煤矿井筒爆破施工设计方案.docx
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煤矿井筒爆破施工设计方案
东庞矿井下组煤开采技术改造项目
主井井筒﹙北风井﹚爆破施工设计方案
中煤河北煤炭四处
编制说明
1.认真执行国家现行的规范、标准及行业的有关规定，在确保安全和工程质量的前提下，科学合理安排工程进度，优质、快速施工。
2.科学合理安排各工序施工顺序，优化施工方法，采取技术组织措施和质量保证措施，精心组织三类工程平行交叉作业。
3.提高矿井机械化水平，改善劳动条件，提高劳动生产率。
4.认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，制定可行的安全技术措施，确保施工人员的安全和矿井施工的顺利进行。
把防瓦斯、防水、防火、火工品防爆、井帮防片落等自然灾害防治工作贯穿到各工序中，做到防治结合。
第一章工程概况
一、工程概况
河北金牛能源股份有限公司东庞矿井下组煤开采技术改造项目主井井筒（北风井）凿井工程位于河北省邢台市内邱县东庞矿境内，东庞矿交通十分便利，京广铁路、京深高速公路和107国道由井田的东侧穿过；东庞矿工业广场距邢台市约23km；井田为地势平坦的陆地，本矿地区属温带大陆性气候，本区多年平均气温为12~15℃，最低气温-23.5℃，近年最高气温42.6℃，年平均降雨量650mm，最大降雨量1552.2mm，降雨多集中在6~9月份；结冻期一般在11月至次年2月解冻，最大冻土深度为440mm。
主要风2.4~3.7m/s,最大风速20m/s。
主井井筒（北风井）由邯郸工业设计院设计，井筒表土段及基岩风化带采用冻结法施工，冻结深度招标书暂定115m。
东庞矿主井井筒（北风井）工程技术特征表表1
工程名称
单位
数量
备注
井
筒
井口坐标
X
m
4122420.000
Y
m
38537019.000
Z
m
117.5
α
°
270.00
卸载方位角
深度
m
204.04
净直径
m
Φ4.5
净断面
m2
15.9
冻结段暂定深度
m
115
自然地表算
临时锁口
m
10
井身
m
204.04
生产水平
m
–204.04
井底水窝
m
井壁厚度
冻结段外壁
mm
300
竖筋Φ16@300平筋Φ18@300C35
冻结段内壁
mm
400
竖筋Φ16@300平筋Φ18@300C30
基岩段
mm
350
C30
第二章施工准备
一、施工准备原则
①施工准备期间，各工序、各工种之间交叉频繁，采用统筹的方法，运用网络技术，紧抓关键工程，采取交叉平行作业。
②技术准备是工程准备和其它各项准备的前提，将在施工准备前期完成。
③建筑安装工程采取交叉平行作业，安排工程进度时，考虑劳动力和设备的平衡。
二、现场施工条件
施工用水：
在建设单位指定位置取水，我方自行铺设管路至各用水点。
供电：
矿方供电电压6kv，我单位在井口附近设临时变电所，供施工、生活用电。
通讯：
由施工单位负责自行解决。
道路：
至工业场地已有道路，工业场地已平整，具备施工条件。
三、施工准备的内容
①组织技术与管理人员勘测现场，认真审阅图纸，学习技术规范，组织图纸会审，并在此基础上编制井筒施工组织设计及工程施工安全技术措施。
②绘制施工总平面布置图、井筒平面布置图、稳绞车布置图、天轮平台、翻矸平台、锁口盘、吊盘、大模板等非标制作图。
③准备好各种技术资料和表格，做好各项技术交底和安全技术培训工作。
④设备和人员进场：
根据合同约定的时间，项目部管理人员、技术人员、物资供应人员及部分机电工和相应设备进场，进行施工现场前期准备工作（稳绞车基础、压风、供电、生活临建等），待单身宿舍等生活设施满足要求后，机电安装人员、部分矿建施工人员进场，全面开展各项施工准备工作，其余人员和完好设备根据工作进展按计划陆续进场，并进行必要的安全培训工作。
