唐口冻结表土段施工安全技术措施资料.docx
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唐口冻结表土段施工安全技术措施资料
中煤第五建设有限公司第三工程处
山东唐口煤业有限公司矿井南部通风系统安全改造
进风井井筒冻结表土段外壁施工安全技术措施
编号：
TKDJBTDWB--20140829掘号
工程名称：
山东唐口煤业有限公司矿井南部通风
系统安全改造进风井井筒
施工单位：
中煤五建第三工程处第十五工程项目部
编制人：
项目经理：
编制日期：
2014年8月29日
执行日期：
2014年月日
目录
一、编制依据1
二、工程概况1
三、地质及水文地质概况1
四、施工方案2
五、施工方法2
六、劳动组织及循环图表3
七、施工辅助系统5
八、施工质量及质量保证措施6
九、施工安全措施7
十、附图8
唐口南部进风井井筒冻结表土段井筒断面图9
唐口南部进风井井筒避灾路线图10
山东唐口煤业有限公司矿井南部通风系统安全改造
进风井井筒冻结表土段外壁施工安全技术措施
一、编制依据
1、唐口煤业有限公司矿井南部通风系统安全改造进风井井筒及相关硐室掘砌工程施工组织设计及会审意见
2、山东唐口煤业有限公司矿井南部通风系统安全改造进风井井筒井壁结构图平、剖、断面图S137（F）-116.2-1
3、《煤矿建设安全规范》（AQ1083-2011）
4、《煤矿安全规程》（2011版）
5、《简明建井工程手册》
6、《煤矿测量规程》
7、《煤矿井巷工程施工规范》（GB50511-2010）
8、《煤矿井巷工程质量验收规范》（GB50213-2010）
二、工程概况
唐口南部进风井井筒设计净直径Φ7.0m，井筒净断面积为38.5m2，设计深度1034.433m，，井口设计标高为+39.0m（±0.0相当于绝对标高+39.0m）。
该井筒上部采用冻结法施工，冻结深度478.0m，其中冻结表土段深度220.0m；冻结基岩段深度258.0mm。
冻结表土段外壁为单层钢筋砼支护，钢筋配置如下：
竖筋（HRB400）Ф20@250mm、环筋（HRB400）Ф20@250mm、Ф25@250mm，钢筋保护层80mm，钢筋绑扎半径为：
4420mm、4620mm，搭接长度为700mm、875mm，井壁厚度：
500mm，砼强度等级C40、C50。
其技术特证如下：
唐口进风井冻结表土段外壁技术特证
部位垂深（m）
段高（m）
净直径
（m）
壁厚（mm）
钢筋型号HRB400
泡沫板厚度（mm）
砼标号
竖筋
环筋
6.0～-100.0
94
8.0
500
Φ20@250
Φ20@250
C40
100.0～-160.0
60
8.0
500
Φ20@250
Φ20@250
50
C40
160.0～220.0
60
8.4
500
Φ20@250
Φ25@250
50
C50
三、地质及水文地质概况
1、地质概况
（1）第四系（Q）
厚218.40m（检3孔），平均218.96m。
由粘土、砂质粘土、砂及砂砾层组成。
参照以往地质成果资料，亦将井筒工广区第四系分为上、中、下三段。
上段：
土黄色为主，夹灰绿色、浅褐色、砖红色；由砂质粘土、粘土与砂层相间组成,以土层为主。
总厚65.60m。
其中土层4层，单层厚度1.35～32.95m，累厚53.90m,占地层总厚82﹪；砂层4层，单层厚度1.20～6.35m，累厚11.70m,占地层总厚18﹪。
中段：
浅灰绿色为主，夹土黄色、浅褐色、锈红色；岩性主要为砂质粘土、粘土、中砂、粗砂及细砂。
总厚58.30m。
其中土层4层，单层厚度1.80～21.35m，累厚47.85m,占地层总厚82﹪；砂层4层，单层厚度1.50～3.55m，累厚10.45m,占地层总厚18﹪。
