短段探注掘砌施工措施方案.docx
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短段探注掘砌施工措施方案
主井延深井筒短段长探掘砌施工措施方案
【327m—367m】
一、掘砌施工：
工作面现已预注浆完成-60m～-105m孔深45m，原井筒出水在注浆-60m工作面以下18m～21m、28m～-31m、36m～45m处有水，经项目部研究，有可能在以下28m要跟着井筒壁后注浆导水。
现已定小段高为一模4m成井。
掘进5茬炮按以下参数进行施工，探水孔有水则注，若没有水则继续打迎头炮眼，转入正常放炮，装岩出碴、清底，完成循环作业。
掘进4~10m，进行永久砌壁工作。
5探注、5掘进、2砌壁成井2模，成井8m。
井壁自+10m～-60m以注浆完毕，井壁淋水18.8m3/h.-60m两侧马头门涌水量60m3/h左右，
1、以下地质情况：
-62.420～-66.820m，岩石硬度系数为f=3-6，结晶灰岩；岩心致密坚硬，裂隙中均充填方解石脉，裂隙率为5%，岩溶较发育，溶洞中半充填方解石，岩溶率为10%，
-66.820～-69.420m，岩石硬度系数为f=3-6，大理岩；岩心坚硬岩溶裂隙均不发育，岩心以破碎为主，扁柱状次之
-69.420～-79.120m，岩石硬度系数为f=3-6，角烁状灰岩；灰色，角烁状结构，层状构造，主要成分角烁为大理岩和灰岩，胶结物为方解石，局部大理岩化。
岩心上部以扁柱状为主，下部以碎状为主，致密坚硬，裂隙不发育。
-79.120～-82.000m，岩石硬度系数为f=3-6，大理岩化灰岩；灰白色，变晶结构，层状构造，主要成分为方解石，岩心局部含中细粒黄铁矿，岩心以碎状块为主，短状状次之，裂隙不发育，局部有小溶洞（-94.00～-96.17m），溶洞中半充填方解石晶体，岩溶率为13.33%，局部含细粒黄铁矿，其中（-95.12～-95.72m）为角烁，呈碎状块。
-82.000～-106.320m，岩石硬度系数为f=3-4；大理岩化灰岩；灰白色，变晶结构，层状构造，主要成分为方解石，岩心局部含中细粒黄铁矿，岩心以碎状块为主，短状状次之，裂隙不发育，局部有小溶洞（-94.00～-96.17m），溶洞中半充填方解石晶体，岩溶率为13.33%，局部含细粒黄铁矿，其中（-95.12～-95.72m）为角烁，呈碎状块。
-106.320～-108.820m，岩石硬度系数为f=3-4；角烁状大理岩化灰岩；岩心以碎状块为主，短柱状次之，岩心坚硬，大理岩化明显，岩溶较发育，岩溶率为9.23%
-108.820～-116.000m，岩石硬度系数为f=3-4；大理岩化灰岩；浅白色，结晶结构，层状构造，主要成分为粗粒黄铁矿，岩心致密坚硬，裂隙不发育，岩溶较发育，溶洞中半充填方解石晶体，并伴有铁染现象，岩溶率为18.75%，
-108.32～-111.52m为溶洞，
-124.32～-133.82m为结晶灰岩，呈灰黑色
-120.82～-126.32m为结晶灰岩，岩心以破块状为主，短状状次之；
-116.000～-145.000m，岩石硬度系数为f=4；大理岩化灰岩；浅白色，结晶结构，层状构造，主要成分为粗粒黄铁矿，岩心致密坚硬，裂隙不发育，岩溶较发育，溶洞中半充填方解石晶体，并伴有铁染现象，岩溶率为18.75%，
-145.000～-153.160m岩石硬度系数为f=4；为硅质石灰岩，灰黑色-灰白色，隐晶质结构，致密块状，硅质胶结，岩石较坚硬，性脆，可见水蚀面及小溶孔，充填方解石晶体，可见裂隙，局部含方解石条带，可见黄铁矿，
