盲回风井施工组织设计.docx
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盲回风井施工组织设计
安徽金安矿业有限公司
北辅助提升井-290m～-170m盲回风井
施工组织设计
温州建设集团有限公司
二0一三年元月
目录
一、工程概况
（一）工程位置
（二）工程用途和服务年限
（三）地质和水文地质简况
二、天井规格及质量标准
（一）天井规格
（二）天井联络巷规格
（三）工程质量检验标准
三、施工方案及施工方法
（一）施工方案
（二）施工方法
四、辅助系统
（一）提升系统
（二）压风系统
（三）装运系统
（四）供电
（五）通风
（六）防尘供水
（七）砼输送
五、主要施工设备器材
六、施工组织及循环方式
（一）劳动组
（二）循环方式
（三）天井成井速度
（四）掘喷循环作业图表
七、工程质量保证措施
八、技术安全措施
九、技术经济
十、图件
（一）通风改造井巷施工图设计：
北部新掘中段回风井施工图（马钢矿院）
（二）盲回风井位置关系图
（三）通风天井炮眼布置图
（四）中央硐室掘进作业循环图表
（五）天井刷帮作业循环图表
（六）天井喷砼作业循环图表
一、盲回风井概况
金安矿业有限公司正实施矿井系统优化，设计施工一系列通风巷道和通风设施，其中北辅助提升井-290m～-170m盲回风井由我项目部承包施工。
-290m～-170m盲回风井由两段回风天井组成：
一为-230m～-170m回风天井；一为-290m～-230m回风天井，两段天井长度（天井上联络巷底板全长，井下联络巷底板高度）均为60m。
两天井紧邻布置设计相距8m。
（一）工程位置
盲回风井位于北辅助提升井西南，井中心坐标：
x=3590797.010m，y=403326.091m，施工位置在85R处。
该工程地面对应位置种植旱地作物，无重要建筑和主干道路，天井施工对地面没有影响。
（二）工程用途和服务年限
盲回风井分别作为-170m～-230m中段、-230m～-290m中段掘进、开采回风天井，其服务年限与中段服务年限相同。
（三）地质和水文地质简况
本区地质构造和水文地质条件均简单。
北辅助井区岩层走向大致南北，倾向西。
天井穿过的岩层为条带状混合岩、黑云角闪片麻岩、黑云斜长片麻岩及斜长角闪岩的组合。
一般岩石稳固，岩石普氏系数f=8～10，但可能有局部地段岩石破碎，不稳固或极不稳固。
盲回风井施工穿过的沉积变质岩为裂隙含水层，因裂缝宽度小，连通性不强，一般含水不丰。
预计施工过程中涌水量较小，一般小于6m3/h，但不排除局部出现裂隙承压水集中出水点的可能.
二、天井规格及质量标准
（一）天井规格
通风天井为圆形，净直径4.00m，净断面12.56m2。
按围岩稳固性不同，采取以下两种支护形式。
1、围岩稳固、完整，涌水量小于6m3/h时，采用C20喷射砼支护，喷射砼厚度100mm。
天井掘进直径4.20m，掘进断面13.85m2。
天井喷射砼工程量77.4m3。
2、围岩破碎，稳定性差，地应力较大，涌水量大于6m3/h时，采用C30砼砌筑，井壁厚度300mm。
天井掘进直径4.60m，掘进断面16.61m3。
（二）天井联络巷规格
天井上下联络巷为三心拱断面（h0=B/3）,净宽4.00m，墙高2.067m，净高3.40m，净断面12.48m2。
上下联络巷均采用C20喷射砼支护，喷厚100mm，掘进断面13.43m2。
（三）工程检验标准
严格遵照《矿山井巷施工及验收规范（GBJ213-90）、《冶金矿山井巷工程质量检验评定标准》（YBJ218-89）等规范、规程、标准执行，达到合格标准。
三、施工方案和施工方法