下段：
浅灰绿色为主，夹土黄色、灰白色、锈红色；岩性以主要为砂质粘土、粘土、粉砂、细砂，见中砂及粗砂，下部弱固结。
总厚94.50m。
其中土层8层，单层厚度1.55～30.00m，累厚60.95m,占地层总厚64﹪；砂层7层，单层厚度2.05～8.40m，累厚33.55m,占地层总厚36﹪。
2、水文地质概况
由于该井筒采用冻结法施工，故冻结段水文地质在此不再阐述。
四、施工方案
冻结表土段施工采用短段掘砌施工方案，整体金属下行钢模板砌壁，掘砌段高为4.0m。
出矸（土）采用一台58型柴油挖掘机配合2台HZ-6型中心回转式抓岩机挖土装罐，布置两套单钩挂7m3吊桶提升，主提采用一台JKZ-3.6/15.5型绞车；副提采用一台JKZ-3.2/15.5型绞车提升，将吊桶内的矸石（土）提至翻矸平台，采用人工挂钩翻土，经翻矸溜槽至地面，再由铲车装入自卸式汽车排入矿方指定地点。
井壁砼由地面砼搅拌站配制好的混凝土装入DX-3.0型底卸式吊桶采用不摘钩下料。
五、施工方法
1、掘进
冻结表土段掘进采用一台58型柴油挖掘机配合2台HZ-6型中心回转式抓岩机挖土装罐，掘进时先挖井筒净径以内部分，然后进行逐段刷帮。
人工利用风镐、铁锹配合刷帮、修边，抓岩机在提升中心位置掘出超前罐窝，并用抓岩机装矸。
矸石（土）分别装入两套单钩挂7m3吊桶提升（承载人数最多为12人），矸石（土）经二平台溜槽翻矸落地、铲车装土至自卸车。
自卸式汽车将土拉至指定排矸地点。
冻结表土段掘进段高4.0m时，共三个掘进班循环滚动制作业，第一个班小断面掘进高度2.0m；第二个班刷帮至设计荒径高度2.0m，再向下全断面掘进0.8m；第三个班全断面掘进1.2m找平满足一个砌壁段高4.0m。
过较厚粘土层掘进段高由4.0m改为2.5m时（视现场情况而定），共两个掘进班循环滚动制作业，第一个班小断面高度2.0m；第二个班刷帮至设计荒径，高度2.0m，再向下全断面掘进0.5m并找平；至满足一个砌壁段高2.5m。
正常掘进分为三个班、砌壁一个班，铺设泡沫板、扎钢筋由掘进三班及砌壁班完成然后由砌壁班立模、验收、浇筑混凝土，下个段高进行相同段高滚动式作业。
外壁掘砌到垂深160.0m时开始变径，井筒外壁净半径由原R=4.0m变为R=4.2m，荒半径由原来的R=4.55m变为4.75m，井壁厚度均为500mm。
2、泡沫板铺设
根据图纸设计，泡沫板铺设位置垂深为：
100.0～220.0m，泡沫板厚度：
50mm。
掘进至设计荒径找平段高后铺设泡沫板，铺设泡沫板采用150mm钢钉直接将泡沫板固定在进帮上，必要时采用锚杆固定。
泡沫板必须与井帮贴实密切、紧密相连。
3、钢筋绑扎
泡沫板铺设完成后，进行钢筋绑扎工作，每层均是先上紧竖筋，再绑扎环筋，环筋每道接头要错开搭接。
利用井筒中心线按设计标定出钢筋位置砸入工作面（每圈8～10根，定位筋规格为Φ20mm钢筋，长度为800mm，一头削尖），用钢卷尺在定位筋上量出外层钢筋半径，在定位筋位置各绑扎一圈环筋。
竖筋采用等强度直螺纹套筒机械连接，直螺纹接头用牙钳紧固，并将接头保护好；环筋绑扎选用18＃铁丝，每个搭接头不少于三道扎丝，每道为双股铁丝，钢筋绑扎要做到横平、竖直，间排距按设计均布，螺纹连接接头要在同一水平，钢筋保护层为80mm。
钢筋搭接长度（根据事先在地面加工好的环筋上用红漆标定出两头钢筋的搭接长度）不小于设计长度。
钢筋间排距、保护层厚度控制采用木制定尺或钢尺量测；钢筋绑扎完毕回填黄砂保护钢筋接头，并由当班技术员先自检合格，再通知矿方、监理现场验收合格后，方可进行下一道工序施工。
4、立模砌壁