-153.160～-178.950m岩石硬度系数为f=4；为硅质石灰岩；灰黑色-灰白色，隐晶结构，致密块状，硅质胶结，岩石较坚硬，性脆，可见水蚀面及小溶孔，充填方解石晶体，可见裂隙，局部含方解石条带，可见黄铁矿，石英条带含量较多。
-178.950～-215.000m岩石硬度系数为f=4；为硅质石灰岩；灰黑色-灰白色，隐晶结构，致密块状，硅质胶结，岩石较坚硬，性脆，可见水蚀面及小溶孔，充填方解石晶体，可见裂隙，局部含方解石条带，可见黄铁矿，局部夹角烁状，破裂状石灰岩；
3、水文地质：
水文地质对稳固性的影响：
在未来矿山疏干后，受采准坑道掘进爆破的影响，必将降低矿体和顶底板岩石稳固性。
1、矿区处于奥陶系的灰岩岩溶裂隙水文地质区内，为相对独立的水文地质单元，由于紫山～鼓山断裂的隔水作用，致使断层以西的地下水一般不能进入区内，而自成一体。
矿区井筒内水面在标高+114m～+122m左右。
2、含水层特征：
中奥陶统石灰岩含水层是矿区的主要含水层，以溶隙为主，溶孔次之。
富水性在平面上的变化规律：
矿区北部富水性弱，矿区中心处附近富水性最强。
矿区东侧富水性中等。
各含水体富水性在平面上具有不均一性，沿构造破碎带附近富水。
富水性在垂向上的变化规律：
中部岩溶裂隙极发育段标高为0m～+130m，其中：
+122m～+45m为弱富水段
+45m～-50m为强富水段
-50m～-150m为富水段
-150m～-215m为弱富水段
3、隔水层特征：
矿区内的下寒武统馒头组紫色页岩、中石炭统本溪组底部的页岩，中奥陶统三组灰岩第一段白云质角砾岩等，为相对隔水层。
4、构造水文地质特征：
断层构造带的隔水作用是明显的。
岩溶多沿构造带发育，断层构造带附近富水作用是明显的。
断层构造带在平面上表现为隔水性，而在垂向上又贯通各含水层，起到导水作用，如中奥陶统灰岩含水多层体具同一个潜水面和统一的水动力系统。
5、岩溶水的补给来源：
降水是区内地下水的唯一补给源，其补给形式是通过广大灰岩裸露区的分散渗入补给。
6、岩溶水的迳流条件：
本区岩溶水的迳流条件具明显的构造控水规律性，本区岩溶在边界范围内由南向北运动，其水力坡度为0.1%～3.0%。
二、井筒掘砌施工测量:
1、中心线确定：
采用锤球挂线法，用井口设置的专用测量小绞车缠绕碳素弹簧钢丝下放井下，井下采用30kg重锤悬挂，在工作面投点确定井筒中心位置。
2、掘砌测量：
（1）井筒掘砌时，炮眼布置，井筒断面的检查，都根据垂线中心上位置进行。
（2）支护时根据垂线中心点，检查模板安置的正确性。
用半圆仪或其他仪器,其误差不得大于±20mm,模板外缘到井中心的距离不得小于设计规定。
同一圈模板应保持水平，其误差不得大于±50mm。
（3）井筒砌筑完毕后要检查井筒的垂直度，断面规格尺寸是否符合设计要求。
三、超前探水：
1、每班掘进前先打探水眼，深度4m;
2、探眼布置：
在有疑问处打探眼8个（具体位置根据现场情况而定）；
3、探孔内遇有压力水，则进行注浆；
4、探水孔内无压力水，则可掘进，装药即可。
四、凿岩爆破
1、凿岩：
（1）凿岩机具采用14台YT-28型凿岩机，直径为38mm“一”字型合金钻头，钻杆选用￠22中空六角钢钎杆，长度1~3m。
每次8台凿岩机同时作业，6台备用。
（2）采用楔形掏槽，光面爆破，按照光面控制爆破的要求确定炮眼的参数。
