山西潞安漳村回风立井井筒施工组织设计.docx
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山西潞安漳村回风立井井筒施工组织设计
前言
根据山西潞安环保能源开发股份有限公司漳村煤矿扩区新井井筒矿建工程设计文件、回风立井井筒掘砌施工的内容、有关资料及工程质量、工期等各项要求，结合我处机械化配套施工作业线，采用先进施工技术及先进施工组织管理，为确保安全、优质、快速、高效施工，我们遵循设计文件的要求，精心编制了本工程施工组织设计，其特点如下：
1）井筒基岩施工采用中深孔光面爆破技术，配合大段高模板实现一掘一砌的正规循环作业，有利于固定工序，实现工种专业化，提高工人的操作技术水平，达到安全、优质、快速、高效施工的目的。
2）压风管、供水管、排水管、风筒采用井壁固定吊挂，简化了井筒施工布置，加大了提升安全空间，提高了井筒空间的利用率。
3）砼采用底卸式吊桶下料，可以确保砼配制质量，减少砼离析，保证井壁砼质量。
4）充分利用凿井新工艺、新技术、新设备、新材料。
5）实施工程项目管理，对质量、工期、成本实施有效控制，全部工程具有完整的质量管理体系。
.编制原则：
1.认真贯彻执行国家的各项建设方针和技术政策，在确保安全施工和工程质量以及招标文件所规定其它指标的前提下，科学合理组织施工。
2.积极推广国内外先进技术和先进经验，优选施工方案，组织平行交叉作业，加快施工进度。
3.提高施工机械化程度，改善工作环境和劳动条件，提高劳动生产率，缩短建井工期。
4.合理安排资源和劳动组织，有计划、有重点地组织人力和物力，抓住施工的有利时机，确保各项经济技术指标的全面实现。
.编制依据：
1）漳村煤矿扩区新井井筒相关设计文件及有关资料
2）《煤矿井巷工程施工规范》GB50511-2010
3）《煤矿井巷工程质量验收规范》GB50213-2010
4）《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
5）《简明建井工程手册》
6）《煤矿安全规程》（2011年）
7）《煤矿建设安全规范》AQ1083-2011
8）《煤矿防治水规定》2009版
9）《防治煤与瓦斯突出规定》2009版
10）《钢筋直螺纹接头技术规程》（JGJ107-1996）
11）《山西潞安环能股份有限公司漳村煤矿西部扩区回风立井及井底车场连接处平、剖、断面图》
12）《建井工程手册》、《凿井图册》等国家及煤炭行业现行有关政策、法规、规定和标准
1、工程概况
1.1矿井概述
经对漳村煤矿周边资源情况调查，为长远发展进行西部扩区建设，潞安集团公司计划将矿井井田西部的常村矿第二水平中的北六采区的资源作为漳村矿扩区进行开采，扩区的井田面积为12.2376㎞2，地质储量为8213.4万吨，设计可采储量为3911.5万吨。
矿井设计生产能力3.0Mt∕a。
1.2工程范围
回风立井井筒及相关硐室矿建工程（净直径7.00m，净断面38.48m2，垂深497.145m）井筒特征表表1-1
序号
井筒特征
回风立井
1
井口坐标
（m）
纬距（X）
4032151.740
经距（Y）
38404500.000
2
井口标高（m）
+975.57
3
方位角（度）
90
4
井筒倾角（度）
90
5
落底水平标高（m）
+478.425
6
井筒垂深（m）
497.145
7
井筒净径或净宽（m）
7.0
8
壁座（m）
4.27
9
井筒
支护
支护形式
表土、风化基岩段
单层井壁/双层钢筋混凝土井壁支护
基岩
钢筋混凝土/素混凝土
支护厚度
（mm）
表土、风化基岩段
1000
壁座
2200
基岩
500
10
断面面积
（m2）
断面形状
圆形
净
38.48
掘进
表土、风化基岩段
63.6
基岩段
50.26
1.3施工条件
1.3.1交通位置