钢筋绑扎好后用工作面泥土将竖筋预留搭接丝头埋住，然后再在泥土上覆盖一层黄砂，经监理验收合格后方可进行立模工作。
模板分直模和刃脚两个部分采用螺栓连接成一整体，模板由地面集控的4台16T稳车悬吊，首先找平工作面再用风动脱模机将模板、刃脚收缩进行脱模、落模。
依据井筒中心线严格按照井筒设计半径进行立模找正。
冻结表土段外壁砼标号分别为C40、C50。
混凝土配合比严格按照山东润鲁建筑材料检测技术服务有限公司试配制作。
砌壁混凝土由地面井口西侧搅拌站配制，地面搅拌站配备2台JW-1000型搅拌机；一套PLD1600型电脑自动上料系统，将按配比计量的砂子、石子输送到料内，砂石料经爬轨翻料入砼搅拌机中。
水泥采用LSY200-9型螺旋输送机将水泥输送到水泥计量计中，经计量后直接进入搅拌机。
井壁砼由地面砼搅拌站配制好的混凝土装入DX-3.0型底卸式吊桶采用不摘钩下料，由两套单钩提升系统提升。
经搅拌好的混凝土通过井口溜槽下放至皮带输送机输送至井口底卸式吊桶内，提升机提升至井下吊盘，在吊盘上通过分灰器对称入模。
将底卸式吊桶下放至设置在下层吊盘喇叭口上的分灰器上方，人工操纵底卸式吊桶卸料柄将砼均速卸入分灰器内，分灰器安设8寸弹簧胶软管，模板自带操作脚手架和翻转挤压式受灰合茬窗口，保证合茬严密平整，砼入模要对称、均匀、分层浇注分层振捣。
六、劳动组织及循环图表
井筒冻结表土段外壁掘砌施工采用“滚班”叫班制度，掘砌段高4.0/2.5m为滚班循环作业，地面辅助及机电人员采用“三八制”作业；项目部管理人员和技术人员实行24小时值班制度。
人员配备及循环图表如下：
唐口进风井井筒冻结表土段外壁掘砌施工劳动力配备表
序号
工种名称
配置人员
圆班人员
备注
1
掘进
19×3
57
包含挖掘机司机3人
2
地运
6×3
18
3
机修
1×3
5
包括大抓
4
电工
1×3
5
大班2人
5
绞车工
4×3
12
6
值班队长
1×3
3
7
技术人员
1×3
3
8
管理人员
6
合计
唐口进风井井筒冻结表土段外壁掘砌循环图表
班别
工序名称
工时
时间（小时）
时
分
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
掘
一
班
交接班
10
掘进工器具准备
10
小断面掘进2.0
5
10
掘
二
班
交接班
10
掘进（刷帮）2.0
3
10
全断面掘至0.8m
2
10
掘三班
交接班
10
全断面掘1.2m
3
00
铺泡沫板扎筋回填刃脚
--
--
砌
壁
班
铺泡沫板扎筋回填刃脚
1
30
脱模立模
50
打灰
2
30
说明：
一个循环19h，循环成井4.0m。
根据表土性质和冻土进荒径量，控制循环时间为18—20h。
掘三班铺设泡沫板与扎筋与砌壁班共同进行
七、施工辅助系统
1、凿井设备布置
进风井利用永久井架凿井，布置两套单钩提升。
2、提升系统
主提采用JKZ-3.6/15.5型绞车，副提JKZ-3.2/15.5型绞车，挂7m3吊桶套单钩提升。
3、通风系统
井筒施工采用压入式通风方式。
采用2台FBD-Ⅱ-No9.6-2×30型防爆对旋式局部通风机（一台备用），配一路Φ1.0m胶质阻燃风筒向工作面供风，风筒均沿井壁固定，用锚杆固定在井壁上。
风机设在井口东侧。
风筒从封口盘盘面以下地沟槽引入井下。
4、压风系统
井筒凿井期间，在井口附近设一个压风机站。
采用2台GA250型和2台SA120A型空压机，总供风能力达到120m3/min。
可满足不同施工工序的用风需要。
地面压风干管选用Φ219×6无缝钢管，井下选用Φ159×6mm的无缝钢管。
井筒压风管采用井壁固定。
5、供电系统