炮眼呈同心圆布置，圈间距一般为0.7～1.5m，掏槽眼深3.0m，圈径1.5m,辅助眼眼深2.3m，眼间距一般为0.8～1.0m，周边眼眼深2.0m，距井帮设计位置约为0.1m，眼间距0.4~0.6m，
2、爆破:
（1）爆破器材雷管选用1-11段毫秒延期非电导爆管起爆。
（2）炸药选用2#岩石水胶炸药。
规格为每卷￠32×350（重量：
0.40kg/卷）,连续装药结构，反向起爆，起爆电源为500A，在地表距井口50m以外设置起爆器联接，经井筒悬吊的放炮电缆进行起爆。
3、要求
（1）在施工中，要根据岩石硬度，裂隙发育程度和爆破效果及时调整炮眼布置和爆破参数。
达到炸药用量少，炮眼利用率高，爆破效果好，对围岩破坏影响小的目的。
（2）施工过程中遇到岩石破碎时，为使岩石保持一定时间的稳定，而尽量减少爆破对围岩的扰动影响，可减少周边眼的间距和最小抵抗线，多打眼少装药，或在此基础上减小炮眼深度，控制一次爆破的总装药量。
（3）施工中，超前探水眼如遇有压力水涌出，总涌水量达到10m3/h时，停止掘进，准备进行工作面预注浆堵水。
4、超欠挖控制措施
（1）.采用光面爆破技术，按钻爆设计进行施工，每次爆破之后进行分析比较，及时修改钻爆参数，提高爆破效果，改进技术经济指标。
（2）.钻眼前应定出开挖断面中线和断面轮廓，标出炮眼位置，经检查符合设计要求后方可钻眼。
（3）.炮眼的深度、角度和排距应按设计要求确定，并应符合下列精度要求：
掏槽眼：
眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm。
辅助眼：
眼口排距、行距误差均不得大于5cm。
周边眼：
沿井筒设计断面轮廓线上的间距误差不得大于5cm，眼底不超出开挖断面轮廓线10cm，最大不得超过15cm。
内圈炮眼至周边眼的排距误差不得大于5cm。
当开挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度，并相应调整装药量，力求除掏槽眼外的所有炮眼底在同一垂直面上。
钻眼完成后，应按炮眼布置图进行检查并做好记录，有不符合要求的炮眼应重钻，经检查合格后才能装药爆破。
（4）、对断层、破碎带等特殊地质条件段井筒，将根据现场实际情况采取打楔或预注浆等特殊方法进行施工。
5、施工要求
爆破作业严格按照《爆破安全规程》操作，并根据本施工措施方案作业，同时要特别注意以下几点：
1）、严禁在残眼上打钻。
2）、炸药加工应在专用加工房进行。
3）、采用木制或竹制炮棍装药。
4）、放炮时要发出使周围的人能听到或看到的预警信号，并在确认其他施工人员已撤至安全地点后才能起爆。
5）、爆破后必须通风30分钟后，爆破员才能入井检查爆破点，并确认无瞎炮和其它危险情况后其他人员才能下井。
6）、如出现瞎炮，应由爆破员妥善处理，处理过程中，其他施工人员不能进入爆破区。
6、附图表：
炮眼布置图图1
爆破原始条件表表1
爆破原始条件表
序号
名称
单位
参数
备注
1
井筒延深
m
155
2
净断面
m2
23.75
￠=5.5
3
掘进断面
m2
29.2
￠=6.1
4
岩石硬度系数
f
8
5
凿岩设备
台
14
YT-28
6
炸药品种
kg
0.4kg/卷
2#岩石水胶炸药
7
雷管种类
发
1—11段
表二爆破参数表
眼
号
圈
径
（m）
炮眼
数目（个）
炮眼角度
（度）
炮眼深度（m）
炮眼位置
装药量（kg）
起爆
顺序
联线
