马钢铁矿1#副井井筒矿建施工组织设计新版1Word格式.docx

1、20、建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001）21、矿山安装工程质量检验评定标准（MT5010-95）22、简明建井工程手册23、GB/T19001-2008/ISO9001：2008 GB/T28001-2001 GB/T24001-2004 /ISO14001：2004标准本设计分文字说明书和主要施工图两部分。第二章 概 况第一节 工程概况2.1 工程概况张庄铁矿位于安徽省霍邱县周集镇和冯井镇交界处，东南距霍邱县城36公里，南距四十里长山（丘陵地）约8公里，北距淮河10公里，向西6公里到河南境地。矿区交通便利，东边有G105国道和西边阜六（阜阳-六安）高速公路贯穿矿区；北面

2、淮河，顺河而下可通淮南、蚌埠。设计采用立井开拓方式，1#副井井筒表土及风化基岩段采用冻结法施工。井筒的技术特征见表2.1.1，合同工程量见表2.1.2。 井筒的技术特征表 表 2.1.1序号项目名称单位1#副井备注1井口坐标纬距（X）m3595570.800经距（Y）39402567.400标高（Z）+33.32井检孔坐标3595578.38139402573.93832.753井筒深度548.34井筒净直径7.35冻结深度/掘砌深度257/2506表土层厚度203.67砌壁厚度冻结段mm1400（内800+外600）基岩段5008支护结构双层钢筋砼/素砼9相关硐室-273.9m、-333.9

3、m、-363m、-393.5m、-449.3m、-483m水平双侧马头门合同工程量一览表 表2.1.2单位工程名称及分部分项工程工程量支护型式备 注锁口按施工图施工井筒冻结段247井筒基岩段298.3马头门层第二节 地质及水文地质概况2.2.1 地质概况2.2.1.1 地层特征根据岩石试验结果并参照物探测井资料，按照地质时代和岩性，对1#副井在勘探深度范围内分别划分为以下几个地层，现将各地层特征分述如下：（1）粘土（Q3）：黄褐色，可硬塑，18.322.0m为软塑，无摇震反应，切面较有光泽，韧性低等、干强度中高等，局部含铁锰质结核，20.60m含姜石较多，粒径约0.52cm，25.926.3m

4、为杂色，含少量小角砾，粒径约2mm，38.438.6m含铁锰质结核较多，40.841.0m、53.556.6m含姜石较多，粒径约5cm。易干裂，干裂面与岩芯轴成040夹角。该层厚度76.50米，层底埋深76.50米，层底标高-43.75m。（2）含粘粒粉砂（Q1-2）：黄褐色，密实，饱和，主要矿物成分为长石、石英，分选、磨圆较好，局部含铁锰氧化物，含粘性土45%，局部夹粉土薄层，厚度约20cm，偶见少量圆砾，粒径约3cm左右。该层厚度0.60米，层底埋深77.10米，层底标高-44.35m。（3）中砂（Q1-2）：黄褐色，密实，饱和，主要矿物成分为长石、石英，分选较差，磨圆度一般，含粘性土约1

5、5%，局部混少量粗砾砂和小角砾，含少量圆砾，一般粒径约0.51cm，最大约3cm。该层厚度1.60米，层底埋深78.70米，层底标高-45.58m。（4）粗砂（Q1-2）：白灰黄色，杂少量黄褐色，密实，饱和，主要矿物成分为长石、石英，分选较差，多呈次棱角状，局部含少量圆砾，粒径约12cm，最大粒径约4cm，层底含粘性土约20%左右。该层厚度4.70米，层底埋深83.40米，层底标高-50.55m。（5）粘土（Q1-2）：灰白灰褐色，杂黄褐色，可硬塑，无摇震反应，切面较光滑，韧性低中等，干强度高，局部含大量铁锰氧化物。该层厚度13.30米，层底埋深96.70米，层底标高-63.95m。（6）粗砾

6、砂（Q1-2）：灰白色，密实，饱和，主要矿物成分为长石、石英，分选较差，磨圆较好，局部含粘性土约5%10%，局部含圆砾，一般粒径约0.51cm，最大约4cm。该层厚度1.30米，层底埋深98.00米，层底标高-65.25m。（7）粘土（Q1-2）：灰黄灰白色，硬塑，主要由高岭质粘土组成，局部含少量铁锰质结核及少量泥质结核。偶见少量卵石碎块，粒径约4cm。该层厚度1.70米，层底埋深99.70米，层底标高-66.95m。（8）卵石土（Q1-2）：灰白灰黄色，母岩为砾砂岩，主要矿物成分为长石、石英，岩芯呈碎块状或短柱状，柱长约510cm，充填物为粗砂和粘性土。该层厚度1.00米，层底埋深100.7

