480技术施工措施.docx
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480技术施工措施
安徽马钢张庄矿业有限责任公司
北回风井井下开拓工程
-480
中
段
施
工
技
术
措
施
中十冶集团有限公司
二0一二年十二月
马钢张庄矿业有限公司北回风井井下开拓工程-480中段施工技术措施
编制人:
生产副经理:
技术副经理:
机电（安全）副经理:
项目经理:
中十冶集团有限公司驻安徽马钢张庄矿业有限责任公司项目部
2012年12月
第一章概况
1.1矿区概况
张庄铁矿位于安徽省霍邱县周集镇和冯井镇交界处，东南距霍邱县城36公里，南距四十里长山（丘陵地）约8公里，北距淮河10公里，向西6公里到河南境地。
矿区交通便利，东边有G105国道和西边阜六（阜阳-六安）高速公路贯穿矿区；北面淮河，顺河而下可通淮南、蚌埠。
矿区周围农业发达，人烟稠密，人力资源丰富。
1．2工程概况
包含北回风井-480m水平回风石门巷、穿脉、上盘沿脉、交叉点及部分硐室等井下开拓工程，含临时改绞。
北回风井净径7.0m,井深504m，-480m为运输水平，每个中段马头门已由井筒中心线向内施工18.5m。
井筒掘砌工程结束后进行井下开拓工程，本标段为井下开拓工程。
本标段内工程地质条件一般，区内构造复杂，褶皱与断裂均有所发育，岩性有二长片麻岩、云母二长片麻岩、斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩、斜长黑云片岩、云母类片岩、云母石英片岩、闪石类片岩等，岩石F系数按<10考虑。
矿床主要含水层为第四系河湖冲击相砂层和下元古界变质岩裂隙含水层，属弱含水层。
矿床第四系地质结构，使地下水与地表水的联系起着阻隔作用，上部较厚的粘土层，透水性能极差，在自然条件下，矿床地表水与地下水联系微弱。
总体上水文地质简单,井下涌水量按100米3/小时。
1.3工程内容
北回风井-480m水平回风石门巷、穿脉、上盘沿脉、交叉点及风机站、风机变电硐室等井下开拓工程，总掘进工程量为14085.96米3，支护量为1051.95米3，锚杆1911根，钢材4.5吨，具体见工程量清单表。
北回风井开拓工程量清单
序号
工程名称
规格
断面（m2）
长度（m）
工程量（m3）
支护形式
支护
厚度
（mm）
支护
长度
（m）
支护量（m3）
三
-480m凿岩水平
3211.77
1
回风石门巷（A8a-A8a）
2.16*2.65
5.47
234.86
2
回风石门巷（A8b-A8b）
2.16*2.65
5.47
234.86
喷射砼（C20）
100
234.86
193.76
3
回风石门巷（A8c-A8c）
2.16*2.65
5.47
117.43
7129.74
锚喷（C20）
100
117.43
4
上盘运输巷（A5a-A5a）
3.6*3.53
11.79
241.89
5
上盘运输巷（A5b-A5b）
3.6*3.53
11.79
241.89
喷射砼（C20）
100
241.89
337.44
6
上盘运输巷（A5c-A5c）
3.6*3.53
11.79
120.95
锚喷（C20）
100
120.95
7
风机站硐室
19.06
150.00
砼（C25）
300
35.00
8
风机变电硐室
23.06
380.00
砼（C25）
300
100.00
9
硐室掘进（交岔点N20-23）
≤25
3080.68
喷射砼
150
174.92
10
硐室掘进（交岔点N20-23）
喷射砼
120
96.61
11
铺砌巷道底板
砼（C20）
17.61
12
沟槽掘进
≤0.1
133.77
砼（C25）
96.61
小计
14085.96
1051.95
13
沟槽盖板铺设
砼（C25）
743.15
14
平硐平巷
＜12
钢筋砂浆锚杆