（一）施工方案
采用吊罐法自下向上施工通风天井的中央导硐（掘进直径1.80m），然后再自上向下刷帮至天井设计掘进断面。
然后自上向下分段喷射砼支护，各分段喷射砼由下而上进行。
（二）施工方法
1、施工准备工作
钻凿吊罐法施工反井的主、副井
在天井上联络巷中设计天井位置使用KD-100型钻机钻凿2个Ф110的主副钻孔。
主孔位于天井中心钻直位置，绳孔偏斜率应不大于0.5%，作为提升钢丝绳升降的绳孔。
副孔距主孔600mm，偏斜率应不大于1.5%，作为信号电缆的痛过孔。
制作吊罐和吊盘
吊罐为六角双层吊笼式，外径圆直径1.60m，由安装在天井上硐室的XJFH5/3.5型风动绞车操作升降。
钻工站在吊罐顶上打眼，自下向上掘进天井中央硐室，再由上向下刷大中央导硐到设计断面。
打眼前，通过吊罐上对称布置的井台液压千斤顶将吊罐撑紧固定在天井井帮上。
吊盘为钢结构，圈梁和主、副梁均采用8#槽钢。
上盘直径3.80m，下盘直径2.30m，层间距2.30m，上下盘用四根Ф89×4无缝管作主柱联接，上下盘盘面铺设厚度4mm的菱形花纹钢板。
上层盘对称布置4台液压千斤顶，吊盘定住后用以撑紧大井井帮。
安装天轮吊梁和天轮
天轮吊梁采用2根16#槽钢拼焊而成悬吊铁滑车并定住。
在天井上联络巷（天井以外）安装XJFH5/35型风动绞车，并用4根长1.8m的树脂锚杆固定在天井上联络巷的底板上。
主孔穿钢丝绳挂吊罐，副孔内安装两套吊罐提升信号装置（一套由中段下平巷至上平巷，一套由绞车房至吊盘）。
风水软管（内径分别为25mm、13mm）绑扎在吊罐底部6×19+NF-10-1570钢丝绳上，使钢丝绳承担风水软管的重量，并随吊罐升降。
2、天井中央导硐掘进
先在天井中央自下而上掘进中央导硐，导硐直径1.80m，掘进断面2.54m2。
吊罐提升到凿岩位置后，操作千斤顶撑紧井帮，钻工在吊罐中使用2台YT-28型凿岩机打上向垂直炮孔（方向平行于绳孔）。
中央导硐掘进利用天井绳2个作空孔，直眼掏槽孔4个，圈径0.60m，边眼共布置8个，圈径1.60m。
每小班完成2个掘进循环，循环进尺2.20m，小班进尺4.40m。
导硐与上联络巷贯通的厚度取2m（如巷道底板破坏时，贯通厚度应不小于5m）。
3、中央导硐刷大
导硐贯通后，由上向下将导硐刷大到设计断面。
钻工在吊盘下层盘上使用YT-28型风钻打2圈下向垂直炮孔，将导硐刷大至设计的掘进断面。
第一圈炮孔圈径2.80m，布孔12个；第二圈炮孔圈径4.00m，布孔18个。
每个小班完成一个掘进循环，循环进尺2.20m。
表3-1中央导硐及刷大爆破原始条件表
序号
名称
单位
数量
序号
名称
单位
数量
1
岩石坚固性系数
f
8～10
6
岩石粉状乳化炸药直径
mm
32
2
天井掘进直径/断面
m/m2
4.20/13.85
7
药卷质量
Kg/支
150
3
中央导硐掘进直径/断面
m/m2
1.80/2.54
8
毫秒导爆管雷管段数
段
3
4
刷大断面积
m2
11.31
9
导爆管长度
M
5
5
炮眼直径
mm
40
10
GYGN-2000FZ型导爆管激发器
台
2
表3-2天井掘进钻眼爆破参数表
炮眼名称
圈径
（m）
炮眼
数目
孔距
（mm）
炮眼深度（m）
炮眼倾角（0）
装药量
毫秒雷管段数
起爆顺序
每孔（支）
每圈装药（支）
小计（kg）
中
央
导
硐
掏槽眼
0.60
4
470
2.50
90
10
40
6.00
1
边眼
1.60
8
630
2.50
90
8
64
9.60
3
小计
12
30.00
104
15.60
导
硐
刷
大
第一圈
3.00
14
673
2.50
90
9
126