漳村煤矿位于山西省屯留﹑襄垣县境内，现工业广场位于长治市郊区西白兔乡，矿区对外交通有太（原）焦（作）铁路﹑邯（郸）长（治）铁路和太（原）洛（阳）公路，井田东部有榆黄公路，西部有208国道及长太高速公路，向东有通达潞城市的县级公路，进而可通207国道，太长高速公路在西部扩区的中东部穿过。
漳村煤矿距太（原）～焦（作）线店上车站约3.2㎞，矿区北至太原市220㎞，南至河南省郑州市351㎞，东至河北省邯郸市185㎞。
矿铁路专用线与店上站接轨，区内交通便利。
1.3.2地形地势
漳村井田位于太行山中段西侧，长治盆地西部。
井田内广为第四系黄土覆盖。
最高点位于井田南部，海拔约+1003.000m;最低点位于井田西部，海拔+888.000m；东南高于西北，相对高差215m，一般地形标高在+900.000m～+950.000m，工业场地和西风井场地地面标高在+910.000～970.000m之间。
西部扩区属黄土高原丘陵地带，最高点位于区域西南角，海拔约+1028.000m，最低点位于区域东南部，海拔约+911.000m。
地表冲沟发育，一般呈南北向，在漳村煤矿井田西部扩区内的地面主要建构筑物有9个村庄﹑2个水库﹑一条高速公路和2趟高压输电线路。
1.3.3气象及地震
本区为典型大陆性气候，干燥多风，四季分明，年平均气温8.9℃，日最高气温37.4℃，最低气温-29.1℃。
年平均降水量为583.3mm，最大917.0mm，最小414.0mm，雨季集中在7、8、9三个月，日最大降水量109.0mm。
年平均蒸发量为1755.3mm（高于降水量2.01倍）；最高为1996.3mm，最低为1502.1mm。
年主导风向为西北风，夏季风为东南风，最大风速17m/s，最大风压为350Pa。
冰冻期为每年10月末到次年4月，最大冻土深度为0.75m。
地震基本烈度6度。
1.3.4地层、地质及水文地质
1.3.4.1地层
根据风井检查孔资料，自上而下揭露有第四系（Q）、二叠系上石盒子组（P2s）、二叠系下石盒子组（P2x）、二叠系山西组地层（P1s）：
第四系（Q）：
区域地层厚度约20～30m，预计井筒揭露第四系地层约23.2（26.013）m。
上部灰褐色亚粘土，中部褐红色红土，下部褐黄色亚粘土；顶部粘土韧性差，软塑强度差，中下部粘土具硬塑性，韧性较好。
不整合于下伏地层之上。
上石盒子组（P2s）：
预计井筒揭露356.3m，揭露埋深23.2m～379.5m。
上部主要由灰褐、灰黄色泥岩及灰褐色粉砂岩组成，中部主要由灰绿色细砂岩、灰白色含砾砂岩组成，下部主要由灰色细砂岩、灰绿色泥岩组成。
下石盒子组（P2x）：
预计井筒揭露83.6m，揭露埋深379.5m～463.1m。
灰色粗、中、细粒砂岩，灰黑色、黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩组成。
山西组（P1s）：
预计井筒揭露17.9m，揭露埋深463.1m～481.0m。
灰黑色、黄绿色粗、中、细粒砂岩，灰黑色、黑色砂质泥岩、泥岩及煤组成，泥岩中含大量的植物化石。
1.3.4.2地质及水文地质
1.3.4.2.1地质
土层特征
粘土、亚粘土塑性指数13～27.4；硬塑性土液性指数0.08～0.53；低压缩-中压缩性土压缩指数0.1～0.68。
风化基岩特征
预计井筒揭露风化基岩段11.00m，揭露埋深23.20m～34m，岩石为碎块状，用手可折断，风化裂隙发育明显，裂隙面明显有水浸铁锈色，风化程度强；风化基岩段岩石风化裂隙发育，普氏系数较低，水文工程地质条件差。
3#煤层
3#煤层埋深498.60m～504.50m，煤层厚度5.90m，根据井检孔报告3#煤层直接顶为一层5.30m厚的粉砂岩，老顶为9.70m厚的中粒砂岩；顶底板泥岩、砂质泥岩大部分为软化岩石，底板中细粒砂岩为坚硬岩，泥岩为软岩，砂质泥岩为较软岩。
顶板砂岩为坚硬岩，泥岩为软岩～较软岩，砂质泥岩为较软岩～较硬岩，粉砂岩为较硬岩。
1.3.4.2.2水文地质
