稳定性，施工安全，不需要临时支护，简化了施工工序，辅助时间少，并能实现工种专业化，有利于发挥工人的操作技术水平，保证施工质量,提高正规循环率。
这种作业方式掘砌交替频繁，井壁接茬多，封水性能差，施工管理要求高。
1、4掘、砌、安一次成井：
能利用永久罐梁来固定施工管路,简化了井内吊挂,也为利用永久井塔和提升机凿井提供了有利条件,它能有效地缩短整个井筒的施工期限,并能在最短的时间内过渡到平巷施工,有利于加快全矿井的建设。
施工装备逐渐重型化,目前使用较少。
李村矿主立井井筒基岩段深度超过400m，井筒净直径大于5.5m，凿井设备充足，施工技术及管理水平较强，根据建井手册及以上方案对比，施工采用掘砌混合作业工法施工。
2施工设备及设施的选型：
2、1凿岩设备和爆破器材的选择：
凿岩采用FJD-9型伞型钻架配9台YGZ-70型风动凿岩机进行，4.5m六棱中空钻杆，φ55mm“十”字型合金钻头，炮眼深度4.0～4.2m，爆破循环进尺3.6m。
爆破采用中深孔光面，炸药选用T330型高威力水胶炸药，药卷直径采用φ45mm和φ35mm两种；
雷管选用6m长脚线毫秒延期电雷管，最后一段延期时间不超过130ms；
按光面、光底、弱震、弱冲的要求进行光面爆破。
为防止瞎炮,起爆采用研制的大功率直流电源放炮器。
2、2抓岩设备：
主立井采用HZ－6型中心回转抓岩机，全机由抓斗、提升机构、回转机构、变幅机构、固定装置和机架等部件组成。
李村矿主井井筒净直径6.5m，故选用2台抓岩机。
2、3支护设备：
主立井基岩段单层井壁段选用MJY－3.6／8.2型单缝式整体移动液压金属模板砌壁。
-180m～-509m为双层井壁，外壁选用MJY－3.6／9.1型单缝式整体移动液压金属模板砌壁，施工至509m时，再从下向上套内壁，采用10套金属组合模板，段高1.0m，循环倒用。
2.4其他主要施工设备计划表：
设备名称
规格型号
数量
备注
凿井井架
V
1座
主提绞车
JKZ-2.8/15.5
1台
副提绞车
空压机
SA-120A
3台
凿井绞车
JZ2-25/1300
8台
JZ2-16/800
9台
2JZ2-16/800
2台
JZ2-10/600
12台
JZA2-5/1000
提升天轮
φ3000
3个
φ2500
1个
凿井天轮
φ1000
18个
φ600
34个
单
4个
双
8
吊桶
3m³
2个
9
抓岩机
HZ-6
10
挖掘机
CX55B
11
卧泵
MD50-80*8
12
开闭室
KYBS-10（6）
2所
13
箱式变电站
ZXB-10（6）/0.4-2*630
14
主变电器
S9-2500/10/6
15
下井变电器
KBSG-630/10（6）/0.69
16
风机专用变电器
KBSG-315/10（6）/0.69
17
通风机
BKJ-62-2
18
搅拌机
JS-15OO
4台
19
电子自动计量系统
PLD-1600
2套
20
钻机
TXU-150
21
注浆泵
YSB-250/120
YSB-130/16
QZB-50/60
3施工方法和施工工艺：
3、1掘进：
凿岩方法采用钻眼爆破:
1）爆破条件:
名称
内容
井筒名称
李村矿主井井筒
井筒深度
566.8m
掘进直径和断面
7.5mS=44.2m2
岩石类型
表土占21.2%，砂岩占35.29%，泥岩占43.28%，煤0.23%，分f≥8及f<
6两类
瓦斯等级
高瓦斯矿井
涌水情况
最大为400m3/h
钻眼方式
六臂伞钻
炸药类型
水胶炸药
炮眼直径
55mm
雷管类型
毫秒延期电雷管
2）爆破参数：
圈别
眼号
眼数
个
圈径
炮眼倾角
（0）
炮眼深度
炮眼位置
装药量
装药系数
起爆顺序
联线方式
每个炮眼m
每圈炮眼m
眼间距mm
眼圈距mm
每个药包数
炮眼药量kg
每圈装药量kg
1~6
1.6
90
（1）基础资料、数据的真实性；
4.0
（1）结合评价对象的特点，阐述编制安全预评价报告的目的。
24
（6）对建设项目实施环境监测的建议。
800
400
市场价格在有些情况下（如对市场物品）可以近似地衡量物品的价值，但不能准确度量一个物品的价值。
三者的关系为：
4.88
29.28
0.67
1.2
并联
1.第二组数为f<
6时的爆破参数
表一：
项目基本情况；
2.在井筒掘进断面中心另设一空心眼，不埋放炸药
（二）环境保护法律法规体系3.4
（2）生产、储存危险化学品（包括使用长输管道输送危险化学品）的建设项目；
20.4
500
3.25
19.5
0.53
7~16
2.4
40
740
850
32.5
0.45
7~14
2.6
32
990
2.44
19.52
0.34
17~32
4.1
3.9
62.4
804
700
52
0.46
15~28
4.4
54.6
970
34.16
33~54
22
5.8
85.8
830
200
71.5
29~48
6.1
78
950
48.8
0.42
55~86
7.0
132.6
110.5
49~82
34
7.4
87
140.4
650
2.13
76.68
87~118
725
0.44
14.96
0.27
3）炮眼布置见附图一
4）爆破预期效果：
爆破指标
炮眼利用率
%
87.9
每循环进尺
3.43
每循环爆破实体岩石量
m3
159.74
每循环炸药消耗量
kg
310.74（198.66）
单位原岩炸药消耗量
kg/m3
1.94（1.24）
每米井筒炸药消耗量
kg/m
90.59（57.90）
每循环炮眼长度
477.4（325.4）
单位原岩炮眼长度
m/m3
2.99（2.04）
每米井筒炮眼长度
m/m
139.59（94.87）
单位原岩雷管消耗量
个/m3
0.76
每米井筒雷管消耗量
个/m
附图一：
炮眼布置图
3、2装岩：
主井井筒净直径6.5m，故选用一台抓岩设备。
抓岩机的操作要与井筒爆破、砌筑井壁协调进行。
路线如下：
吊盘下部悬吊（正在爆破施工）→（爆破通风结束）抓岩机下放→（吊桶到达位置）开始抓岩→（抓岩结束）抓岩机提升至吊盘底部悬吊→（找平）砌筑井壁。
3、3支护：
主井井筒采用掘、砌混合作业，段高较小，不需临时支护。
基岩段采用素混凝土支护，支护厚度为500mm，混凝土强度等级为C35。
施工时先按井筒设计的内径立好模板，然后将地面搅拌好的混凝土，通过管路送至浇灌的地点，浇铸而成。
这种井壁具有可靠、成型规整、封水性好、便于机械化施工的优点。
3、4辅助工作：
提升和排矸
提升方式的选择依据以下要求：
矸石提升系统首先应能满足抓岩生产率和立井快速施工的要求；
然后也应满足车场巷道施工时矸石提升的要求（未改绞前的提矸要求）；
此外,凿井提升所需的安装时间要短,操作要方便,要能保证井上下安全生产。
吊桶容积的选择：
吊桶初步选择两个3m3座钩式
升级会员 