7、0米，层底标高-67.95m。（9）粗砂（Q1-2）：灰黄灰白色，密实，饱和，主要矿物成分为长石、石英，分选较差，多呈次棱角状，局部加少量风化岩碎块，粒径约2cm，局部含少量小角砾，粒径约5mm，含少量圆砾，偶见少量灰黑色铁锈斑纹。该层厚度5.30米，层底埋深106.00米，层底标高-73.25m。（10）粘土（Q1-2）：灰黄灰白色，杂黄褐色，硬塑，无摇震反应，切面很光滑，韧性、干强度高等，局部夹少量铁锰质结核及铁锈斑纹，115.0116.3m含大量风化岩碎块，灰白色，粒径约27cm，易干裂，干裂面与岩芯轴成040夹角，局部含少量铁锰质结核,见少量姜石，最大直径5mm。该层厚度11.20米，

8、层底埋深117.20米，层底标高-84.45m。（11）细砂（Q1-2）：灰褐黄褐色，密实，饱和，主要矿物成分为长石、石英，分选较好，磨圆一般，砂质纯净，层顶夹30cm粉砂，灰褐色，密实。该层厚度2.70米，层底埋深119.90米，层底标高-87.15m。（12）粘土（Q1-2）：灰黄杂色，硬塑，无摇震反应，切面很光滑，韧性、干强度高等，局部含少量铁锰质结核及少量钙质、泥质胶结。该层厚度0.80米，层底埋深120.70米，层底标高-87.95m。（13）中砂（Q1-2）：灰黄色，密实，饱和，主要矿物成分为长石、石英，分选一般，多呈次棱角状，砂质均匀，局部混少量粗砂。该层厚度3.80米，层底埋深

9、124.50米，层底标高-91.75m。（14）粘土（Q1-2）：杂色，可硬塑，无摇震反应，切面很光滑，韧性、干强度高等，局部含大量铁锰质结核及少量钙质矿物。偶见少量圆砾，粒径约4cm左右。该层厚度1.20米，层底埋深125.70米，层底标高-92.95m。（15）中砂（Q1-2）：黄褐色，密实，饱和，主要矿物成分为长石、石英，分选一般，磨圆较差，多呈次棱角状，含粘性土约5%10%左右。该层厚度1.80米，层底埋深127.50米，层底标高-94.75m。（16）粘土（Q1-2）：杂色，可硬塑，无摇震反应，切面很光滑，韧性、干强度高等，局部含大量铁锰质结核。该层厚度1.80米，层底埋深129.3

10、0米，层底标高-96.55m。（17）中砂（Q1-2）：褐黄灰黄色，密实，饱和，主要矿物成分为长石、石英，分选较差，磨圆一般，局部混大量铁锰氧化物，约30%左右。该层厚度1.20米，层底埋深130.50米，层底标高-97.75m。（18）粗砂（Q1-2）：灰黄色，密实，饱和，主要矿物成分为长石、石英，分选一般，多呈次棱角状，砂质纯净，局部混少量粘性土，含量约5%左右。该层厚度4.90米，层底埋深135.40米，层底标高-102.65m。（19）粘土（Q1-2）：灰黄色黄褐色，硬塑，无摇震反应，切面很光滑，韧性、干强度高等，局部夹少量铁锈斑纹，偶见少量小角砾，粒径约2mm，143m以下为红褐色杂

11、灰黄色，局部含少量风化岩碎块，粒径约12cm左右。180m左右见少量圆砾，粒径约15cm左右。该层厚度68.20米，层底埋深203.60米，层底标高-170.85m。（20）云母片岩（Pt1z）：全风化，灰褐灰黄色。结构构造已基本破坏，矿物成分除云母和石英尚可辨别，其余全部土化，岩芯呈砂土状。该层厚度5.40米，层底埋深209.00米，层底标高-176.25m。（21）花岗片麻岩（Pt1z）：强风化，灰黄色。花岗变晶结构，片麻状构造，主要矿物成分为斜长石，次为黑云母和石英，少量角闪石，局部暗色矿物渲染，风化裂隙较发育，岩芯呈碎石状，锤击易碎，岩石完整程度为破碎，坚硬程度为较软岩，岩体基本质量等