方式
单个炮眼
小计
眼距
（m）
圈距
（m）
单个
炮眼
每圈
炮眼
1～6
1.5
6
93
3
18
0.489
0.50
2.4
14.4
Ⅰ
并联
7～14
2.5
8
90
2.3
18.4
0.805
0.50
2.0
16
Ⅱ
并联
15～36
3.4
16
90
2.3
36.8
0.482
0.45
1.2
19.2
Ⅲ
并联
37～54
4.9
18
90
2.3
41.4
0.85
0.75
1.2
21.6
Ⅳ
并联
55～94
6.0
40
90
2.0
80
0.467
0.55
0.8
16
Ⅴ
并联
合计
88
194.6
87.2
表三爆破预期效果表
序号
爆破指标
单位
数量
1
炮眼利用率
%
85
2
每循环进尺
m
1.8
3
每循环爆破实体岩石量
m3
58.4
4
每循环炸药消耗量
Kg
87.2
5
每循环导爆管消耗量
个
68
6
每米井筒炸药消耗量
kg/m
43.6
7
每米井筒导爆管消耗量
个/m
34
8
单位原岩炸药消耗量
kg/m3
1.49
9
单位原岩导爆管消耗量
个/m3
0.58
10
每循环炮眼消耗量
m
194.6
11
每米井筒炮眼消耗量
m/m
97.3
5、抓岩机工操作规程
一、操作步骤
1、下放吊盘，使抓岩机随吊盘下放到离井底工作面一定的距离，（一般14m左右）
2、用千斤顶或木楔将吊盘固定于井壁上。
检查抓岩机各固定结构是否正常，悬吊抓斗绳是否完好。
3、接通气源后，抓岩机司机操纵两个五位六通手动换向阀，先试开抓岩机，确定正常后开始工作。
4、每次抓岩前先抓出罐窝，使吊桶放稳。
然后再开始向吊桶内装矸。
5、抓岩结束后，将抓斗提起，用保险绳固定后，关闭气源。
二、操作注意事项
1、司机应培训后持证上岗。
2、动作要平稳，严禁忽快忽慢，抓斗摆动过大撞击模板刃角。
3、操作时，要集中精力，看清工作面人员吊桶位置，做到稳、准、快。
4、严禁用大抓撞击大块岩石或井帮欠挖浮矸。
5、严禁用大抓起吊重物。
6、严禁酒后上岗操作。
7、抓岩结束后，将抓斗停放在规定的安全高度后，并避开井中和喇叭口位置。
六、出碴
1、井筒内采用HZ-6中心回转式抓岩机装碴，装岩能力为40～50m³/h,主提吊桶为2m3，座钩翻矸。
人工清底、找平。
2、地面
（1）采用铲车运输，运送到＜500m的地点卸碴。
（2）用装载机为砼搅拌机上料；
七、砌壁
1、采用掘进砌壁单行作业方式。
2、采用金属液压整体移动钢模板，液压伸缩。
模板有效段高4m。
3、地表采用装载机上料，PLD800配料机配料（生产能力达50m³/h），TS600搅拌机进行集中搅拌。
用1.6m3底卸式吊桶下料。
4、井下：
吊桶将砼放到溜灰槽内后，流到模板内用振动棒振动捣实砌壁。
5、施工要求：
A、脱模与立模：
1）爆破后，出矸至空帮与砌壁高度相等，平整好坐底矸石，模板刃角下周圈铺草袋或砂层。
2）用吊桶下放气动油泵到工作面，将泵管与模板的相应油管接通，使模板直径收缩到设计内径（两次砌壁间隔不宜超过48h，否则须中途松模）；先让模板下坐到草袋或砂层上。
下放整体金属液压模板，下放时速度要慢，要平稳，操作稳车要准确无误。
3）用激光或垂直中心线指向投点通过起落模板悬吊绳找正模板，模板放稳后，进行测量、找平，按验收规范进行调整。
a.根据井筒中心垂线进行测量，垂线下端的重锤质量不小于30kg，可利用水进行稳定，防止摆动。
b.井筒内半径误差不得超过±50mm.