1089根
15
平硐平巷
＜8
钢筋砂浆锚杆
822根
16
钢材
4.5吨
小计
1911根
第二章施工准备
2.1技术准备
组织技术与管理人员认真审阅图纸，学习技术规范，组织图纸会审，并在此基础上编制实施性施工组织设计、施工技术措施、项目质量计划、填报项目开工报告，准备好各种技术资料和表格，开工前对技术人员、管理人员及施工人员做好技术交底，掌握矿山设计工程的主要技术特征和工艺、装备水平。
2.2器材准备
我公司施工技术力量雄厚，装备精良，有充足的大型井巷施工成套机械化设备。
器材的准备具体由机电、材料供应部门组织设备、仪器、周转材料等调运，确保主要施工设备、试验检验设备、测量设备等迅速进场。
其余设备和周转材料根据工作进度工程进展情况，按计划陆续进场。
组织物资供应人员进行市场调查，按质量、环境、职业健康安全三体系标准，以及《物资采购控制程序》，选择合适的供应商，落实货源，安排订货计划，设立堆放场地，搭设库房等。
2.3人员准备
为确保本工程施工速度和工程质量，特在本公司内精选素质好、经验丰富、从事过二次以上类似工程施工的施工队伍进场施工。
根据施工进度情况，按总体施工计划，陆续组织各作业队、各岗位、各工种进场，所有人员在上岗前10天到岗，以便了解现场情况，进行相关培训学习，掌握该工程施工的技术特点和有关要求，学习必备的安全知识，保证工程的顺利施工。
第三章施工方案、施工设备选择及布置
施工方案的制订主要是依据本工程的地质情况、技术特征、施工条件和进度要求进行，结合本单位施工同类工程的成功经验综合选择。
3.1施工方案综述
根据本工程的特点和进度要求，在前期阶段先进行临时改绞工作以及井筒相关装备设施的布置，而后采用箕斗罐笼提升，进入各中段平巷施工阶段。
在临时改绞前，先利用吊桶提升施工井窝和箕斗矿仓工程。
由于多中段同时施工，为了提高出碴效率，加快施工进度，在井口马头门进去适合的位置施工直径为2.0m的措施废石溜井-390m～-480m（具体位置见图），上中段施工的矸石通过溜井集中溜放到-480m水平出碴。
为了加快溜井施工进度，溜井施工采用反井钻机施工。
为了尽早形成溜矸能力，达到提高各中段施工进度的目的，溜井形成后采用矸石直接落地3.0铲车铲运至箕斗矿仓。
-480m中段开拓由于回风石门巷断面较小，采用人工凿岩，ZL-D-10FA式液压扒渣机配三轮车运输。
井下开拓独头作业且线路较长，为改善通风条件，作业面采用混合式机械通风。
考虑到北回风井标段井下开拓独头作业，为尽早改善井下通风条件，在条件允许情况下，优先考虑将与离其它井筒距离最近的、可以贯通的回风巷作为关键线路施工。
考虑到今后有副产矿，在适合的位置（具体位置现场定）再施工一条直径为2.0m的措施矿石溜井-390m～-480m。
中段巷道开拓前期施工时在-480m中段施工临时水泵硐室和临时水仓，配2台（MD25-50*11、MD85-46*9）水泵（一台备用）直接排至地表，今后中段开拓上中段的水通过泄水孔集中到-480m中段临时水仓，井窝的水可用小潜水泵排至临时水仓。
具体各施工方法如下：
3.7、措施工程布置
1、-480m马头门净断面规格为5m×4.4m×4.67m（长×宽×高），浇砼支护，支护厚度为400mm，砼C30。
2、水泵硐室：
中段巷道开拓前期施工时在-480m中段施工水泵硐室，安装2台卧泵。
硐室净断面规格为5m×3m×2.5m（长×宽×高），岩石稳固可不支护，地坪砼浇注，支护厚度为200mm，砼C20。
3、临时水仓：
中段巷道开拓前期施工时在-480m中段施工临时水仓，水仓净断面规格为16m×2.2m×2.5m（长×宽×高），岩石稳固可不支护。
4、-480m井口箕斗矿仓、溜槽：
详见改绞设计图。
5、-480m井口卸矿车场：
根据现场需要，-480m中段井口布置卸矿车场，将2.16m×2.65m（宽×高）断面规格的巷道扩大为6.0m×4.67m（宽×高）作为卸矿车场，长度为14m。