12、级为IV级。该层厚度3.00米，层底埋深212.00米，层底标高-179.25m。（22）花岗片麻岩（Pt1z）：灰黄灰白色，花岗变晶结构，片麻状构造，主要矿物成分为斜长石，次为黑云母，石英，长石和石英呈粒状稍拉长，与暗色矿物呈定向分布，节理和裂隙较发育，岩石完整程度为完整，坚硬程度为较坚硬岩，岩体基本质量等级为级，RQD值约90%100%，岩芯呈长柱状，锤击声较清脆，轻微反弹。局部夹60cm强风化斜长片麻岩。该层厚度4.10米，层底埋深216.10米，层底标高-183.35m。（23）石英云母片岩（Pt1z）：灰黑色，鳞片变晶结构，片状构造，主要矿物成分为黑云母、石英，次为斜长石，局部含少量

13、角闪石，节理和裂隙不发育，岩石完整程度为较完整，坚硬程度为较坚硬岩，岩体基本质量等级为级，RQD值为100%，岩芯呈长柱状，锤击声较清脆，易断。该层厚度2.20米，层底埋深218.30米，层底标高-185.55m。（24）花岗片麻岩（Pt1z）：浅灰色，局部杂浅红、灰白色，花岗变晶结构，片麻状构造，主要矿物成分为黑云母，次为斜长石、石英，时而出现白云母，暗色矿物呈定向分布，节理和裂隙较发育，岩石完整程度为完整，坚硬程度为坚硬岩，岩体基本质量等级为级，RQD值约95%100%，岩芯呈长柱状，锤击声清脆，反弹。该层厚度1.70米，层底埋深220.00米，层底标高-187.25m。（25）黑云母片岩

14、（Pt1z）：黑色，鳞片变晶结构，片状构造，主要矿物成分为黑云母，次为石英，含少量斜长石，节理和裂隙不发育，岩石完整程度为完整，坚硬程度为较坚硬岩，岩体基本质量等级为级，RQD值约100%，岩芯呈长柱状，锤击声较清脆，轻微反弹。该层厚度2.50米，层底埋深222.50米，层底标高-189.75m。（26）花岗片麻岩（Pt1z）：浅灰色，局部杂肉红色，花岗变晶结构，片麻状构造，主要矿物成分为黑云母、石英，次为斜长石，时而出现少量白云母，局部含钾长石，长石和石英呈粒状稍拉长，和暗色矿物呈定向分布，节理和裂隙不发育，岩石完整程度为较完整完整，坚硬程度为坚硬岩，岩体基本质量等级为级，RQD值约85%1

15、00%，239.00241.70m较破碎，且裂隙面被铁锈斑纹覆盖，RQD值为25%，岩芯呈长柱状，锤击声清脆，反弹。267.20268.00m、278.70280.30m、296.70298.10m为黑云母片岩夹层，黑色，花岗鳞片变晶结构，片状构造，主要矿物成分为黑云母，次为石英，局部偶见白云母，节理和裂隙不发育，岩芯呈长柱状，该夹层多呈石英岩脉镶嵌其中，RQD值约8095%。该层厚度91.50米，孔底深度314.00米，孔底标高-281.25m。（27）黑云母片岩（Pt1z）：黑色，鳞片变晶结构，片状构造，主要矿物成分为黑云母，次为石英，含斜长石，节理和裂隙不发育，岩石完整程度为完整，坚硬程

16、度为较硬岩，岩体基本质量等级为级，RQD值100%，岩芯呈长柱状，锤击声较清脆，轻微反弹。局部含少量石英岩脉。该层厚度4.00米，层底埋深318.00米，层底标高-285.25m。（28）花岗片麻岩（Pt1z）：浅灰色，花岗变晶结构，片麻状构造，主要矿物成分为黑云母，次为石英、斜长石，局部含少量钾长石，长石和石英呈粒状稍拉长，与暗色矿物呈定向分布，节理和裂隙不发育，岩石完整程度为完整，坚硬程度为坚硬岩，岩体基本质量等级为级，RQD值100%，岩芯呈长柱状，锤击声清脆，反弹。该层厚度5.30米，层底埋深323.30米，层底标高-290.55m。（29）黑云母片岩（Pt1z）：灰黑色，鳞片变晶结构