c.局部厚度不得小于设计厚度的50mm,其周长不得大于井筒周长的1/10，即不超过1㎡，纵向高度不超过1㎡。
d.模板上缘必须保持水平，不得倾斜。
e.模板找平、找正后进行固定，不得再移动、以防错位，用矸石封堵刃脚周围，以防跑浆漏浆。
4）井筒涌水大时，要上截淋水，下挖水窝，以降低水位泡浸混凝土刃角，防止混凝土不凝而脱落，放炮时飞矸打击空刃角。
B、混凝土井壁的浇灌与捣固
1）搭设工作平台，要稳固；支好溜灰槽，要稳固且能转动。
2）砼由地表机械进行搅拌，用1.6m³底卸式吊桶下放到井下工作面溜灰槽内，随即溜入模板与井壁之间的空间内。
3）浇灌时应对称作业。
为防模板受力不均而产生位移和混凝土离析，溜灰槽位置分区浇灌；溜灰桶出口连接溜灰槽进口入模高度控制在300mm；避免斜射回弹造成质量事故。
浇灌混凝土应分层进行，必须采用机械振捣每层厚度不得超过400mm。
4）浇灌工作应连续进行，间隙时间不得超过混凝土初凝时间，超过时要凿成毛面，用水冲净，铺上一层水泥浆，然后进行浇灌。
5）混凝土的水灰比和坍落度应按施工设计，严格控制。
采用机械振捣时，应为4～6cm。
6）每浇100m3混凝土，或砌筑井筒段高20-30m内，要按规定进行试块（1-3组）强度试验。
要求做到:
①.砼试块材料必须现场从搅拌机出口溜槽内采取；
②．试块要按规定进行养护28天。
然后编号、检验，资料入档。
7）用插入式振动器捣固时，振动棒要插入下层混凝土50～100mm，每次移动400mm左右，振动时间一般为20～30s，下插快、上拨要慢，防止留有插孔痕迹，但不要触及模板和预埋件。
C、立井井壁接茬方法
1）当混凝土浇注到离模板上端约300mm时，与井口信号联系控制一次下料量，采用小粒径骨料混凝土，用振捣器逐个振捣所有浇注口上下和左右。
2）当浇注口漏斗快满时，边振捣边关上栓口，混凝土太多不便关门要及时挖出，直到关严并打上楔子或销子。
3）利用地面稳车收紧模板悬吊钢丝绳，清除模板上的污染物，拆下工作台，上提输灰管至防爆安全处。
D．浇筑完砼后，要紧固模板，拉紧吊模板的钢丝绳。
再全面检查一遍。
E.溜灰槽、吊桶、地面搅拌机械等要用水冲洗干净。
F.拆除工作台，清理工作面，将各种施工机具、材料，提升到地面。
G.出渣清底，进行下一步工作的循环。
八、施工准备
1、主要设备及材料
主井凿井施工主要设备表
序号
工序项目
设备设施规格型
单位
数量
一
凿岩机
YT-28
台
14
二
抓岩机
HZ-6（中心回转式）
台
2
三
提升
提升机
2JK-3/20
台
1
容器
2m3座钩式吊桶
个
1
四
砼下放容器
1.6m3底卸式吊桶
个
1
五
井架
ⅢG型
座
1
六
翻矸
座钩式自动翻矸
套
1
七
排矸
装载机
辆
1
八
测量
水准仪、经纬仪、锤球等
套
1
九
通风
局扇
30KW
台
1
风筒
￠=600mm
m
600
十
排水
B155-67×6
台
3
WQ污水潜水泵
台
7
十一
压风
DGLC-160A
单螺杆空压机28m3/min
台
2
十二
支护
搅拌机
TS600
台
1
配料机
PCD800
台
1
模板
液压整体金属模板（4m）
套
1
振捣
振动棒
台
5
十三
稳车
多种型号
台
16
十四
治水
潜孔钻
MKQJ-120/40型￠90-120mm
风压0.8-1.2mpa
台
2
注浆机
2TGZ-60/210
台
3
十五
吊盘
二层吊盘
套
1
十六
安全软梯、安全吊笼
各一套
套
2
十七
风镐
台
5
掘砌成井主要材料表
序号
设备材料名称
规格型号
单位
数量
备注
一
掘进
1
钎杆
¢22mm中空六角钢
m
2
钻头
¢40mm
个
3
2#防水乳化炸药
kg
4
非电全塑导爆雷管
个
5
橡皮电缆
XV5002*10mm
m
二
砌壁
1
水泥
425#普通硅酸盐水泥
t
2
砂
m3
3
石子
m3
三
注浆
预备材料设备
1
注浆机
台
2
压力表
个
3
高压球阀
¢108mm
个
高压球阀
¢25mm
个
4