18.90
1
第二圈
4.00
20
628
2.50
90
8
160
24.00
2
小计
34
85.00
286
42.90
合计
46
115.00
390
58.5
炮眼布置图附后。
表3-3预期爆破效果录表
序号
名称
单位
数量
中央导硐
刷帮
通风天井
1
炮眼深度
m
2.50
2.50
2
循环进尺
m
2.20
2.20
3
炮眼利用率
%
88
88
4
每循环爆破实岩
m3
5.59
24.88
5
每小班进尺
m
4.40
2.20
6
每循环炸药耗
Kg
13.80
30.60
7
炸药单耗
Kg/m3
2.79
1.72
1.92
8
每循环雷管耗
发
18
40
9
每米炮眼消耗
m/m
13.64
38.64
52.27
10
每米导爆管消耗
m/m
40.91
90.91
131.82
打眼完毕，爆破工在吊罐上装药联炮。
装药后，爆破工随着吊罐下放，边敷设放炮母线。
将吊罐置于运输车斗上运出，提升悬吊钢丝绳和信号通信电缆，将钢丝绳连接装置和电缆分别提至主副孔内超过爆破高度3m以上的位置。
然后，利用GYGN-2000FZ型导爆管激发器起爆导爆管网络。
爆破后，采用JBT52-2型局部通风机和Ф400胶质风筒向天井压入式通风，主副孔作回风用。
炮眼散尽后，整平渣堆，下放提升钢丝绳和信号通信电缆，再挂吊罐，开始新一轮凿岩爆破。
4、装岩
爆破的废石落到天井底，采用ZL-30型装载机铲运废石装入柴油运输车外运。
5、喷射砼
中央导硐每刷4.4m，喷射工即在吊盘上操作喷枪对此段喷射砼。
砼喷射机摆放在上联络巷，砼输送管和供水管固定在天井帮上。
喷射砼由上而下分段进行。
在每个分段内，喷射作业由下而上顺序进行。
6、测量
以主孔中心作为天井中心，打眼前必须测量天井中心至井帮的距离，确定钻孔的圈径，按孔距布置炮孔。
喷射砼前后应据主孔中心检查天井掘进半径和净半径是否符合检验标准。
发现问题应立即整改。
四、辅助系统
（一）提升系统
1、钢丝绳的选择
吊罐自重450kg，吊盘自重Q1=800kg；乘人3人，机具、软管、材料等载重Q2=600kg；安全系数m=13。
钢丝绳最大悬垂高度H0=60m，绳公称抗拉强度
σB=1670MPa=170.41kg。
钢丝绳端头荷载Q0=Q1+Q2=800+600kg=1400kg
P=
=
=1.013kg/m
选6×19+NF-18-1670绳，αB=18，δ=1.2，PX=1.14kg/m
钢丝绳钢丝破断拉力总和Q破=166000×1.226÷9.8kg=20767kg
校核安全系数：
m=
=
=14.1＞13
确定范围6×19+NF-18-1670钢丝绳。
2、选择绞车
钢丝绳最大静张力F=Q0+PBH0=1468kg
选用XTFH5/35型风动绞车，最大静张力5t，速度3.5m/min。
3、天轮
天轮直径DT≥20×18=360mm，选用Ф400开口吊钩式铁滑车。
（二）压风系统
施工所需压风由地面压风站通过压风干管和支管送至工作面，再经风分器接向风钻、风动绞车和砼喷射机供风。
（三）装运系统
采用ZL-30型前端式装载机在天井底部装载掘进废石，利用柴油运输车外运。
表4-1ZL-30型端式装载机主要技术特征表
行走
方式
卸载
方式
额定
斗容（m3）
载重
量（t）
卸载高度（mm）
行走速度（km/h）
最大牵引力（KN）
爬坡角（0）
额定功率（KN）
自重（t）
轮胎
前卸
3.0
1.5
2700
0～32
73.5
25
75
9.2
表4-2全柴动力产柴油车主要技术特征表
轴距（mm）
车头尺寸（mm）
车斗上沿至地面高度（mm）
柴油机
长
宽
高
