混合井施工组织设计.docx
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混合井施工组织设计
山东五莲县鲁地矿业有限公司
七宝山多金属矿混合井掘砌与装备工程
施工组织设计
（一标段）
二0一二年四月
第一章编制依据和原则
第一节编制依据
（一）国家关于工程建设现行的有关法律、法规及行业的有关规定。
（二）国家关于工程建设现行的规范、标准及行业的有关规定。
1.施工及验收规范、规程及标准
（1）《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001
（2）《建筑地基基础工程质量验收规范》GB50202-2002
（3）《煤矿井巷工程施工规范》GB50511-2010
（4）《煤矿井巷工程质量验收规范》GB50213-2010
（5）《煤矿安装工程质量评定标准》GB50303-2002
（6）《工程测量规范》GB50026-93
（7）《钢筋混凝土结构工程施工及验收规范》GB204－92
（8）《煤炭建设立井防腐蚀技术规范》（MT/T5017-96）
（9）《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》（GB50212-2002）
（10）《机械设备安装工程施工及验收通用规范》（GB50231-98）
（11）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）（13）
（12）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
（13）《钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规范》（JGJ82-91）
（14）《涂装前钢材表面锈蚀等级和涂装等级》（GB8293）
（15）《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）
（16）《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）
（17）《钢筋焊接及验收规范》（JGJ18-2003）
（18）《冶金矿山井巷工程质量检验评定标准》YBJ218－89
（19）《冶金矿山井巷工程质量检验评定标准》YBJ218－89
（20）《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104-97）
（21）《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-86）
（22）《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-88）
（23）《矿山井巷工程施工及验收规范》GBJ213-90
2．施工安全管理规范、规程及规定
（1）《金属非金属地下矿山安全规程》
（2）《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-86
（3）《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-88
（4）《建设工程施工现场供用电安全规范》GB50194-93
（5）《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99
（6）《施工升降机检验规则》GB/T10054-88
（7）《建筑卷扬机安全规程》GB13329-91
（8）《爆破安全规程》GB6722-2003
上述标准、规范及规程仅是本工程施工的最基本依据，并未包括实施中所涉及到的所有标准、规范和规程。
实施中所用标准和技术规范均以合同签订之日为止时的最新版本为准。