含水层
根据回风井检查孔水文观测成果，静水位为71.4m，发现7层承压含水层，总厚度69.5m。
详见下表
层位（m）
层厚（m）
岩性
涌水量
（m³/h）
84.20～93.10
8.90
中粒砂岩：
灰白色厚层状，中粒砂状结构，裂隙发育
6.36
140.80～145.70
4.90
中粒砂岩：
灰白色厚层状，中粒砂状结构，含暗色矿物
5.95
236.50～262.70
26.20
砂岩：
灰色～灰白色，厚层状砂粒状结构，胶结良好，粗粒砂岩长石为主，石英次之
60.84
373.20～379.50
6.30
粗粒砂岩：
灰白色，厚层状，粗粒砂状结构，长石为主，石英次之，胶结良好
25.89
396.6.～407.30
10.70
中粒砂岩：
灰褐色~红褐色，块状，泥质结构，夹含薄层泥岩
46.52
457.80～463.10
5.30
中粒砂岩：
灰白色，厚层状，中粒砂状结构，含小滑面
26.89
486.00～493.20
7.20
中粒砂岩：
灰白色，厚层状，中粒砂状结构，交接良好
28.55
上表中涌水量计算公式均采用下列计算公式：
Q=π·k（2H-M）·M/（LnR-lnr）
R=r+10·S·k1/2
式中：
Q—预计井筒最大涌水量（m3/d）
H—含水层的水头高度（m） r—钻孔半径（m）
M—含水层厚度（m） S—设计水位降深（m）
R—钻孔影响半径（m） k—渗透系数（m/d）
钻孔半径r=4m
根据井筒检查孔报告，84.20～93.10m渗透系数k=1.1689m/d；余下部分渗透系数k=0.3185m/d
根据业主提供地质资料相邻井筒检查孔P2s段（井深0-104.05m）抽水情况计算得出涌水量为55m3/h，P2x至P1s段（井深104.0-525.0m）计算得出涌水量为366.8m3/h。
注：
上述表格中计算数据与业主提供涌水量存在差异，施工过程中可作参考使用。
水质类型为HCO3-Ca.Ca型。
PH值为7.8，总硬度为275.51mg/L。
1.3.5煤层及瓦斯
煤层为3#煤层，厚度5.9m左右，结构简单，煤质为低灰、特低硫、高发热量的贫煤。
有毒有害气体以CH4为主，其次N2、CO2，粉碎前脱气瓦斯成分：
CH492.49%，N25.87%，CO21.1.73%，瓦斯分带为第四带：
CH4带。
3#煤层CH4含量2.19ML/g，CO2含量0.04ML/g，N2含量0.38ML/g。
井筒全深481.0m，预计井筒施工过程中不揭露3#煤层。
煤层自燃等级：
根据业主提供煤炭试验报告分析煤层全硫含量＜2%，属不易自燃，煤尘具弱爆炸危险性。
该矿井为高瓦斯矿井。
2、施工现场组织机构
2.1项目部组织机构
本工程将采用项目法组织施工，根据项目管理的要求，结合本工程特点、规模、施工条件和我公司以往的项目管理经验，组建漳村煤矿西部扩区回风立井井筒工程施工项目部，便于统一管理，发挥人、财、物的效能。
项目部机构设置见图2-1。
2.2项目管理及技术力量配备
为了加强漳村煤矿西部扩区工程项目生产管理、技术管理和质量管理，并按各专业配足技术、管理人员。
3.井筒装备和施工方案
3.1施工总部署和井筒掘砌作业方式
根据井筒检查孔地质报告，回风立井表土段约0～20.387m，风化基岩段约20.387～60m，表土段较浅，且井壁结构均较简单，井筒采取普通凿井法施工。
井筒施工在完成地面临时设施和措施工程后，首先开挖井筒上部25m，然后安装三盘，吊挂管线等为井筒正式开工做好准备（即完成上部25m井筒掘砌，装好三盘、吊挂管线，标志施工准备结束，井筒将正式开始掘砌）表土段及风化基岩段掘砌采用短段掘砌方式,掘砌有效段高2.4m。
井筒基岩段采用立井混合作业施工法。
砌壁出渣交叉进行，配以MJY-3.6型单缝整体液压金属模板。
在每循环
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