功率（KN）
转速（r/min）
2780
3290
1940
660
1670
45.6
3200
（四）供电
由变电所380V低压屏馈出U3×6+1×6-1000型电缆向照明变压器（380/36）和砼喷射机供电，装载硐室、绞车硐室和掘进、喷射砼工作面设置的白炽灯照明。
照明电压和信号电压均为36V，照明用BVR4mm2型聚氯乙烯绝缘软电线，信号电缆选用KVV4×2.5型，通信电缆选用HUVV-5×0.79型。
天井上、下硐室各装一部CB-2CI型隔爆磁石式电话机，以便上下通信联络。
照明线分别从上下中段运输巷接线，通信电缆由上运输巷经北辅井井筒敷设到下装载硐室的信号室，联接上下硐室安装的两部直通电话。
（五）掘进通风
采用JBT52-2型局扇和Ф400胶质风筒压入式通风。
（六）防尘供水
防尘水源来自中段防尘干管中水，向装载处洒水和向风钻凿岩供防尘水。
保证风钻防尘水压比风压低1kg/cm2左右。
（七）喷射砼输送
砼材料按水泥、砂、碎石1：
2：
2重量比配合。
砼材料用0.7m3翻斗车利用600轨轨道运送到工作面，加入水泥重量3%的红星1型速凝剂，人工搅拌均匀后，加入喷射机，出料，通过敷设在天井帮上的砼送管软管进入喷嘴，加水（水灰比0.4～0.45）后喷射。
表4-3PZ-6型砼喷射机主要技术特征表
生产能力（m3/h）
工作压力（MPa）
输送距离（m）
6～6.6
0.15～0.4
≤200
五、主要施工设备和器材
表5-1主要施工设备和器材
序号
设备器材名称
型号
单位
数量
备注
1
风动绞车
XJFH5/35
台
1
2
前端式装载机
ZL-30
台
1
3
柴油运输车
全柴
台
2
4
砼喷射机
PZ-6
台
1
5
吊盘
台
1
自制
6
双层吊罐
台
1
自制
7
气腿式风动凿岩机
YT-28
台
4
8
砼搅拌机
JZM500
台
1
9
全站仪（Nikon）
DTM-452C
台
1
10
钢丝绳
6×19+NF-18-1670
m
100
11
钢丝绳
6×19+NF-10-1570
m
60
卡固风水软管
12
开口吊钩式铁滑车
Ф400
只
1
悬挂提升钢丝绳
13
气压胶管（P=kg/m2）
Ф内=2.5
m
200
向风钻供风
14
输水胶管（P=kg/m2）
D内=13
m
200
防尘软管
15
硅酸盐水泥
42.5
t
45
16
中砂
t
90
17
碎石
＜15mm
t
90
18
速凝剂
红星1型
Kg
1350
19
一字型钎头
Ф38
个
60
20
三角中心钎杆
Ф22
根
30
21
信号电缆
KVV4×2.5
m
200
22
通信电缆
HUVV-5×0.79
m
400
23
照明电缆
BVR1×4
m
150
24
隔爆磁石式挂机
CB-2CI
部
2
分装在天井上下硐室
25
白炽灯泡
100V
只
60
六、施工组织及循环方式
（一）劳动组织
1、工作制度
每天2班作业，每班8小时。
2、劳动定员
天井施工采用综合工作队组织形式，员工一专多能，本兼职并行。
表6-1劳动定员表
序号
工种
出勤人数
在册人数
备注
班出勤
日出勤
1
钻工兼爆破工
3
9
12
2
绞车司机
1
3
4
3
信号工
1
3
3
4
装载机司机
1
3
3
5
汽车司机
1
3
4
6
机电维修工
1
1
兼砼喷射机司机
7
砼喷射手
1
1
多头工作
合计
7
23
28
（二）循环方式
天井中央导硐掘进每小班两循环，循环进尺2.20m，小班进尺4.40m。
中央导硐刷大，每小班一循环，循环进尺2.20m。
实行两掘一喷制度，天井刷大两个循环，即一次喷射砼4.40m。
（三）天井成井速度