第二节编制的指导思想和原则
1．执行国家的有关政策、法令、法规和现行技术规程、规范、标准。
2．方案选择经过全面的技术经济比较，实现安全、快速、优质、高效的原则。
3．根据工程特点、生产规模、地质条件、气候条件等采用合理的施工作业方式，提高施工效率，减轻劳动强度。
4．对工程实施项目管理，尽量减少不必要的管理环节，形成优质高效的运行机制。
5．贯彻ISO9001质量管理体系标准，针对本工程项目建立可操作性强、运行效率高的保证体系，确保实现优质工程的目标。
6．根据合同工期要求及本公司在类似工程施工中已实现的水平，结合国内先进水平，确定本工程进度指标和生产技术指标。
7．有计划、有重点地组织人力物力，狠抓关键工程的施工，缩短施工工期。
8．积极推广和采用国内同行之有效的先进技术和先进施工组织管理经验，积极推行技术进步和创新，尽可能降低业主成本和施工成本。
第二章招标项目概况
第一节项目概况
七宝山多金属矿属于新建矿山，该工程的关键工程是混合井、回风井掘砌与井筒装备安装工程，工程施工方案和相关图纸资料设计由哈尔滨黄金设计研究院完成。
一、地理位置
矿区位于五莲县城西北约18km的高泽乡、于里乡交界处，行政区划属五莲县于里乡和高泽乡管辖。
区内公路交通较为发达，东、西部有S222省道、G206国道通过，东60km为同三高速出入口，南60km和北40km为连接同三高速的日东高速、济青高速。
乡镇间均有柏油路相通，矿区内有简易的生产路相互贯通，交通便利
二、矿区自然地理及区域经济
本区为丘陵地区，属剥蚀堆积地形，处在次火山岩体特殊地质背景下，沟深、坡陡、均呈环状地形的走势，地形最大比高在100m左右，最高海拔220.40m。
区内属暖温带半湿润大陆性季风气候，夏季炎热，冬季寒冷，光照充足，四季分明。
年平均气温13℃左右，年平均降水量700～900mm。
年降水季节分布不均，年降水量的65%多集中在6～8月份，蒸发量小于降水量。
矿区位于丘陵区，附近人口稠密，劳动力充足。
经济以农业为主，农作物主要为地瓜、小麦、玉米、花生。
矿产开发以七宝山金铜矿为主，该企业属中二型企业，从业人员达2000余人，年工业总产值近亿元。
其它非金属矿产开发利用程度较低，属工业欠发达地区。
第二节工程地质及水文地质条件
一、工程地质条件
区内出露地层为新生代第四系、中生代早白垩系青山群八亩地组及方戈庄组。
①第四系（Q）
主要分布于裴家峪水库以北和墙夼水库以南沿河床及其附近一带，出露面积约1.80Km2。
为冲洪积粘土质砂、砂砾层。
②青山群方戈庄组（KqF）
主要分布于详查区北侧，中村和后张仙以北，出露面积约0.50Km2，与八亩地组呈平行不整合接触，岩性主要为黑云粗面安山岩夹玄武安山岩，底部为粗安质集块岩。
③青山群八亩地组（KqB）
为七宝山的最新侵入围岩，其主要分布于详查区的四周，地层产状呈穹状向外倾斜，少部分以残留体形式赋存于次火山岩体内，出露面积约15.00Km2，主要发育四个段：
一段（KqB1）岩性为安山质凝灰岩、凝灰角砾岩夹安山质集块熔岩，顶部为钙质砂岩、粉砂岩薄层；二段（KqB2）岩性为粗稀斑角闪黑云安山岩夹安山质角砾集块熔岩；三段（KqB3）岩性为细密斑黑云角闪安山岩、安山质角砾熔岩、底部普遍发育有安山质凝灰岩；四段（KqB4）岩性为细密斑角闪黑云安山岩、集块熔岩、角砾熔岩。
受次火山热液影响，八亩地组火山岩明显发育有面状黄铁绢英岩化、绢英岩化和青磐岩化等蚀变。
矿体岩心呈柱状，裂隙不发育RQD80%以上，抗压强度为79.79～80.10MPa，为坚硬完整的岩体，工程地质条件较好为一稳固带。
矿体顶、底板安山玢岩、辉石闪长岩，根据水文地质编录与力学性能试验结果，裂隙不发育，岩石完整，RQD大于75%以上，抗压强度为52.17～78.54MPa，属坚硬半坚硬完整的岩体。
总之，矿床岩体工程地质条件较好，属工程地质条件简单—中等复杂的矿床。
矿岩的主要物理力学参数，矿石体重：
3.33t/m3;围岩体重：