本工程施工期间，站内安装YKBS-10型移动式开闭所一台，ZXB-630×2/10-6型移动变电站一台，KSGB-630/10/1.2型矿用干式变压器两台；自业主10KV变电所敷设两路YJV-3×120/10KV（一路运行一路备用）电缆至开闭所做为主电源进线（一路运行一路备用），在开闭所附近安装KSGB-630/10/1.2型矿用干式变压器两台供井下排水设备用电，井口安装ZBX-4.0/127型照明信号综合装置供井下信号、照明用电；提升机采用双回路供电。
工程总装机容量为5055.0KVA，同时运行最大负荷为3791.2KW。
6、运输系统
采用人工挂钩翻矸（土），将提升上来的土经翻矸溜槽放至地面，由ZL-50型铲车装入自卸式汽车，排入矿方指定排土地点。
7、通讯、信号及照明系统
为便于施工中的通讯联系，井口设一套具有10门调度电话的交换机，井下吊盘设抗噪音电话，井下通过井口可以方便地同压风机房、提升机房、调度室进行通讯联络。
井口设防爆信号室，采用本安型信号系统，当在井下发出信号指令后，井口及提升机房均有声光及电视监测系统，并具有信号显示记忆功能。
设电视监控系统，通过在吊盘、工作面、封口盘、翻矸台、提升机操作室等处设置探头，电视监控集控室和提升机房等处可监视上述位置。
井内设一路照明电缆，电压为127V，各层吊盘上方各设2盏防水防爆灯，下层吊盘设4盏防水防爆灯和2盏竖井矿用投光灯照亮工作面。
线路全部沿吊盘钢梁布置，垂直向下的线路穿入钢管内。
盘面上活动的导线加胶质套管以防漏电。
8、测量
依据地面十字基点，采用J2型经纬仪将井筒十字线采用交会法找出井筒中心，在封口盘上标定井筒中心位置，用手摇钻钻出2mm钻孔，手摇绞车挂φ1.8mm炭素钢丝悬吊锤球作为井筒中心线指导井筒施工。
施工期间，应定期进行井架及井口沉降观测，并做好观测记录，其中永久井架观测资料应移交建设单位。
9、翻矸排矸
绞车提升上来的矸石（土）通过翻矸溜槽溜至地面，利用装载机装入排矸车，由排矸车将矸石（土）运至矿方指定地点。
八、施工质量及质量保证措施
1、井筒井壁厚度不得小于设计厚度
2、在粘土层施工时，先挖内径，后沿周边均匀对称开帮。
对较厚粘土层应及时测定井帮的位移量，将砌壁模板高度调整，由4.0m缩短为2.5m，加快掘砌施工进度，把每段高施工循环时间控制在18~20h间，以缩短粘土暴露时间，减少粘土膨胀量确保冻结管的安全。
3、及时准确做好井帮位移观测，针对位移量大的层位，在落模前必须确保井壁厚度符合设计要求，壁厚不够处必须刷帮至设计壁厚。
4、井壁表面无蜂窝、麻面、露筋、等现象且壁后充填饱满密实，无空帮现象。
5、井壁接茬不得大于30mm。
6、钢筋绑扎符合设计要求，绑扎要牢固，搭接长度符合设计要求，钢筋绑扎竖、环筋间排距不超过设计，钢筋绑扎不得出现缺扣、松扣、露扎等现象。
7、竖筋与直螺纹丝套筒紧固,并有专人负责检查。
8、混凝土浇灌必须分层、对称入模，采用振动棒振捣混凝土，必须定人、定位负责振捣，保证混凝土浇注质量。
9、加强现场施工管理，掘进时当班技术员负责检验掘进荒径，确保井壁厚度。
严格控制掘进段高，立模时利用水准仪找平工作面，保证模板的垂直度，严格按规范要求进行施工。
10、严格控制施工期间的砼入模温度，不得低于15℃。
11、钢筋和钢筋加工件的品种、规格、质量、性能必须符合设计要求和规范有关规定。
12、钢筋表面要清洁，受力钢筋间距按设计要求控制±20mm之间，排距按设计要求控制在±10mm之间。
保护层按设计要求控制在±10mm之间。
13、加强施工现场工程材料采购货源及质量管理制度，对于构成工程实体的主要材料、半成品必须具有出厂合格证、检验单等资料。
严格工程材料和预制件的检验和试验，确保使用材料全部符合设计要求，不合格的材料不得使用。