按设计循环进度，折合每4个小班成井4.40m。
按月工作30天，每天2个小班工作，正规循环率90%计算，天井成井速度
Lm=
%=59.40m
（四）掘喷循环作业图表
中央导硐掘进循环作业图表，天井刷帮循环作业图表、天井喷射混凝循环图表附后。
七、工程质量的保证措施
1、实行质量负责制
项目经理对施工工程质量负总责，技术负责人负总抓的责任，井、队长对所施工的工程质量负责，班组长对本班组施工质量负责，员工对本人岗位工作质量负责。
2、执行质量标准化
全体施工人员上标准岗、干标准活，一切用数据说话。
3、强化质量检验工作
严格按质量标准动量具检查验收，上道工序质量不合格，不得转入下道工序，上一班质量不合格，下班不得继续施工，对不合格工程，必须立即整改，经检验合格后，方可恢复施工。
4、运用经济手段，对工程质量实行重奖重罚。
5、强化质量意识，加大宣传教育力度。
6、吊罐法打反井，主副孔防偏斜是重点和难点，无比采取有效措施，将其偏斜控制在允许范围内。
八、技术安全措施
天井施工必须严格执行《矿山井巷工程施工及验收规程》（GBJ213-90）、《冶金矿山井巷工程质量检验评定标准》（YBJ218-89）和《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）有关规定。
结合本工程特点，特别强调以下技术安全重点工作，务必落实到位。
（一）防范吊罐提升事故
1、严控绳孔和副孔的偏斜
按上水平底板至下水平装载硐室顶56.6m，绳孔的偏斜率不得大于0.5%，辅助孔的偏斜率不得大于1.5%，为达这一标准，允许采取以下防偏措施：
1）钻机安装要平、稳、牢；
2）开孔定向要正，避免安装初偏角，加强测斜工作；
3）开孔钻进工程中要勤检查，不使用弯曲钻杆，钻进0.6m后要检查钻机的安装位置和立柱的钻直度，发现偏斜过大，应及时纠偏；
4）钻进应轻压慢钻；
5）注意观测，变层时要减压钻进；
6）使用导向钻杆，以减少钻杆摆动；
7）及时修磨钻头，更换磨损的不合格钻头；
若主副孔超偏，应予报废重打，严禁凑乎使用。
2、绞车和天轮安装要平、稳、牢，绞车必须完好；吊梁深入岩帮不少于400mm，且生根牢固。
3、每班接班时，必须详细检查吊罐，各部件的连接装置、天轮装置、钢丝绳、风水管接头以及声光信号及通信系统是否完善、牢固，发现问题，必须立即维修。
4、吊罐升降时，乘员必须系好安全带，头部和四肢不得探出。
吊罐升降完毕，应关闭绞车进气阀，绑紧制动装置。
5、吊罐升降过程中，要严防吊罐卡罐或碰撞井壁。
如发生卡罐，乘员必须发出停车信号。
6、绞车房和出渣水平之间，必须设两套声光齐备的信号装置，一套设在下水平装载硐室外的信号室，另一套置于吊罐内。
7、除上下吊罐时以外，严禁人员进入井底工作。
乘罐人员必须管好携带的工器具，防止坠落井下。
8、风水软管要用挂在罐底的细钢丝绳联接悬吊，防止风水管因自重断裂坠下天井伤人。
上下风水管时，应先关闭风水阀，注意将软管理直，不得打圈。
稳罐后方可打开阀门供风、供水。
凿眼完毕，应停供风水。
装药后，随吊罐下放边缠边收软管。
9、绞车司机必须集中精神，对一切不明信号都应视作停车信号，严防过卷、过放事故。
10、绞车司机应据施工进度，及时在提升绳和信号电缆上作出标记，确保爆破前将绳联接装置和电缆提到距下口孔3m以上处，防止炮崩损坏。
（二）防范天井冒顶片帮事故
1、上水平钻场（绞车硐室）和下水平转载硐室顶帮必须喷射砼支护。
2、人员乘吊罐升降，不得站在上层盘上。
3、每班接班后，钻工升至天井工作面处，必须先敲帮问顶，站在安全地点剔除活石。
如顶帮破碎，威胁人员安全，应采取支护措施（喷射砼应凝固7天后方可恢复施工）。