2.90t/m3；硬度系数：
f=5～9；松散系数：
1.6。
二、水文地质条件
矿区位于潍河流域水文地质单元的中南部，属地下水的补给区，最低侵蚀基准面位于潍河与墙夼水库交汇处，标高为+80m。
大部分矿体为隐伏矿体位于当地侵蚀基准面以上，赋存于构造破碎带内，构造破碎带为矿床主要充水岩层。
矿体及顶、底板富水性、透水性弱，矿床充水因素单一，“详查报告”中提供的水文地质计算参数，-85m水平矿坑正常涌水量为247m3/d，最大涌水量为370m3/d，-310m水平矿坑正常涌水量为149m3/d，最大涌水量为224m3/d。
构造裂隙水为矿床充水的直接因素，顶、底板岩性主要为各类安山玢岩、辉石闪长岩等。
由于岩石致密坚硬，裂隙不发育，透水性、富水性较差。
为一极弱含水层，局部受构造影响，富水性有所增强。
红石岗断裂带走向东西，长约1.00km，倾向南，倾角80°～85°，地面出露宽度1～10m，力学性质表现为压扭性，岩性以碎裂岩为主，岩石挤压破碎严重，富水性差，根据抽水试验单位涌水量小于0.012L/s•m，渗透系数0.032m/d。
根据矿区水文地质条件划分原则，属于水文地质条件简单的矿床。
第三节工程招标范围
七宝山多金属矿混合井掘砌与井筒装备安装工程项目位于山东省五莲县境内。
标段一：
混合井掘砌与井筒装备安装工程。
该井井筒净直径5.0m，井口标高+194.2m，井底标高-488m，井筒全长682.2m。
中段高度50m。
设+140m、+90m、+40m、-10m、-60m、-110m、-160m、-210m、-260m、-310m、-360m、-413m共12个中段，其中+140m为回风中段、-488m为粉矿回收水平，每个中段均设单向码头门和信号硐室,在-145m、-488m设箕斗装矿点。
采用JKMD-2.8×4（Ⅰ）落地式摩擦轮提升机，箕斗加罐笼提升方式，方钢罐道。
井筒内设梯子间，作为安全出口。
该井兼做进风井。
本次招标的混合井工程内容包括：
1、井筒掘砌：
包括井颈26m、井筒656.2m，另含马头门13个，中段信号硐室11个，装矿信号硐室2个；中段马头门掘砌后再向前掘10米，断面3.0×3.0m2。
混合井井筒掘砌工程量表
序号
工程名称
支护厚度（mm）
规格（m×m）
净断面（m2）
掘断面（m2）
长度（m）
掘进量
（m3）
支护量
（m3）
支护形式
备注
1
井颈加壁座
1000-600
Φ5
19.63
26
821.725
311.216
钢砼
砼C30
2
井筒
300
Φ5
19.63
24.63
656.2
16162.206
3277.719
砼
砼C25
3
回风巷道
100
2.4×2.6
5.835
6.458
10
64.580
6.230
砼
砼C25
4
运输巷道
100
3.0×3.0
8.367
9.093
120
1091.160
87.120
砼
砼C25
5
绕道1
300
2.5×2.5
6.230
8.050
3.30
26.565
6.006
砼C25
2个箕斗装矿硐室
6
绕道2
300
1.2×2.2
2.539
4.092
5.80
23.734
9.007
7
信号硐室
300
3.0×3.0
8.367
10.608
10.08
106.929
22.589
8
箕斗坑
300
296.400
73.500
9
装矿硐室
300
5.0×4.5
21.200
24.409
12.00
292.909
38.508
10
管子道
300
3.0×3.0
8.367
10.608
2.00
21.216
4.482
11
码头门（小）
300
5.0×3.0
13.240
15.712
55.0
1172.160
168.960
砼C25
11个正常水平
码头门（大）
300
5.0×5.0
23.240
26.912
12
码头门（小）
300
5.0×2.6
7.167
9.168