17、，片状构造，主要矿物成分为黑云母，次为石英，节理和裂隙不发育，岩石完整程度为较完整，坚硬程度为较硬岩，岩体基本质量等级为级，RQD值约85%95%，岩芯呈长柱状，锤击声较清脆，轻微反弹。该层厚度6.50米，层底埋深329.80米，层底标高-297.05m。（30）花岗片麻岩（Pt1z）：浅灰色，花岗变晶结构，片麻状构造，主要矿物成分为黑云母、石英，次为斜长石、钾长石，局部含少量角闪石，节理和裂隙不发育，裂隙面多有铁锈斑纹，岩石完整程度为较完整，坚硬程度为坚硬岩，岩体基本质量等级为级，RQD值约70%100%，岩芯呈长柱状，锤击声清脆，反弹。337.70337.80m、340.40340.60m

18、和347.40347.70m为黑云母片岩夹层，349.80350.20m为花岗岩，肉红色，粗粒结构，块状构造，主要矿物成分为钾长石、石英，岩芯呈碎块状或短柱状，RQD值约25%。该层厚度22.20米，层底埋深352.00米，层底标高-319.25m。（31）黑云母片岩（Pt1z）：浅灰灰黑色，鳞片变晶结构，片麻状构造，主要矿物成分为黑云母、石英，次为斜长石、钾长石，局部含少量角闪石，节理和裂隙不发育，裂隙面多有铁锈斑纹，岩石完整程度为完整，坚硬程度为坚硬岩，岩体基本质量等级为级。RQD=100%。该层厚度32.60米，层底埋深384.60米，层底标高-351.85m。364.00370.60m

19、为花岗片麻岩：浅灰棕灰色，局部肉红色，花岗变晶结构，片麻状构造，主要矿物成分为黑云母、石英，次为斜长石、钾长石，节理和裂隙不发育，岩石较完整，局部较破碎.岩芯呈长柱状，局部块状。（32）花岗片麻岩（Pt1z）：浅灰色，花岗变晶结构，片麻状构造，主要矿物成分为黑云母、石英，次为斜长石、钾长石，节理和裂隙不发育，岩石完整程度为完整，坚硬程度为坚硬岩，岩体基本质量等级为级。RQD值约100%。岩芯呈长柱状，锤击声清脆，反弹。该层厚度7.90米，层底埋深392.50米，层底标高-359.75m。（33）石英云母片岩（Pt1z）：灰黑色，鳞片变晶结构，片状构造，主要矿物成分为黑云母、白云母，次为石英、斜

20、长石，节理和裂隙不发育，岩石完整程度为完整，坚硬程度为较硬岩，岩体基本质量等级为级，RQD值为95%100%。岩芯呈长柱状，锤击声清脆，易断，反弹。局部含石英岩脉。该层厚度77.00米，层底埋深469.50米，层底标高-436.75m。（34）石英角闪片岩（Pt1z）：灰黑色，花岗柱粒变晶结构，片状构造，主要矿物成分为角闪石、黑云母，次为石英、斜长石，节理和裂隙不发育，岩石完整程度为完整，坚硬程度为坚硬岩，岩体基本质量等级为级，RQD值为100%。该层厚度7.30米，层底埋深476.80米，层底标高-444.05m。（35）石英云母片岩（Pt1z）：灰黑色，鳞片变晶结构，片状构造，主要矿物成分

21、为黑云母，次为石英、斜长石，节理和裂隙不发育，岩石完整程度为完整，坚硬程度为较硬岩，岩体基本质量等级为级，RQD值为100%。该层在钻探深度范围内未穿透，厚度76.13米，孔底埋深552.93米，孔底标高-520.18m。2.2.1.2井筒施工的构造拟建主副井及进风井位于张庄铁矿床东西两侧，为周集吴集隐伏单斜的北段，上部为巨厚第四系土层覆盖，地表部分无岩体出露，未发现活动断裂。2.2.1.3发育地段统计井筒裂隙发育地段统计见表2.2.1.3。 井筒裂隙发育地段统计表 表2.2.1.3钻孔裂隙发育地段深度（m）裂隙发育地段标高（m）裂隙发育岩层破碎程度副井203.60209.00170.8517