14、立模工作是保证井壁质量的关键，立模板应严格遵守立模操作程序。
立模前必须检查模板是否变形，如有变形，必须经修理、整型，确认完好时方可使用。
15、定期对井筒中心线进行校对验证，以正确指导井筒施工。
16、根据井筒砌壁工程量，按规范要求制作砼试压块、实测砼塌落度，并及时做好施工签证。
九、施工安全措施
1、施工前应将本措施及防片帮措施、防坠专措施一并贯彻到每一个施工人员，做到人人心中有数。
2、严禁酒后上岗。
3、进入井口棚内的人员必须配带安全帽，闲杂人员严禁入内。
4、所有要害工种，都必须经过严格考试培训，持证上岗。
5、翻矸台、封口盘上所有孔洞及缝隙应封严，以防坠物伤人。
6、提升和悬吊钢丝绳，必须派专人定期检查，并做好检查记录。
7、施工期间，工作人员在下列情况下必须佩戴保险带：
1）乘吊桶下上井时；
2）在井架或井下吊盘安装风水管路等作业时；
3）在模板上作业时；
4）在翻矸台上作业时；
5）在模板上清理人员和清理井壁接茬人作业时。
以上作业人员作业时保险带必须生根在牢固的构件上，每次使用之前必须检查，发现损坏应立即更换。
8、井上、下工作人员必须佩戴安全帽，帽带必须系牢，以防低头掉落伤人。
9、井上、下把钩工要坚守岗位，切实负责，做到目结目送，上下人员及物料时严禁人货混装。
10、上下井时其人员不得将手及头伸出吊桶边沿外。
11、人员升井时，人员必须在吊桶停稳和井盖门关闭后方可出入吊桶。
12、由于双钩提升无论提人或提矸石（土）时，井盖门不得同时开起，井口信号工要控制好起钩时间，防止人员或倒矸石（土）时从另一井盖门落入井下伤人。
13、严格按照规程要求控制提升速度，严禁超速提升。
14、吊桶上下运行时、通过吊盘及封口盘时，绞车一定要慢速通过。
15、吊桶提升时在提起1.5m左右后，必须先发停点稳罐，待吊桶稳定后，清理完吊桶底部附着粘土等物后，才能发出提升信号。
16、提升物料及装矸时，不得装得过满，以免掉落伤人，吊桶装满系数为0.9。
17、使用风镐时，风管与风镐连接处必须使用铁丝连接，防止风带脱落伤人。
18、在荒断面掘进时，必须安排专人观察井帮，如有片帮现象，应提前处理掉，以防片帮伤人。
19、做好与冻结单位沟通，加快施工速度，防止井帮暴露时间长引起片帮事故的发生。
20、吊桶上下物件及钢筋材料时必须进行捆绑，且不得伸出吊桶以外。
21、起落吊盘、模板时，必须由班组长统一指挥，严禁违章指挥，违章作业。
22、起落模板时,模板上下严禁站人。
23、立模调整模板时，原则上是两根模板绳一块起。
如必须进行单根模板绳起落时，必须在吊盘上、封口盘上设专人观察绳。
点起时井下人员全部集中在井筒中心线附近，观察模板绳起落，防止断绳伤人。
24、使用中心转抓岩机抓矸时，人员应及时避开抓斗运行方向，严禁人员站在抓斗上进行配重抓岩。
25、挖掘机作业时其回转半径内严禁有人，挖掘机前后移动时先观察前后是否有人，待人员躲避开挖掘机移动范围后方可移动。
26、中心转抓岩机，抓斗不使用时，应将抓斗内的泥土（矸石）清理干净后，锁在机身上，并旋转到安全角度。
27、中心转抓岩机提升钢丝绳，应有抓岩机司机和包机人员每天检查、每周更换，并做好记录。
28、严禁用吊桶及中心回转撞击模板、油缸等。
29、严格执行岗位责任制，实行井下交接班制度。
30、施工时每班设一名安全质量检查员，发现问题及时处理。
31、严禁乘坐底卸式吊桶上下井。
十、附图
唐口南部进风井井筒冻结表土段井筒断面图
唐口南部进风井井筒避灾路线图
中煤五建三处第十五工程项目部
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