5.0
53.940
11.355
砼C25
回风水平
码头门（大）
300
5.0×3.5
9.867
12.408
13
码头门（小）
300
5.0×3.0
13.240
15.712
5.0
106.560
15.360
砼C25
粉矿回收水平
码头门（大）
300
5.0×5.0
23.240
26.912
14
信号硐室
300
3.0×3.0
8.367
10.608
33.0
350.064
75.626
砼C
9个
合计
20590.146
4107.679
2、装备：
装备具体情况见招标图。
如施工中有改动，按施工图执行。
主要包括井筒正常段装备，中段马头门装备，箕斗装矿硐室装配等。
第三章施工准备工作
第一节施工准备工作的目的和依据
1、目的：
充分做好施工准备工作，为工程施工创造良好条件，保证工程正式开工后能连续并顺利地进行。
2、依据：
招标文件及设计图纸、井筒施工方案、施工组织设计，现场的实际情况等。
3、施工准备工作中，各类工程和各项工程之间有密切的联系，必须互相配合，协调一致，才能使其顺利进行。
因此，准备工作要针对薄弱环节，经常综合平衡，保证施工准备工作顺利完成。
第二节施工准备工作主要内容
一、前期技术准备工作
（1）、组织与管理工作。
组建项目管理机构，成立项目部，根据施工需要，梯次搭配熟悉业务的各类技术人员；明确工作内容；明确人员分工与职责。
（2）、设计准备。
认真阅读工程设计及各类资料、图纸；与设计院甲方、监理单位密切配合，作好设计资料的审查和报批工作；完成完善各类工程的设计工作；编制好施工组织设计。
（3）、勘察工作。
配合甲方及相关单位作好井筒检查孔的施工；供水水源地的勘探；工程地质勘探；工业场地实际地形的勘察与测量；文物勘察等工作。
二、工程准备工作
（1）、测量工作。
完成实测、定位工作，设置永久性的经纬坐标桩、水准基桩，标定井筒十字中心基桩，确定施工准备期开工的永久建筑及设施位置工业场地范围的确定，临时建筑位置的圈定，工业场地范围的圈定。
（2）、工业场地平整与障碍物的拆迁。
按工业场地设计标高和土方调配图进行。
根据场地施工条件和具体需要逐步进行，从井口生产区向外扩展。
（3）、四通工作。
进行施工需要的给排水、供电、通讯、道路等设施的施工，包括永久和临时两部分，应尽量利用永久设施，减少临时设施。
（4）、生活服务设施。
根据施工情况，修建为施工服务的食堂、宿舍、浴室、工地办公室等生活服务设施，有条件应合理利用永久设施。
（5）、生产服务设施。
完成井筒施工需要的压风、通风、提升、排矸等到生产辅助系统，为井筒施工做了准备。
（6）、非标件加工。
（7）、材料及设备。
钢材、木材、水泥、砖灰砂石等建筑材料的采购及质量检验；半成品的采购、加工及质量检验；主要施工设备的检验。
（8）、按照施工图纸和井筒的实际情况对井筒各构件进行加工制作及防腐处理。
（9）、根据井筒平面布置图，加工制作圆形吊盘。
在吊盘的两层盘面周圈加设1m高安全栏杆，以确保吊盘上的施工人员的安全。
为了使钢梁便于安装，与拦杆不发生矛盾，在钢梁安装位置的拦杆上开设安装口。
（10）、通风及临时排水布置。
（11）、吊盘盘面施工设备布置：
伞灯、打点箱，布置电缆、电话及风管等。
（12）、井口根据施工情况设置电焊机、氧气、乙炔等设备。
（13）、当井筒掘砌工程即将施工完时，将钢梁、梯子、栅栏、钢罐道、管子等井筒装备材料运到井口，以备安装。
对已加工好的各钢梁及其它部件进行验收。
（14）、其他。
研究会审施工图纸及施工技术措施等；确定开工条件及上报开工报告；人员培训等。
三、物质准备
（1）、施工设备准备。
常用施工设备和特殊凿井设备的配备。
（2）、材料准备。
编制施工主要材料需用量计划。
（3）、资金准备。
编制资金需用量计划。
四、劳动力准备
管理人员及施工队伍的配备。
五、组织准备
确定工程施工组织结构与形式，合理组建施工队伍，周密组织，按合理的施工顺序依次进场。