22、6.25云母片岩组织结构已全部破坏，岩芯呈块状209.00212.00176.25179.25花岗片麻岩岩芯呈块状，局部崩解呈土块状212.00215.50179.25182.75岩芯呈块状239.30240.50206.55207.75277.00277.50244.25244.75岩芯呈短柱状，局部块状368.30369.30335.55336.55岩芯呈块状，少量碎块状2.2.2水文地质概况综合钻孔编录、简易水文观测、水文测井和现场抽水试验等工作，井筒水文地质特征概述如下：（1）第四系潜水含水层组此含水层组主要岩性为粘土，分布在0.0077.10m。从已有的矿区水文地质资料及电测井曲线可

23、以看出，该粘土层含水量极小，渗透系数K约为2.24610-3m/d，水力性质属潜水，水位变化在25m。该层上部0-30m为弱富水性含水层，下部30-76.5m为相对隔水层。（2）第四系承压含水层组此含水层组主要岩性为细砂、中砂、粗砂，共分为三个含水段，分别分布在77.1083.40m；96.70106.00m；117.20135.40m，各含水段上覆和下伏的地层都是粘性土层。77.1083.40m含水段岩性为中砂、粗砂，静水位埋深16.02m，水头（层顶）压力为0.599MPa，水力性质属承压水。根据抽水试验，钻孔渗透系数K=7. 308m/d，单位涌水量q0.106l/s.m。该层为中等富水

24、性含水层。96.70106.00m含水段岩性为粗砾砂、粘土、卵石土、粗砂，静水位埋深14.10m，水头（层顶）压力为0.809MPa，水力性质属承压水。根据主井钻孔对该含水段的抽水试验，钻孔渗透系数K=2.403m/d，单位涌水量q0.242l/s.m。117.20135.40m含水段岩性为细砂、粘土、中砂，静水位埋深23.45m，水头（层顶）压力为0.919MPa，水力性质属承压水。根据抽水试验，钻孔渗透系数K=2.301m/d，单位涌水量q0.409l/s.m。（3）基岩裂隙含水岩组从电测井曲线分析，基岩裂隙含水岩组主要分布在203.60212.00m，该段岩性为全风化云母片岩、强风化花岗

25、片麻岩，裂隙极发育。该含水层组静水位埋深15.39m，水头（层顶）压力为1.844MPa，水力性质属承压水。根据抽水试验，钻孔渗透系数K=0.0003m/d，单位涌水量q0.0015l/s.m。该层为相对隔水层。各含水层渗透系数根据抽水试验资料，利用公式求得。各标高涌水量预测结果见下表： 涌水量预测结果表 表2.2.2位置设计竖井半径r0（m）预测深度（m）预测标高（m）静止水位埋深（m）预测水位降深S （m）渗透系数K（m/d）预测涌水量Q（m3/d）3.6577.10-44.353.573.62.246x10-31483.40-50.6516.0267.387.308314196.70-6

26、3.9514.1082.60615106.00-73.2591.902.4002163117.20-84.4523.4593.75135.40-102.65111.952.3004799209.00-176.25185.5560309.00-276.2515.39293.610.000321409.00-376.25393.6125509.00-476.25493.6130552.90-520.18537.51第三节 施工条件该工程工业广场地势平坦，交通便利，“四通一平”基本满足施工要求。第三章 施工方案及工艺第一节 临时锁口施工井筒相对标高0.000m相当于设计的井口绝对标高。采用临时锁口，临时锁口净直径为9.0m，深度3m（+33.3+30.3m），红砖（五零墙）砌筑。井筒冻结交圈具备开挖条件后组织施工，在外壁施工一个段高后，在其上砌筑临时锁口，同时挂细网护壁，并在壁后灌防水砂浆。采用绞车挂吊桶提升，挖掘机挖掘。锁口在施工过程中要预留出风筒、管路等临时洞口，保证管路能顺利从封口盘下通过。第二节 井筒冻结段施工3.2.1 冻结段开挖条件当井筒冻结段应具备下列条件，方准开挖：（1）井筒中的水文观测孔水位由开始缓升后下降而趋于稳定，然后又稳定开始逐渐上升，直到迅速上升并溢出孔口；（2）由测温孔和水文孔