孔口管
根
5
高压胶管
1英寸
m
6
水泥
425#普通硅酸盐水泥
t
7
水玻璃
35～45Be’
t
注：
①表中掘砌材料按成井40m准备。
②表中注浆材料为备用，根据实际情况确定。
2、其他准备工作
（1）按照表4内容准备好工器具及材料，设备下井前要在地面检修和试运转。
（2）保证井下供水、供电和提升正常。
（3）组织钻注操作人员学习《主井延深井筒掘砌施工措施方案》，提高工人的技术素质，保证操作到位和施工安全。
（4）保证井下排水设备状况良好，随时可正常排水。
（5）风筒接到工作面，保证通风系统良好。
九、施工工期
1、作业循环方式
采用五探、五掘、两砌的循环作业方式，支护段高为8m。
（1）交接班及准备—打探水眼—注浆—清底—
（2）交接班及准备—打炮眼—凿岩—装药联线—放炮—
（3）交接班及准备—通风—安全检查—出碴—清底—
（4）交接班及准备—打探水眼—注浆—清底—
（5）交接班及准备—打炮眼—凿岩—装药联线—放炮—
（6）交接班及准备—通风—安全检查—出碴—清底—
交接班及准备—打探水眼—注浆—清底—
（5）交接班及准备—打炮眼—凿岩—装药联线—放炮—
（6）交接班及准备—通风—安全检查—出碴—清底—
（7）交接班及准备—找平落模—搭平台—浇筑砼—封口（小循环）
（1）交接班及准备—出碴—清底。
交接班及准备—打探水眼—注浆—清底—
（2）交接班及准备—打炮眼—凿岩—装药联线—放炮—
（3）交接班及准备—通风—安全检查—出碴—清底—
交接班及准备—打探水眼—注浆—清底—
（4）交接班及准备—打炮眼—凿岩—装药联线—放炮—
（5）交接班及准备—通风—安全检查—出碴—清底—
（6）交接班及准备—找平落模—搭平台—浇筑砼—封口（小循环）
（7）交接班及准备—出碴—清底。
按以上步骤成井2模为一段作业循环，用时125小时。
十、劳动组织
1、劳动作业方式：
直接工班实行按工序交接班的“滚班制”作业方式，辅助工实行“三八”作业制。
控制好生产衔接。
凿岩时，12名打眼工轮换作业，一般8名操作；出矸时，除抓岩机司机和信号工外，工作面还配有2～3人进行刷帮和清理浮矸；清底时，增至6～8人；砌壁6～8人。
打眼、出矸时多余的井下作业人员在搅拌站备料。
机电维修采用包机组形式。
注浆工随时待命。
2、劳动力安排。
见劳动力安排表（表6）
劳动力安排表表6
工种
数量
备注
一、管理人员
9
项目经理
1
副经理
3
生产副经理安全副经理机电副经理
工程技术人员
4
总工程师工程师质量安全地测
专职安全员
1
二、井下生产人员
36
施工队长
1
爆炮员
1
凿岩工
12
装岩工
4
出碴工（清底）
8
注浆工
12
支护工
三、辅助生产人员
21
信号工
6
把钩工
6
卷扬工
6
机修、电工
8
四、后勤人员
8
炊事员
2
司机
3
运渣、铲车、客货
其他
4
会计、保管、采购等
合计
100
十一、凿岩爆破安全规程
1、严格执行《中华人民共和国国家标准爆破安全规程》，爆破作业时必须制定爆破安全技术措施。
2、爆破员：
1）必须经过安全技术培训，合格后持证上岗，无证人员不得领取爆破器材;
2）保管所领取的爆破器材，不应遗失或转交他人，不应擅自销毁和挪作它用；
3）按照爆破指令单和爆破设计规定进行装药、联网和起爆等爆破作业；
4）严格遵守本规程和安全操作细则；
5）爆破30分钟后，由爆破员入井检查工作面，发现盲炮和其他不安全因素应及时上报，获准后及时处理；
6）爆破结束后，将剩余的爆破器材如数及时交回爆破器材库。
3、安全员：
1）负责本单位爆破器材购买、运输、储存和使用过程中的安全管理；
2）督促爆破员、保管员按照本规程和安全操作细则的要求进行作业，制止违章指挥和违章作业，纠正错误的操作方法；
3）经常检查爆破工作面，发现隐患应及时上报或处理；
4）经常检查本单位爆破器材仓库安全设施的完好情况及爆破器材安全使用、搬运制度的实施情况；
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