6、-390m～-480m措施溜井：
反井钻机硐室规格为8.0m×6.0m×4.5m（长×宽×高），岩石条件稳固，不支护，如不稳固，采用喷砼或锚喷支护，溜井直径为2.0m，深度90m。
7、调车硐室：
-480中段井口调车硐室1规格为4m×3.0m×2.8m（长×宽×高），；中段调车硐室2与调车硐室1相距约100米，今后可作为机修硐室，硐室规格为6m×4.5m×3.5m（长×宽×高）；--480中段调车硐室4规格为4m×2.4m×2.0m（长×宽×高），具体位置视岩石条件和现场运输条件而定，原则上每隔100米布置一个。
调车硐室如岩石条件稳固，不支护；岩石不稳固，采用喷砼或锚喷支护。
8、信号硐室：
在各中段井口布置信号硐室一个，信号硐室规格为2m×2m×2m（长×宽×高），岩石条件稳固，不支护，如不稳固，采用喷砼或锚喷支。
措施工程布置和工程量具体见附图：
措施工程施工图。
第四章施工工艺
4.1平巷施工工艺
4.1.1掘进
以-480中段上盘运输巷断面11.79m2（3.6m×3.53m）为例，巷道掘进采用全断面一次成巷的方法施工，每循环的作业主要是凿岩爆破、装岩运输、辅以测量放线、通风照明和安全检查等工序；月度任务完成后施工水沟并进行管道线缆等架设，平巷作业各工序的施工时间安排及采取的技术措施如下：
1、凿岩爆破
巷道掘进采用液压凿岩台车凿岩，每班3人作业，掏槽采用桶形直线掏槽方式，钻杆深度3.1m，钻孔直径42mm，凿岩速度0.4~2米/分钟；爆破采用乳化炸药，导爆管起爆；周边眼采用光面控制爆破技术。
掘进巷道作业面炮孔数目及布置详见爆破设计说明书。
每循环凿岩爆破时间的计算T1：
每循环凿岩总长度：
3.5×7+35×3.1=133m
凿岩速度取0.4米/分钟，凿岩效率取60%，则：
每循环凿岩时间：
（133/0.4）×0.6/2=100分钟，取t1=1.5小时。
凿岩前设备管线等准备：
t２＝1小时
爆破时间t２：
装药、联线、爆破，取t3＝1小时
爆破后通风时间t4＝1小时。
则每循环凿岩爆破通风时间合计为：
T1＝t1+t２+t３+t4=4.5小时。
2、装岩运碴
采用液压扒渣机配自卸卡车出碴，巷道断面11.79m2，每循环进尺2.5m，矿岩松散系数1.6，则每循环需出松散矿岩量为46.16m3，根据装运距离和效率，平均出碴时间按4.5小时计。
3、辅助作业
辅助作业主要有工作面的安全检查、测量放线、交接班等内容，时间分别安排为：
1小时、1小时、0.5小时。
合计：
2.5小时。
4、通风照明
从作业点的现场情况看，通风条件较差，考虑到独头巷道长度大于100m，需加强局部机械通风，作业面采用混合式通风。
地表井口布置3台FBD№6.3-2×32对旋式轴流风机，设计在每个独头巷分别配备一台No.6.7/2×22型压入式风机和No.6.7/2×22型抽出式风机，用ф400mmPVC风筒向工作面送新鲜风流。
作业面的照明采用36伏安全电压，白炽灯照明。
5、爆破设计说明书
以回风石门巷断面11.79m2（3.6m×3.53m）为例，设计断面为三心拱形，岩石的硬度系数f<10，施工中须根据矿岩的情况适当调整并相应地增减炮孔数目。
爆破按光面爆破技术选取相关参数。
（1）掏槽眼
采用桶形直线掏槽方式，掏槽眼7个，其中空孔3个，布置在巷道中心偏上部位，具体位置见附图：
炮孔布置示意图。
（2）爆破参数的选择
光面爆破孔间距α≥（0.5～0.7）W
其中：
Ｗ为光面层厚度，根据f系数取Ｗ＝600mm。
则：
α＝600mm
周边眼爆破参数：
孔径ф42mm；光爆孔间距350~600mm，取600mm；炮孔密集系数：
0.8~1.0；光面层厚度：
900mm，线装药密度：
0.3kg/m；孔深3.1m；周边眼距巷道轮廓线100mm。
（3）炮孔数目的确定
每循环所需炸药量：
Ｑ＝q.s.H.η