⑤组织测量人员做好测量资料接收、复测工作，按业主提供的导线点、水准点进行全面复核校验，并标定井筒十字中心线及标高点。
⑥非标件加工及材料准备
根据施工进度计划编制非标件制作计划和材料供应计划，并保证非标件制作按期完成。
提前落实各种材料的货源及采购，特别是钢材、木材、水泥以及砂、石等大宗材料，并做好原材料复检实验工作。
⑦施工准备期应完成如下工作内容：
开挖及浇筑稳、绞车基础，井架基础，砼搅拌站基础，安装稳绞车、凿井井架、天轮平台、卸矸平台、砼搅拌站、并调试稳绞车、压风机等凿井设备。
新建机修车间、材料库房、职工住房等临时建筑。
修筑施工场地内的临时道路。
硬化砂石料堆放场地。
第三章施工方案及施工方法
一、施工方案
井筒基岩段
因井筒基岩段较浅，采用立井机械化，短短掘砌，应用该工法施工，井帮围岩暴露时间短，施工安全，不需要临时支护，简化了施工工序，辅助时间少，并能实现工种专业化，有利于提高工人的操作技术水平，实现正规循环，保证施工质量和进度。
井筒内设置二层凿井吊盘，层间距4.0m，下层吊盘为工作盘，上层吊盘安装卧泵及水箱，为了保证操作人员的安全，由项目部在上层吊盘设计搭设防坠棚。
吊盘下面悬吊二台0.11型抓岩机出矸，
砌壁模板采用金属组装模板，模板段高2.3~3.3m。
在井口附近设置砼集中搅拌站，安设两台JS500型强制式搅拌机，设有微机电子计量系统。
DX-1.2型底卸式吊桶下料。
凿岩采用7655型凿岩机，压风管、供水管稳车悬吊，排水管、风筒沿井壁吊挂以加大井内提升空间。
提升机选用2JK-2.5/20型绞车,挂1.5m3吊桶作单钩提升，坐钩翻矸，落地式矸石仓，铲车装矸，自卸汽车排矸排至矿方指定地点。
二、施工方法
1.钻眼爆破
基岩段凿岩时工作面配备8~10台7655型风钻，钻杆φ25mm六角合金钢钎，φ42mm“一”字型合金钻头，炮眼深度2.0m，掏槽眼深度2.2m直眼掏槽；爆破材料选用防水乳化炸药，毫秒延期电雷管，循环进尺1.74m。
炮眼布置见图1，爆破参数见表2
爆破原始条件见表3，爆破条件和技术指标见表4
炮眼布置图
爆破参数
表2
炮眼编号
炮眼名称
炮数数目
炮眼深度
每眼药量kg
装药量小计kg
起爆
顺序
联线方式
1
空眼
1
2.2
1.5
1.5
Ⅰ
大
并
联
2~7
掏槽
6
2.2
1.5
9.0
Ⅰ
8~19
辅助
12
2.0
1.3
15.6
Ⅱ
20~37
辅助
18
2.0
1.3
23.4
Ⅲ
38~61
周边
24
2.0
1.0
24.0
Ⅳ
合计
61
73.5
说明：
岩石坚固性系数按f=4~6考虑。
爆破原始条件
表3
序号
名称
单位
数量
备注
1
井筒直径
m
Φ4.5
2
井筒荒径
m
Φ5.2
3
井筒掘进断面
m2
21.23
4
岩石条件
f
4~6
中硬岩层
5
雷管
抗杂毫秒电雷管
6
炸药
防水乳化炸药
爆破条件和技术指标
表4
序号
项目名称
单位
数量
备注
1
掘进断面
m2
21.23
2
岩石坚固性系数
f
4~6
3
矿井瓦斯等级
低瓦斯
4
每循环炮眼数目
个
61
5
每循环炮眼深度
m
123.4
6
炮眼利用率
%
87
7
每循环进尺
m
1.74
8
每循环爆破实体量
m3
36.94
9
每循环炸药耗量
kg
73.5
10
每米井筒炸药耗量
kg/m
42.24
11
单位原岩炸药耗量
kg/m3
1.99
12
每循环雷管耗量
个
61
13
每米井筒雷管耗量
个/m
35.34
14
单位原岩雷管耗量
个/m3
1.66
2、为提高爆破效率应采取如下措施