六、大临布置
一切准备工作就绪后，开始绞稳车布置。
第四章井筒掘砌施工
第一节井颈段施工
一、临时锁口施工：
根据井壁结构、封口盘结构及井筒施工的要求，确定采用临时锁口。
临时锁口深度为3.0m，直径Ф5m，壁厚800mm，采用砖混结构，井壁与临时锁口搭接1m，井壁上端按搭接长度预留钢筋。
临时锁口施工时，挖至锁口底部水平，先打上200mm厚C20砼，自下向上砌筑临时锁口，直至砌筑至井口设计标高。
永久锁口待井筒施工结束，装备完毕后再施工。
二、井颈段掘进：
上部松散段采用风镐短段台阶式挖掘，有水时先挖超前水窝，安装潜水泵。
井帮涌水不稳定时，缩短掘砌段高，增加临时支护。
风化基岩段采用钻爆法施工，使用7655钻机，使用浆状炸药。
三、井颈段井壁混凝土浇注
浇注施工段高根据井帮土层、岩层情况而定，暂定段高为1-3m。
采用金属装配式模板，模板高度每节1m，采用PLD800+JS-500型自动计量混凝土搅拌系统拌料，溜灰管下料，插入式电动振捣器捣固，斜面接茬。
浇注接茬前需待上胎接茬处理成毛面，振捣密实。
井壁砼标号为C30，施工前一个月将原材料送交试验室获取配比。
水泥采用R32.5普通硅酸盐水泥、中粗河砂，20～40mm大石子、洁净水，并加入适量早强减水剂。
要根据井筒中线及水平调整模板下放，使模板到位后符合设计要求。
浇注时，严格按设计的配比与水灰比施工，并控制好外加剂用量，冬季施工时，采用提高水温措施，保证砼入模温度不低于20℃。
施工时，必须随机做好砼试块，每10～20m井壁一组，每组不低于3块，试块强度不得小于设计值。
要严格控制好掘砌段高，防止段高过大出现井壁砼脱层或段高过小接茬砼难以入模，影响施工质量。
钢筋：
环筋采用Ф18@300mm圆钢，竖筋采用54根Ф18mm螺纹钢，拉筋采用Ф10@600mm圆钢。
钢筋接茬采用搭接方式。
竖向搭接长度不小于35d，环向搭接长度不小于25d，接头宜错开，使同一断面接头的数量不大于该断面钢筋总数的25%，接头错开的距离不小于35d。
四、壁座施工
壁座设在基岩段2~3米处，要保证壁座处于稳定的不含水岩层，以达到支承和隔水效果。
壁座设计高度为1.7m，深度为0.9m，掘进工艺同前，掘进至荒断面后，用风镐在井帮上挖长×深=200×150mm孔洞，以增加井壁附着力。
一次掘砌到底，然后自上而下绑扎外层钢筋，再从下向上绑扎里面两层钢筋，并做好隔水带敷设，留设与基岩段接茬钢筋。
壁座浇注采用1m×1m金属组装模板，一次浇注达到设计厚度。
壁座施工完后，开始组装吊盘，安设封口盘。
第二节基岩段施工
一、施工方案
基岩段掘进采用光面爆破，采用HZ-6中心回转抓岩机抓矸，2.5m3吊桶排渣，溜灰管下料，采用液压整体下滑模板，段高3.4m。
岩石破碎时，局部可采用金属组装模板，缩短掘进段高，以确保施工安全与质量。
或可采用锚网临时支护，够一个段高时再浇注。
二、施工方法
（一）、掘进
正常情况下，采用钻爆法掘进。
工作面布置8部7655风钻，分区打眼，直眼掏槽，光面爆破。
炸药使用浆状炸药，导爆管起爆，毫秒延期电雷管引爆。
采用专用放炮电缆，井口380V电源起爆。
基岩段爆破图表见图
混合井基岩段爆破参数表
圈别
每圈
眼数
（个）
眼深
（m）
眼装
药量
（kg/眼）
炮眼
角度
（°）
圈径
（m）
总装
药量
（kg）
眼间距
（mm）
起爆
顺序
联线
方式
1
8
2.2
1.2
90
1.1
9.6
421
Ⅰ
并
联
2
14
2
1.05
90
2.6
14.7
580
Ⅱ
3
28
2
1.05
90
4.1
29.4
459.1
Ⅲ
4
38
2
0.9
89
5.4
34.2
445.9
Ⅳ
合计
88
87.9
混合井基岩段预期爆破效果表
序号
爆破指标
单位
数量
1
炮眼利用率
%
85
2
每循环进尺
m
1.7
3
每循环爆破实体岩石量
m3
41.85
4
每循环炸药消耗量
Kg
87.9