其中：
q：
单位原岩炸药消耗量，根据《采矿手册》取q=1.93kg/m3
s：
掘进巷道断面s=11.79m2
H：
孔深Ｈ＝3.1m
η：
炮孔利用率η＝80％
则Ｑ＝1.93×11.79×3.1×80%=56.43kg
每个炮孔的实际装药量：
Q0=α.H.G/L
其中：
α：
炮孔装药系数α＝0.6
H：
炮孔深度H＝3.1m
L：
药卷长度Ｌ＝0.2m
Ｇ：
药卷重量Ｇ＝0.15kg
则Q0=0.6×3.1×0.15/0.2=1.4kg
每循环炮孔数目：
Ｎ
Ｎ＝Q/Q0=55.14/1.4=39个
加上中间空孔3个，合计42个炮孔。
（4）装药及起爆方式
将药卷一端打开，把炸药揉松，用木棍顺向打一个小孔，再将雷管插入孔中，然后将药卷纸合拢，并用细绳扎紧。
按各炮孔药量分配，由掏槽孔开始向周边眼逐个装药，掏槽眼、辅助眼采用连续装药，反向起爆方式，周边眼采用空气间隔装药，反向起爆方式，药卷装填完毕后再填塞炮泥。
采用导爆管起爆方式，各炮孔的导爆管先集结成束，炮孔间的联线采用先串联再并联的方式，点火时采用专用起爆器引爆导爆管再引爆工作面雷管,直到爆破完毕。
各炮孔起爆顺序，药量分配见下表。
装药量及起爆顺序表
孔号
孔径（mm）
孔深（m）
孔数（个）
装药量kg
起爆顺序
支／孔
合计
掏槽眼
1-2
φ42
3.5
2
13
3.9
1
掏槽眼
3-4
φ42
3.5
2
13
3.9
2
辅助眼
5-10
φ42
3.1
6
11
9.9
3
辅助眼
11-19
φ42
3.1
9
11
14.85
4
周边眼
20-24
φ42
3.1
5
9
8.25
5
周边眼
25-39
φ42
3.1
15
9
20.25
6
合计
133
39
59.55
（5）掘进爆破指标表
序号
指标名称
单位
数量
序号
指标名称
单位
数量
１
掘进断面
m2
11.52
６
每米进尺炮孔长度
m/m
53.2
２
孔深
m
3.1
７
每米进尺雷管消耗
个/m
16
３
效率
%
80
８
每米进尺炸药消耗
Kg/m
23.82
４
循环进尺
m
2.5
９
每米3原岩雷管消耗
个/m3
1.39
５
每循环实体岩石
m3
28.8
10
每米3原岩炸药消耗
Kg/m3
2.08
4.1.2掘进循环图表
平巷掘进循环图表以断面11.79m2，循环进尺2.5m编制，每循环的工序为：
通风照明、安全检查、测量放线、凿岩爆破、装岩出碴等，各工序作业时间如下表：
平巷掘进循环图表
序号
工序
小时
时间（小时）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
交接班
0.5
2
安全检查
1.0
3
测量放线
1.0
4
凿岩爆破通风
4.5
5
出渣
4.5
合计
11.5
4.1.3支护
支护工序具体视现场岩石条件而定，需支护时采取相应的支护形式，如混凝土支护、素喷或锚喷网支护等。
混凝土支护厚度为300mm，砼强度等级为C25，采用钢模板。
混凝土由地表井口混凝土搅拌机配制好用溜灰管下放运到支护工作面。
素喷和锚喷网支护厚度为100mm、120mm、150mm，长2～2.4mm的钢筋砂浆锚杆，螺纹钢直径￠20mm，锚杆支护间距600mm—800mm;网片规格网度:
100mm*100mm,网片1000mm*1500mm,￠8mm。
喷砼料在井口搅拌好后，用溜灰管下放到井下料车运到支护工作面，采用PZ-5型喷砼机进行湿式喷砼。
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。
喷射作业应分段分片依次进行，喷射顺序应自下而上。
支护作业严格执行《平巷支护作业设计》中的质量要求。
附表：
巷到炮孔布置图
劳动力计划表
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