a.技术人员应根据岩石变化情况以及爆破效果及时调整爆破参数，施工人员严格按爆破图表中规定的炮眼位置、深度、倾角、装药量操作，除掏槽眼外，其它炮眼都应落在同一水平上。
b.装药前应将炮眼内的岩粉清除干净，使炸药能装到眼底。
c.装药时要防止药卷之间夹入岩粉、碎石造成拒爆。
装药后，炮泥要按规定填满填实，不准用碎石粉或其它易燃物代替炮泥。
d.提高联线质量，联线人员应将手洗干净，放炮员应仔细检查联线情况，避免漏联、错联、虚联而产生瞎炮。
第四章辅助系统
一、提升系统
利用ⅢG型凿井井架，井架高度19.846m，天轮平台6.5×6.5m，底跨12.83×12.83m，翻矸台高度8.4m。
总重39.473T。
选用2JK-2.5/20型绞车。
二、压风系统
凿井期间以耗风量最大为主、副井同时打眼采用7655型风钻20台和风泵4台排水时计算（20×3.5+4×4.5）×1.1×1.1×0.85=90.5m3/min，选用三台4L-20/8型空压机、一台5.5L-40/8型空压机，总供风能力达到100m3/min。
可满足不同施工工序的用风需要。
地面压风干管选用Φ219×6mm无缝钢管，井下选用Φ159×6mm的无缝钢管。
主、副井井口各设一个容积为1m3的风包。
三、供、排水系统
（1）供水方式
工广内有水井，井筒施工用水由地面供给，通过Φ50×5mm供水（注浆）管路输送到吊盘，在上层吊盘设释压水箱，以适应凿岩等用水压力的需要。
（2）排水方式
当涌水量小于10m3/h时，采用工作面风动潜水泵向吊桶内排水，吊桶带水排到地面。
当井筒涌水量大于10m3/h时，在吊盘上安装D46-50×6一台卧泵，由工作面风泵排水至吊盘水箱内，再由卧泵将排水至地面。
排水管选用Φ108×6mm无缝钢管。
四、通风系统
因该井深度为204.04m，在基岩段施工中采用中深孔光面爆破，一次起爆最大装药量达到73.5kg，为适应井筒施工需要，该井筒采用压入式通风，即局扇设在井口20m处，选用Φ600mm胶质风筒接入井下，风筒采用井壁固定，即先用钢丝绳每10m与井壁固定好后，再用12#铅丝将风筒上环与钢丝绳固定，上端与封口盘钢梁固定，下端钢丝绳盘好后放在上层吊盘上，随井筒延深随放，并绑扎风筒。
冻结段施工时，也可以将风筒先绑在排水管路悬吊钢丝绳上，在套完里层井壁后再采用井壁固定风筒。
采用此方法，必须由项目部采取措施，防止风筒脱离，影响通风。
井筒施工采用压入式通风方式，选用KSF-600型带钢衬箍的可伸缩胶质风筒，风筒沿井壁固定，风机设在井口以外，通过沟槽，从封口盘盘面以下引入井下。
五、供电系统
在工业广场内,主、副井之间共建一座临时变电所，电源从东庞矿变电站供6KV架空线进入，在临时变电所内安装一台S11-500/6型电力变压器，二台KSJ-180/6型矿用变压器,GG-1A/6kV型高压开关柜10台，GR-1-01电容补偿柜2台，PGL2型低压开关柜3台。
工程总装机容量为1810KW，同时运行最大负荷约为1300KVA。
六、通迅、信号、照明系统
井口设一套具有调度电话的交换机，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、绞车房、调度室进行通讯联络。
1.信号
在井口设信号室，采用KJTX-SX型成套信号系统，当在井下发出信号指令后，井口及绞车房均有声光指示系统，并具有信号显示记忆功能。
绞车房内配有电视监控系统，可以对井口进行监控。
2.照明
井筒内设一路U-3×16+1×6照明电缆附于吊盘绳上，电压为127V。
上层吊盘的上方设2盏
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