4、由上而下刷大天井爆破后，人员进入工作面必须先清扫天井环形空间堆积的浮石。
此时，天井底严禁站人。
5、升降吊罐时，应注意观察井帮，发现疑点，应停罐检查处理。
6、每次放炮后，必须详细检查天井与装载室的连接口岩石稳固情况，发现问题，应立即采取锚、喷措施。
严禁站立在装载机升举的铲斗上提出岩石。
7、严禁人员直接进入装载硐室扒渣。
装载机司机也不得进入天井正下方，只准在渣堆外缘操作铲装。
8、当天井掘至距上水平7m时，每次放炮后必须准确测量剩余岩柱的厚度，贯通的厚度不应小于2m。
当围岩条件较差时，贯通的厚度不应小于5m。
（三）预防爆破伤害事故
1、严格执行爆破器材管、领、用、退制度，坚持定额发放、按需使用、剩余退库的办法，严防丢失。
2、爆破工携带零散炸药、导爆管雷管必须用专用的木制背箱存放，不得混放，并加锁，钥匙由爆破工随身携带。
不得在雷管箱内存放钻头、工具等杂物。
下班后，爆破工应将药、管箱交专存处，不得带到宿舍。
3、在井筒内运送爆破器材时，雷管与炸药必须分开运送；运前必须事先通知绞车司机和上、下把沟工；在罐笼内，除押运人员外，不得有其他人员；罐笼升降速度不得超过4m/s，司机在启动和停车时，应保证罐笼不震动；在交接班、人员上下井的时间内，严禁运送爆破器材。
4、禁止用柴油车运送雷管。
5、爆破器材必须放置在顶帮稳固的地点。
6、爆破工装配起爆药卷必须在安全地点进行；不准手抓管体从成束的导爆管中硬拽抽取；应用竹（木）锥在起爆药卷平端中心扎眼，然后将雷管全长插入药卷内。
7、应用木炮棍装药，最初填塞炮泥时不得猛捣。
8、装配起爆药卷和装药时，严禁烟火。
爆破装药用电灯照明时，在离爆破器材20m以外可装220V的照明灯，在作业现场使用的照明电压不得高于36V。
9、起爆器钥匙由爆破工随身携带。
爆破网络敷设完毕，由组长清点人员下达爆破命令，爆破工亲自联接母线，以发炮器发火点燃起爆雷管。
10、爆破时。
避炮点距上下联络巷开门点不得少于50m。
11、爆破前，组长必须指定专人设立警戒，严防人员误入。
爆破警戒必须做到“三保险”（没人、挂牌、拉绳）并吹口哨。
响炮后检组长发出接触警报的指令，岗哨方可撤离。
12、爆破后、经通风吹散炮烟、等待时间超过15分钟，由组长和爆破工先行入内检查，确认无险情后，其他人员方可入内工作。
13、如果出现瞎炮，应按以下规定处理
1）经检查确认起爆网络完好时，可重新起爆。
2）可打平行孔装药爆破，平行孔距盲炮不应小于300mm。
为确定平行炮孔的方向，可从盲炮孔口掏出部分填塞物。
3）可用木、竹或其它不产生火花的材料制成工具，轻轻的将炮孔内的填塞物掏出，用药包诱爆。
4）发现盲炮后，应在组长的知道下由爆破工按规定的方法当即处理，并将与处理拒爆无关的人员撤离到安全地点待命。
盲炮未处理完毕，严禁在工作面进行与处理盲炮无关的工作。
5）盲炮应在当班处理，当班不能处理或未处理完毕，应将盲炮情况（盲炮数目、炮孔方向、装药数量和起爆药包位置，处理方法和处理意见）在现场向下班交接清楚，由下一班继续处理。
6）处理盲炮的炮孔爆炸后，爆破工应详细检查爆落的岩石，收集未爆的雷管和残药，下班后交回炸药库。
（四）防范运输事故
1、运输车必须完好，制动要灵敏可靠；
2、装载机装载时，周围严禁站人。
装载机停车时，铲斗应下放落到底板，不得在升举的铲斗下站人。
3、运输车、装载机倒车应在调车场内进行，并设专人指挥。
4、运输车驶过弯道经过交岔点或遇行人时应鸣笛并减速。
5、机车遇行人时应主动避让，不得
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