5
单位原岩炸药消耗量
Kg/m3
2.1
6
每米井筒炸药消耗量
Kg/m
51.7
7
每循环雷管消耗量
个
88
8
单位原岩雷管消耗量
个/m3
2.1
9
每米井筒雷管消耗量
个/m
51.76
在含水带内施工时，必须坚持先探水后掘进，当涌水量较大时采取防治水措施，防止淹井。
（二）、装渣
基岩段出渣主要由HZ-6中心回转抓岩机完成，使用0.6m3抓斗。
用抓岩机出矸时，要先将工作面抓平，并抓出水窝和罐窝位置，将吊桶放平放稳，摘掉钩头，由井筒周围向井筒中心推进。
吊桶提升后及时将周围矸石向外倒移，随抓岩及时敲帮松浮矸，并将欠挖部分用风镐、手镐剔除，矸石抓至快够一个段高时，实行人工找底与抓岩机抓岩相结合，以缩短抓岩时间，直至抓岩到满足支模需求。
为方便掘砌施工，每个段高可留深1.0～2.0m不等的座底炮，浇注结束后紧接出矸，底炮矸石出完后再进行打眼放炮作业。
（三）、砼浇注
基岩段井壁结构为单层现浇素混凝土井壁，混凝土标号为C25，井壁厚度为300mm。
当掘进够一个段高3.4m，出矸结束后，将工作面矸石整平。
根据井筒中线要求摆放木楔，松模板，在下放模板过程中，要根据中线、水平线的要求及时找正、找平，保证尺寸符合设计要求。
支好模板后，将模板上涂脱模剂，可开始下料浇注。
采用溜灰管下料，插入式振捣器捣固。
要求均匀上料，分层振捣，快入慢出，保证灰浆饱满，杜绝出现蜂窝麻面现象。
灌注接茬之前，要将原刃脚段冲洗干净，处理成毛面，防止接茬出现渗水现象，提高砼井壁整体强度。
当井筒出现淋水时，可在井壁设截水槽，集中排放于工作面或吊桶再排至地面，防止淋水进入模板内，影响砼配比与质量。
截水槽采用模板内预留2寸胶管方式，将截水槽布置在隔水岩层中，施工时适当加大该处荒断面，保证灌注厚度不小于设计。
若接茬出现脱节或其它问题时，可采用喷浆方法及时处理好，或打掉后重新灌注。
钢筋砼段井壁，要按设计要求绑好钢筋，钢筋间排距、保护层、搭接长度及连接钢筋均要按要求施工。
三、马头门及硐室施工
井筒施工至马头门及硐室位置时，将井筒掘进至马头门底板以下2m左右，再按设计进行马头门、硐室的施工。
因断面较大，掘进时采取分层掘进的方法。
如岩石较破碎先进行一次锚网临时支护，待整个马头门、硐室掘完后与井筒相应部位同时整体浇筑一次支护。
马头门的掘进采用气腿式凿岩机凿眼，人工将废碴耙到井筒内随井筒废碴提到地面。
当掘进距井筒较远时，采用抛掷爆破，尽量减少耙碴工作量。
为了保证马头门与井筒连接处混凝土的整体性，确保工程质量，马头门掘进与该处井筒掘进交替进行。
马头门墙拱部与井筒相应连接部位同时浇注混凝土。
支模时，将马头门与井筒碹骨对接，连接成一体，整体浇注混凝土，然后转入下部井筒的施工。
四、特殊地层段施工
井筒在穿过软岩破碎带、膨胀性泥岩层时，为了加快施工进度，保证井壁施工质量，确保施工安全，应根据不同情况分别采取以下措施：
1、打探水钻探明断层情况和涌水情况，采取相应的措施。
涌水量大于20m2/h时，进行工作面预注浆。
2、增加周边眼数量，缩小其间距和抵抗线，减少装药量。
3、井筒断面中心爆破，采用风镐等刷掘井帮。
4、严格控制淋、渗水对井帮围岩的侵袭，工作面中间设集水坑，及时排除积水，确保井底工作面干燥无积水。
5、对围岩进行锚网喷临时支护。
第三节凿井辅助系统
一、凿井井架
根据实际情况，选用Ⅲ型自制井架。
主要参数如下
1、天轮平台高度17.346m
2、天轮平台尺寸6.5×6.5m
3、井架跨度12×12m
4、卸矸台高度5.9m
5、井架自重33.067t
二、提升
采用单钩提升，选用JK-2.5/20提升绞车，主要参数如下：
滚筒直径：
D=2.5m
静拉力：
f=90kN
最大提升速度Vmax=3.8m/s
使用2.5m3矸石吊桶。
三、排水
当井筒淋水小于2m3/h时，
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